王飛,徐夢彬,周年兵,周娜娜,徐年龍,王振,葉仁宏,王升*
(1.江蘇省農墾農業發展股份有限公司現代農業研究院 鹽城農墾農業科學研究所,江蘇 射陽 224314; 2.揚州大學農學院 江蘇省作物遺傳生理重點實驗室,江蘇 揚州 225009)
水稻是重要的糧食作物,其高產穩產受品種、土壤、氣候環境及施肥等多種因素影響[1-2]。氮是肥料三要素之一。水稻缺氮后正常生理功能紊亂,出現個體小、分蘗少等癥狀,最終影響水稻產量及品質。在常規的水稻生產中,由于肥料配比不合理,經常會出現肥料利用率低和水稻倒伏影響產量等現象。制定科學的配方施肥計劃,進而提高水稻的肥料利用率,增加水稻產量已成為農業生產中亟待解決的問題[3-4]。本研究結合當前生產需要和水稻需肥規律,采用大區試驗,擬明確試驗條件下水稻產量形成的最佳施肥方案,為當地水稻優質、高產、高效生產提供技術支撐。
供試水稻品種為南粳9108,株型較緊湊,長勢較旺,分蘗力較強,葉色淡綠,葉姿較挺,抗倒性較強,后期熟相好,屬半糯類型,為優質食味品種,由江蘇省大華種業集團有限公司新洋分公司提供。
供試肥料包括:潤墾尿素(總氮≥46.4%),以下簡稱尿素,江蘇雙多化工有限公司;潤墾磷酸二銨(N 18%,P2O546%,總養分≥64%),以下簡稱二銨,甕福(集團)有限責任公司;復合肥(N 15%,P2O515%,K2O 15%,總養分≥45%)蘇州上研化肥科技發展有限公司。
本試驗為大區試驗,各處理面積276 m2(23 m×12 m),共設7個處理,水漿管理與病蟲害防治參照當地高產栽培技術體系。處理1,基施尿素97.5 kg·hm-2和復合肥375.0 kg·hm-2,養分折純(N、P2O5、K2O,單位為kg·hm-2,下同)為100.5、57.0、0;處理2,施用2次分蘗肥,分別施用尿素135.0 kg·hm-2和150.0 kg·hm-2,養分折純為130.5、0、0;處理3,促花肥施尿素135.0 kg·hm-2,保花肥施尿素90.0 kg·hm-2,養分折純為103.5、0、0;處理4,空白對照,不施肥;處理5,基施尿素97.5 kg·hm-2和復合肥375.0 kg·hm-2,分蘗肥施2次,分別施用尿素135.0 kg·hm-2和150.0 kg·hm-2,促花肥施用復合肥150.0 kg·hm-2和尿素87.0 kg·hm-2,保花肥施尿素90.0 kg·hm-2,養分折純為336.0、79.5、79.5;處理6,基施尿素97.5 kg·hm-2和復合肥375.0 kg·hm-2,分蘗肥施2次,分別施用尿素135.0 kg·hm-2和150.0 kg·hm-2,促花肥施用二銨112.5 kg·hm-2和尿素90.0 kg·hm-2,保花肥施尿素90.0 kg·hm-2,養分折純為336.0、108.0、57.0;處理7,常規施肥,基施尿素97.5 kg·hm-2和復合肥375.0 kg·hm-2,分蘗肥施2次,分別施用尿素135.0 kg·hm-2和150.0 kg·hm-2,促花肥施用尿素135.0 kg·hm-2,?;ǚ适┠蛩?0.0 kg·hm-2,養分折純為336.0、57.0、57.0。
試驗安排在鹽城農墾農業科學研究所小2#地,試驗前茬為大麥,土壤有機質22.0 g·kg-1,全氮1.45 g·kg-1,速效磷17.5 mg·kg-1,速效鉀97 mg·kg-1,pH值7.9。試驗于2017年5月7日硬盤育秧,6月10日移栽,品種為南粳9108。行株距30 cm×11.0 cm,667 m2栽種密度為2.2萬穴,每穴3~5株。移栽7 d后施第一次分蘗肥,移栽后14 d施第二次分蘗肥,倒3.5葉期施促花肥,倒1.5葉期施?;ǚ省?/p>
根據農場氣象資料分析:6月上旬到7月下旬,平均氣溫為26.6 ℃,較歷年平均上升1.6 ℃,日照時數為267.1 h,較歷年平均下降66.2 h,降水量為273.1 mm,較歷年平均減少了85.5 mm;8月中旬到9月上旬,平均氣溫為25.3 ℃,較歷年平均下降了0.05 ℃,降水量為151.7 mm,較歷年平均少了13.1 mm,日照時數為124.9 h,較歷年平均少了46 h;9月中旬到10月中旬,平均氣溫為20.3 ℃,較歷年平均上升0.7 ℃,降水量為213.1 mm,較歷年平均增加135 mm,日照時數為164.1 h,較歷年平均減少58.3 h。這些氣象因素對水稻生產的影響表現為:水稻移栽期和分蘗期,溫光條件適宜,有利于水稻前期及時返青和有效分蘗的發生;拔節孕穗期和抽穗期溫度適宜,水稻穗型有所增大,穗粒數增加,構建了水稻高產的框架;灌漿期雨水過多,光照不足,使得水稻光合作用減弱,灌漿不足,從而影響了千粒重和結實率。
水稻成熟收獲時,每個處理分別取樣考種,包括株高、穗長、產量構成等。此外,全區收獲進行測產。計算肥料農學效率[5-6]和肥料貢獻率[7-9]。
采用Excel 2010軟件對數據進行整理,在SPSS 19.0上進行數據統計與方差分析。
從表1可以看出,與常規施肥(處理7)相比,其他處理的高峰苗和有效穗均有所降低,其中空白處理(處理4)的高峰苗和有效穗最低,但其成穗率最高。只施用基肥(處理1)和分蘗肥(處理2)的成穗率要低于常規對照,但只施用拔節孕穗肥(處理3)的成穗率要高于常規對照。后期追肥(處理5、6)的有效穗、成穗率均高于常規對照。

表1 不同處理對水稻莖蘗動態的影響
從表2可以看出,無追肥的處理(處理1~4)的水稻株高、穗長都要低于常規施肥(處理7)。只施用拔節孕穗肥(處理3)的總粒數和千粒重略增,然而產量卻低于常規對照,這可能是由于處理3的有效穗數較少。各處理的結實率以處理1和處理4最低,其他處理間無明顯差異。

表2 不同處理對水稻產量及其構成因素的影響
后期追肥的2個處理(處理5、6),其株高、穗長與常規施肥無明顯差異,但有效穗和總粒數有所增加,且追施復合肥(處理5)的千粒重略高于常規對照,綜合產量構成因素,2個處理的產量都要高于常規對照,其中,以追施復合肥處理的增產幅度最高,較常規對照增加4.05%。
肥料農學效率也稱為農藝利用率,它表示單位施肥量的經濟產量,反映了單位施肥量增產的能力。以N、P2O5、K2O投入量之和表示施肥量[10-12],計算各處理的肥料農學效率和肥料貢獻率。從圖1可以看出,與常規施肥相比,各生育期只施用當期肥料(處理1~3)的農學利用率都更高,其中,以處理3的肥料農學效率最高,說明在本試驗條件下,在拔節孕穗期施用肥料,單位施肥量所能增加的水稻產量要高于在移栽前或分蘗時施肥。相較于常規施肥,追肥的2個處理中,追施復合肥(處理5)的肥料農學效率高于常規對照,而追施二銨(處理6)的肥料農學效率低于常規對照。

圖1 各處理的肥料農學效率
從圖2可以看出,與常規施肥相比,各生育期只施用當期肥料(處理1~3)的肥料貢獻率更低,而后期追肥的2個處理,其肥料貢獻率要高于常規對照。

圖2 各處理的肥料貢獻率
本研究表明,在試驗條件下,不追肥的處理(處理1~4)的水稻有效穗數低于常規施肥,而后期追肥(處理5、6)處理的水稻有效穗數則高于常規施肥。綜合產量數據和肥料貢獻率數據可知,后期追肥更有利于增產。對比后期追施復合肥和二銨處理可以發現,追施復合肥的水稻產量、肥料農學效率和肥料貢獻率更高,說明在后期追肥過程中,本試驗條件下以追施復合肥更有利于增產增效。