缓释肥与不同比例速效氮肥混施对盐粳218生长发育及氮肥利用率的影响
2020-01-06于艳青
王 霖,于艳青
(辽宁省盐碱地利用研究所,辽宁 盘锦 124010)
水稻的氮素利用效率与氮肥种类、施用时期、施用方法、土壤理化性状、作业方式、气候和作物生长状况密切相关[1]。 氮肥按照分解速率主要分为速效氮肥及缓释氮肥两种,速效肥料肥效期短,在生产上必须分次追肥, 才能满足作物在整个生育期对养分的需求,追肥时表施肥料损失量大,明显降低肥效;缓释肥肥效释放慢,在水稻迅速生长时期又可能满足不了水稻对养分的需求[2-4]。 混合施入后, 不同配比施入时期对氮肥利用率及产量影响研究较少[5,6],本文立足于辽宁滨海稻区,研究缓释氮肥与速效氮肥配合施用后, 不同配比施入时期对氮肥利用率及产量影响, 旨在寻求本地适宜的施肥时期, 为实现机插水稻精确定量施氮提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于2016 年在辽宁省盐碱地利用研究所新建试验基地进行。 供试土壤为滨海盐渍型水稻土,耕层土壤(0~15cm)含有机质22.52g/kg、全氮1.23g/kg、碱解氮55.92 mg/kg、速效磷39.95 mg/kg、速效钾243.93 mg/kg、全盐1.15g/kg、pH值7.75。采用工厂化旱育苗技术培育壮秧,4月20日播种,播干种100 g/盘。 采用久保田SPW-68C手扶式插秧机于5月25日移栽, 行穴距30cm×18cm。4~5 本株/穴。其它田间管理措施按一般大田进行。
供试水稻品种盐粳218, 全生育期158 d,15.5~16.0 片叶,为本省中晚熟水稻品种。
供试肥料:缓释肥为喜耕田缓释复合肥(含N 28%、P2O518.8%、K2O 8%);速效肥为:尿素(含N 46%),过磷酸钙(含P2O518%),硫酸钾(含K2O 50%)。
1.2 试验设计
本试验在相同条件下(施氮量:270 kg/hm2,缓释肥均于基肥和一次蘖肥分别施入450 kg/hm2和150 kg/hm2),设置6 个处理,速效肥各时期施入比例及时期详见表1,总体施氮比例为:A1(氮素基肥、一次蘖肥、二次蘖肥、促花肥、保花肥比例47-28-25-0-0)、A2 (47-15-25-13-0)、A3(47-25-15-13-0)、A4(47-25-15-13-0)、A5(47-25-15-13-0)和CK0(0-0-0-0-0),3 次重复,随机区组设计,小区长20.0 m、宽4.6 m,面积92.0 m2。
表1 不同处理施肥 单位: kg/hm2
1.3 指标测定
茎蘖数调查:每小区定植10 穴,分蘖中期开始,7 d 调查一次, N-n 期(N:主茎总叶片数、n:伸长节间数)、拔节期、齐穗期、成熟期进行普查。
光合指标调查: 以LI-6400 (LI-COR Inc.USA) 便携式光合测定仪于齐穗期测定各处理剑叶光合速率、气孔导度,每个处理重复测定15 次。
叶面积指数调查:分别于拔节期、齐穗期、成熟期,每个处理取3 穴有代表性植株,测定叶面积指数。齐穗期分株测定高效叶面积和低效叶面积、有效叶面积与无效叶面积。 叶面积值等于叶片长宽之积乘以系数0.75。
干物质调查:成熟期测定籽粒和茎叶干物重。首先将茎叶、穗分开,分别装入样品袋,用105 ℃杀青30 min,然后在85 ℃下烘干至恒重。
室内考种及测产: 成熟期每个处理取具有代表性植株5 穴, 进行室内考种, 调查每穴平均株数、株高、穗长,调查每穗粒数、结实率、千粒重(饱粒重)。 去边行及调查采样行后收获脱谷记实产。
1.4 数据分析
根据下列公式计算相关指标:
收获指数=成熟期的籽粒干重/[籽粒干重+茎秆干重(包括植株地上的穗轴、茎、叶及叶鞘)]
氮肥利用率(%)=[(施肥区作物氮含量-不施氮处理氮含量)×100]/施氮量
氮肥农业利用率(kg·kg-1)=(施肥区产量-不施氮处理产量)/施氮量
氮肥生理利用率(kg·kg-1)=(施肥区收获时籽粒干重-不施氮处理籽粒干重)/(施肥区吸氮量-不施氮处理吸氮量
氮肥偏生产力(kg·kg-1)=经济产量/施氮量
采用EXCEL 对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对茎蘖及其成穗率的影响
由表2 可知, 成熟期A4 处理的收获穗数最高,达到393.75 万个/hm2,比A1、A2、A3、A5 处理分别增加了11.8%、1.2%、3.1%、4.5%, 达到显著差异。 各处理茎蘖成穗率以A3 处理最高,为72.42%, 比A1、A2、A4、A5 处理分别增加了8.7、4.2、4.3、3.1 个百分点。
2.2 不同处理对叶面积指数及光合作用的影响
由表3 和表4 可知, 各处理拔节期叶面积指数随着施氮时期变化表现为A5<A4<A1<A2<A3。齐穗期随着氮肥后移大体趋势表现为先增后减,所以A2 处理叶面积指数最高, 为6.70, 比A1、A3、A4、A5 处理分别增加了9.0%、7.2%、17.8%、20.9%。 各处理齐穗期低效叶面积指数亦是随着氮肥后移时期先增后减。 各处理齐穗期功能叶的净光合速率随着氮肥后移而表现为A3<A5<A4<A1<A2。
表2 不同处理对茎蘖及其成穗率的影响
表3 不同处理对叶面积指数的影响
表4 不同处理对光合作用的影响
2.3 不同处理对干物质积累量的影响
由表5 可知, 齐穗期各处理的干物质积累量表现为A1<A3<A5<A2<A4,成熟期各处理干物质积累量以二次蘖肥于6.5 叶龄期的A4 处理最高为20.64×103kg/hm2,比A1、A2、A3、A5 处理分别增加了7.9%、1.6%、3.9%、2.6%,齐穗后干物质积累量占籽粒产量的比例与A3、A5 处理间差异不显著,但与A1、A2 处理间差异显著
2.4 不同处理对产量构成的影响
由表6 可知,A1、A2、A3、A4、A5 处理单位面积收获穗数以A4 处理最高,表现为A4>A2>A3>A5>A1;各处理颖花量仍以A4 处理最高,为50 577 万朵/hm2, 比A1、A2、A3、A5 处 理 分 别 增 加 了21.3%、14.7%、12.0%、12.0%;各处理每穗成粒数、结实率、千粒重略有差异。 处理A4 单产10.93 t/hm2, 居首位, 与处理A1、A2 相比差异显著,较A1、A2、A3、A5 处理分别增产了16.5%、10.9%、2.8%、2.0%。
2.5 不同处理对累计吸氮量及氮肥利用率的影响
由表7 可知, 成熟期A4 处理累计吸氮量193.1 kg/hm2,比A1、A2、A3、A5 处理分别增加了5.6%、3.0%、2.3%、5.3%。 氮肥利用率A4 最高,为46.03%, 比A1、A2、A3、A5 分别增加了3.9、2.1、1.7、3.7 个百分点。
表5 不同处理对干物质积累量的影响
表6 不同处理对产量构成的影响
表7 不同处理对累计吸氮量及氮肥利用率的影响
3 结论与讨论
水稻传统施肥方式重施分蘖期氮肥, 虽然增加了分蘖高峰期茎蘖数与齐穗期干物质产量,但未增加籽粒产量, 并且降低了群体质量和植株抗性,浪费了有限的资源,降低了肥料利用率,增加了生产成本,污染了稻谷和周边土壤环境[1-4]。 缓释肥可以通过调节养分释放模式, 实现水稻氮素养分的动态平衡。已有研究证明,缓释氮肥能显著提高水稻氮素吸收利用,减少氨挥发,减少氮的径流淋溶和硝化-反硝化等途径损失,延缓水稻生育根系和叶片的衰老[5]。 增施速效肥能提高水稻产量和品质, 尤其是在水稻生育后期追施氮肥尤为重要[6-8]。
本试验结果表明,在施氮量相同条件下,不同时期施入蘖肥以一、二次蘖肥在5.5、6.5 叶施入产量为最高, 其齐穗期群体叶面积指数及高效叶面积率、成熟期收获穗数及颖花量、干物质积累量较高,从而获得较大产量和较高的氮肥利用率,虽然与其他处理相比其结实率较低, 但其收获穗数最高, 这说明这一时期施入可以显著提高有效穗数及颖花数的形成,优化群体,协调水稻产量构成因素;从肥料利用率来看,能够明显提高氮肥利用率和农业利用率。