籼粳杂交稻超高产栽培化肥减量技术可行性分析
2021-03-08汪东东王中秋王京奇吴开良赵人杰王楚栋于颖陈慧明
汪东东,王中秋,王京奇,吴开良,赵人杰,王楚栋,于颖,陈慧明*
(1.金华万里神农农业科技有限公司,浙江 金华 321075;2.万里神农有限公司,浙江 杭州 310024;3.浙江大学 新农院万里神农健康农业产业发展研究院,浙江 杭州 310024)
水稻超高产栽培不仅有助于农业结构优化,而且还能大幅提升农民的经济收入,促进农业经济发展[1],更关系到我国的粮食安全。超高产栽培需要增加肥料投入,但如何有效避免种植过程投入过多的化肥,导致生产成本增加、土壤和农业生态环境污染等加重问题,遵循农业部“一控两减三基本”的目标要求,减肥增效将是水稻生产领域研究的热点[2-3]。为此,我们探究籼粳杂交稻超高产栽培化肥减量技术的可行性,为实行化肥定额制提供施肥技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料
攻关示范于2016—2019年在杭州市双浦镇周富村万里神农试验基地进行,示范田地理坐标30.11053°N,120.05015°E,土壤为黄油泥田,面积667 m2。供试杂交水稻品种分别为甬优12和春优927,其中2016、2018和2019年为甬优12,2017年为春优927。
供试肥料有好乐耕有机缓释肥(N 15%,P2O54%,K2O 6%),由金华万里神农农业科技有限公司生产;41%复合肥(N 18%,P2O54%,K2O 19%),由雅苒中国生产;46%复合肥(N 20%,P2O512%,K2O 14%),由中国-阿拉伯化肥有限公司生产;尿素(N 46%),氯化钾(K2O 60%),好乐耕叶面肥(游离氨基酸≥100 g·L-1,Ca 20 g·L-1,Mg 10 g·L-1,K2O 20 g·L-1),由金华万里神农农业科技有限公司生产。
1.2 处理设计
超高产万里神农施肥方案,采用一基二追的方法。各年度667 m2具体施肥量为:2016年基肥商品有机肥300 kg+好乐耕复合肥50 kg,分蘖肥尿素7.5 kg+氯化钾5 kg,促花肥41%复合肥5 kg,投入有效养分总量21.0 kg;2017年基肥商品有机肥300 kg+好乐耕复合肥60 kg,分蘖肥尿素10 kg+氯化钾5 kg,投入有效养分总量27.2 kg;2018年基肥商品有机肥500 kg+好乐耕复合肥50 kg,分蘖肥尿素5 kg,促花肥46%复合肥10 kg,投入有效养分总量22.4 kg;2019年基肥商品有机肥500 kg+好乐耕复合肥50 kg,分蘖肥尿素5 kg,促花肥46%复合肥10 kg,投入有效养分总量22.4 kg。超高产万里神农施肥方案相对相同产量的籼粳单季杂交稻超高产栽培常规施肥投入量减少,总养分和化学纯氮分别减少30%以上和15%[4-5],施肥次数减少1~2次。
每年对示范田进行冬耕晒垡,5月上旬育秧,采用旱育秧,秧龄在15~20 d到达2叶1心期,于6月上中旬进行人工插秧。插秧密度2016年株行距为20 cm×30 cm,每丛2本;2017年后适当增加株距减少落田苗,株行距调整为27 cm×30 cm,每丛1~2本。按照超高产要求做好田间水分管理和病虫草害防治。
籼粳杂交稻要实现超高产目标,除采用旱育壮秧、浅栽早发和做好病虫害防治外,主要做好以下3项工作:一是通过调整株距和插秧本数以形成大穗;二是严格做好水浆管理,力求发得起,控得住,干干湿湿,以湿润管理为主;三是开花结实期喷施叶面肥有利于提高结实率。
1.3 测定项目及方法
水稻产量测定。从攻关示范田随机选取水稻50丛,测定每丛有效穗数,室内测定每穗粒数、结实率、千粒重。实割实收计产。
稻田地力变化测定。水稻收割后,于12月按照《农业部测土配方施肥技术规范》要求取土,分析碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、pH等5项指标。碱解氮用碱解扩散硫酸滴定法测定,有效磷用碳酸氢钠浸提分光光度法测定,速效钾用乙酸铵浸提火焰光度法测定,有机质用重铬酸钾容量法测定,pH用无CO2水浸提(土水比1∶2.5)玻璃电极法测定。
2 结果与分析
2.1 产量
由表1可知,2016—2019年超高产化肥减量施肥平均667 m2产量达837.3 kg,超过了单季稻超高产800 kg的水平,其中2016、2018和2019年分别为810.3、912.4和878.4 kg,2017年仅为748.2 kg。2016年施入总养分量较低,尤其氮的投入量相对不足,仅为11.85 kg,产量为810.3 kg,稍高于单季稻超高产产量水平;2017年对籼粳稻杂交稻品种调整,插秧相对较迟,且开花孕穗期受高温影响,总养分及氮投入过量,导致产量不理想,没有达到超高产水平;2018和2019年总养分投入折纯22.5 kg,其中氮14.5 kg,开花结实期施叶面肥,2 a产量均高于870 kg。
2.2 经济性状
表1表明,4 a每667 m2有效穗11.5万~13.3万穗,平均为12.6万穗。综合分析籼粳杂交稻超高产相关性状,有效穗以不低于11万和不超过13万穗较有利于达到高产。籼粳杂交稻是大穗型品种,能否达到超高产,关键在于栽培过程中能否形成大穗、提高结实率和千粒重。综合4 a数据分析,结合肥料调整,适当增加氮和增施叶面肥,每穗实粒数从2016和2017年的262.6和226.8粒,提升至2018和2019年的408.6和314.7粒,平均提高47.8%,结实率平均提高10百分点,千粒重差异不大。
表1 攻关示范4 a籼粳杂交稻667 m2产量及经济性状表现
2.3 稻田地力变化
表2表明,连续4 a示范下来,稻田碱解氮含量、有机质含量、pH保持稳定;速效钾含量在2017年底降幅较大,而后又逐步恢复,但仍低于2015年底的初始水平,出现这一情况的原因可能与春优927对钾的需求量比较大相关,总体而言,籼粳杂交稻超高产攻关施肥方案中需关注钾素的投入。
表2 2016—2019年杭州基地高产攻关示范田土壤理化性质表现
3 小结与讨论
经过连续4 a籼粳杂交稻超高产攻关示范,应用有机缓释肥组合的施肥方案,在667 m2氮磷钾总养分折纯22.5 kg,其中氮14.5 kg,采用一基二追,开花结实期喷施叶面肥,可以实现籼粳杂交稻超高产产量850 kg以上。根据浙江省土肥总站调查,产量超800 kg的施肥量一般面上化肥总量折纯在40 kg,其中氮为22 kg,化肥减量十分明显。按照浙江省提出667 m2产量超800 kg的试行定额制施肥量为总量31~35 kg,其中氮14~16 kg[6],这一指标具有可操作性。
籼粳杂交稻超高产关键在栽培过程中要形成大穗,发挥大穗型品种优势,提高实粒数和结实率。栽培技术重点在适当降低落田苗数,严格控制水浆管理和后期喷施叶面肥等。籼粳杂交稻超高产栽培,在化肥减量或试行水稻施肥定额制条件下,连续4 a下来,稻田碱解氮含量、有机质含量、pH保持稳定,但需关注钾素的投入。籼粳杂交稻超高产施肥方案,采用一基二追和后期喷施叶面肥是一个更为贴近普通种粮大户追求稳产高产的施肥模式。