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不同类型复合肥在超级杂交稻中的应用效果

2018-06-12郭夏宇苏卓黄思娣龙继锐

中国稻米 2018年3期
关键词:杂交稻菌剂分蘖

郭夏宇 苏卓黄思娣 龙继锐*

(1湖南杂交水稻研究中心,长沙410125;2湖南省隆回县农业局,湖南 隆回422200;第一作者:50699847@qq.com;*通讯作者:longjr518@126.com)

超级杂交稻是我国现代农业科技的重要成果,作为水稻高产的代表,在过去的十几年里,其产量实现了从10.5 t/hm2到13.9 t/hm2的增长,在保障我国粮食安全中起到了不可替代的作用[1]。有研究表明,超级杂交稻产量的充分发挥与土肥条件、栽培措施、生态环境密切相关,而肥料是超级杂交稻持续稳定增产的重要因素[2-4]。由此可见,以肥料为主体的栽培措施在超级杂交稻实现超高产过程中有着重要作用。

为适应超级杂交稻生长发育特征的要求,挖掘超级杂交稻超高产潜力,我国肥料企业相继开展了相应的配套攻关研究,研制形成了高效复合肥、有机复合肥、缓释复合肥、含微量元素水溶复合肥等不同类型的复合肥,以复合肥为核心的施肥技术体系已成为超级杂交稻生产的主流施肥技术[5-6]。因此,本着验证与评价不同类型复合肥在超级杂交稻中的应用效果,本研究以Y两优2号为材料,研究4种不同类型复合肥对超级杂交稻生长发育、物质生产及产量的影响,以为超级杂交稻大面积生产的肥料选择提供参考与指导。

1 材料与方法

1.1 供试品种及肥料

本试验在湖南杂交水稻研究中心本部进行。试验区土壤基本理化性状(0~20 cm)为:pH值6.0,水解性氮 195.3 mg/kg,有效磷 8.8 mg/kg,速效钾 112.5 mg/kg,有机质40.8 g/kg。供试超级杂交稻组合为Y两优2号,由湖南杂交水稻研究中心提供。

供试肥料有:缓释复合肥,总养分≥40%,N 20%、P2O58%、K2O 12%;硅溶复合肥,总养分≥50%,N 20%、P2O515%、K2O 18%;有机复合肥,总养分≥35%,N 18%、P2O58%、K2O 9%;普通复合肥(本地常用),总养分≥48%,N16%、P2O516%、K2O 16%;微生物菌剂肥。

1.2 田间设计

试验共设5个处理:①CK(普通复合肥);② 硅溶复合肥;③ 缓释复合肥;④ 有机复合肥;⑤ 微生物菌剂肥(微生物菌剂+普通复合肥)。小区试验设计,3次重复。小区面积112.5 m2,共15个小区。各处理按N 210 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 210 kg/hm2施肥,各小区施肥总量如表1所示。

除缓释复合肥一次性施用外,其他肥料按基肥、蘖肥、穗肥、粒肥比例分别为40%、20%、30%、10%的原则确定施用方法,微生物菌剂肥按照每次150 g/667 m2用量随基肥、蘖肥、穗肥、粒肥进行喷施,共4次。

表1 不同肥料品种的用量 (kg/112.5 m2)

图1 不同处理对Y两优2号分蘖的影响

1.3 田间管理

于2016年5月18日播种,10月11日收割。采用塑料软盘半旱式育秧,每孔播2粒谷,每667 m2播足60盘,按20 cm×30 cm的规格移栽,每667 m2插1.11万丛,每丛2~3根苗。秧苗栽插密度相同,田间管理措施一致。

1.4 观察测定项目及方法

1.4.1 分蘖数

每个处理定点连续10丛秧苗(秧苗素质及苗数应基本一致),每4 d调查1次,直至穗期。高峰苗期、黄熟期调查高峰苗数、有效穗数,方法同基本苗调查。

1.4.2 叶片SPAD值

在分蘖盛期、孕穗期、乳熟期及成熟期用叶绿素仪(SPAD-502)测定最后1片完全展开叶的SPAD值,每小区测定30片叶,取平均值。

1.4.3 干物质累积量

秧苗移栽后,每小区在分蘖期、孕穗期、乳熟期及成熟期取含平均茎(穗)数的植株3株,去掉地下部后洗净,置于105℃下杀青15 min,再在70℃下烘干至恒质量,称量。

1.4.4 产量及经济性状

于收获前调查各处理的平均有效穗数,并选取代表性的稻株5丛,测定平均穗数、每穗实粒数、结实率、千粒重。每小区单收单晒,计算单位面积产量,各重复总计后平均折合实际产量。

1.5 数据处理

采用Excel、DPS软件进行数据的统计与分析。

2 结果与分析

2.1 对超级杂交稻分蘖的影响

从图1可以看出,各处理分蘖整体趋势基本一致,最高分蘖数都出现在7月19日左右,但由于不同肥料品种在配方(氮、磷、钾配比)上的不同,对Y两优2号分蘖的影响也不同。相较于对照,施用有机复合肥、硅溶复合肥的处理分蘖发生早且快,且分蘖数明显增多,增“库”效果显著,其中,施用硅溶复合肥的处理水稻单株平均最高分蘖数达到26.6个,比对照的21.3个高出5.3个。缓释复合肥由于养分释放较慢,分蘖前期增蘖效果较差,但随着水稻进入分蘖盛期以及养分的持续释放,其增蘖效果明显高于对照。施用微生物菌剂肥的处理相较对照略微增长,最高分蘖数为21.8。各处理分蘖成穗率结果为:微生物菌剂肥(65.1%)>有机复合肥(63.2%)>普通复合肥(61.5%)>缓释复合肥(59.3%)>硅溶复合肥(58.6%);各处理最终成穗数结果为:有机复合肥(16.0个/株)>硅溶复合肥(15.6个/株)>缓释复合肥(14.8个/株)>微生物菌剂肥(14.2个/株)>普通复合肥(13.1个/株)。各处理最终的成穗数均高于对照,在养分用量保持一致的基础上,各供试肥料均有效提高了水稻群体的生物量。其中,施用有机复合肥的处理相较对照每株增加分蘖2.9个,整个生育期该处理的水稻群体表现为分蘖增长迅速,高峰苗多且后期保持群体能力较强,成穗率高。

2.2 对超级杂交稻叶片SPAD值的影响

光合作用是植株生长发育的物质基础,而叶绿素直接参与光合作用,所以叶绿素的含量对植物的生长发育具有重要意义。表2结果表明,各处理叶片SPAD值在分蘖期到达最高值后逐渐减低。其中,施用硅溶复合肥的处理在分蘖盛期至成熟期叶片SPAD值都显著高于对照,这与其配方中氮元素所占比例大有直接关系。施用有机复合肥和缓释复合肥的处理在分蘖期与对照相差不大,但孕穗期至成熟期均显著高于对照。施用微生物菌剂肥的处理整个生育期只略高于对照,差异不大。

2.3 对超级杂交稻物质生产的影响

表3结果表明,与对照相比,各处理都不同程度的增加了水稻各生育期的物质积累量。其中,施用硅溶复合肥和有机复合肥的处理在全生育均显著高于对照,成熟期的增幅分别为5.7%、12.2%;施用缓释复合肥的处理在水稻生长前期并没有表现出很强的物质积累能力,但随着水稻生长进入灌浆期后,显著增加了物质积累量,成熟期增幅为10.4%;施用微生物菌剂肥的处理物质生产较对照小幅增高,但没达到显著水平,成熟期增幅为2.6%。

表2 不同处理对Y两优2号叶片SPAD值的影响

表3 不同处理对Y两优2号干物质生产的影响(g/m2)

表4 不同处理对水稻产量构成因素的影响

表5 不同处理间水稻产量比较

2.4 不同处理对超级杂交稻经济性状的影响

从表4可以看出,施用有机复合肥的处理有效穗数和总穗粒数均显著高于对照;施用缓释复合肥的处理每穗粒数、实粒数和千粒重在各处理中均最高,但其有效穗数较少,这与前期养分释放较慢有关;施用硅溶复合肥的处理有效穗数显著高于对照,但其他几个产量构成性状与对照相比并没有达到显著水平。在同样施用普通复合肥的前提下,微生物菌剂肥对于有效穗数和结实率的提高有着显著影响,其他产量构成因素无明显变化。

2.5 不同处理对超级杂交稻产量的影响

从表5可见,不同处理产量从大到小依次为:有机复合肥>缓释复合肥>硅溶复合肥>微生物菌剂肥>普通复合肥。其中,施用有机复合肥的处理、施用缓释复合肥的处理及施用硅溶复合肥的处理比对照分别增产9.1%、8.0%和6.7%,达极显著水平;施用微生物菌剂肥的处理比对照增产13.6 kg/667 m2,未达显著水平。

3 结论与讨论

我国化肥资源贫缺,优化资源配置、提高肥料利用率对农业的可持续发展极为重要,根据作物生产特性及对养分需求的特点,开发适合于特定作物的专用肥、配方肥是未来复合肥的发展方向[5-6]。

本试验结果表明,在等养分用量的条件下,供试的复合肥中,以施用有机复合肥的处理表现最佳。施用期间表现出了肥力均匀,田间中后期不脱肥的特点,施用后植株生长旺盛,分蘖能力强,有效穗多,籽粒饱满,对超级杂交稻有极为明显的增产作用。同时,有机复合肥是将有机肥料和无机肥料混合,其中含有多种有效辅助微生物和高剂能化合物,相较于传统复合肥,具有改善土壤理化性状、增强作物抗逆能力、提高农作物品质等优点[7]。

施用缓释复合肥的处理相较于对照表现出了养分释放持久、均匀的特点,增产效果显著,且为一次性施肥,省时省力。缓释复合肥养分供应量前期较少,后期充足,与作物养分需求曲线较接近,能较好地达到动态平衡[8]。但养分释放缓慢的特点,导致超级杂交稻生长发育前期分蘖能力及干物质积累能力较弱,相较有机复合肥处理的水稻群体稍小,略微影响了产量。

硅溶复合肥中含有有机硅成分,具有活化肥料,活化土壤,提高肥料利用率的特点。本试验中,该处理增产效果显著,水稻分蘖迅速,物质积累能力强,在分蘖盛期具有最大的群体,但进入抽穗灌浆期后群体下降较快,这表明其养分持续供给能力相比其他供试肥料品种弱,进而影响了产量潜力的发挥。

施用微生物菌剂肥的处理与对照产量基本持平,增产效果不明显,但对超级杂交稻有效穗数和结实率的提高有着显著影响,这些都是高产的基础,其增产效果还需要进一步设计梯度试验加以验证。但已有研究证明,施用微生物菌剂肥可增加土壤中的有益微生物,增加土壤中的有效养分,促进各类维生素的合成以及分泌植物激素类物质,这些作用可以刺激和调节作物生长[9]。

综上所述,本试验条件下有机复合肥是最适宜于超级杂交稻生长发育特性的肥料品种类型,对超级杂交稻增产有良好的促进作用,具有较高的推广价值。

[1]吴俊,邓启云,袁定阳,等.超级杂交稻研究进展[J].科学通报,2016,61(35):3 787-3 796.

[2]向铎云,邓正书,袁陆,等.超级杂交稻超高产栽培技术[J].作物研究,2014,28(1):68-70.

[3]袁红,盛浩,廖超林,等.湖南省几种母质类型水稻土土壤肥力特征[J].中国农学通报,2014,30(3):151-156.

[4]龙继锐,马国辉,宋春芳,等.不同肥料节氮栽培对超级杂交中稻的生长发育和产量及氮肥效率的影响 [J].农业现代化研究,2008,29(1):112-115.

[5]彭志红,余崇祥.我国复合肥生产现状及发展建议[J].磷肥与复肥,2015,30(11):25-26.

[6]张泉贞.我国复合肥的生产及发展趋势 [J].大众科技,2014,16(1):46-47.

[7]徐慧.新型有机复合肥的生产与应用研究进展 [J].广州化工,2012,40(13):32-34.

[8]祝鹏,熊昌元,姚仪敏,等.节氮20%条件下2种新型缓释复合肥在杂交水稻上的应用效果[J].杂交水稻,2013,28(5):42-45.

[9]郭永利.微生物肥料的研究进展及应用现状 [J].陕西农业科学,2012,12(4):134-136.

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