流灌与不同带距微喷施肥对水稻生长和产量的影响

吴国华，陈喜靖，赵培，喻曼，张慧敏，李国安

(1.中国农业科学院 研究生院，北京 100081； 2.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 3.嘉兴市南湖区七星街道，浙江 嘉兴 314000； 4.宁波市农业科学研究院，浙江 宁波 315040)

当前，我国水肥一体化技术蓬勃发展。水肥一体化技术是指根据作物水肥需求规律，在进行灌溉的同时进行施肥，以水调肥，最大限度地提高水肥利用效率，是减少化肥施用、提高化肥利用率的有效措施[1-2]。旱地应用水肥一体化技术水的利用率可达90%，比地面浇灌省水30%～50%，灌溉均匀度可达80%～90%，节省肥料20%～30%[3]，便于农作管理、减少病虫害、提高作物产量、提早成熟和延长市场供应期。水稻水肥用量普遍较大[4-5]。研究表明，节水栽培可实现稻田全生育期无深水层，通过随水施肥，水肥耦合机理同步提升肥料和水分利用率，有效防止地表水径流和降低地下水污染，可从源头上降低农业面源污染[6]。此外，节水灌溉有助于控制洪涝灾害[7]，在水稻稻瘟病防治方面具有很好的效果，水稻抗倒伏能力大大提高[8]。水稻水肥一体化技术更有利于实现水稻节水栽培和水肥耦合。目前的水稻水肥一体化技术研究与应用以北方干旱、半干旱地区旱作稻的膜下滴灌技术为主[9-11]，南方稻田的水肥一体化技术也只是在旱稻或水稻旱作上的应用[12]。常规水稻系统的水肥一体化应用技术鲜见报道，胡伟等[3]提出了常规稻田的水肥滴灌技术方案。常规水稻田要进行水肥一体化应用首先需要解决采用怎样的灌溉方式进行灌溉施肥的问题，本文通过设置流灌和不同微喷带距离的灌溉施肥方式，并以传统施肥方式为对照，研究其对水稻生长和产量产生的影响，为稻田水肥一体化应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验于2018年7月至11月在浙江省嘉兴市七星街道东进村进行，种植土壤为青紫泥。其中0～20 cm耕层土壤基本理化性质为：pH 5.47，有机质42.2 g·kg-1，速效氮207.3 mg·kg-1，有效磷127.8 mg·kg-1，速效钾195.3 mg·kg-1。水稻采用育秧插播方式，品种为秀水14，全生育期163 d。穴行距20 cm×20 cm，每穴插播4～5棵苗，栽25万穴·hm-2，基本苗105.0万～112.5万·hm-2。分蘖期保持2～3 cm浅水，抽穗扬花期保持2 cm左右薄水。基肥为水稻专用肥(N 18%，P2O58%，K2O 18%)、过磷酸钙，追肥为脲胺、氯化钾。

1.2 处理设计

设以下5个处理：(1)CK，常规方法施肥处理；(2)L，田面水落干流灌追肥处理；(3)P-0.6，微喷带追肥处理，带距0.6 m；(4)P-1.0，微喷带追肥处理，带距1.0 m；(5)P-1.4，微喷带追肥处理，带距1.4 m。试验小区宽5 m、长6 m，面积30 m2，随机排列，重复3次，四周设保护行。不同处理养分投入量相等，基肥为水稻专用肥517.5 kg·hm-2(N 93.2 kg·hm-2、 P2O541.4 kg·hm-2和K2O 93.2 kg·hm-2)和过磷酸钙330.0 kg·hm-2，分蘖肥为脲胺229.5 kg·hm-2和氯化钾66.0 kg·hm-2，穗肥为脲胺229.5 kg·hm-2和氯化钾66.0 kg·hm-2。

1.3 测定项目

每小区选10丛测定最高苗、有效穗数，收获后测量株高、穗长，选其中3丛测定每穗实粒数、每穗瘪粒数，同时测定千粒重。在水稻生长前期(分蘖后期)和水稻生长后期(蜡熟期)，用SPAD-502叶绿素仪分别测定叶绿素含量。水稻收割时称量小区湿谷产量，晒干后称量小区干谷产量。

2 结果与分析

2.1 水肥一体化对水稻生长的影响

2.1.1 水肥一体化对水稻叶绿素含量的影响

水稻生长前期各处理之间叶绿素含量差异不大。到水稻生长后期，各处理叶绿素含量降低，各处理间叶绿素含量有差异，各处理的重复间差异也较大。这是因为前期土壤养分含量较高，施肥方式对水稻生长产生影响较小，后期土壤养分降低，不同养分供应方式影响变大。管距较大的1.0、1.4 m与管距较小的0.6 m相比，由于两管之间养分分布均匀度较低，出现部分区域植株叶绿素值降低，差异加大的现象。流灌处理叶绿素含量总体不低，但小区远离灌水口的一端明显生长较差(图1)。

图1 各处理水稻生长前期与后期叶绿素含量

2.1.2 水肥一体化对苗数、株高和穗长的影响

分蘖结束后测定水稻最高苗数，结果表明，与肥料撒施的对照处理相比，流灌和微喷施肥处理均有增加分蘖、提高水稻苗数的作用，但流灌处理重复间差异较大，说明流灌处理施肥的前后不均匀性对分蘖影响较大。不同管距微喷处理施肥的左右也存在一定的不均匀性，但其苗数未表现明显差异(图2)。水稻收获后株高和穗长的结果表明，对照与不同管距微喷处理的株高和穗长均无显著差异，流灌处理株高和穗长较小。

图2 各处理水稻最高苗数、株高和穗长

2.2 水肥一体化对水稻产量及其构成因子的影响

水稻收获后对产量及其构成因子进行分析，结果表明，与常规施肥方式相比，管距0.6 m处理有效穗数显著高于对照，其他处理有效穗数与对照无显著差异；流灌处理的每穗实粒数显著低于对照，每穗秕粒数显著高于对照；各处理的千粒重和产量均无显著差异(表1)。

3 小结

将肥料溶解后通过流灌或微喷的方式对水稻进行灌溉施肥，与常规施肥方式相比产量无显著差异。微喷管距0.6 m时，施肥均匀度比较高，水稻形态学各项指标表现良好，管距1.0、1.4 m同样表现良好。在实际应用中，为了降低微喷带布设成本，可以采用1.4 m甚至更宽的带距布设。流灌处理表现好于对照，但逊于软管微喷。

表1 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响