随水施肥次数对水稻生长及经济效益的影响

陈锐浩，官利兰，邓兰生，庄 严，程凤娴，张承林*，刘海萍

(1.华南农业大学农学院，广东广州 510642；2.广州一翔农业技术有限公司，广东广州 510650；3.华南农业大学资源环境学院，广东广州 510642)



随水施肥次数对水稻生长及经济效益的影响

陈锐浩1，官利兰2，邓兰生1，庄 严1，程凤娴2，张承林1*，刘海萍3

(1.华南农业大学农学院，广东广州 510642；2.广州一翔农业技术有限公司，广东广州 510650；3.华南农业大学资源环境学院，广东广州 510642)

[目的]探究水稻随水施肥技术的最佳施肥次数。[方法]以玉香油占为水稻供试品种，共设6个处理，分别为不施肥(CK)、肥料深施、肥料撒施、肥料随水追施2次、肥料随水追施3次、肥料随水追施4次，研究各处理对水稻产量及经济效益的影响。[结果]在水稻生产中采用随水施肥技术，随着施肥次数的增多，各产量指标中除实粒数和空秕率外，其余均呈现先增加后减少的趋势，追肥3次处理的产量最高，比其他施肥方式增产7.83%～25.56%，追肥2次和4次处理的产量差异不大，随着施肥次数的增加，结实率提高。随水冲施处理的投入成本大于深施与撒施处理，净收益以肥料随水追施3次处理最高，达15 515.73 元/hm2。[结论]综合考虑，肥料随水追施3次能最大程度凸显水稻随水施肥技术的增产效益和经济效益。

水稻；随水施肥；次数；经济效益

水稻随水施肥技术是一种新兴的水稻水肥一体化灌溉施肥模式[1]，是指在水稻灌溉的同时，借助灌溉水的动力将水溶性肥料随水分散到田间，一方面可以节省施肥的人工，另一方面能够轻松实现“少量多次”施肥，做到“施肥不下田”，并根据水稻的养分需求特点供应养分，达到高效、增产、节肥和节本的目的。随水施肥技术已经被证实有良好的应用效果，但随着施肥次数的增加，人工投入也相应增加。目前，有关随水施肥次数对水稻生长的影响鲜见报道。笔者研究了水稻随水施肥的次数对水稻产量构成因素、产量、养分利用效率及经济效益的影响，旨在为该技术的大面积推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2015年7—10月在广东省开平市赤坎镇五龙村(112.6 E，22.4 N)进行。该地属亚热带季风气候区，年平均气温21.5 ℃，年平均降水量1 700～2 400 mm。所选试验地前茬作物为水稻，双季种植。供试土壤基本理化性状：pH 5.45，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为124.0、32.3、101.4 mg/kg，有机质含量为51.4 g/kg。

1.2 试验材料 供试水稻品种为玉香油占。供试肥料：复合肥a(24-7-19)，复合肥b(16-16-16)，长效肥(18-10-18，以控释氮为主)，磷酸氢二铵(18-46-0)，尿素(46-0-0)，氯化钾(0-0-60)。

1.3 试验设计 设5个施肥处理和1个对照处理：对照，不施肥(CK)；T1，肥料深施，长效肥全部基施(600.0 kg/hm2)，后期不再追肥；T2，肥料撒施，基肥施用复合肥a 150.0 kg/hm2，分蘖中期撒施复合肥b 450.0 kg/hm2；T3，肥料随水追施2次，基肥施用磷酸二铵150.0 kg/hm2，分蘖前期冲施尿素118.5 kg/hm2和氯化钾85.5 kg/hm2，孕穗期冲施尿素58.5 kg/hm2和氯化钾85.5 kg/hm2；T4，肥料随水追施3次，基肥施用磷酸二铵150.0 kg/hm2，分蘖前期冲施尿素52.5 kg/hm2和氯化钾40.5 kg/hm2；分蘖中期冲施尿素66.0 kg/hm2和氯化钾45.0 kg/hm2，孕穗期冲施尿素58.5 kg/hm2和氯化钾85.5 kg/hm2；T5，随水追施4次，基肥施用磷酸二铵150.0 kg/hm2，分蘖前期冲施尿素52.5 kg/hm2和氯化钾40.5 kg/hm2，分蘖中期冲施尿素66.0 kg/hm2和氯化钾45.0 kg/hm2，孕穗期冲施尿素45.0 kg/hm2和氯化钾55.5 kg/hm2，灌浆结实期冲施尿素13.5 kg/hm2和氯化钾30.0 kg/hm2。采用随机区组设计，3次重复，小区面积200 m2。各处理养分投入量见表1。2015年7月27日插秧，种植密度为15万穴/hm2，2015年10月21日收割，并进行产量和相关指标测定。

1.4 测定项目与方法 各小区随机选15株水稻定期监测生长指标，成熟时于各小区中央随机选1 m2测定有效穗数。同时选取有代表性的9株水稻进行考种，烘干(14%的标准含水量)称重[2]，考察实粒数、有效穗数及千粒重等，计算经济效益。计算方法如下[3]：

表1 不同处理的养分投入量

净收益=产出-肥料成本-种子成本-施肥人工成本-设施成本-农药

产出=稻谷重×当年稻谷价格

成本和产出价格均依照2015年的市场价格，人工费120元/d(8 h工作制)。

养分利用率(%)=(施肥区植株养分吸收量-不施肥区植株养分吸收量)/施肥养分量×100

1.5 数据处理 试验数据采用Excel 2010和SAS 8.1统计软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻产量构成因素及产量的影响

2.1.1 对水稻株高的影响。从图1可以看出，分蘖初期(2015年8月13日)各处理的株高显著高于CK(P<0.05)。分蘖中期(8月21日)T2、T3、T4、T5处理的株高显著高于CK(P<0.05)，T5处理的株高显著高于T2、T4处理(P<0.05)。孕穗期(9月8日)，T4、T5处理的株高显著高于T1、T2、T3处理和CK(P<0.05)，其中T1、T2、T3处理的株高显著高于CK(P<0.05)，但彼此间差异不显著(P>0.05)。

图1 不同处理对水稻株高的影响Fig.1 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice plant height

图2 不同处理对水稻分蘖数的影响Fig.2 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice tiller number

2.1.2 对水稻分蘖数的影响。从图2可以看出，分蘖初期T1和T4处理的分蘖数最多，显著高于T2、T3处理和CK(P<0.05)。分蘖中期以后，T4处理与T2、T1、CK及CK与其他处理间差异显著(P<0.05)，T3、T4、T5处理之间差异不显著(P>0.05)，T1处理的分蘖数增长趋势开始变缓，与T2处理差异显著(P<0.05)。分蘖期结束时，各处理与CK差异显著(P<0.05)。可见，与深施(T1)、撒施(T2)相比，“少量多次”随水冲施对分蘖数的促进作用更加明显，但各处理间差异不显著(P>0.05)。

2.1.3 对水稻干重的影响。从图3可以看出，各处理茎叶干重均与CK差异显著(P<0.05)，T1但各处理间差异不显著(P>0.05)。各处理的根系干重均与CK差异显著(P>0.05)，但各处理间差异不显著(P>0.05)，其中T3、T4、T5处理的根系干重与T1、T2处理相比稍有提高。冲施处理(T3、T4、T5)的根系干重较深施(T1)和撒施(T2)处理的大，且随着施肥次数的增多，根系干重有降低的趋势。

注：不同小写字母表示各处理在0.05水平差异显著。Note:Different lowercase letters stand of significant difference among treatments in 0.05 leve.图3 不同处理对水稻干重的影响Fig.3 Effects of irrigation fertilizing frequency on rice biomass of single plant

2.1.4 对水稻产量的影响。由表2可知，在有效穗数方面，T4处理显著高于其他处理(P<0.05)，T3、T5与T2处理之间差异不显著(P>0.05)；实粒数方面，T3、T4、T5处理与T2处理之间差异不显著(P>0.05)，但T3、T4、T5处理均显著高于T1处理(P<0.05)；千粒重方面，T4处理最大，但与T1、T2、T5处理之间差异不显著(P>0.05)；空秕率方面，T3、T4、T5处理的空秕率分别为21.43%、25.80%、27.51%，即随着施肥次数的增加呈增大趋势，T3与T4、T5处理之间差异显著(P<0.05)，T3、T4、T5处理与T1、T2处理相比有所下降，但差异不显著(P>0.05)；产量方面，T4处理显著高于T1和T2处理(P<0.05)，比T2处理增产451.85 kg/hm2，增幅达7.83%，比T1处理增产1 266.90 kg/hm2，增幅达25.56%。

表2 不同处理的水稻产量

注：同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column stand for significant difference among treatments(P<0.05).

2.2 不同处理对水稻养分利用效率及经济效益的影响

2.2.1 对水稻养分利用效率的影响。由表3可知，各处理田间晚稻的氮肥利用率从大到小依次为T5、T4、T3、T2、T1，T5处理显著高于T1、T2、T3处理(P<0.05)，T2、T3、T4处理均显著高于T1处理(P<0.05)，其中T5处理的氮肥利用率比T1处理高14.12百分点。各处理间的磷肥利用效率差异不显著(P>0.05)。各处理钾肥利用率从大到小依次为T5、T4、T3、T2、T1，T2、T3、T4、T5显著高于T1(P<0.05)，T5显著高于T2(P<0.05)，T3、T4、T5之间差异不显著(P>0.05)。

2.2.2 对经济效益的影响。各处理的肥料投入成本见表4，均采用肥料的市场价格进行计算。由表4可知，随水冲施处理的肥料成本最低，均为1 629.0元/hm2，深施处理最高,达2 175.0元/hm2。

由表5可知，T3、T4、T5处理的投入总体高于T1和T2处理，但T3、T4、T5处理的人工成本比T1和T2处理分别低21.14～66.82元/hm2和133.64～179.32元/hm2，节省了施肥人工成本的投入。T3、T4、T5处理产出均有所提高。T3处理的净收益较T2处理高128.19元/hm2；T4处理的净收益较T2处理高1 023.40元/hm2；T5处理的净收益较T2处理少254.80元/hm2。T1处理的施肥用工成本虽然较低，但肥料成本较高，产量也偏低，故净收益较T3、T4、T5处理少2 765.86～4 044.06元/hm2，较T2处理少3 020.66元/hm2。综上，随水冲施3次的T4处理经济效益最高。

表3 不同处理的肥料利用效率

Table 3 Fertilizer utilizationby rate of different treatments %

处理Treatments氮肥利用率Nitrogenuseefficiency磷肥利用率Phosphateuseefficiency钾肥利用率PotassiumuseefficiencyT124.21±0.82d21.33±0.17a31.30±0.61cT229.86±0.24c20.42±0.58a37.81±1.92bT334.35±0.72b21.74±0.65a41.72±1.77abT436.48±0.40ab21.96±0.45a42.84±3.07abT538.33±1.21a21.96±0.70a45.88±1.51a

注：同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column significant difference among treatments(P<0.05).

3 结论与讨论

(1)该研究表明，在水稻分蘖初期的株高和分蘖数方面，肥料深施(T1)处理均表现出较大的优势，而肥料随水冲施处理(T3、T4、T5)与深施处理持平或略低，但分蘖中期至孕穗期，深施处理水稻生长逐渐减缓，分蘖期结束时，随水冲施处理长势最好，其次为肥料撒施处理(T2)，深施处理最差。这可能是由于深施处理将水稻整个生育期的养分做基肥一次性投入，且为控氮产品，在田间存在渗漏、径流、挥发等诸多养分损失的情况[4-5]。因此，前期肥料深施处理的养分比其他处理供应充足，长势要好，随着时间的延长中后期养分损失较多，相比肥料撒施处理及肥料随水追肥1次、随水追肥2次甚至3次的处理，水稻的生长逐渐失去优势。

表4 不同处理的肥料投入成本

注：复合肥a 2.9元/kg；复合肥b 2.7元/kg；长效肥2.9元/kg；尿素2.4元/kg；磷酸二铵3.9元/kg；氯化钾3.2元/kg。

Note:The fertilizer market price compound fertilizer a was 2.9 yuan/kg，compound fertilizer b was 2.7 yuan/kg，Long acting fertilizer was 2.9 yuan/kg，urea was 2.4 yuan/kg，DAP was 3.9 yuan/kg；dpotassium chloride was 3.2 yuan/kg.

表5 不同处理的经济效益

(2)在产量方面，随水冲施3次(T4)处理显著高于其他处理(P<0.05)，冲施2次(T3)和4次处理(T5)比肥料撒施处理(T2)略高，但差异不显著(P>0.05)。随水冲施处理随着施肥次数的增多，产量指标除实粒数和空秕率外，均呈现先增加后减少的趋势。其中，以冲施3次处理最好，比撒施处理增产451.85 kg/hm2，增幅达7.83%；比深施处理增产1 266.9 kg/hm2，增幅达25.56%。冲施2次和4次处理的产量指标差异不大。水稻空秕率均较高，可能是由于晚稻灌浆结实期受到连续寒潮天气及台风的影响[6-8]，导致结实率下降，但肥料随水冲施处理的空秕率仍低于撒施和深施处理，说明随水施肥有利于促进结实率的提高。

(3)前人研究表明，水稻随水施肥技术能使水稻生育前期平稳生长，后期优势生长，延长有效分蘖期，增加有效分蘖数[9]，且随水施肥技术因采用“少量多次”施肥[10-11]，根据水稻需肥特点进行追肥，其氮、磷、钾的养分利用率得到大幅度提高[12-13]。笔者使用尿素、氯化钾、磷酸氢二铵等水溶性单质肥料配合水稻随水施肥技术，进一步降低了该技术的肥料成本，同时该技术的合理应用能大幅度降低人工成本，减轻水稻种植过程中的劳动强度。综合来看，随水冲施3次处理能最大程度凸显水稻随水施肥技术的增产效益和经济效益，可在生产中大面积推广应用。

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Effects of Irrigation Fertilizing Frequency on the Growth of Rice

CHEN Rui-hao1, GUAN Li-lan2, DENG Lan-sheng1, ZHANG Cheng-lin1*

(1. College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642; 2.Guangzhou Yixiang Agricultural Technology Co., LTD, Guangzhou, Guangdong 510650)

[Objective] The study aimed to explore the best fertilization times of rice with water. [Method]Take Yuxiangyouzhan as the test rice varietie, a total of 6 treatments were no fertilization (CK), deep fertilization, fertilizer applicator, fertilizer topdressing with water 2 times, 3 times with water and fertilizer topdressing fertilizer, topdressing with water 4 times, the effect of different treatments on the yield and economic benefit of rice were studied. [Result]The yield indexes except filled grains and sterile grain rate first increased and then decreased with the increase of irrigation fertilizing frequency. The highest yield occurred in topdressing of 3 times, increased rice yield 6.35%-25.56% than other treatments. There was no significant difference between topdressing of twice and 4 times. The seed setting rate was increased with increasing the times of irrigation fertilizing. With the water spraying treatment cost is greater than the deep application and distribution, net income by 3 times with water fertilizer topdressing treatment was the highest, up to 15 515.73 yuan /hm2. [Conclusion]The labor cost and working strength were also increased with increasing the times of irrigation fertilizing. Comprehensive consideration suggests that topdressing of 3 times could gain the highest yield and best economic benefit with rice irrigation fertilizing technology.

Rice; Irrigation fertilizing; Frequency; Economic benefit

国家科技支撑计划项目(2013BAD05B00)；公益性行业(农业)科研专项(201103003)。

陈锐浩(1990- )，男，广东潮安人，硕士研究生，研究方向：植物营养学。*通讯作者，教授，博士，硕士生导师，从事作物营养与施肥理论和技术研究。

2016-09-01

S 506.2

A

0517-6611(2016)32-0119-04