低温阴雨条件下超级稻节肥减药增效种植技术的探讨
2016-09-09樊奕聪胡伟民崔海瑞邓启云杭州彬康农业科技有限公司浙江杭州浙江大学农业与生物技术学院浙江杭州00杭州市余杭区农业技术推广中心浙江杭州00湖南袁创超级稻技术有限公司湖南长沙000
张 彬,樊奕聪,李 康,傅 泓,邹 滔,胡伟民,崔海瑞,钱 东,邓启云(.杭州彬康农业科技有限公司,浙江杭州 ;.浙江大学农业与生物技术学院,浙江杭州 00;.杭州市余杭区农业技术推广中心,浙江杭州 00;.湖南袁创超级稻技术有限公司,湖南长沙 000)
低温阴雨条件下超级稻节肥减药增效种植技术的探讨
张彬1,2,樊奕聪1,李康2,傅泓2,邹滔2,胡伟民2,崔海瑞2,钱东3,邓启云4
(1.杭州彬康农业科技有限公司,浙江杭州 311121;2.浙江大学农业与生物技术学院,浙江杭州 310012;3.杭州市余杭区农业技术推广中心,浙江杭州 311100;4.湖南袁创超级稻技术有限公司,湖南长沙 410100)
针对超级稻对环境的敏感性和产量的不稳定性,提出了一种低温阴雨条件下一季超级稻高产栽培节肥减药增效的种植方法。采用TRIZ理论和大数据技术获得最佳解决问题的三优方案,即优化产量结构、优化种植流程和优化施肥方式,后期氮肥减量前移施用,适度控制功能叶生长量,节约使用肥料,减少农药用量。最终获得13.5 t·hm-2以上的产量,当季减少农药喷施27%,氮肥当季肥料利用率达到55.20%。
超级稻;低温阴雨;节肥;减药;增效;种植技术;氮肥减量前移
文献著录格式:张彬,樊奕聪,李康,等.低温阴雨条件下超级稻节肥减药增效种植技术的探讨[J].浙江农业科学,2016,57(7):998-1000.
1996年农业部制定“中国超级稻育种与栽培体系研究”项目,自此全国正式系统地开展超级稻研究。自2000年以来,一季超级稻6.67 hm2高产攻关片产量先后突破10.5、12.0、13.5和15.0 t·hm-2。在超级稻推广应用中,各地均出现了产量超13.5 t·hm-2的高产示范典型。但超级稻的高产试验产量与农民生产田的实际产量存在巨大差异,高产的重演性较差,多数是在小面积以及特定年份和生境下取得的,表现为对环境的敏感性(适应性差)和产量的不稳定性[1]。近年来,我国水稻种植区域的异常天气频发,成为超级稻高产种植的重大障碍。此外,超级稻高产栽培的总体施肥原则是饱和施肥,经常由于外部条件的影响,导致实际应用中的肥料施用过量,资源浪费,污染环境。水稻高产种植因施肥过量造成减产,病虫害加重的情况经常发生。针对上述问题,探讨一种低温阴雨条件下一季超级稻高产栽培节肥减药增效的种植方法十分必要。以TRIZ理论构建问题模型和最佳解决问题的模型,通过大数据技术确定适宜的产量构成要素、施肥配方、适宜的施肥水平和适宜的施肥时间,同时优化种植环境中的光、温、水、气等因子,调节超级稻生长源流库的和谐,提高根系吸收养分的能力,促进植株的健康生长,提高水稻的谷草比,减少肥料浪费和减少农药喷施,达到节肥减药增效的目标。
1 材料与方法
1.1材料
试验在杭州市余杭区中泰街道南峰村进行。黄泥砂田土属,系由红壤或黄壤发育而来。土壤pH值5.17,耕作层中有机质及全氮含量中等偏上,阳离子交换量10.9 cmol·kg-1,有机质33.1 g· kg-1,水解氮193.0 mg·kg-1,有效磷118.0 mg· kg-1,速效钾164 mg·kg-1。
试验用水稻品种为籼粳交超级杂交水稻甬优12,宁波市种子公司生产;测土配方缓释专用肥使用浙江省农业厅核准的水稻专用复合肥,N、P2O5、K2O有效含量分别为20%、8%和12%,杭州利时化肥有限公司生产;有机发酵肥使用肥土酵素肥,N≥5%,有益菌30亿个·g-1,上海普晟生物科技有限公司生产;可溶性硅肥使用必奥力矿物硅,SiO2≥70%,奥斯科工业集团股份公司(俄罗斯)生产;速效肥使用尿素和碳酸氢铵,尿素N含量≥46%,碳酸氢铵N含量≥17.1%;钾肥使用氯化钾,K2O含量≥60%;可溶性磷肥使用过磷酸钙,P2O5含量≥16%。
1.2处理设计
试验设4个处理:处理1,采用缓释肥、速效肥和发酵肥相结合的方法进行复合配方施肥,全程增施可溶性硅肥,施肥数量采用精确定量饱和施肥量,氮肥前移施用,0.65 hm2施肥数量(各处理同)为基肥测土配方专用肥40 kg、有机发酵肥20 kg、可溶性硅肥5 kg,蘖肥速效氮肥12.5 kg、测土配方专用肥25 kg,促花肥速效氮肥12.5 kg、测土配方专用肥25 kg、可溶性硅肥1 kg、钾肥12.5 kg、保花肥速效氮肥5 kg、测土配方专用肥5 kg,共施N 27.8 kg,P2O57.2 kg,K2O 21.5 kg;处理2,按处理1方法,适当减量施肥,氮肥前移施用,施肥数量为基肥测土配方专用肥30 kg,有机发酵肥20 kg、可溶性硅肥5 kg,蘖肥速效氮肥10 kg、测土配方专用肥20 kg,促花肥速效氮肥10 kg、测土配方专用肥15 kg、可溶性硅肥1 kg、钾肥10 kg,保花肥速效氮肥3 kg,共施N 23.8 kg,P2O55.2 kg,K2O 20.4 kg;处理3,按处理1方法,适当减量施肥,氮肥减量后移施用,施肥数量为基肥测土配方专用肥20 kg、有机发酵肥20 kg,蘖肥速效氮肥8.5 kg、测土配方专用肥20 kg,促花肥速效氮肥8.5 kg、测土配方专用肥15 kg、可溶性硅肥1 kg、钾肥8.5 kg,共施N 21 kg,P2O54.4 kg,K2O 13.8 kg;处理4,传统施肥法为对照(CK),氮肥减量后移施用,施肥数量为基肥速效氮肥50 kg、可溶性磷肥50 kg,蘖肥速效氮肥50 kg,促花肥速效氮肥10 kg、测土配方专用肥20 kg、钾肥10 kg,保花肥速效氮肥5 kg,共施N 31 kg,P2O59.6 kg,K2O 20.8 kg。
每处理种植1块田,6月20日前后栽插,面积0.13 hm2。移栽前对大田进行精细耕整,用中型翻耕机将稻田深耕至30 cm深,再耙平。洋马6行插秧机栽插,插植规格采用行距30 cm,株距25 cm,栽插15.18万蔸·hm-2。水稻在低温阴雨条件下拔节孕穗,抽穗期前后遇低温阴雨。
2 结果与分析
2.1产量
从表1可以看出,3个施肥处理产量分别为13.80、14.10和11.48 t·hm-2,均比对照增产明显。由此表明,在低温阴雨条件下拔节孕穗,适当减少氮肥的施用,可不同程度地提高产量。而氮肥适当减量前移,将促花肥移至倒5叶施入,可优化产量结构,获得较高的产量。
表1 各施肥处理甬优12产量及其构成
从表1还可以看出,在低温阴雨条件下,前期的稳长,有利于形成较多的有效穗,后期穗肥的减施可有效提高结实率,获得较高的产量。从经济结构分析,处理1和处理2产量水平相近,但产量结构却有较大差异,处理1有效穗达到438万· hm-2,处理2为323万·hm-2;处理1的平均每穗总粒数为274.9粒,处理2的却有372.8粒;处理1、处理2的功能叶叶面积指数分别为5.650和3.436。很明显,处理2的产量结构比处理1要合理得多。而对照前期速效氮肥施肥水平高,后期穗粒肥采用氮肥后移方法,后期叶片氮含量过高,造成贪青晚熟,结实率较低,产量最低。
2.2肥料利用率
应用斯坦福(Stand ford)的差值法公式,氮肥(纯N)的施用总量应为:N/(kg·hm-2)=[目标产量吸N量-土壤供N量]/N肥当季利用率[2]。目标产量的需N量用高产水稻每百千克稻谷的需氮量求得。肥料利用率、百千克稻谷需氮量、基础产量等数据根据本地区2009年和2010年“3414”肥料试验结果和稻谷、土壤化验结果所得[3]。
以处理2为例,稻谷产量14.10 t·hm-2的籽粒需N量为141(100 kg稻谷的倍数)×1.9 kg(每100 kg稻谷需氮量)=267.9 kg·hm-2。基础产量设7.5 t·hm-2,土壤当季供N量=75×1.6(不施N空白试验的每100 kg稻谷需氮量)= 120 kg·hm-2。肥料当季利用率=(267.9-120)÷ 267.9=55.20%。
2.3群体生长健康状况
从表2可以看出,抽穗期前后在低温阴雨条件下,全程施硅,促花肥减量前移,植株群体生产健康状况明显改善。处理1、处理2稻曲病发病轻微,处理3发病较重,对照病穗率达到83.0%。表明,在低温阴雨条件下促花肥采用氮肥后移方法施肥会加重稻曲病的病情。从田块病虫害防治情况来看,处理1和处理2在后期减少了1次稻飞虱防治喷药,减少农药喷施用量27%左右。表明水稻全程施硅对健康生长和抗虫有明显的效果。
表2 各施肥处理的稻曲病发病情况
3 小结与讨论
2015年度杭州地区一季水稻生产季节遭遇罕见低温阴雨天气,尤其在水稻拔节孕穗期,阴雨天气达到20 d以上,前期烤田无法进行,后期穗肥难以撒施,采用三优节肥减药方法种植,水稻植株群体长势健康,个体也充分体现出超级稻的理想株型[4-5],增产效果明显,肥料利用率高,喷药数量减少、病虫防治效果好,达到了节肥减药增效的结果,与国外小麦、玉米节肥增效研究有相近之处[6]。
(责任编辑:张才德)
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0528-9017(2016)07-0998-02
10.16178/j.issn.0528-9017.20160708
2016-05-16
杭州市农业科研攻关项目(20150432B48)
张 彬(1965—),男,安徽宣城人,高级农艺师,从事超级稻栽培推广研究工作,E-mai1:thnky001@126.com。