种植方式和氮肥运筹对泗稻15号产量性状的影响

2019-04-11陈卫军赖上坤

安徽农业科学 2019年7期

陈春，李敏，陈卫军，赖上坤，王磊

(宿迁市农业科学研究院，江苏宿迁223800)

江苏省常年水稻种植面积200多万hm2，是南方地区最大的粳稻种植区，粳稻种植面积占85%以上[1]，稻谷产量约占全国稻谷总产量的10%，常年稻谷商品率40%左右，是主要的商品粮生产基地。近年来该地区水稻生产面临极端气候频发、病虫害集中爆发、主推品种抗性弱化、农村适龄劳动力减少等不利情况。保障“十三五”期间江苏地区水稻的持续安全生产，要以科技创新作为主要突破口，需要选育综合性状优良的水稻新品种和研发配套的栽培技术。泗稻15号[2-3](审定编号：苏审稻201602)是宿迁市农业科学研究院2016年育成的中熟中粳水稻品种，经多年试验、示范、推广，该品种产量表现稳定、抗逆性较强、品质食味性好(国标优2级)。为满足泗稻15号推广需求，实现良种良法配套，发掘品种高产潜力，开展泗稻15号多重种植模式和氮肥运筹等相关研究，为今后泗稻15号顺利推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验材料供试材料泗稻15号，2017年试验材料种植于宿迁市农业科学研究院水稻育种基地，试验田块为黏土，肥力中等偏上，试验田块空白对照(不施肥)产量可达6 000 kg/hm2。

1.2试验设计

1.2.1播种方式试验。试验采取毯苗机插、定量直播、人工移栽共3种种植方式。毯苗机插植采取穴盘育秧，5月24日播种，每盘播种量为120 g，6月14日机插种植，行株距30 cm×12 cm；人工移栽5月12日播种，6月12日移栽，行株距25 cm×13 cm；定量直播播种量225 kg/hm2，6月4日人工抛洒种植。种植前统一施用含量54%的复合肥(氮∶磷∶钾比例18∶18∶18)450 kg/hm2。基蘖肥和穗肥比例按照6∶4施用。随机区组，3个重复，每个重复面积222.3 m2。

1.2.2氮肥试验。二因素试验，因素T为施肥量，设计5个施用水平：T1为240 kg/hm2，T2为270 kg/hm2、T3为300 kg/hm2，T4为330 kg/hm2，T5为360 kg/hm2；因素S为基蘖氮肥施用比例，S1处理4∶6、S2处理5∶5、S3处理6∶4、S4处理7∶3共4个比例。小区面积13.3 m2，小区随机区组排列，设置3个重复，小区之间加筑田埂，并用塑料薄膜隔开。采取人工栽插，栽插密度与大田相同，基本苗6万～8万苗。该田施用过磷酸钙450 kg/hm2、氯化钾120 kg/hm2。氮肥分4次施用，施用时间分别为6月12日、6月24日、7月20日、8月4日。其他栽培管理措施和病虫草害防治与常规管理一致。

2 结果与分析

2.1种植方式对泗稻15号产量性状的影响3种不同播种方式对泗稻15号的产量及其构成因素影响差异较大，由表1可知，3种种植方式实收产量为9 789.7～8 875.2 kg/hm2，其中人工移栽种植产量最高为9 789.7 kg/hm2；毯苗机插产量次之，为9 505.7 kg/hm2；定量直播产量最低，为8 875.2 kg/hm2。与产量相关的有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重等指标在不同种植方式下差异明显，其中有效穗数由高到低表现为定量直播>毯苗机插>人工移栽；每穗总粒数和结实率变化同步，都表现为人工移栽>毯苗机插>定量直播；千粒重在3种种植条件下表现均较稳定，都为25.5 g左右。

表1 不同播种方式对泗稻15号产量的影响

2.2氮肥运筹对泗稻15号茎孽发育的影响由表2可知，单位面积氮肥施用量和氮肥运筹比例不同，高峰苗、有效穗、成穗率、每穗颖花数、总颖花量等数值变化显著，主要表现为：前后比例相同的条件下，在T1～T5水平间，逐步提高氮肥使用量，高峰苗、有效穗、成穗率和每穗颖花数等数值相应的增加，总颖花量也相应的提高，在T5水平下平均总颖花量为45 734.9万/hm2，较T1水平增加14.0%。在氮肥使用量相同条件下，逐步提高基肥比例，高峰苗、有效穗、成穗率和总颖花数等数值相应提高，而每穗颖花数逐步降低，因此总颖花数的提高主要是因为有效穗数的提高，其中在T5水平下S4运筹时，总颖花量最高，达46 638.9万/hm2。

表2 氮肥运筹对泗稻15号茎孽发育影响

2.3氮肥运筹对泗稻15号产量及其构成因素的影响

2.3.1有效穗数。单位面积内提高氮肥施用量和提高基肥比例都会使有效穗数增加，其中在T5水平S4处理下的有效穗数最高，达336.5万穗/hm2，而在低氮肥施用量T1水平S1处理下，有效穗数最低，为286.1万穗/hm2。

2.3.2每穗总粒数。单位面积内提高氮肥施用量，能够有效提高每穗总粒数，5个施氮水平中，平均每穗总粒数变幅为136.0～140.1粒。其中T1处理最低，为136.0粒；T5处理最高，为140.1粒，较T1处理增加3.01%。在相同施氮量条件下，提高基肥比例、降低蘖肥比例时，每穗总粒数逐步降低，其中在S4处理下每穗总粒数最低，而S1处理下最高。同时在不同运筹比例下，每穗总粒数变化幅度不同，其中在T3条件下差异最大，S1和S5条件下每穗总粒数分别为140.1和136.8粒，降幅为2.36%。

2.3.3结实率。改变氮肥使用量和前后比例，结实率的变化趋势与每穗总粒数一致，其中在T1条件下，S1处理时最高，达93.1%，而T5条件下，S4处理时结实率最低，为85.1%。

2.3.4千粒重。不同施氮量和氮肥运筹的条件下，泗稻15号千粒重表现较为稳定，无明显的变化趋势，稳定在25.5 g左右。

2.3.5实际产量。泗稻15号实际产量为9 538.9～9 864.3 kg/hm2，其中T1施氮量、S1处理的产量最低，为9 538.9 kg/hm2；T4施氮量、S3处理的产量最高，为9 864.3 kg/hm2，增幅达3.41%。在5个施氮条件下，在T4处理时，泗稻15号平均产量最高，达9 833.3kg/hm2，因此适当提高氮肥使用量可以促进泗稻15号的增产。同时在相同施氮条件下，4个不同的氮肥运筹比例中，S3处理泗稻15号产量最高，表明当氮肥运筹比例为6∶4时，能为泗稻15号前、后期生长发育提供必需的氮元素，满足植株生长发育所需，易获得高产。

表3 氮肥运筹对泗稻15号产量性状的影响

3 讨论

人工移栽、毯苗移栽和定量直播3种方式种植泗稻15号时，人工移栽种植产量最高，毯苗机插产量次之，而人工直播产量最低。水稻产量构成主要与单位面积有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重相关，这4个产量构成因素不仅受遗传控制，同时也受栽培措施影响[4-5]。一般认为人工移栽产量高于机插种植，增产原因主要是由于机插穗粒数低、总颖花量不足造成的，而机插和人工移栽的结实率和千粒重差异不大[6-7]。该研究中毯苗机插的有效穗数高于人工移栽，每穗总粒数低于人工移栽，因此毯苗机插的总颖花量(有效穗数×每穗总粒数)最低；千粒重和结实率等方面二者的差异不大，说明造成泗稻15号毯苗机插减产的主要原因是有效穗数和每穗总粒数减少，这与前人的研究结论一致。3种种植方式中以定量直播产量最低，造成减产的主要原因是每穗总粒数的降低和结实率的下降，因此黄示瑜等[8]认为提高直播产量主要依靠提高有效穗数，生产上应适当加大播量，提高总颖花数量，同时适当增施氮肥提高结实率、夺取高产。根据人工移栽种植和毯苗机插的种植表现可知，虽然毯苗机插的产量低于人工移栽产量，但是减产幅度较小，综合考虑人工成本和产出投入比，生产上采取机插种植是较经济的方式。

氮是影响水稻生长发育和产量形成的重要因素[9]。该研究通过调整氮肥的使用量和运筹比例，得出泗稻15号最佳的施氮水平和前后比例，探索泗稻15号最优栽培方案。随着施氮水平的逐步提高，高峰苗、有效穗、成穗率、每穗颖花量和总颖花量等指标都显著提高，这表明在不同施氮量下，植株的氮积累随着施氮量的增加而增加，这与李艳等[10]、曾勇军等[11]的研究结论一致。随着施氮水平的提高，千粒重和结实率变化不尽相同，改变施氮水平，千粒重无显著变化，而随着施氮水平的逐步提高，结实率逐步降低，这表明提高氮肥使用量促进泗稻15号产量提升主要依靠有效穗数和每穗颖花量等指标的增加，因此适当提高氮肥使用量可获得高产。合理的氮肥运筹能有效改善水稻产量，因此氮肥运筹是水稻栽培调控的最重要组成部分[12]。在该研究中，当前后施氮比例为6∶4时泗稻15号的产量最高，有效穗数、每穗总粒数、结实率均维持在较适宜的范围内；在氮肥运筹比例为6∶4的条件下，前期获得足够的氮元素来满足泗稻15号营养生长需求，因此植株健壮且分蘖旺盛，可获得足够的有效穗数；后期较充足的氮肥施用使得泗稻15号获得足够的干物质积累，有利于籽粒的灌浆充实，不易早衰，从而获得高产。在氮肥使用量相同的情况下，提高前期氮肥施用比例、降低后期比例易造成后期籽粒灌浆不充实，结实率降低，易早衰，难获高产；同时降低前期氮肥运筹比例、提高后期使用量会造成前期水稻营养生长受影响，植株瘦弱，分蘖减少，有效穗数减少；后期提高氮肥运筹比例造成泗稻15号贪青迟熟，易受冷害影响，造成减产。