氮肥运筹对稻-虾综合种养模式下水稻品种产量及生长的影响
2022-10-25吕建群朱从桦欧阳裕元林西允李旭毅
唐 彬，李 伟，吕建群，朱从桦，刁 友，欧阳裕元，林西允，李旭毅*
(1.四川省农业科学院水稻高粱研究所，四川 德阳 618000；2.四川荃银生物科技有限公司，成都 611500;3.四川省农业科学院作物研究所，成都 610066;4.成都尚食农业科技有限公司，成都 610051)
“稻虾共作”是中国现代农业又一次革命的生态高效种养模式[1]。2019年全国稻虾生态种养面积达110.53hm2，年度产出小龙虾1.77×106t，分别占小龙虾养殖总面积和总产量的85.96%和84.82%[2]。稻虾生态养殖模式作为一项绿色安全的水稻生产模式，稻米产品也逐渐被更多人青睐，实现虾田稻米增产稳产，也是保障养殖户收益的重要因素。但在前人研究中发现，稻虾生态种养模式，虽然提高了水稻氮素利用率，却同时增加着土壤负担,合理的氮肥运筹成为了稻虾生态养殖可持续运作的关键。为此，团队于2021设计并开展试验，探究稻—虾生态种养模式下氮肥运筹对不同水稻品种产量形成、养分利用和品质的影响，以期为不同品种高产群体构建以及生态种养模式提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 供试地点
试验基地位于四川省德阳市广汉稻虾综合种养家庭农场集约发展园区，供试田由传统耕地改建，试验开展前已进行一年稻虾生态种养，肥力中等，土质均匀。
1.2 供试材料
供试稻种为籼型杂交水稻“雅7优2117”“内6优107”“川康优丝苗”“荃两优1606”，由四川油研种业有限公司提供。供试氮肥为嘉士利(25-10-14复合肥)、中化(25-5-10复合肥)、尿素为美丰尿素(N含量≥46%)。
1.3 试验设计
试验采用裂区设计，以氮肥运筹模式为主区，水稻品种为副区。氮肥运筹模式设置4个水平：X1，25-10-14复合肥基施40kg/667m2(机插秧同步侧深施)；分蘖肥尿素5kg/667m2(人工撒施)；X2，25-10-14复合肥基施40kg/667m2(移栽前人工撒施)；X3，25-5-10复合肥基施40kg/667m2(机插秧同步侧深施),分蘖肥尿素5kg/667m2(人工撒施)；X4，25-5-10复合肥基施40kg/667m2(移栽前人工撒施)。主区边界及主区间堆建宽40cm、高30cm的弧形土坡，采用1.4丝的黑色地膜覆盖，以便于虾苗活动和水分隔离，品种间隔距离为40cm，各小区长10m，宽4m，插秧面积为 40m2。试验均采用沃得2ZGF-6型施肥插秧机进行移栽，栽插行距为30cm，株距为16cm，每穴插3～4苗，其中机插秧同步侧深施肥是插秧同时通过机械臂在秧苗一侧面5.0±0.5cm处开沟施肥，沟深5.5±0.5cm，泥土回填覆盖肥料。试验田已设有宽2m、深2m的环沟，并由当地养殖户投放虾苗进行管理。试验田水分管理随秧苗生长逐渐由1～3cm加深至20cm。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 水稻氮、磷、钾营养 栽后30 d、穗分化期(拔节初期)、齐穗期、成熟期，每个处理按照平均分蘖(取样前每个小区调查)取样，分茎、叶、穗烘干磨样，测定N、P、K含量。
1.4.2 产量及产量构成 成熟期，每个小区调查30株有效穗。每个小区取样6株考种，调查每穗总粒数、实粒数和瘪粒数(水选法)、千粒重等产量构成指标。除去边行，按实收穴数收获计产(大区试验：分别测定3点，每点面积≥15m2，并记录收获穴数)。
1.4.3 稻米重金属镉含量 利用考种后的样品，直接送相关检测机构检测。
2 结果与分析
2.1 施肥方式对不同水稻品种产量的影响
由表1可见，稻虾生态种养模式下不同的施肥方式和水稻品种对水稻产量都有极显著影响。其中，以“内6优107”在X2处理下产量最高，达11.36t/hm2。但是在X1、X2处理下内6优107产量最高，在X3、X4处理下“川康优丝苗”产量最高，在不同施肥方式中X2>X1、X4>X3,且X2>X4、X1>X3。这说明在稻虾生态养殖模式中使用不同复合肥品种丰产性会有差异，但高磷高钾的25-10-14复合肥丰产性显著优于25-5-10复合肥，且高效施肥模式丰产性略低于传统施肥。
表1 稻虾生态种养模式下不同施肥方式对不同品种产量及产量构成的影响
2.2 施肥方式对不同水稻品种产量构成的影响
由表1可见，稻虾生态养殖模式下施肥方式和品种对水稻有效穗、千粒重、结实率形成均具有显著影响。“内6优107”穗粒数最低，平均为141.75粒，“荃两优1606”穗粒数最高，平均为195.11粒，但在氮肥运筹下“内6优107”结实率及千粒重均显著高于“荃两优1606”，且最终产量高于“荃两优1606”。在不同施肥方式下的结实率可以发现，X2>X4、X1>X3，说明25-10-14复合肥较25-5-10复合肥更有利于提高水稻结实率。
2.3 施肥方式对不同水稻品种氮素积累的影响
由表2可见，施肥方式对茎、叶、鞘、穗部的氮素积累总量的影响均达到极显著水平，而对氮收获指数无显著影响，反之水稻品种对氮收获指数有着极显著影响。可知，虽然施肥方式不能显著提高氮素利用率，但可以整体提高氮素积累总量。其中，施肥方式对水稻氮素积累总量的影响均表现为X1>X3、X2>X4，并且X1较X3提高了16.5%，X2较X4提高了21.0%。由此可知，在此试验中，高磷低钾的复合肥促进了氮素积累。
2.4 施肥方式对不同水稻品种氮肥利用率的影响
由表3可知，施肥方式对氮肥偏生产力、氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率均有极显著影响。品种比较可见，内6优107的氮肥利用率最高。施肥方式比较可知，氮肥偏生产力X1>X3、X2>X4，但X1
表3 稻虾生态种养模式下不同施肥方式对不同品种氮肥利用率的影响
续表3
2.5 施肥方式对不同水稻品种生物量构成的影响
由表4可知，在本试验中施肥方式未对水稻生物量产生显著影响，但显著影响了水稻的收获指数，而品种间水稻生物量差异达显著水平，但未对收获产生显著影响。其中，内6优107生物量最高，较荃两优1606提高了10.9%。收获指数中X1>X3、X2>X4，说明高磷、高钾的复合肥更有利于提高水稻收获指数。
表4 稻虾生态种养模式下不同施肥方式对不同品种生物产量的影响
3 结 论
综上所述，在稻虾生态种养模式中，采用单季稻模式中的高效施肥模式，并不能显提高水稻产量，且在同等足量的施氮量下，高效施肥模式产量略低于传统施肥，这可能与虾苗活动能跟好的增强表面施肥的氮素利用率有关。其次，采用高磷高钾的氮素复合肥，能显著提高稻虾生态种养模式中水稻的产量，但增施磷肥或钾肥能否进一步提高水稻产量，以及磷肥、钾肥最佳施用量仍亟待研究。
