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机械直播定位施肥对水稻生育特性和产量的影响

2014-10-22程建平严华生张旅峰章桃娟赵锋

湖北农业科学 2014年17期
关键词:水稻产量

程建平+严华生+张旅峰+章桃娟+赵锋+陈少愚+张国忠+游爱兵

摘要:采用缓释肥100%撒施、缓释肥100%机施、缓释肥80%机施、习惯施肥和无氮处理,研究了机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性。结果表明,在水稻生长中后期缓释肥100%机施处理和80%机施处理的单穴植株地上部干重、水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量、水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值高于习惯施肥处理。缓释肥100%机施处理和80%机施处理较习惯施肥分别增产9.50%和8.20%。缓释肥机械定位施用比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg。

关键词:水稻;机械定位施肥;产量;生育特性

中图分类号:S513.062 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)17-4008-04

Effects of the Mechanical Precise Hill-drop Drilling and Located Depth-fertilization on Characteristics of Growth and Yield of Rice

CHENG Jian-ping1, YAN Hua-sheng2, ZHANG Lv-feng3, ZHANG Tao-juan3, ZHAO Feng1,CHEN Shao-yu1,ZHENG Guo-zhong4, YOU Ai-bing5

(1.Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement, Wuhan 430064, China;

2.Agricultural Technology Extension Center of Huangzhou District of Huanggang City in Hubei Province, Huanggang 438021, Hubei, China;

3.Agricultural Technology Extension Center of Xishui Country in Hubei Province, Xishui 438200, Hubei, China;

4.College of Engineering and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070, China;

5.Hubei Institute of Agricultural Machinery Engineering Research and Design,Wuhan 430068, China)

Abstract:The characteristics of yield formation and the growth of rice under the mechanical precise hill-drop drilling and located depth-fertilization were studied with comparing 100% conventional slow-release fertilizer broadcasting, 100% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling,80% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling, the conventional fertilizer treatment, zero nitrogen located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling treatment. The results showed that in the late period of rice growth, dry weight of shoot per hill, the leaf chlorophyll a content and chlorophyll a+b content, and the leaf SPAD content of the flag and second top leaves of rice with 100% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling, 80% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling were higher than that of the conventional fertilizer treatment. Compared with 100% conventional slow-release fertilizer broadcasting the yield of 100% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling,80% located depth-fertilization and mechanical precise hill-drop drilling were increased by 9.50% and 8.20% respectively. Nitrogen agronomy efficiency of rice with the mechanical precise hill-drop drilling and located depth-fertilization was increased significantly, with increase of 3.84 kg Valley/kg N under the same ferlizer level.

Key words:rice; precision hill-drop drilling; yield;growth characteristics

水稻直播省工省力,是美国、澳大利亚、意大利等发达国家主要采用的种植方式[1,2],日本采用机械直播及侧条施肥技术,比普通直播稻增产5%~10%;比普通移栽稻省工360~400 h/hm2,增加经济效益1 285元/hm2,节省成本15%~20%,同时可提高肥料利用率[3,4]。近年来,随着农村劳动力向第二、第三产业的转移和国家对农业投入的重视,我国水稻种植机械化水平有了较大的提高,对水稻直播机械化技术进行了研究与推广应用。随着高产抗倒伏稻种的育成和高效无公害除草剂的成功研制,我国机播面积不断扩大,2006年机播面积435.28 km2,占2006年机械栽植面积的16.77%[5-10]。罗锡文等[11,12]针对直播水稻的倒伏和全苗问题,成功研制出水稻精量穴直播机。水稻精量穴直播机可同步进行开沟、起垄和播种,垄面上的播种沟增加了水稻根系的入土深度,解决了一般直播稻播种在泥面上而根系入土较浅容易倒伏的问题;每穴可调播种量为3~10粒,行距可选,穴距可调,可控制水稻高产栽培的播种量和基本苗数[13]。同时,水稻机械精量穴直播在产量上较人工撒播和手插等其他种植方式具有明显的优势,这主要是由于采用精量栽培模式,利于田间通风透光和群体个体间的协调生长,有利于优化直播稻的群体结构,利于高质量群体的建成,并进而获得高产稳产,是目前农村适宜推广的一种轻简化高产高效栽培模式[14-18]。

本研究重点研究高效缓释复合肥在目前农业机械化过程中节肥栽培的可行性及价值,同时与国内农业机械研制同步,以实现播种、除草和施肥同时完成,为新型农机具的研制提供节肥栽培理论和技术上的支撑。

1 试验设计与方法

1.1 试验地点

试验于2010年5~9月在湖北省咸宁市咸安区丁泗镇试验田进行。试验田土壤有机质24.14 g/kg,pH 5.57,碱解氮162.50 mg/kg,速效磷12.16 mg/kg,速效钾71.21 mg/kg,土壤肥力中等。试验田交通方便,灌排条件完善。

1.2 试验设计

试验所用材料为常规优质一季晚稻晚籼98(国标一级),供试肥料品种为施可丰缓释型复合肥(N-P-K=24-10-14),试验用直播机为华南农业大学研制成功的2BD-10型水稻精量穴直播机。

试验设计了5个处理,分别为缓释肥100%撒施处理(750 kg/hm2,习惯撒施,简称100%撒施)、缓释肥100%机施处理(机械定位5~7 cm土层深施,750 kg/hm2,播种施肥同时进行,简称100%机施)、缓释肥80%机施处理(机械定位5~7 cm土层深施,600 kg/hm2,播种施肥同时进行,简称80%机施)、习惯施肥处理(以习惯施氮量N180 kg/hm2为准,习惯撒施尿素391.35 kg/hm2、过磷酸钙625.05kg/hm2和氯化钾174.00kg/hm2。尿素底肥占70%,在三叶一心后追施30%;过磷酸钙全部基施;钾肥基施和追施各50%,简称习惯施肥)和无氮处理(不施氮肥,磷钾肥用量与100%撒施处理一致,用过磷酸钙、氯化钾补足,习惯撒施,简称不施氮)。3次重复,随机排列。各小区面积长、宽分别为40、7.8 m(小区面积312 m2)。区间起20 cm高、30 cm宽的埂隔离,沟宽30 cm,埂上覆膜,实行单独排灌。土壤肥力均匀、且附近无障碍设施和其他人为影响(如未堆积肥料,前几季作物未做过肥料试验)。各处理均于6月4日统一机械精量穴直播。机播密度为20 cm×18 cm,每穴播芽谷3~4粒。出苗7 d内对定点调查取样的的秧苗查苗补缺,发现缺苗死苗及时进行移栽,保证苗数、秧苗素质和密度完全一致。其他管理同当地水稻高产栽培的大田生产管理。

1.3 测定指标与方法:

1)植株地上部分干重和收获指数的测定。在分蘖期、孕穗期、抽穗扬花期、成熟期等不同生育时期每处理取3株代表性植株,将植株地上部分按茎、鞘、叶、穗分开,于105 ℃烘箱中杀青30 min,在80 ℃下烘干至恒重,冷却至室温后用1/1000电子天平称取干重。

2)叶绿素含量和SPAD的测定。按乙醇提取法测定:取0.2 g鲜叶剪碎,放入研钵中,加入2~3 mL 95%乙醇和少量石英砂,研磨成匀浆,再加入10 mL 95%乙醇,继续研磨至组织变白,静置3~5 min。过滤到25 mL的棕色容量瓶中,直至滤纸和残渣中无绿色时定容,摇匀。以5%乙醇为空白,在波长665、649和470 nm下测定吸光度,计算叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和叶绿素总量,并计算Chla/Chlb。用SPAD-502型叶绿素仪测定顶部倒数第一、第二片完全展开叶片SPAD值,每处理重复10次。

3)经济性状测定和氮肥农学利用率计算。谷粒成熟时,去边行后,每小区以5点取样法取样,每个样点连续取10穴,共50穴,统计每穴有效穗数。根据其平均值取有代表性的植株10穴,测定水稻各经济性状,包括有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重。同时,在每小区去除保护行后进行机械实收,计算实际产量。氮肥农学利用率(Nitrogen Agronomy Efficiency,AE)为施氮肥与不施氮肥每公顷水稻实际产量之差与施氮水平之比,即:

AE=(YN-Y0)/FN

1.4 数据处理

试验数据均采用Excel 2003软件进行计算、绘图;采用DPS数据处理系统(Data Processing System)统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对不同生育时期直播稻地上部分干重的影响

不同处理在分蘖期(7月24日)、孕穗期(8月13日)、抽穗扬花期(8月25日)、成熟期(9月20日)等不同生育时期的单穴地上部分干重均以100%机施处理最大,不施氮处理最小(图1)。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的单穴地上部分干重较习惯施肥处理分别提高12.98%和4.26%、18.18%和16.64%。在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的单穴植株地上部分干重高于其他处理,可能是因为机械定位施肥保持水稻生长期养分的稳定供应,提高分蘖能力,改善了水稻个体的生长发育条件。

2.2 不同处理对直播稻叶绿素含量和叶绿素SPAD值的影响

图2和图3为不同处理在孕穗期(8月13日)、抽穗扬花期(8月25日)、成熟期(9月20日)等不同生育时期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量。试验结果表明,在生育中后期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a含量较习惯施肥分别提高8.62%和7.27%、62.95%和62.35%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a+b含量较习惯施肥分别提高19.54%和13.15%、63.96%和66.22%。在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的叶绿素a和叶绿素a+b含量高于其他处理,也可能是因为机械定位施肥保持水稻生长期养分的稳定供应,改善了水稻个体的生长发育条件。

图4中不同处理不同生育时期直播稻叶绿素SPAD值与图2和图3中水稻叶片叶绿素a、叶绿素a+b的含量有相同的趋势,在生育中后期的水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒一叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高6.48%和5.54%、26.60%和38.28%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒二叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高7.24%和6.24%、38.47%和49.91%。从田间观察也得到验证,机械施肥100%用量的处理比等量习惯施肥处理叶色浓绿,即使减氮20%使用量情况下,叶色看不出明显差异。

2.3 不同处理对直播水稻产量的影响

不同处理下的直播水稻产量与产量构成因素结果(表1)表明,100%机施处理的实际产量最高,80%机施处理的实际产量次之,100%机施处理和80%机施处理的实际产量较习惯施肥的实际产量分别增9.50%和8.20%;理论产量也以100%机施处理最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的理论产量差异不显著,但较习惯施肥增产达显著水平,100%机施处理和80%机施处理的理论产量较习惯施肥分别增20.98%和19.12%,较不施氮增产达极显著水平。从产量的构成来看,100%机施处理单位面积的有效穗数较其他处理显著提高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的有效穗数较习惯施肥分别增22.05%和8.47%;100%机施处理的每穗粒数最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的每穗粒数较习惯施肥分别增12.12%和10.32%;100%机施处理较其他处理结实率极显著降低,但80%机施处理较习惯施肥差异未达到显著水平。

可见,机械施肥100%用量的处理比等氮用量习惯施肥处理产量显著增加,即使在减量施肥20%的情况下,仍比等施肥量习惯施肥处理高。机械定位施肥省肥可在一定程度上提高单位面积的有效穗数和每穗粒数。

2.4 不同处理对氮农学利用率的影响

不同处理下直播稻氮肥农学利用率的结果(图5)表明,缓释肥机械定位施用比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,增幅37.69%。可见,机械定位施肥明显提高氮肥的农学利用率,适度减少氮肥用量并机械定位深施更有利于氮肥农学利用率的提高。

3 结论与讨论

采用不同处理研究了机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性。结果表明,在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的单穴植株地上部分干重、水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量、水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值高于习惯施肥处理。100%机施处理和80%机施处理较习惯施肥分别增产9.50%和8.20%。缓释肥机械定位施肥比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,适度减少氮肥用量并机械定位深施有利于氮肥农学利用率的提高。

此次研究结果为2010年1年的试验结果,由于水稻一生中自始至终贯穿着水稻与环境条件、群体与个体及个体内部各器官间的矛盾,在不同栽培条件下机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性有待进一步研究。同时,机械定位施肥节氮空间有多大、机械定位施用缓释肥与普通复合肥间是否有差异等问题值得深入研究。

参考文献:

[1] 邹应斌,李克勤, 任泽民. 水稻的直播与免耕直播栽培研究进展[J].作物研究,2003,17(1):52-58.

[2] 王 洋,张祖立,张亚双,等.国内外水稻直播种植发展概况[J].农机化研究,2007(1):48-50.

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[4] 王 冲,宋建农,王继承,等.东北地区水稻机械化种植模式[J].华中农业大学学报,2009,28(4):500-503.

[5] 宋建农,庄乃生,王立臣,等.21世纪我国水稻种植机械化发展方向[J].中国农业大学学报,2000,5(2):30-33.

[6] 袁钊和,薛 刚,王 莉,等.论我国水稻种植机械化的突破与跨越[J].中国农机化,2002(2):46-48.

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[8] 王利强,吴崇友,高连兴,等.我国水稻机械种植现状与发展精量穴直播的研究[J].农机化研究,2006(3):28-30.

[9] 吴崇友, 金诚谦, 卢 晏,等. 我国水稻种植机械发展问题探讨[J].农业工程学报,2000,16(2):21-23.

[10] 中国农业机械化年鉴编辑委员会.中国农业机械化年鉴2006 [M].北京:中国农业科学技术出版社,2007.

[11] 罗锡文,刘 涛,蒋恩臣,等.水稻精量穴直播排种轮的设计与试验[J].农业工程学报,2007,23(3):108-112.

[12] 罗锡文,欧 洲,蒋恩臣,等.抛掷成穴式水稻精量直播排种器试验[J].农业机械学报,2005,36(9):37-40.

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[14] SHARMA A R. Direct seeding and transplanting for rice production under flood-prone lowland conditions[J]. Field Crops Research, 1995, 44: 129-137.

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[16] 罗锡文,谢方平,区颖刚,等.水稻生产不同栽植方式的比较试验[J].农业工程学报,2004,20(1):136-138.

[17] 唐湘如,罗锡文,黎国喜,等.精量穴直播早稻的产量形成特性研究[J].农业工程学报,2009,25(7):84-87.

[18] 程建平,罗锡文,樊启洲,等.不同种植方式对水稻生育特性和产量的影响[J].华中农业大学学报,2010,29(1):1-5.

2.2 不同处理对直播稻叶绿素含量和叶绿素SPAD值的影响

图2和图3为不同处理在孕穗期(8月13日)、抽穗扬花期(8月25日)、成熟期(9月20日)等不同生育时期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量。试验结果表明,在生育中后期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a含量较习惯施肥分别提高8.62%和7.27%、62.95%和62.35%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a+b含量较习惯施肥分别提高19.54%和13.15%、63.96%和66.22%。在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的叶绿素a和叶绿素a+b含量高于其他处理,也可能是因为机械定位施肥保持水稻生长期养分的稳定供应,改善了水稻个体的生长发育条件。

图4中不同处理不同生育时期直播稻叶绿素SPAD值与图2和图3中水稻叶片叶绿素a、叶绿素a+b的含量有相同的趋势,在生育中后期的水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒一叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高6.48%和5.54%、26.60%和38.28%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒二叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高7.24%和6.24%、38.47%和49.91%。从田间观察也得到验证,机械施肥100%用量的处理比等量习惯施肥处理叶色浓绿,即使减氮20%使用量情况下,叶色看不出明显差异。

2.3 不同处理对直播水稻产量的影响

不同处理下的直播水稻产量与产量构成因素结果(表1)表明,100%机施处理的实际产量最高,80%机施处理的实际产量次之,100%机施处理和80%机施处理的实际产量较习惯施肥的实际产量分别增9.50%和8.20%;理论产量也以100%机施处理最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的理论产量差异不显著,但较习惯施肥增产达显著水平,100%机施处理和80%机施处理的理论产量较习惯施肥分别增20.98%和19.12%,较不施氮增产达极显著水平。从产量的构成来看,100%机施处理单位面积的有效穗数较其他处理显著提高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的有效穗数较习惯施肥分别增22.05%和8.47%;100%机施处理的每穗粒数最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的每穗粒数较习惯施肥分别增12.12%和10.32%;100%机施处理较其他处理结实率极显著降低,但80%机施处理较习惯施肥差异未达到显著水平。

可见,机械施肥100%用量的处理比等氮用量习惯施肥处理产量显著增加,即使在减量施肥20%的情况下,仍比等施肥量习惯施肥处理高。机械定位施肥省肥可在一定程度上提高单位面积的有效穗数和每穗粒数。

2.4 不同处理对氮农学利用率的影响

不同处理下直播稻氮肥农学利用率的结果(图5)表明,缓释肥机械定位施用比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,增幅37.69%。可见,机械定位施肥明显提高氮肥的农学利用率,适度减少氮肥用量并机械定位深施更有利于氮肥农学利用率的提高。

3 结论与讨论

采用不同处理研究了机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性。结果表明,在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的单穴植株地上部分干重、水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量、水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值高于习惯施肥处理。100%机施处理和80%机施处理较习惯施肥分别增产9.50%和8.20%。缓释肥机械定位施肥比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,适度减少氮肥用量并机械定位深施有利于氮肥农学利用率的提高。

此次研究结果为2010年1年的试验结果,由于水稻一生中自始至终贯穿着水稻与环境条件、群体与个体及个体内部各器官间的矛盾,在不同栽培条件下机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性有待进一步研究。同时,机械定位施肥节氮空间有多大、机械定位施用缓释肥与普通复合肥间是否有差异等问题值得深入研究。

参考文献:

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[6] 袁钊和,薛 刚,王 莉,等.论我国水稻种植机械化的突破与跨越[J].中国农机化,2002(2):46-48.

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[8] 王利强,吴崇友,高连兴,等.我国水稻机械种植现状与发展精量穴直播的研究[J].农机化研究,2006(3):28-30.

[9] 吴崇友, 金诚谦, 卢 晏,等. 我国水稻种植机械发展问题探讨[J].农业工程学报,2000,16(2):21-23.

[10] 中国农业机械化年鉴编辑委员会.中国农业机械化年鉴2006 [M].北京:中国农业科学技术出版社,2007.

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[12] 罗锡文,欧 洲,蒋恩臣,等.抛掷成穴式水稻精量直播排种器试验[J].农业机械学报,2005,36(9):37-40.

[13] 李小山. 机械直播技术获重大突破[J].现代农业装备,2008(7):32.

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[16] 罗锡文,谢方平,区颖刚,等.水稻生产不同栽植方式的比较试验[J].农业工程学报,2004,20(1):136-138.

[17] 唐湘如,罗锡文,黎国喜,等.精量穴直播早稻的产量形成特性研究[J].农业工程学报,2009,25(7):84-87.

[18] 程建平,罗锡文,樊启洲,等.不同种植方式对水稻生育特性和产量的影响[J].华中农业大学学报,2010,29(1):1-5.

2.2 不同处理对直播稻叶绿素含量和叶绿素SPAD值的影响

图2和图3为不同处理在孕穗期(8月13日)、抽穗扬花期(8月25日)、成熟期(9月20日)等不同生育时期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量。试验结果表明,在生育中后期的水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a含量较习惯施肥分别提高8.62%和7.27%、62.95%和62.35%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的叶绿素a+b含量较习惯施肥分别提高19.54%和13.15%、63.96%和66.22%。在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的叶绿素a和叶绿素a+b含量高于其他处理,也可能是因为机械定位施肥保持水稻生长期养分的稳定供应,改善了水稻个体的生长发育条件。

图4中不同处理不同生育时期直播稻叶绿素SPAD值与图2和图3中水稻叶片叶绿素a、叶绿素a+b的含量有相同的趋势,在生育中后期的水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值均以100%机施处理最大,不施氮处理最小。其中,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒一叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高6.48%和5.54%、26.60%和38.28%,100%机施处理和80%机施处理在抽穗扬花期和成熟期的水稻倒二叶叶绿素SPAD值较习惯施肥分别提高7.24%和6.24%、38.47%和49.91%。从田间观察也得到验证,机械施肥100%用量的处理比等量习惯施肥处理叶色浓绿,即使减氮20%使用量情况下,叶色看不出明显差异。

2.3 不同处理对直播水稻产量的影响

不同处理下的直播水稻产量与产量构成因素结果(表1)表明,100%机施处理的实际产量最高,80%机施处理的实际产量次之,100%机施处理和80%机施处理的实际产量较习惯施肥的实际产量分别增9.50%和8.20%;理论产量也以100%机施处理最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的理论产量差异不显著,但较习惯施肥增产达显著水平,100%机施处理和80%机施处理的理论产量较习惯施肥分别增20.98%和19.12%,较不施氮增产达极显著水平。从产量的构成来看,100%机施处理单位面积的有效穗数较其他处理显著提高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的有效穗数较习惯施肥分别增22.05%和8.47%;100%机施处理的每穗粒数最高,80%机施处理次之,100%机施处理和80%机施处理的每穗粒数较习惯施肥分别增12.12%和10.32%;100%机施处理较其他处理结实率极显著降低,但80%机施处理较习惯施肥差异未达到显著水平。

可见,机械施肥100%用量的处理比等氮用量习惯施肥处理产量显著增加,即使在减量施肥20%的情况下,仍比等施肥量习惯施肥处理高。机械定位施肥省肥可在一定程度上提高单位面积的有效穗数和每穗粒数。

2.4 不同处理对氮农学利用率的影响

不同处理下直播稻氮肥农学利用率的结果(图5)表明,缓释肥机械定位施用比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,增幅37.69%。可见,机械定位施肥明显提高氮肥的农学利用率,适度减少氮肥用量并机械定位深施更有利于氮肥农学利用率的提高。

3 结论与讨论

采用不同处理研究了机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性。结果表明,在水稻生长中后期100%机施处理和80%机施处理的单穴植株地上部分干重、水稻叶片叶绿素a和叶绿素a+b的含量、水稻倒一叶和倒二叶叶绿素SPAD值高于习惯施肥处理。100%机施处理和80%机施处理较习惯施肥分别增产9.50%和8.20%。缓释肥机械定位施肥比习惯施肥极显著提高氮肥的农学利用率,同等用肥量条件下提高3.84 kg/kg,适度减少氮肥用量并机械定位深施有利于氮肥农学利用率的提高。

此次研究结果为2010年1年的试验结果,由于水稻一生中自始至终贯穿着水稻与环境条件、群体与个体及个体内部各器官间的矛盾,在不同栽培条件下机械定位施肥节氮精量穴直播水稻的生育特性和产量形成特性有待进一步研究。同时,机械定位施肥节氮空间有多大、机械定位施用缓释肥与普通复合肥间是否有差异等问题值得深入研究。

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