土壤肥力对直播水稻生长及产量的影响

王文希，姜硕琛，赖祥伟，石垒，徐印印，王孟，冯德豪，付文林，邢丹英

(湖北工业大学工程技术学院，湖北 武汉 430040；长江大学农学院，湖北 荆州 434025)(长江大学农学院，湖北 荆州 434025)、(湖北省恩施市山里农现代农业有限公司，湖北 恩施 445000)、(长江大学农学院，湖北 荆州 434025)

我国是世界上水稻生产和消费大国，确保水稻产量的稳定增加是中国乃至世界粮食安全的基础条件[1]。水稻产量主要受自身遗传基础和后天栽培条件的影响，而土壤肥力的高低又在栽培条件中占有重要地位。在三大粮食作物中，地力贡献率和基础产量对水稻生产的贡献最大，且空间变异小[2]。我国水稻土的肥力条件具有地域性差异[3]，且随着农业活动的进行，同一地域的土壤肥力也会产生显著变化[4]。江汉平原是长江中下游稻区的重要部分，由于多种原因，土壤肥力不均匀是一个比较普遍的现象[5]。

品种是获得高产的重要因素。同一基因型水稻在不同土壤肥力下种植，其肥料贡献率、基础地力贡献率和产量均存在显著差异[6]。在不同土壤肥力条件下，有的品种表现较为稳定，总体产量较高，有的品种则变幅较大。直播栽培是水稻轻简化栽培的一个代表，由于需将稻种直接播种在田间，故对稻种的要求更高。笔者探讨了不同肥力对直播水稻品种生长及产量的影响，以筛选不同肥力条件下高产、稳产的直播水稻品种。

1 材料与方法

1.1 试验设计

选定2个环境相同、土壤肥力不同的试验点，采用相同的水稻品种进行随机区组设计。供试品种有丰两优2号(FLY2)、丰两优香1号(FLYX1)、两优168(LY168)、国丰1号(GF1)、荃优801(QY801)、皖稻107(WD107)，均由湖北省荆州福隆兴种业有限公司提供。试验小区面积12m2，重复3次。2个试验点的土壤肥力检测结果详见表1。

表1 2个试验点土壤肥力检测结果

试验在湖北省荆州市太湖农场(30°34′57 N，112°04′78 E)进行，该地属亚热带季风气候区，年太阳辐射总量为 435～460kJ/cm2，年日照时数 1800～2000h，年平均气温15.9～16.6℃，无霜期242～263d，年降雨量在1100～1300mm。试验地为沙壤土。试验于2018年6月20日开始，10月15日结束。

水稻播种的当天，在试验田四周搭好防鸟网。氮肥按照6∶2∶2的比例分别于播种前1天、3叶期、孕穗期用尿素施入田间，总用量为纯N 134.6kg/hm2；磷肥在播种前1天用过磷酸钙一次性施入田间，总用量为P2O579kg/hm2；钾肥按照7︰3的比例分别在播种前1天、孕穗期用氯化钾施入，总用量为K2O 97kg/hm2。田间管理参照当地水稻高产管理要求，及时晒田，做好病虫和杂草防治工作。

1.2 调查项目与数据处理

水稻播种后开始记录水稻的三叶期、孕穗期、抽穗期、扬花期、成熟期。水稻成熟后，在田间选代表性的10株水稻测量其株高、叶面积、单株总分蘖数、单株有效穗数；在室内调查穗长、每穗总粒数、每穗实粒数，通过小型脱粒机(150A，麦哲，中国杭州)脱粒，烘干(101-0A，科恒，中国上海)，使水分含量保持在14%(LICHEN水分测定仪，DSH-10A，中国上海)，计算理论产量。田间产量是对小区进行实收，脱粒、烘干，并加上样品产量，计算实际产量。

采用方差分析法(SPSS 21.0)分析试验所获数据，检验(LSD0.05)比较各处理的数值，得出结果。

2 结果与分析

2.1 肥力水平对各品种农艺性状的影响2.1.1 肥力水平对各品种生育进程的影响

2种肥力水平下各品种的生育进程调查结果见表2。供试品种的生育期在113～125d的范围内，其中丰两优2号的生育期较长(124～125d)，国丰1号生育期较短(113d)。低肥力水平下的丰两优2号和皖稻107的全生育期均比高肥力长1d，差异出现在播种至孕穗期，其他品种在2种肥力水平下生育期未出现差异。

表2 2种肥力水平下各品种的生育进程

2.1.2 肥力水平对各品种株高与剑叶面积的影响

2种肥力水平下各品种的株高与剑叶面积调查结果见表3。在不同品种间，高肥力水平下以国丰1号的株高和剑叶面积最大，低肥力水平下以皖稻107的株高和剑叶面积最大。2种肥力水平总体比较，高肥力水平下水稻的株高、剑叶面积较低肥力水平分别增加了1.81%、2.31%。

表3 2种肥力水平下各品种的株高与剑叶面积差异比较

注：同列数据后不同肩标字母代表品种间差异显著(P<0.05)。表4同。

2.2 肥力水平对各品种产量与产量结构的影响

2种肥力水平下各品种的产量与产量结构见表4。在2种肥力水平下均以荃优801产量最高，低肥力水平下丰两优香1号产量最低，高肥力水平下两优168产量最低。在2种肥力水平下，所有水稻品种在高肥力水平的产量显著高于低肥力水平，国丰1号产量差异最大(1142.70kg/hm2)，两优168产量差异最小(714.93kg/hm2)。在产量结构上，低肥力水平的平均水稻有效穗数、穗总粒数、结实率、千粒重比高肥力水平分别减少5.31%、3.44%、1.16%、1.21%，这些因素共同作用，形成了产量平均相差846.06kg/ hm2、低肥力水平比高肥力水平低9.94%的差距。

表4 2种肥力水平下各品种产量与产量的差异比较

方差分析结果(表5)表明，肥力水平对所有产量构成因子及产量的影响均达极显著水平，品种间结实率差异不显著，肥力水平与品种间交互作用影响千粒重和产量。

表5 产量与产量构成因子的方差分析

注：ns表示在0.05水平下不显著，**表示P<0.01。

3 结论与讨论

3.1 结论

1)土壤肥力水平影响供试品种的产量，低肥力水平下的平均产量比高肥力水平下低846.06kg/hm2，降低9.94%,差异达显著水平。2种肥力水平下均以荃优801产量最高，国丰1号产量差异最大，两优168产量差异最小。

2)在产量结构中，低肥力水平下的有效穗数、穗总粒数、结实率、千粒重分别比高肥力水平下的相应指标分别降低5.31%、3.44%、1.16%、1.21%，其中有效穗数的降低幅度最大；株高、剑叶面积分别降低了1.81%和2.31%。

3)土壤肥力差异未对供试品种的生育期产生显著影响，品种间生育期差异较大。

3.2 讨论

影响水稻生育期的因素主要包括气候、品种和栽培管理[7]。荃优801在不同肥力水平下的产量表现较好，说明该品种的适应性较好，适应在江汉平原直播种植。国丰1号的差异较大，该品种在肥力水平较好的条件下产量较高，在肥力较差的条件下产量下降幅度较大，表明该品种对土壤肥力差异比较敏感，可用在土壤肥力较高的地域种植，在土壤肥力较低的地域应谨慎使用。在生育期上，土壤肥力差异的影响未表现出明显差异；品种间的生育期差异较大，说明水稻生育期主要受供试品种遗传差异的影响。

由于土壤肥力会对水稻产量产生影响，提高土壤肥力是一个需要重视的问题，应加强土壤改良，增施有机肥，不断提高土壤有机质和相关肥力指标。