分蘖肥不同施用时期对机插双季稻产量和群体发育的影响

商庆银，吕伟生，曾勇军，黄 山，杨秀霞，谭雪明，石庆华，潘晓华

(江西农业大学 双季稻现代化生产协同创新中心/作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室，江西 南昌 330045)

随着社会经济的发展，农业结构调整，农村劳动力转移，我国现有传统稻作技术已经不能适应社会发展对现代稻作技术的要求。水稻机械化栽插及配套栽培技术是符合我国现代稻作发展方向的一项先进技术，具有十分广阔的应用前景［1］。但在我国水稻机插过程中还存在着不少问题，如南方双季稻地区机插早稻分蘖慢、前期干物质积累量少、最高茎蘖数出现时间迟;机插晚稻虽然分蘖较快，最高茎蘖数较高，但分蘖前期干物质积累少，成穗率较低［2］。因此，如何促进机插秧前期分蘖是水稻获得高产的关键。

大量研究表明，分蘖肥的施用对促进水稻分蘖、提高水稻产量及品质具有重要影响［3-8］。目前，国内关于水稻分蘖肥施用时期的研究也有一些报道。对于北方寒地水稻来说，分蘖肥的施用时期一般认为应在秧苗返青后10 d内施用［7，9-10］。对于江西、湖南等双季稻栽培地区来说，传统经验提倡栽插后5～7 d即施用分蘖肥，以促早生快发;但也有研究者建议在栽足基本苗条件下，于早稻栽后13 d、晚稻栽后11～14 d施用分蘖肥，以控制病虫害高发等问题［11-12］。以上研究为指导水稻施肥起到了非常重要的指导作用，然而目前这些研究主要针对的是常规人工移栽水稻。由于育秧密度高、秧龄短和定量栽培技术的不完善，机插水稻在种植与管理技术方面较常规人工移栽水稻具有明显的差异［5］。因此，在机插条件下分蘖肥的最佳施用时期还有待进一步明确。

江西省是我国典型的双季稻种植区域之一，水稻播种面积居全国第二位，水田面积占耕地面积的比例居全国之首［13］。探讨分蘖肥的最佳施用时期，对水稻机插秧技术在该地区的深入推广具有重要意义。为此，本文以双季稻为研究对象，通过田间试验初步探讨分蘖肥不同施用时期对水稻机插秧苗生长发育和产量的影响，为促进双季稻机插技术的发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验于2013年在江西省南昌县泾口乡标兴农技农机专业合作社示范区进行。试验前土壤的基本理化性状为:有机质 33.6 g/kg，全氮 1.38 g/kg，碱解氮 95.5 mg/kg，速效磷 18.8 mg/kg，速效钾 93.6 mg/kg，pH5.12。早稻和晚稻供试品种分别为中嘉早17和H优518。中嘉早17又名嘉育253、04YK17，是中国水稻研究所与浙江省嘉兴市农科院联合选育的超高产早稻新品种，属于感温中熟早籼稻，全生育期110 d左右;该品种具有丰产性好、适应性广、植株较矮、穗大粒多等特点。H优518是湖南农业大学、湖南省衡阳市农业科学研究所联合选育晚稻品种，属三系杂交中熟晚籼，全生育期108 d左右;该品种具有株型偏松、剑叶中长且直立、叶鞘和稃尖均无色、落色好等特点。

1.2 试验设计

采用标准机插秧秧盘，秧盘规格为长58 cm、宽28 cm、高2.8 cm。播前每秧盘放底土4 kg，底土取自稻田土壤表层，并加入底土总质量0.3%的壮秧剂和0.5%的复合肥。试验处理分别设移栽后第7天、第10天和第13天施用分蘖肥，即D07、D10和D13处理。

早稻和晚稻均采用塑料软盘育秧，塑盘规格为58 cm×28 cm×2.8 cm。早稻于3月19日播种，播种量为100 g/盘，4月19日移栽;晚稻于6月25日播种，播种量为90 g/盘，7月18日移栽。移栽密度均为行距30.0 cm，株距13.3 cm。采用高速插秧机移栽，其他管理同一般高产栽培措施。

每个处理小区面积均为220 m2，3次重复。各处理施肥量一致，基肥施用450 kg/hm2复合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%);分蘖肥分别施用150 kg/hm2尿素(N 46%)和112.5 kg/hm2氯化钾(K2O 60%);穗肥施用75 kg/hm2尿素。其中早稻季基肥、分蘖肥和穗肥分别在4月18日、4月26日和5月23日施用;晚稻季基肥、分蘖肥和穗肥分别在7月17日、7月24日和8月20日施用。试验期间采用中期搁田的灌溉方式，够苗(计划穗数的80%～90%)后搁田。田间适时进行病虫防治和除草等，保持水稻植株生长发育正常。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 分蘖动态与叶面积指数 移栽后每个大区定20蔸，与栽插行方向垂直，两边各10蔸，分别于分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期调查茎蘖数和叶面积指数。

1.3.2 干物质积累与氮吸收 分别于分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期，按平均数法取样，每块田取5蔸，剪除根，将稻株分为叶片、茎鞘和穗(抽穗后)3个部分，于105℃杀青15 min，然后保持80℃至样品烘干，并称量。将测定过干物质质量的成熟期样品粉碎后用H2SO4-H2O2消煮后通过流动分析仪测定氮吸收。

1.3.3 测产与考种 收获前2 d调查有效穗，每小区调查30蔸，根据平均有效穗数取样5蔸考种;每小区实割200蔸，脱粒后晒干称量。

1.3.4 数据处理 试验数据均采用 EXCEL 2013 和 JMP10.0(SAS Institute，Cary，NC，USA，2011)统计软件处理。

2 结果与分析

2.1 分蘖肥不同施用时期对产量及其构成因素的影响

就不同处理而言，分蘖肥不同施用时期对早稻和晚稻产量均没有显著影响(P＞0.05)，但在移栽后第7天施用分蘖肥能够获得相对较高的产量。与D07处理相比，D10和D13处理早稻产量分别降低9.4%和3.8%，晚稻产量分别降低4.5%和12.6%。早稻季，不同处理间有效穗数和千粒质量差异不显著。与D07处理相比，D10和D13处理每穗粒数分别降低20.6%和3.6%，结实率分别降低1.2%和13.8%。其中，D10处理每穗粒数显著低于D07处理，D13处理结实率显著低于D07处理(P＜0.05)。晚稻季，不同处理间每穗粒数、结实率和千粒质量均没有显著差异。与D07处理相比，D10和D13处理有效穗数分别降低6.7%和13.9%，其中D07处理显著高于D13处理。

表1 分蘖肥施用时间对水稻产量及其构成因素的影响Tab.1 The effect of different seeding rates on rice yield and its components

就不同季节而言，晚稻产量较高，占双季稻周年产量的56.5%～60.1%(表1)。方差分析表明，晚稻季产量显著高于早稻季(成对t检验)。从产量结构可以看出，早稻和晚稻每穗总粒数、结实率和千粒质量差异较小，但晚稻各处理平均有效穗数高于早稻32.2%～38.9%。

2.2 分蘖肥不同施用时期对分蘖的影响

从图1看出，早稻和晚稻的分蘖数变化趋势基本一致。从分蘖期至孕穗期分蘖数均呈增加的趋势，从孕穗期至抽穗期逐渐下降，抽穗期至成熟期没有明显的下降趋势。方差分析表明，晚稻季分蘖数显著高于早稻季(成对t检验)，其中晚稻季孕穗期分蘖数分别高于早稻季同期35.0%～41.5%，晚稻成熟期分蘖数分别高于早稻季同期32.2%～49.6%。

图1 不同生育期机插水稻分蘖变化Fig.1 The dynamics of rice tillering at different growing stages

不同处理之间相比，早稻和晚稻均以D07处理分蘖数相对较高(除早稻分蘖期和成熟期外，图1)。早稻季，各处理在孕穗期分蘖数差异较大，但在成熟期不同处理间没有显著差异(表1)。与D07处理相比，D10和D13处理孕穗期分蘖数分别降低5.8%和12.6%。晚稻季，分蘖期以后各处理间分蘖数差异较大。D10和D13处理在孕穗期分蘖数分别低于D07处理1.3%和9.0%，在成熟期分别低于D07处理6.7%和13.9%。其中，D13处理成熟期分蘖数显著低于D07处理(表1)。

图2 不同生育期机插水稻叶面积指数变化Fig.2 The dynamics of leaf area index of rice at different growing stages

2.3 分蘖肥不同施用时期对叶面积指数的影响

各处理从分蘖期至孕穗期水稻叶面积指数(LAI)均呈显著增加的趋势，其中早稻从分蘖期至孕穗期 LAI分别增加 250.7%～369.4%，晚稻同期分别增加 146.4%～159.3%(图 2)。晚稻季，各处理从孕穗期至抽穗期LAI持续增加，但早稻同期增长幅度较小。与孕穗期相比，晚稻抽穗期LAI分别增加31.6%～52.8%，而早稻季仅增加 8.9%～39.2%。

从不同处理可以看出，随着分蘖肥施用时间的推迟，水稻LAI呈下降的趋势，但在不同生育期表现并不一致(图2)。其中，分蘖期各处理LAI差异较小。与D07处理相比，早稻孕穗期D10和D13处理LAI分别降低14.8%和30.2%，晚稻孕穗期D10和D13处理LAI分别降低12.5%和12.7%。抽穗期，D10和D13处理早稻LAI分别比D07处理降低17.9%和14.1%，晚稻分别降低15.8%和24.9%。

2.4 分蘖肥不同施用时期对干物质积累的影响

就早稻季而言，各处理在整个生育期干物质积累量变化一致，但D07处理相对较高(图3)。与D07处理相比，D10和D13处理在成熟期干物质积累量分别降低21.6%和6.2%。但是，花后(抽穗期至成熟期)干物质积累比例随着分蘖肥施用时间的提前呈降低的趋势，即D07、D10和D13处理花后干物质积累比例分别为 44.1%、43.5%和 51.9%。

从晚稻季可以看出，从分蘖期至孕穗期各处理干物质积累量变化一致，且差异较小。孕穗期以后，D10和D13处理增加趋势一致，但比D07处理低26.3%～28.5%。成熟期，D10和D13处理的干物质积累总量分别低于D07处理11.5%和22.1%。与早稻相似，晚稻花后干物质积累比例随着分蘖肥施用时间的提前有降低的趋势(D07、D10和 D13处理分别为24.8%、39.2%和28.9%)。

图3 不同生育期机插水稻干物质累积变化Fig.3 The dynamics of dry matter accumulation of rice at different growing stages

图4 机插水稻地上部单位面积氮吸收量Fig.4 The amount of nitrogen accumulation by rice

2.5 分蘖肥不同施用时期对氮素吸收的影响

如图4所示，各处理在早稻季和晚稻季氮吸收总量均没有显著差异，但随着分蘖肥施用时间的后移呈下降的趋势。与D07处理相比，D10和D13处理早稻季氮吸收总量分别降低15.4%和16.0%，而晚稻季分别降低 11.7%和21.6%。

3 讨论

分蘖肥的合理施用是机插水稻高产栽培中的一项重要措施，不仅对获得最佳群体和适宜的成穗数起着重要作用，而且对水稻产量及品质具有重要的影响［5-7］。目前国内关于双季稻分蘖肥不同施用时期的研究并不多见。本研究表明，在机插条件下，分蘖肥不同施用时期对双季稻的产量没有显著影响，但分蘖肥适当早施有利于获得相对较高的产量。这与传统移栽水稻的研究结果相似［6-7，9］。

从产量结构来看，分蘖肥不同施用时期对晚稻有效穗数得影响较大。与D13处理相比，D07和D10处理晚稻季单位面积有效穗数分别增加8.4%和16.1%。此外，早稻和晚稻结实率随着分蘖肥施用时间的后移均呈下降的趋势。韩新丽等［7］在北方旱地水稻的研究表明，随着分蘖肥施用时期的后移，水稻单位面积有效穗数逐渐增加，而穗实粒数、结实率、千粒质量和产量逐渐降低。此外，随着分蘖肥施用时期的后移，不仅导致水稻穗颈瘟逐渐增加，而且水稻精米率和整精米率逐渐降低［9-10］。

从群体发育来看，适当提前施用分蘖肥可以提高单位面积分蘖数、叶面积指数、生物量积累和氮素吸收。刘子恒等［14］研究表明，分蘖肥适宜早施，可以通过促进根系活力和分蘖途径增加植株养分吸收和提高叶面积指数。相反，随着分蘖肥施用时期的后移，水稻抽穗期和成熟期拖后，株高增加，易产生贪青晚熟现象，也大大增加了倒伏的机率［6，9］。

但也有研究者认为，在施足基肥和保证栽插密度的条件下，适期推迟分蘖肥的施用也可以保证水稻的目标有效穗数［11］。本研究表明，D07和D10处理早稻季和晚稻季单位面积有效穗数之间均没有显著差异，但是D13处理晚稻季有效穗数显著低于D07处理(表1)，说明在机插秧条件下过晚施用分蘖肥并不利于水稻的分蘖成穗和干物质积累。

值得注意的是，江西省双季稻种植期间气候差异较大，周年试验很难反映气候波动对机插水稻分蘖肥施用效果的影响，此外，分蘖肥的合理施用还应考虑品种特性、栽培方法和秧苗分蘖要求等诸多因素的影响。因此，在机插条件下分蘖肥的最佳施用时期仍需深入研究。

4 小结

早稻和晚稻产量均在移栽后第7天施用分蘖肥较高。分蘖肥不同施用时期对早稻每穗粒数和结实率具有显著影响，D10处理每穗粒数显著低于D07处理，D13处理结实率显著低于D07处理(P＜0.05)。分蘖肥不同施用时期对晚稻有效穗数具有显著影响，D07处理有效穗数显著高于D13处理。适当提前施用分蘖肥有利于促进单位面积分蘖数、叶面积指数、生物量积累和氮素吸收等群体质量的提高。因此，在机插条件下，水稻分蘖肥的施用时期应在移栽后7～10 d左右施用较为适宜，但不应超过10 d。

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