不同氮肥运筹下低桩机收再生稻的产量和经济效益

胡香玉 钟旭华彭碧琳 刘彦卓 黄农荣 梁开明 潘俊峰 傅友强

（广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室，广州510640；第一作者：huxiangyu.2@163.com；*通讯作者：xzhong8@163.com）

水稻是我国65%以上人口的主粮。但随着我国经济的快速发展，农村劳动力大量向城市转移，水稻生产中劳动力短缺的问题日趋严重，用工成本不断上升，导致水稻种植效益不断下滑。一些传统的双季稻区出现了“双改单”，甚至抛荒的现象，这不仅浪费了光温资源，还对国家粮食安全形成隐患。再生稻是采取适当的栽培措施，利用头季稻收割后稻桩上的休眠芽萌发生长成穗，进而再收获一季的稻作类型，具有生育期短、省种、省工、生产成本低和效益高等优点，已成为我国南方光温资源一季有余、两季不足稻区和劳动力短缺地区一种重要的轻简化种植制度[1-3]。

再生稻在我国有悠久的种植历史。传统再生稻头季采用手工收割，劳动强度大、人工成本高。随着水稻机械化收割的普及，机收再生稻应运而生，并已成为必然趋势。我国科研工作者从2010年前后进入机收再生稻技术攻关与研究阶段，并已取得很大进展，为实现再生稻全程机械化生产迈出了重要的一步。根据留桩高度的不同，再生稻可分为高、中、低桩再生稻。高桩再生稻基本保留全部腋芽，再生苗早生快发，有效穗数多，但再生季生育期较短、穗粒数少，不同节位再生稻抽穗成熟参差不齐，头季机收碾压区与非碾压区差异更大，影响了再生稻产量和机收再生稻的推广与发展[4-7]；而低桩再生稻仅保留了基部腋芽，虽然有效穗数较高桩再生稻减少，但其生育期延长，再生根、茎、叶多且生长量大，每穗粒数增多，有利于发挥大穗优势而获得高产，而且生育整齐度更高[6，8-11]。目前，在长江流域等光温资源一季有余、两季不足地区以中、高桩为主。华南地区的福建和广西再生稻目前也以中、高桩为主，但从光温资源角度看，华南地区无霜期长，发展低桩再生稻不成问题。广东早在上世纪70年代就有采用低桩再生稻并获得高产的成功案例[12-13]；近年福建和广西也有少量机收低桩再生稻的研究报道[9-10，14]。

已有研究表明，合理的氮肥运筹是再生稻高产稳产的基础[15-19]。综合前人研究，再生稻施肥有促芽肥、促苗肥和穗肥等，分别在头季抽穗灌浆期、头季收后的再生稻发苗期和再生季穗分化期施用。长江流域及福建等地的中、高桩机收再生稻，强调促芽肥和促苗肥的施用，并据此制定了技术规程[16-17，20-22]。近年黄水明等[9-10，23-24]研究发现，低桩机收再生稻可不施促芽肥，穗肥具有重要的增产作用。但这些研究大多是在人工收割或高留桩条件下进行的，而低桩机收条件下的研究很少。为此，笔者以常规稻黄华占和杂交稻深优9516为材料，探讨不同施肥处理对低桩机收再生稻产量的影响，以期为华南低桩机收再生稻高产稳产提供依据。

表1 再生稻不同氮肥处理施氮量 （kg/hm2）

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为常规稻黄华占和杂交稻深优9516。

1.2 试验设计与栽培管理

试验于2017年在广东省兴宁市新圩镇崇上村水稻田进行。头季稻统一管理。再生季设促芽肥、促苗肥、穗肥3个施肥因素，每个因素设不施氮肥与施氮肥60 kg/hm22个水平，共8个处理（表1），每个处理3次重复。促芽肥于头季稻抽穗后20 d施用。黄华占促苗肥于头季稻收割后第5 d施用，穗肥于头季稻收割后第12 d施用。深优9516促苗肥于头季稻收割后第2 d施用，穗肥于头季稻收割后第14 d施用。各处理统一施氯化钾112.5 kg/hm2，在头季稻抽穗后20 d施下。

头季稻采用水稻“三控”施肥技术进行管理。氮、磷、钾肥总施用量分别为纯N 150 kg/hm2（尿素，含N 46%）、P2O535 kg/hm2（过磷酸钙，含 P2O512%）和 K2O 135 kg/hm2（氯化钾，含K2O 60%）。氮肥分别于移栽前、分蘖中期和穗分化始期按5∶2∶3的比例施入，磷肥作基肥于移栽前一次性施入，钾肥分别于移栽前和穗分化始期按5∶5的比例施入。3月1日播种，4月7日机插秧，规格为30 cm×14 cm。黄华占头季稻7月26日收割，再生稻10月15日收割。深优9516头季稻7月20日收割，再生稻9月28日收割。头季稻按当地传统习惯进行水分管理，抽穗后20 d停止灌溉直至成熟。头季稻采用低留桩收割，留桩高度5 cm。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 再生稻总生物量

再生稻成熟期每个小区取代表性植株12丛，洗净后剪根，分为稻草和穗两个部分，将样品置于烘箱中于105℃下杀青30 min，然后在70℃下烘干至恒质量，称重。

1.3.2 产量及产量构成因素

头季稻与再生稻成熟期，调查有效穗数。取代表性植株12丛考种，测定每穗粒数、结实率和千粒重。每个小区实收5 m2，脱粒并晒干，用风选的方法清除杂质和空秕粒后称重，测定水分，折算成含水量14.0%的产量。

1.3.3 经济效益

详细记录各处理种子、机耕、机插、肥料、农药、用工等成本，稻谷价格按当地市价计。以稻谷产值扣除成本计算净收入。

1.4 数据处理

采用Excel 2010软件录入和整理数据，运用SPSS 17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥处理下再生季产量及总生物量

就头季稻而言，不施促芽肥和施用促芽肥处理下，黄华占产量分别为8.77 t/hm2和8.63 t/hm2，深优9516产量分别为7.63 t/hm2和7.67 t/hm2，差异都不显著。

由表2可知，黄华占再生季产量整体高于深优9516，这可能与黄华占生育期较长有关。2个品种不同氮肥处理再生季产量差异显著，且均以T8处理最高，黄华占和深优9516产量分别为5.43 t/hm2和3.97 t/hm2，而单施促芽肥处理（T5）的再生季产量最低。只施1次肥、施氮量为60 kg/hm2的3个处理的再生季产量，黄华占表现为T3（只施促苗肥）＞T2（只施穗肥）＞T5（只施促芽肥），其中，T5显著低于T2和T3处理；深优9516表现为T2（只施穗肥）＞T3（只施促苗肥）＞T5（只施促芽肥），其中，T2处理显著高于T5处理。施2次肥、施氮量为120 kg/hm2的3个处理的再生季产量，黄华占和深优9516均表现为T4（促苗肥+穗肥）＞T6（促芽肥+穗肥）＞T7（促芽肥+促苗肥）。2个品种均以T4处理最高，其中，深优9516的T4和T6处理都显著高于T7处理。

从图1可以看出，同一品种不同氮肥处理再生季总生物量存在显著差异，2个品种表现趋势一致，均以T8处理最高、T5处理最低。施用了2次肥料的处理，黄华占和深优9516均表现为T4（促苗肥+穗肥）＞T7（促芽肥+促苗肥）＞T6（促芽肥+穗肥）。黄华占各处理收获指数（HI）大多在55%以上，以T6和T7处理较高。产量最高的2个处理HI较低，但由于其总生物量较高，使其再生季产量也较高。深优9516收获指数整体低于黄华占。

2.2 再生稻产量与产量性状、物质生产的关系

由表3可见，黄华占再生季产量与单位面积有效穗数（x1）、单位面积粒数（x5，库容量）极显著正相关，且与后者的相关系数更高；深优9516再生季产量与有效穗数（x1）、每穗粒数（x2）和单位面积粒数（x5）呈显著或极显著正相关，亦与单位面积粒数的相关系数更高。以5个产量性状为自变量，以p=0.05作为变量入选和剔除的条件，进行逐步回归，得再生季产量（y）回归方程：y黄华占=117.861+5.948x5（R2=0.609**），y深优9616=141.257+7.289x5（R2=0.609**），2个品种均只入选单位面积粒数。可见，在产量构成因素中，再生稻产量主要由库容量决定。由表3还可见，黄华占库容量与有效穗数极显著正相关，而深优9516库容量与有效穗数、每穗粒数均呈极显著正相关。再生季有效穗数、单位面积粒数与结实率呈极显著负相关，2个品种表现一致。

表2 不同氮肥处理下再生稻产量及产量构成因子

图1 不同品种各氮肥处理下再生季总生物量和收获指数

由图2可以看出，不管是黄华占还是深优9516，再生季产量与总生物量均呈极显著正相关（r黄华占=0.897，p＜0.01；r深优9516=0.716，p＜0.01），而与收获指数相关性不显著，说明增加总生物量是提高再生季产量的主要途径。

表3 不同品种再生季产量性状之间的相关性

图2 不同品种再生季产量与再生季总生物量、收获指数的关系

进一步分析表明，促芽肥、促苗肥和穗肥都可显著提高黄华占再生季产量，增幅分别为8.3%、20.4%和17.0%，促芽肥作用最小、促苗肥作用最大（表4）。对于深优9516，施用促苗肥或穗肥都可显著提高其再生季产量，且以穗肥增产幅度最大（32.3%），而促芽肥无增产效果。施用促芽肥、促苗肥、穗肥后，2个品种的有效穗数均显著增加，黄华占增幅分别为21.0%、27.5%、16.3%，深优9516增幅分别为9.2%、12.4%、13.8%。但只施促芽肥有减少每穗粒数的趋势，其中黄华占达到显著水平。施用促苗肥、穗肥均可显著提高库容量和总生物量，其中黄华占以促苗肥的作用更大，深优9516以穗肥的作用更大。施用促芽肥对库容量和总生物量都无显著影响，2个品种表现一致。施用穗肥对深优9516每穗粒数有显著的促进作用。总体而言，促芽肥在增产扩库和提高生物量上的作用都是最小的。

2.3 种植成本与经济效益

由表5可见，与常规机插晚稻生产相比，再生季每hm2可节省种子、耙田和育插秧费用共4 500元，减少病虫害防治费用630元、人工管理费用3 150元。再生稻肥料、烘干和稻谷运输费用因处理不同而异，但都低于常规机插晚稻。再生稻总成本投入为5 558~6 909元/hm2，较常规机插晚稻（15 825元/hm2）减少 8 916~10 268元/hm2，净收入增加1 583~5 046元/hm2。深优9516不同氮肥处理下再生季的投入产出与黄华占趋势基本相同，由于正常晚季未种植该品种，在此不作对比。

表4 不同施肥时间对再生稻产量及构成因素的影响

表5 黄华占不同氮肥处理下再生稻投入与产出 （元/hm2）

3 讨论与结论

重施促芽肥长期以来被视为再生稻高产的关键措施[15-18]。但本研究表明，促芽肥对低桩机收再生稻的增产作用并不明显。促芽肥对再生稻库容量和总生物量无显著影响。促芽肥虽然可增加有效穗数，但其作用远小于促苗肥，且还有减少每穗粒数的趋势。笔者在田间观察到，施用促芽肥后，黄华占头季稻的稻瘟病明显加重，表现出一定的副作用。在当前劳动力缺乏、用工成本高的局面下，更应减少施肥次数。因此，笔者认为，低桩机收再生稻不必施用促芽肥。黄水明等[10-11，23-24]研究也认为，采用低桩再生时，低节位腋芽呈休眠状态或生理年龄较低，对稻桩营养物质的依赖性小，可不施用促芽肥。本研究进一步从产量形成方面证明了这一点。徐富贤等[25]认为，促芽肥的施用与否及施用量多少，应根据头季稻抽穗后的长势来决定，可根据头季稻齐穗期叶片的SPAD值进行预测。本研究中，头季稻是采用“三控”施肥技术进行管理，实行氮肥后移，使抽穗后植株营养状况良好[26]，也为不施促芽肥打下了物质基础。但头季稻若按当地传统习惯施肥，基肥和分蘖肥比例过高，植株往往易早衰，结果可能不同，这有待进一步研究。

本研究表明，不论是促苗肥还是穗肥，均能显著提高再生稻产量，这与前人研究结果一致[9-10，24]。增产原因主要是库容量的扩大和生物产量的增加。低桩再生稻所利用的基部腋芽和地下腋芽在头季收割后才开始萌发出蘖，此时需要大量养分支撑发苗长穗。施用促苗肥可有效促进早出苗、多出苗，进而增加有效穗数，并对部分已进入生殖生长的再生芽起到促进颖花分化的作用，利于每穗粒数的增加，最终实现扩库增产。黄水明等[10，13]研究发现，留桩高度5 cm时，再生稻高峰苗期出现在头季稻收割后15~20 d，此时施用穗肥，一方面可起到保蘖作用，提高成穗率，显著增加有效穗数，另一方面可促进颖花分化而增加每穗粒数，进而扩大库容。所以，“促苗肥+穗肥”处理能在较“促芽肥+促苗肥+穗肥”处理施肥量减少1/3的情况下，达到与之相近的产量水平。本研究中的“促苗肥+穗肥”处理中，若适当增加促苗肥和穗肥施用量，再生稻产量可能会更高。可见，在头季稻适量施用穗粒肥的情况下，低桩机收再生稻不必施用促芽肥，而只需施用促苗肥和穗肥即可。

本研究条件下，再生季产量可达5 250 kg/hm2。由于光温资源的限制，长江流域等地区只能蓄留高桩再生稻。高桩再生稻所利用的优势腋芽在头季收割时生理年龄较大，多数已在穗分化Ⅲ期（二次枝梗和颖花分化期）以上，生育进程快，再生季生育期短，穗小粒少，每穗粒数相当于头季稻的1/4~1/3[27-28]。故生产上以多苗多穗为主攻方向，走多穗型高产路线[16，19]。这也是高桩再生稻侧重施用促芽肥的重要原因。在已有的高桩再生稻研究中，以同一品种黄华占为例，有效穗数多介于 350~450 个/m2之间，每穗粒数多为 55~75 粒[8，29-30]。刘怀珍等[31]在广东的研究表明，在留桩高度40 cm时，黄华占再生季有效穗数为275.4个/m2，每穗粒数为66.1粒，再生季产量只有3 000 kg/hm2。本研究中，黄华占施用促苗肥+穗肥的处理再生季有效穗数为316.7个/m2，虽稍低于大部分高桩再生稻水平，但每穗粒数大幅增加，达到109.8粒，相当于头季的2/3。在稳定穗数的基础上，大幅增加每穗粒数更易实现水稻高产[32]。低桩再生稻生育期长，单茎叶片数多，宜走大穗高产之路，以充分发挥再生稻光合效率高的优势。在低桩机收再生稻的氮肥运筹上，应重视穗肥的施用。

在本研究条件下，黄华占再生稻产量远高于杂交稻深优9516。可见，选用优良品种是再生稻高产的重要前提。未来应针对广东不同地区生态条件，筛选或选育头季和再生季产量均高、适宜机收、低位芽再生力强的品种（组合）。

致谢

兴宁市新圩镇锐嘉水稻种植专业合作社廖伟仟协助田间管理工作，特此致谢。