淮北地區氮肥減施對優質食味粳稻的影響試驗

張小紅 李必忠 張永進

（1 淮安市清江浦區農業技術推廣中心 江蘇淮安 223001；2.淮安市農業技術推廣中心 江蘇淮安 223001 ）

近年來， 隨著供給側結構性改革的推進及人民生活水平的提高，對優質食味稻米需求量日益增加。水稻的產量和品質除了受自身遺傳基因影響外，還受栽培措施和氣候環境等因素的影響， 其中氮是作物生長發育必需的營養元素， 也是影響產量最重要的養分限制因子， 在作物產量和品質形成中起著關鍵作用[1-2]。 在生產過程中，普遍存在氮肥施用量高而利用率低的現象，過多的氮肥不僅造成面源污染，而且增加稻米直鏈淀粉含量，降低稻米食味品質，影響稻米營養品質[3]，氮肥減量已成為提高優質食味粳稻品質的重要措施[4]。

淮北地區是江蘇省重要的糧食主產區， 屬于稻麥輪作一年兩熟制的典型種植區域， 區域糧食生產對保障全省乃至全國糧食安全具有重要作用， 該區域水稻種植面積穩定在130 萬hm2以上。 而隨著供給側結構性改革的推進， 當地優質粳稻生產面臨稻米品質競爭力不強、種植成本高、收益逐年降低等問題，如何在水稻豐產基礎上降低施肥成本、改良稻米品質、 增加稻農收入成為當前水稻生產亟需改進的技術難題之一[5]。 為此，筆者以當地機插常規施肥技術為對照， 在總施氮量較當地常規施氮量減少10%的條件下，設置4 種不同基蘗肥與穗肥比例，分析不同比例對水稻產量、品質和效益的影響，確定不同時期適宜的施肥量，以期為本地機插優質粳稻“減肥、省工、不減產”提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年在淮安市淮陰區夏家湖原種場江蘇省農業科技綜合展示基地（33°35′N、118°52′E）進行，該區位于淮河以北，屬于溫帶季風氣候，試驗田前茬為機條播淮麥920（產量8 456 kg/hm2）。土壤類型屬淤泥質土，0～20 cm 土層含有機質22.07 g/kg、全氮1.68 mg/kg，速效磷46.08 mg/kg、速效鉀94.15 mg/kg，pH 8.3。

1.2 試驗材料

供試水稻品種： 南粳5718。 供試肥料： 尿素（46%）、高濃度復合肥（15∶15∶15）。

1.3 試驗設計

試驗各處理具體施肥量及肥料運籌方式見表1。以當地常規施肥模式，即總施氮量300 kg/hm2、基蘗肥與穗肥比例為6∶4 作為對照（CK）。 減氮處理施用量較常規施肥減少10%，即施氮量297 kg/hm2，設置基蘗肥與穗肥比例分別為5∶5、6∶4、7∶3、8∶2 共4 種氮肥運籌方式。 采取大區試驗， 不設重復， 大區面積6 670 m2，每個處理為1 334 m2，試驗田塊四周做埂，并用塑料薄膜包埂。 前茬小麥收獲后， 秸稈全量還田。 機插秧行距30 cm、株距12 cm，每穴3~5 苗。 各處理水分管理、病蟲害防治保持一致。

表1 施肥處理設置

1.4 測定項目與方法

1.4.1 莖蘗動態 從每個小區選長勢比較一致的連續20 穴定點，每7 d 調查1 次莖蘗動態。

1.4.2 干物質量 （N-n）期、拔節期、抽穗期、成熟期每個處理取有代表性植株3 穴， 在105℃下殺青30 min，在80℃烘箱烘至恒重后，測定大田干物質量。1.4.3 產量及稻米品質測定 于成熟期普查每小區50 穴，計算每穴有效穗數；根據栽插密度求得單位面積穗數；取有代表性的5 穴，風干脫粒，計算千粒重和結實率， 計算出各小區理論產量， 并實收小區計產。 將每小區收獲的水稻曬干，3 個月后依照國標《GB/T 17891-1999 優質稻谷》測定稻米的糙米率、精米率、整精米率、粒長、長寬比、堊白度、蛋白質含量、直鏈淀粉含量等， 采用米飯食味計測定米飯的綜合評分值。

2 結果與分析

2.1 不同減氮處理對水稻莖蘗動態及成穗率的影響

從表2 可以看出， 不同處理的莖蘗動態變化規律基本一致。 從分蘗至成熟期常規施肥莖蘗數高于減氮處理，且高峰苗數出現要早于減氮處理。 在減氮處理中，水稻的分蘗發生隨著基蘗肥的增加而加快，8∶2 處理最先達到夠苗期； 有效分蘗臨界葉齡期后，8∶2 處理發生分蘗最多，產生無效分蘗也最多；水稻成穗數隨著基蘗肥的增加而增加。 說明在總施氮量減少的情況下，適當增加基蘗肥比例，增加群體莖蘗數，可提前獲得適宜穗數。

表2 不同減氮處理對水稻莖蘗動態及成穗率的影響

從表2 還可以看出， 不同減氮處理的群體最終成穗率呈現5:5＞6:4＞7:3＞8:2 的趨勢。 說明減少基蘗肥使用量可以降低無效分蘗發生量，提高成穗率。

2.2 不同減氮處理對水稻干物質量的影響

從表3 可以看出， 在有效分蘗期臨界葉齡期和拔節期，群體干物質量隨著基蘗肥增加而增加，呈現為8∶2＞7∶3＞CK＞6∶4＞5∶5 的趨勢，抽穗期表現為6∶4＞7∶3＞CK＞8∶2＞5∶5 的趨勢，成熟期表現為6∶4＞7∶3＞CK＞5∶5＞8∶2 的趨勢。 說明在總施氮量減少的情況下，氮肥適當前移能夠提前產生較多有效穗數，同時，后期增加適量的穗肥有利于增加水稻后期群體干物質量，提高產量。

表3 不同減氮處理對水稻干物質量的影響（kg/hm2）

2.3 不同減氮處理對水稻產量及其構成因素的影響

從表4 可以看出，在總施氮量減少的情況下，隨著基蘗肥比例的增加，水稻產量呈現先增后減趨勢，具體表現為6∶4＞7∶3＞CK＞5∶5＞8∶2，6∶4 處理產量最高，達10 197.15 kg/hm2，較常規施肥增產457.05 kg/hm2，增幅4.69%，增產效果明顯。7∶3 處理產量10 088.4 kg/hm2，較常規增產348.3 kg/hm2， 增幅3.58%， 增產效果明顯。 說明在總施氮量減少10%的情況下，適當減少基蘗肥比例能有效控制水稻中期生長， 抑制無效分蘗發生，后期適當增加穗肥比例有利于調整群體質量，增加群體穎花量，提高結實率和千粒重，實現水稻增產。 表4 中6∶4 和7∶3 處理增施了保花肥，穎花量增加，每穗粒數、結實率明顯高于其他減氮處理，也高于常規施肥處理。

2.4 不同減氮處理對水稻生產效益的影響

從表5 可以看出，在總施氮量減少10%的情況下，肥料及用工成本節約245 元/hm2， 從節本增效來看，6∶4 處理增效明顯， 較常規施肥節本約907.72 元/hm2。從稻米營養品質和生產效益來看，7∶3 處理增效明顯，較常規施肥節本約750.03 元/hm2。 說明在總施氮量減少10%的情況下,6∶4 和7∶3 處理生產成本低、產量高、效益佳。

表5 不同減氮處理對水稻生產效益的影響

2.5 不同減氮處理對水稻品質的影響

從表6 可以看出， 長寬比減氮處理與常規施肥差異不顯著， 減氮處理出糙率和精米率隨著基蘗肥增加略有減少，但差異不顯著。 說明減氮緩混肥處理稻谷飽滿度接近于常規施肥， 按照稻谷市場收購依據來看，減氮5∶5 處理提高整精米率有利于提高稻谷售價。 不同減氮處理的堊白粒、堊白度、蛋白質含量、直鏈淀粉含量、 食味值呈現8∶2＞7∶3＞6∶4＞CK＞5∶5 的趨勢， 說明減氮處理在適當減少后期穗肥比例條件下可以提高稻米外觀品質、食味品質及稻米營養品質。

表6 不同減氮處理對水稻品質的影響

3 討論與結論

3.1 適當減氮能實現水稻不減產甚至增產

在總施氮量減少10%的情況下， 適當減少基蘗肥比例能有效控制水稻中期生長， 抑制無效分蘗發生， 后期適當增加穗肥比例有利于調整群體質量，增加群體穎花量， 提高結實率和千粒重， 實現水稻增產。 本試驗研究中， 6∶4 處理在減量10%施用條件下較常規施肥增產4.69%， 較7 ∶3 處理增產3.58%。 從糧食處理產量及生產成本來看， 在總施氮量減少10%的水平下， 氮肥運籌以基蘗肥∶穗肥為6∶4 較為合理。

3.2 適當減氮提高氮肥利用率降低施肥成本

減氮施用后可減少養分流失、提高肥料利用率，同時還可以降低施肥成本，實現節本增效。 本試驗研究以6∶4 和7∶3 處理氮肥利用率較高，施肥生產成本低、產量高、效益佳，實現了節約成本且不降低水稻產量。

3.3 適當減氮提高外觀品質、食味及營養品質

本試驗減氮、 增加穗肥比例能夠持續為籽粒灌漿提供充足的養分， 提高了籽粒充實度， 穩定精米率，保證稻米的加工品質，提高外觀品質、食味及營養品質[6]。 從優質食味稻米品質來看，在總施氮量減少10%的水平下， 氮肥運籌以基蘗肥∶穗肥為7∶3 較為合理。