木质素缓释肥不同用量及运筹方式对杂交晚稻产量及农艺性状的影响

2018-04-18薛占奎宋松陈永萍施佳炜徐晶晶方莉胡谷琅

中国稻米 2018年2期

薛占奎宋松陈永萍施佳炜徐晶晶方莉胡谷琅*

（1金华市农业技术推广站，浙江金华321000；2万里神农有限公司，杭州310021；3金华市罗埠镇农业技术推广站，浙江金华321000；第一作者：zhankuix@163.com；*通讯作者：1245337600@qq.com）

水稻是浙江省主要的粮食作物，在高产目标驱使下化肥施用量不断增加，化肥的大量使用确保了水稻持续稳定增产，但也造成肥料利用率低、养分损失严重及环境污染等问题。如何在提高产量的同时提高肥料利用效率、减少肥料用量，已引起了广泛重视。缓/控释肥根据作物的需肥规律释放养分，一次性基施即可满足生产需要[1-2]，可有效提高肥料利用率、减少人工投入成本，减轻环境污染，增加作物产量和品质，被誉为21世纪肥料产业的方向[3-5]。唐拴虎等[6-7]研究发现，一次性施用控释肥能显著提高水稻根系氮吸收能力，提高养分利用率，一次性基施525～750 kg/hm2即可满足水稻本田期对养分的需求，产量比常规分次施肥平均增产497.7 kg/hm2，增幅达7.78%；郑圣先等[8-9]研究发现，缓/控释肥提高了氮素利用率，水稻每穗实粒数、千粒重等明显提高，等氮处理下比常规施肥增产7.06%。因此，在保证水稻稳产增产的前提下，通过施用缓释肥来提高肥料利用率，减少化肥用量，对水稻生产的可持续发展具有重要意义。

木质素缓释肥是采用高分子有机物木质素、纤维素等作为缓释载体，在土壤微生物作用下能逐步分解为有机质，改良土壤团粒结构和理化性质，相比目前包膜型缓释材料可能存在的二次污染问题，对土壤更友好。因此，本试验通过设置不同施用量的木质素缓释肥及运筹方式来探究其对水稻生长发育、产量及氮吸收利用的影响，以期提高肥料利用率，降低因施肥造成的面源污染，为化肥“减量增效”及水稻绿色高产创建提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及试验材料

试验于2015-2016年在金华市婺城区下杨村试验田进行。供试水稻品种为籼粳杂交晚稻浙优18和甬优9号。浙优18试验地土壤基础肥力为：有机质27.7 g/kg，碱解氮83.85 mg/kg，有效磷19.1 mg/kg，速效钾136.2 mg/kg，pH值6.2。甬优9号试验地土壤基础肥力为：有机质34.15 g/kg，碱解氮87.54 mg/kg，有效磷12.1 mg/kg，速效钾109.0 mg/kg，pH值4.93。供试肥料为欧润尼农业科技公司生产的水稻缓释专用肥（氮、磷、钾养分含量分别为15%、4%、6%，有机质含量≥20%）。

1.2 试验设计

1.2.1 木质素缓释肥施用量试验

根据木质素缓释肥用量的不同试验设5个处理：N0，0 kg/hm2；N1，450 kg/hm2；N2，750 kg/hm2；N3，1 050 kg/hm2；N4，1350kg/hm2。试验采用随机区组设计，每个处理3次重复，共15个小区，小区面积50 m2，单季晚稻浙优18种植密度为16.05万/hm2，单本插种。试验于5月16日播种，6月21日移栽。各处理具体肥料运筹见表1。

表1 木质素缓释肥具体施用量及肥料运筹（kg/hm2）

表2 不同缓释肥施用量及运筹方式对杂交晚稻生育期的影响（月-日）

1.2.2 木质素缓释肥运筹试验

试验设5个大区处理，分别为：F0，不施肥；F1，木质素缓释肥；F2，木质素缓释肥+分蘖肥；F3，水稻常规施肥；F4，与F2等养分的常规施肥。每个小区面积300 m2，未设重复。双季晚稻甬优9号种植密度16.22万/hm2，双本插种，6月19日播种，7月25日移栽。各小区独立排灌，防水肥窜流，其他田间管理按高产栽培要求进行。各处理具体肥料运筹见表1。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤理化性质

土壤肥力水平参照《土壤农化分析》测定。

1.3.2 群体生长动态

单季晚稻移栽时每个小区定位1个观测点，双季晚稻每小区设2个观测点，每点均20丛秧苗，每7 d观测1次苗情动态。

1.3.3 群体产量构成及产量

成熟期每个小区取样5丛，考察株高、平均穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、结实率等。去除2边行，每小区全部收割后测产，晒干换算成标准含水量后计算产量。

1.3.4 数据处理

采用Excel和DPS 3.01软件进行数据统计分析。氮肥农学效率（kg/kg）=（施氮区产量-空白区产量）/施氮量。

2 结果与分析

2.1 对杂交晚稻生育期的影响

从表2可知，单季晚稻的始穗期、齐穗期在不同肥料用量处理下差异不明显，始穗期、齐穗期除在N4处理时推迟1 d外，其他处理均无明显差异；双季晚稻始穗期、齐穗期F1处理比F3处理和F2处理提早1～2 d，而F2处理比F3处理提前1 d，这对于面临安全齐穗风险的双季晚稻来说，施用木质素缓释肥有利于实现提早齐穗，降低不能安全齐穗造成的减产风险。

2.2 对杂交晚稻分蘖动态的影响

由表3可知，浙优18的最高分蘖数随着肥料用量的增加呈增加趋势，而有效穗数却呈先增加后下降趋势，表现为N3＞N4＞N2＞N1＞N0，N3与N4处理间差异未达显著水平，但与其他处理均达到显著水平。成穗率以N3处理最高，为68.44%，N2次之，为67.84%。双季晚稻上F1处理与F4处理相比，虽然最高分蘖数下降，但有效穗数增加，成穗率也明显高于F4处理；最高分蘖数、有效穗数均以F3处理最高，F2处理次之，但成穗率F2处理要明显高于F3处理，这可能与常规施肥养分前期充足导致大量分蘖的发生，而后期供肥不足造成一部分弱势蘖和无效分蘖有关；也说明基施木质素缓释肥基础上追加适量分蘖肥，有利于优化水稻群体结构，改善中后期群体光照条件，促进适宜有效穗数的形成。

2.3 对杂交晚稻产量构成因素的影响

由表4可知，浙优18每穗总粒数随着缓释肥用量的增加呈先增加后降低的趋势，以N3处理最高；但每穗实粒数、结实率均以N2处理最高，分别表现为N2＞N3＞N4＞N1和N2＞N1＞N3＞N4，且每穗实粒数N2与N3处理差异不显著，但与其他处理差异显著。可见，缓释肥用量在750 kg/hm2时可以满足浙优18后期生长对养分的需求，有利于大穗的形成。甬优9号每穗总粒数以F3处理最高，但每穗实粒数、结实率均以F2处理最高，表现为F2＞F1＞F3＞F4。说明木质素缓释肥+分蘖肥处理能促进抽穗至成熟期的群体干物质积累，提高每穗实粒数及结实率，进而促进产量提高。

表3 不同缓释肥施用量及运筹方式对杂交晚稻分蘖动态的影响

表4 不同缓释肥施用量及运筹方式对杂交晚稻产量及产量构成因子的影响

合理施肥可以提高水稻光合生产能力，促进干物质积累，有利于提高产量[10]。从表4可见，浙优18产量随着木质素缓释肥施用量的增加呈先增加后减少的趋势，以N2处理最高，达10 818.0 kg/hm2，与N0处理相比产量提高24.60%；N3处理次之，且N2处理产量与N3、N4处理间差异不显著，但与N1处理差异达显著水平。双季晚稻甬优9号在等养分情况下，F1处理要比F4处理增产3.00%；F2处理在氮肥用量减少26.75%的情况下，产量比传统常规施肥处理（F3）还增产0.32%。

2.4 对杂交晚稻氮肥农学效率的影响

氮肥农学效率一般用来反映在基础肥力上施肥的增产作用，调查结果表明，单季晚稻木质素缓释肥氮肥农学效率在N2处理时最高，达到18.99 kg/kg，且与N3处理（13.22 kg/kg）、N4处理（8.84 kg/kg）达到显著差异，与N1处理（16.07 kg/kg）差异未达显著水平，与产量变化趋势基本一致；而在双季晚稻上，F1处理氮肥农学效率最高，达到9.52 kg/kg，F2处理（9.16 kg/kg）略低于F1处理，F4处理为7.72 kg/kg，F3处理（6.58 kg/kg）最低。说明木质素缓释肥有利于提高肥料利用率，在实现水稻稳产甚至增产的情况下，有利于减少因过度施肥导致的面源污染。

3 讨论

水稻生产中在保证足够有效穗数的基础上，提高千粒重和结实率是实现高产的重要途径。不同类型缓控释肥及施肥方式对水稻分蘖数、产量及产量构成因素的影响不同。唐拴虎等[11-12]研究指出，植物素包膜控释肥及包膜尿素复混肥可提高成穗率、实粒数，而聚合物包膜及未包膜型控释肥因前期养分释放过于缓慢限制了分蘖增长和穗发育，导致穗数、实粒数减少，且一次性基施可明显提高产量。但邢晓鸣等[13]研究表明，缓控释掺混肥较单一种类的缓/控释肥（即树脂尿素或硫包衣尿素）能增加水稻有效穗数，一基一蘖施肥方式优于一次性施肥处理；且等氮量条件下缓释肥可增加机插稻的分蘖数、有效穗数，但成穗率降低，后期追施速效氮肥增产效果更显著[14]。本试验研究表明，浙优18在施用木质素缓释肥750～1 050 kg/hm2时有利于群体结构的合理发展，提高成穗率，实现有效穗数、每穗实粒数及千粒重的协调，进而促进产量提高，这也与张小翠等的研究结果一致[15-16]；双季晚稻上木质素缓释肥750 kg/hm2的用量比等养分的常规施肥可增产3.00%左右，且减少了劳动投入，降低了生产成本；而在基施450 kg/hm2木质素缓释肥基础上追施适量分蘖肥，在减氮26.75%情况下，产量仍比常规施肥高0.32%，说明该肥料运筹方式可提高肥料利用率，优化群体结构，提高每穗实粒数和结实率，促进壮秆大穗以及高产群体的形成，进而促进产量提高。

4 小结

木质素缓释肥提高了肥料利用率，优化了水稻群体结构，降低了肥料用量及劳动强度。根据田间地力情况，中高产田单季晚稻木质素缓释肥用量以750～1 050 kg/hm2比较适宜。双季晚稻基施750 kg/hm2的木质素缓释肥比等养分的常规施肥增产3.00%左右，而基施450 kg/hm2木质素缓释肥并追施适量分蘖肥可在减少26.75%氮肥用量情况下，仍能实现高产稳产，大大降低因过量施肥对环境产生的污染，具有减氮、稳产和控污的多重效果。

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