朱 峰 王春蕾 王玲燕 (上海市奉賢區農民科技教育培訓中心 201499)
沈兆峰 程麗蓮 (上海市奉賢區金匯鎮農業服務中心 201405)
“申粳1221”是上海市農業科學院作物育種栽培研究所最新培育的早熟優質水稻新品種(審定編號:滬審稻2017015)。近2年的種植試驗結果表明,該品種生育期短(130 d左右),適合作國慶稻栽培;適應性廣,成熟期熟相佳,產量比一般早熟水稻品種高5%;稻米品質優,達國標二級優質粳米標準,且除堊白度達優質米二級標準外,其余指標均達優質米一級標準。為探究“申粳1221”的高產配套栽培技術,特開展該品種的最佳施氮量和基蘗肥、穗肥最佳配比試驗研究,以期為大面積推廣應用“申粳1221”提供科學依據。
試驗設在上海市奉賢區四團鎮上海思賢農產品產銷專業合作社的試驗地內進行,試驗地前茬為綠肥,土壤類型為夾沙泥,耕地質量為中等水平。土壤耕層有機質含量2.51%,全氮含量110 mg/kg,有效磷含量22.3 mg/kg,速效鉀含量157 mg/kg,pH 7.1。
供試水稻品種為“申粳1221”。供試肥料為尿素(含氮量46%)和42%復合肥(24∶8∶10),均由當地農資部門采購。
1.3.1 施肥量試驗
試驗共設5個純氮施用量處理,分別為210、240、270、300、330 kg/hm2,小區面積66.7 m2,重復3次,單因素隨機區組排列。磷、鉀肥均在水稻分蘗期以復合肥的形式一并施用,施用量隨復合肥用量的變化而變化,基蘗肥∶穗肥均為8∶2,具體施肥方案見表1。各試驗小區之間設小田埂隔開,田埂用薄膜隔離防止滲漏,田塊四周設保護行。

表1 施肥量試驗方案 (單位:kg/hm2)
1.3.2 施肥方法試驗
試驗共設3個基蘗肥、穗肥施用比例處理,即基蘗肥∶穗肥分別為7∶3、8∶2和9∶1,小區面積為66.7 m2,重復3次,單因素隨機區組排列。各處理純氮施用量均為270 kg/hm2,基肥、穗肥均用尿素,分蘗肥用復合肥(BB肥)。各小區間設小田埂隔開,田埂用薄膜隔離防止滲漏,田塊四周設保護行。
兩個試驗均于2016年5月17日用17%菌蟲清、10%吡蟲啉浸種60 h,于5月22日播種,播種量均為67.5 kg/hm2,基本苗數控制在97.5萬~112.5萬苗/hm2,播后用防雀網覆蓋。直播后3 d內用直播寧封田除草,復水后在水稻2葉1心期時施雙超除草劑除草。其余病蟲害防治均按照當年病蟲情報并結合農田實際情況進行。
生育期:記錄水稻生長發育各主要階段(苗期、分蘗盛期、抽穗期、齊穗期和成熟期)。
莖蘗動態:在苗期3葉前,每處理選擇2個具有代表性的觀察點,每個觀察點選定1 m2進行調查,每7 d調查1次,在臨近高峰苗期每3 d調查1次。
收獲測產:收獲時,每小區單打、單曬、單收,折標準水分后分別計產。
室內考種:每處理取樣10株,重復2次,進行室內考種。考種以單株為單位測量主莖的株高、節間長、基部莖粗;穗粒結構考察穗長、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重等。
2.1.1 不同純氮施用量對水稻生育期的影響
由表2可知,在同期直播條件下,不同純氮施用量對水稻生育期有一定的影響。隨著純氮施用量的增加,水稻各生育期均有所延遲,且延遲天數也隨純氮施用量的增加而逐漸增加。處理(5)比處理(1)水稻全生育期多3 d,處理(2)與處理(1)水稻全生育期相同,說明純氮施用量的差值越小,其全生育期的差值也就越小。另外,導致水稻生育期差異的主要時期是營養生長期。

表2 不同純氮施用量對水稻生育期的影響
2.1.2 不同純氮施用量對水稻群體發育的影響
由圖1可知,各處理在水稻生長前期莖蘗發生均較慢,至6月24日后,莖蘗發生迅速,至7月10日左右出現了分蘗高峰,之后莖蘗發生出現了陡降趨勢,8月5日以后莖蘗數趨于平穩,整個群體的莖蘗發生動態呈單峰分布。這表明在水稻生長前期,群體莖蘗發生速度和數量與純氮施用量呈正相關,即隨著純氮施用量的增加,群體的分蘗速度加快且莖蘗數也增加。處理(1)—(5)的群體分蘗力分別為1.9、2.6、2.7、3.0和3.7個/株。在莖蘗數達到高峰后,群體莖蘗數的下降與純氮施用量也呈正相關,即高純氮施用量處理的莖蘗數下降較快,低純氮施用量處理的莖蘗數下降較慢。純氮施用量為240 kg/hm2處理的成穗率最高,達68.7%,純氮施用量為330 kg/hm2處理的成穗率最低,為61.0%。綜合分析表明,在基本苗數為75萬苗/hm2的條件下,適宜的純氮施用量既能保持一定的群體分蘗力,又能提高水稻群體的成穗率,純氮施用量過高或過低均不利于水稻合理群體結構的形成和產量的提高。

圖1 不同純氮施用量對水稻群體莖蘗動態的影響
2.1.3 不同純氮施用量對水稻株高的影響
由圖2可知,在水稻營養生長期內,株高與純氮施用量呈正相關。純氮施用量為210 kg/hm2和240 kg/hm2處理的株高明顯低于純氮施用量為300 kg/hm2和330 kg/hm2的處理。純氮施用量與株高擬合直線方程表明(Y=0.044x+73.34,R2=0.9829**),在本試驗條件下,純氮施用量與株高的相關性達到極顯著水平。由此可知,施用氮肥對水稻的株高有促進作用。

圖2 不同純氮施用量對水稻株高的影響
2.1.4 不同純氮施用量對水稻產量的影響
由表3可知,處理(3)的水稻產量最高,為7 817.4 kg/hm2,極顯著高于處理(1)和處理(5),與處理(2)和處理(4)間產量差異不顯著。處理(1)的水稻產量最低,為7 105.4 kg/hm2,極顯著低于處理(5)。
以純氮施用量為自變量(x)、產量為因變量(Y),建立模擬方程Y=-0.131 0x2+74.048 4x-2 619.685 7(R2=0.933 9*)。由圖3可知,隨著純氮施用量的增加,水稻產量也隨之增加,且當純氮施用量為282.63 kg/hm2時,水稻理論產量最高,為7 844.637 kg/hm2;但當純氮施用量大于282.63 kg/hm2時,水稻產量開始下降。

圖3 純氮施用量與產量的線性關系
2.1.5 不同純氮施用量對水稻產量構成因素的影響
由表3可知,不同純氮施用量對產量構成因素有著重要影響。有效穗數隨純氮施用量的增加而增加,其中處理(5)的有效穗數最高,為354萬穗/hm2,極顯著高于處理(1),顯著高于處理(2);處理(2)、(3)、(4)間的有效穗數差異不顯著,但均極顯著高于處理(1)。每穗實粒數以處理(3)為最高,為103.2粒,極顯著高于處理(4)和處理(5),與處理(1)和處理(2)間差異不顯著;每穗實粒數以處理(5)最低,僅為89.3粒,極顯著低于處理(1)、(2)、(3),與處理(4)間差異不顯著。不同純氮施用量對千粒重的影響較小,其中純氮施用量較低的處理的千粒重相對較高,即處理(1)、(2)的千粒重極顯著高于處理(3)、(4)、(5);處理(1)、(2)間的千粒重差異不顯著,處理(3)、(4)、(5)間的千粒重差異也不顯著。

表3 不同純氮施用量對產量及其構成因素的影響
2.2.1 基蘗肥與穗肥不同施用比例對株高的影響
基蘗肥與穗肥不同施用比例對生長前期的水稻株高稍有影響,其中基蘗肥∶穗肥=9∶1處理比基蘗肥∶穗肥=7∶3處理的株高稍高,但兩個處理間株高差異較小。水稻成熟后,各處理的株高基本一致,相差在3 cm左右。
2.2.2 基蘗肥與穗肥不同施用比例對莖蘗發生的影響
由圖4可知,3個處理的莖蘗發生高峰期均在7月10前后,莖蘗苗數最高的日期均為7月12日。前期基蘗肥施用比例大的處理(基蘗肥∶穗肥=9∶1)的群體苗數增長快,單株分蘗力達4.1個/株,高峰苗數也為最高,但拔節后無效分蘗消亡速度也快,故成穗率相對較低,僅為56.6%。基蘗肥施用比例小的處理(基蘗肥∶穗肥=7∶3)前期莖蘗發生速度相對較慢,單株分蘗力較低,僅為2.4個/株,高峰苗時莖蘗數也相對較低,但拔節后無效分蘗消亡相對較慢,故其成穗率相對較高,為65.7%。基蘗肥∶穗肥=8∶2處理的莖蘗發生情況處于兩者之間。

圖4 基蘗肥與穗肥不同施用比例的水稻莖蘗動態
2.2.3 基蘗肥與穗肥不同施用比例對產量的影響
在同一氮肥施用量水平下,對基蘗肥與穗肥不同施用比例處理的產量進行分析可知,基蘗肥∶穗肥=8∶2處理的水稻產量最高,達7 918.4 kg/hm2,極顯著高于基蘗肥∶穗肥=9∶1處理,與基蘗肥∶穗肥=7∶3處理間產量差異不顯著。基蘗肥∶穗肥=9∶1處理的水稻產量最低,極顯著低于基蘗肥∶穗肥=7∶3處理。因此,在純氮施用量為270 kg/hm2的條件下,基蘗肥與穗肥的氮肥施用比例以8∶2或7∶3為宜。
試驗結果表明,優質早熟水稻“申粳1221”最適宜的純氮施用量為282.63 kg/hm2,該施肥水平下水稻理論產量最高,為7 844.637 kg/hm2;基蘗肥與穗肥的最佳施用比例以8∶2為宜。
氮肥對優質早熟水稻的生長發育具有重要的調節作用,適宜的氮肥施用量有利于水稻株高的增加、有效莖蘗的發生、產量的提高和生育期的調控;而氮肥施用過量會導致水稻瘋長、易倒伏,且會延遲水稻成熟期。根據優質早熟水稻比常規晚稻生育期短、分蘗勢弱的特點,“申粳1221”生產過程中應將氮肥總量分配適當前移,確保水稻直播后可以在前期早發、快發,以促進分蘗,即宜采用“早發-轟頭”的施肥方法,以保證基本單位面積的有效穗數。