缓混肥不同磷配比及磷肥类型对水稻产量的影响

徐 蕊， 魏广彬， 李刚华， 陈 畅， 朱 萍， 李 勇

(1.江苏省常州市金坛区种植业技术推广中心，江苏常州 213200；2.南京农业大学，江苏南京 210095)

氮磷在水稻叶片光合作用、分蘖、穗分化等过程中起着重要的生理作用，对水稻产量形成也具有重要的调控作用。目前化肥施用以提高作物产量为目的，但在肥料增产作用方面呈现出报酬递减效应。与此同时，肥料主要以速效单肥为主，施入土壤中易在微生物等作用下使其养分释放，从而造成养分的损失。此外，磷矿资源属于不可再生资源，养分的损失对矿物资源造成了浪费。所以速效肥在实际生产上面临着很多问题。根据土壤基础理化性质和作物需肥特性，优化养分管理技术可以提高作物的产量，但其施用速效肥的方式，会造成养分的损失，进而影响水稻产量与肥料利用率。

与速效肥相比，缓控释肥一次性施用可以减少施肥次数和人工成本，并且对水稻产量、品质、肥料利用率均有提高作用，且减少了养分的损失。然而单一的缓控释肥养分释放规律与作物需肥规律不能完全同步。所以根据水稻需肥规律和水稻精确定量栽培技术，将不同释放速率的缓控释肥进行科学组配，形成缓混肥，以达到养分释放规律与作物需肥规律同步，并将缓混肥与水稻机插侧深施肥技术相结合，构建水稻机插缓混一次施肥技术。目前缓混肥技术多集中在研究氮肥方面，在磷肥含量方面研究较少，此外，在土壤中速效磷含量满足水稻生长需求的前提下存在过量施肥现象，所以需要优化施肥模式。

因此，在水稻机插缓混一次施肥技术的基础上，结合优化养分管理和缓混肥技术，比较缓混肥不同磷配比及磷肥类型对水稻产量影响，探索适宜的缓混肥磷肥配比，优化施肥模式。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本试验于2019、2020年在江苏省常州市金坛区进行。试验地点属于亚热带季风气候区。土壤类型为黏壤土，土壤pH值为6.4，有机质含量为 19.3 g/kg，全氮含量为1.5 g/kg，速效氮含量为 8.0 mg/kg，全磷含量为0.7 g/kg，速效磷含量为21.0 mg/kg，速效钾含量为92.6 mg/kg。本试验设置3种氮肥作为供试氮源：普通尿素(46% N)、树脂包衣尿素PCU(43% N)、硫包衣尿素SCU(37% N)；设置普通磷肥过磷酸钙(12% P)、聚氨酯磷酸二铵PU-DAP(17% N，43% P)2种磷肥作为供试磷源；设置普通氯化钾(60% K)、聚氨酯氯化钾(56% K)2种钾肥作为供试钾源。以缓释复混肥BBF(专利号：ZL201410175904.8)为参考依据，将不同缓控释肥与速效肥料按照一定的比例进行组配，形成缓混肥，其中氮磷钾的比例N ∶PO∶KO 为 27 ∶0 ∶12、27 ∶5 ∶12、27 ∶10 ∶12。

1.2 试验设计

本试验为随机区组设计，设常规分次施肥(CK)，不配施磷缓混肥(0%P-BBF)、50%磷含量的缓混肥(50%P-BBF)、缓混肥(100%P-BBF)，以及普通磷肥换聚氨酯磷酸二铵(PU-DAP)的缓混肥(C-BBF)5个处理。所有处理重复3次。除0%P-BBF处理和CK外，施肥方式均为一次性机施，氮钾肥施用量相同。缓混肥中磷肥施用量和类型不同，形成不同的氮磷钾比例，肥料运筹及肥料配比具体见表1。以宁粳8号为试验材料，5月25日播种，6月12日移栽，作物田间管理与当地常规高产管理一致。试验各小区均筑有田埂，利用塑料薄膜包覆田埂，独立排灌。病、虫、草害防治与当地常规管理相同，主要防治稻瘟病、纹枯病、稻曲病等病害，以及稻纵卷叶螟、二化螟、大螟、稻飞虱等虫害。

表1 水稻生育期肥料运筹、肥料配比及磷肥类型

1.3 取样及测定方法

1.3.1 水稻产量及其构成 于水稻成熟期，对试验各小区进行有效穗数普查。一般普查50穴，计算有效穗数；取5穴代表穴，进行考种，测定每穗粒数、结实率、千粒质量，并计算总颖花量，从而计算理论产量。此外，实际产量通过收割机实收获得，并用便携式谷物水分测定仪(LDS-1G系列)测定田间收获水稻籽粒的含水量，重复3次，求得平均数，以标准含水量14.5%计算实际产量。

1.3.2 水稻群体指标测定

1.3.2.1 水稻关键时期茎蘖数调查 各试验小区连续10穴，定点查苗，每个小区重复5次。于水稻分蘖期(7月20日)、穗分化期(7月25日)、抽穗期(9月3日)、成熟期(10月28日)等关键生育期对不同生态点的各个处理进行田间调查，各试验小区普查50穴，以计算单位面积茎蘖数。

1.3.2.2 干物质积累的测定 在水稻分蘖期、穗分化期、抽穗期、成熟期调查各小区的茎蘖数，并计算各小区平均茎蘖数，取3穴具有代表性的水稻植株样品。分蘖期水稻样品不分样，穗分化期将水稻样品分为茎鞘、叶，抽穗期将水稻样品分为茎鞘、叶、穗，成熟期则将样品分为茎鞘、叶、穗。将取得的所有样品利用烘箱在105 ℃杀青30 min，再置于80 ℃烘干直至样品达到恒质量，称得水稻各部分的干物质量。

1.4 数据处理方法

本研究使用SPSS 20.0和Excel 2010等软件对数据进行分析处理。采用分析差异显著性(<0.05)。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量及其构成的影响

由表2可知，处理对水稻产量存在显著影响。100%P-BBF处理的产量最高，且高于CK；与CK相比，50%P-BBF处理产量不降低(2019年产量与CK相同，2020年产量较CK高)；0%P-BBF处理、C-BBF处理产量均低于CK，2年表现一致。3个磷肥施用量处理，水稻产量随着缓混肥中磷配比的增加而增加，100%P-BBF和50%P-BBF处理的产量均显著高于0%P-BBF，2年表现一致。

综合2年数据，总体上，处理对有效穗数、穗粒数、总颖花量存在极显著影响，对结实率、千粒质量影响不显著(表2)。100%P-BBF处理的有效穗数显著高于CK，穗粒数也高于CK，总颖花量显著高于CK，使得产量显著高于CK，2年表现一致。与CK相比，50%P-BBF处理提高了有效穗数(2019年不显著，2020年显著)、穗粒数，显著增加了总颖花量；但由于2019年50%P-BBF处理结实率和千粒质量显著低于CK，产量与CK相同；2020年结实率低于CK，千粒质量高于CK，产量高于CK。0%P-BBF处理的有效穗数2年均低于CK；穗粒数2019年高于CK，2020年低于CK，结实率2年均与CK差异不明显，2年产量均低于CK。C-BBF处理2年的有效穗数均略低于CK(差异不显著)，穗粒数2年均显著低于CK，结实率差异不显著，产量低于CK。3个磷肥施用量处理中，0% P-BBF 的有效穗数显著低于100% P-BBF、 50% P-BBF处理，2年表现一致。

表2 不同肥料处理对水稻产量及构成的影响

2.2 对水稻关键时期茎蘖数的影响

处理对水稻关键时期茎蘖数均存在显著影响(表3)。2年总体规律保持相同(图1)。在分蘖期，缓混肥不同磷配比的处理单位面积茎蘖数均低于常规施肥CK，2年趋势一致；100%P-BBF、50%P-BBF、C-BBF处理茎蘖数差异不显著，均显著高于0%P-BBF处理；穗分化期，2019年100%P-BBF处理茎蘖数显著高于0%P-BBF处理，而与其他处理(含CK)无显著差异，0%P-BBF处理与其他处理(含CK)也无显著差异；2020年各处理(含CK)间无显著差异。抽穗期，2019年0%P-BBF处理显著低于其他处理(含CK)，其他处理(含CK)间无显著差异；2020年各处理之间无显著差异。

表3 处理和生态点对水稻茎蘖数的方差分析

总体来说，随着缓混肥中磷配比增加，水稻茎蘖数(有效穗数)也不同程度地增加；磷肥类型和施用量对分蘖期水稻茎蘖数产生了影响，但可能随着后期控释磷肥的养分释放对水稻茎蘖数也产生了影响，最终使得100%P-BBF和50%P-BBF的有效穗数较高，而0%P-BBF和C-BBF有效穗数较低。

2.3 对水稻关键时期干物质积累的影响

由表4可知，2年试验结果中，分蘖期，CK均具有最高的干物质积累，其他处理中2019年C-BBF处理最高，2020年100%P-BBF处理最高。分蘖期之后的各关键生育时期：100%P-BBF处理的干物质积累量均高于CK，2年表现一致；50%P-BBF处理的干物质积累量2019年均高于CK，并且在成熟期略微超过100%P-BBF处理，2020年在成熟期才反超CK，但始终低于100%P-BBF处理。C-BBF处理的成熟期干物质积累量2019年高于CK，2020年低于CK，但2年均低于 100%P-BBF处理。0%P-BBF处理的干物质积累量在除2019年成熟期以外的各关键生育时期均为最低。

表4 不同肥料处理对水稻干物质积累的影响

3 讨论与结论

水稻产量构成因素间通常是互相制约的关系，例如有效穗数与穗粒数、穗粒数与结实率一般呈负相关关系。研究表明，合理的氮磷肥运筹，可以提高水稻总颖花量，维持稳定的结实率和千粒质量，从而提高水稻产量。研究发现，优化养分管理和缓控释肥均可以促进水稻产量的提高。此外，水稻产量与磷肥施用量极显著相关(表2)。当前试验中，缓混肥不同磷肥配比及磷肥类型显著影响水稻单位面积茎蘖数(有效穗数)、干物质积累，从而影响水稻产量。

总体上，分蘖期CK和C-BBF处理的水稻茎蘖数、干物质积累均高于其他处理，主要由于分蘖期充足的速效肥料促进了水稻分蘖的形成，而2020年分蘖期可能因为强降雨加剧速效肥养分流失，从而影响了水稻茎蘖数及干物质积累。有研究发现，机插水稻具有植伤大、缓苗期长等特点，前期养分充足供应可以保证水稻分蘖的发生。此外，除0% P-BBF 外，其他处理间干物质积累量的差异总体上不显著，与前人研究结果相同。

到穗分化期及以后，100%P-BBF处理的茎蘖数(有效穗数)高于CK，并且干物质积累也高于CK，使得100%P-BBF处理水稻产量最终高于CK。0%P-BBF和C-BBF处理后期逐渐缺乏磷素，影响了水稻对氮素的吸收利用，不利于后期干物质的积累，使其群体指标低于其他处理。有研究表明，水稻的穗型大小和籽粒灌浆充实度与抽穗期水稻植株氮素吸收情况紧密相关，适当满足此时期水稻对养分的吸收利用，有利于提高穗粒数和结实率。因此，0%P-BBF、C-BBF处理虽氮肥施用足够，但后期磷肥供应不足，影响水稻干物质的积累，降低了有效穗数或者穗粒数，从而影响了水稻总颖花量，同时结实率有所下降，最终导致其产量显著低于其他处理。50%P-BBF处理水稻产量介于CK和100%P-BBF之间。

随着缓混肥磷配比的增加，水稻产量增加。施磷量较多导致增产幅度降低，可能与该地区土壤速效磷含量已达到较高水平有关。有研究发现，作物产量的高低与土壤的基础理化性状存在关系。

与CK相比，100%P-BBF处理提高了水稻单位面积茎蘖数和干物质积累，使得水稻产量最高；50%P-BBF处理可以维持或提高水稻产量，保证水稻的正常生长。0%P-BBF和C-BBF处理水稻群体生长较弱，产量较低。因此综合考虑水稻的群体生长和产量，可以减施磷肥，并且选择控释磷肥较普通磷肥能更好地促进水稻的生长，提高产量，从而优化施肥模式。