APP下载

不同肥料增效剂对水稻机插秧苗素质的影响

2023-05-23董青君董玉兵庄春纪力章安康陈川

安徽农业科学 2023年8期

董青君 董玉兵 庄春 纪力 章安康 陈川

摘要 为了延长水稻育秧时肥料的养分释放时间,且又能保证水稻的秧苗素质,以水稻机插秧专用肥作为对照(CK),添加0.5%肥料增效剂(T)、1.0%肥料增效剂(T)、1.5%肥料增效剂(T)3个不同比例的肥料增效剂,进行2年水稻育秧试验。结果表明,添加肥料增效剂能够有效促进水稻秧苗成苗率、叶龄、株高、茎基宽、叶长、生物量等,提高水稻的秧苗素质,同时还能促进水稻育秧土壤全氮含量、NH-N含量。其中,以T处理(20 g育秧绿+1.0%肥料增效剂)的秧苗素质综合效果最好,与CK相比,该处理的出苗率、叶龄、株高、茎基宽、叶长、地上部干重、地下部干重有明显的提高,同时也明显提高了土壤全氮含量和NHN含量。

关键词水稻育秧;秧苗素质;肥料增效剂

中图分类号S511文献标识码A

文章编号0517-6611(2023)08-0167-06

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.039开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Effect of Different Fertilizer Synergists on the Quality of Rice Seedlings Transplanted by Machine

DONG Qing-jun,DONG Yu-bing, ZHUANG Chun et al(Jiangsu Xuhuai Huaiyin Agricultural Science Research Institute, Huai’an, Jiangsu  223001)

AbstractIn order to prolong the nutrient release time of fertilizer during rice seedling cultivation and ensure the quality of rice seedlings, a two-year rice seedling cultivation experiment was conducted with the special fertilizer for rice transplanter as the control (CK), adding three different proportion of fertilizer synergists: 0.5% fertilizer synergist (T), 1.0% fertilizer synergist (T) and 1.5% fertilizer synergist (T). The results showed that adding fertilizer synergist could effectively promote the seedling rate, leaf age, plant height, stem base width, leaf length, biomass of rice seedlings, improve the quality of rice seedlings, and also promote the total nitrogen content and NH-N content of rice seedling soil. Among them, the comprehensive effect of seedling quality of T treatment (20 g seedling raising green +1.0% fertilizer synergist) was the best. Compared with CK, the seedling emergence rate, leaf age, plant height, stem base width, leaf length, aboveground dry weight and underground dry weight of this treatment were significantly improved, and the total nitrogen content and NH-N content of soil were also significantly increased.

Key wordsRice seedling raising;Seedling quality;Fertilizer synergist

水稻是我國主要的粮食作物,是我国种植范围最广的粮食品种[1]。近年来,随着农村劳动力转移及农村劳动力老龄化,种植机械化逐渐成为农业生产的发展趋势,而机插秧技术是常用的栽培方式之一[2]。水稻机插秧技术是利用插秧机代替人工栽插以及与之配套的高产栽培技术,机插秧不仅能够省工、省力,而且还具有节省秧床、节本增效等优势,对促进现代农业的发展具有重要意义[3]。同时,水稻机插秧育秧技术是机插秧技术中的重要环节,能否培育出健壮秧苗直接影响机插秧的应用效果。传统机插秧苗的时间以15~20 d为宜[4],这样能够保证秧苗快速生根、返青。规模化机插秧大壮苗技术使得水稻的育秧期从18 d延长至30 d,而传统的机插秧肥效仅有20 d左右,这对肥料提出了更高的要求。传统的育秧肥在育秧后期往往会出现供肥不足现象。若前期增大施肥量,则会烧种、烧芽,后期补肥,虽然有一定的改善,但补肥不当则会出现烧苗、烧根、旺长,秧苗参差不齐盘根不好等现象,而且造成肥料极大浪费,这无疑会增加育秧成本,达不到理想效果。因此,培育适合机插的健壮秧苗是提高栽插质量、保证机插秧水稻高产的关键。

传统的化肥肥效期短,养分利用率低下。而肥料增效剂是一种增加养分有效性的活性物质,增效剂与肥料配施,可缓慢释放肥料中的营养元素,促进作物对养分的吸收、提高肥料利用率,能够调节作物生理功能[5-7]。杨勇等[8]研究表明,添加肥料增效剂能够增加水稻有效穗,增加水稻养分累积量,提高肥料利用率;钱银飞等[9]研究表明,添加肥料增效剂能够明显减缓肥料释放速度,增强氮素吸收利用能力,促进水稻的生长。因此,为了延长水稻育秧时肥料的养分释放时间,且又能保证水稻的秧苗素质,笔者通过添加不同比例的肥料增效剂,与水稻机插秧专用肥——育秧绿配施,探究不同比例的肥料增效剂对水稻机插秧苗素质的影响,筛选出提高秧苗素质的肥料增效剂添加比例,为水稻机插秧育秧技术提供一定的理论基础。

1材料与方法

1.1试验材料供试水稻品种为南粳9108(Nanjing 9108);供试样育秧盘为28 cm×58 cm的硬盘,从市场购买;供试机插秧专用肥为“育秧绿”,养分含量为氮12%(以N计)、磷7%(以PO计)、钾6%(以KO计),由淮安市农业科学研究院生产提供;供试水稻拌种剂为3.5%咪鲜·甲霜灵,由淮安市农业科学研究院生产提供;供试肥料增效剂为复合肥长效剂,主要成分为脲酶抑制剂、硝化抑制剂、磷活化剂,购自神雨生物有限公司。

1.2试验设计水稻育秧试验于2019和2020年在江苏省淮安市清江浦区黄码镇杨庙村秧田内进行。试验于2019年共设置2个处理,分别是CK(每盘20 g育秧绿)、T(20 g育秧绿+0.5%肥料增效剂),每个处理设置3盘重复;2020年增加2个处理,共4个处理,分别是CK(每盘20 g育秧绿)、T(20 g育秧绿+0.5%肥料增效剂)、T(20 g育秧绿+1.0%肥料增效剂)、T(20 g育秧绿+1.5%肥料增效剂),每个处理设置4盘重复。

水稻播种前将3.5%咪鲜·甲霜灵拌种剂与水稻种子按照1∶100的比例拌种,育秧土需在装盘前先用酒精燃烧法测定含水量,然后每盘用3 kg育秧土(干土重)与不同处理肥料混配,用播种器播种120 g水稻种子,最后覆盖1 kg土壤(相当于干土重)。2年试验分别于2019年6月14日落谷,暗化4 d,6月18日将秧盘平铺于秧田;2020年5月26日落谷,暗化4 d,5月30日将秧盘平铺于秧田。试验秧苗秧龄延长至35 d。

1.3测定指标与方法2019年试验分别于秧龄18、22、28及35 d,2020年分别于秧龄15、20、25、30、35 d采取秧苗,用于测定秧苗素质。每盘选取10 cm×10 cm大小长势均匀的秧苗带回实验室冲洗干净,剔除弱苗死苗,记录成苗率(成苗率=苗数/种子数×100%);每盘选取20株秧苗分别用游标卡尺、直尺测定株高、茎基宽、叶鞘高、叶长及叶龄;测定后将上述秧苗杀青、烘干,测定其地上部、地下部生物量。采集育秧35 d的土壤,带回实验室一部分置于-20 ℃冰箱保存,用于测定土壤NH-N含量,另一部分自然风干,过100目筛后用于测定土壤全氮含量[10]。

1.4数据分析采用Excel 2016程序进行试验数据的统计和图表处理,用SPSS 20统计分析软件进行单因素方差分析和显著性检验(P<0.05)。

2结果与分析

2.1不同肥料增效劑对秧苗素质的影响

2.1.1不同肥料增效剂对秧苗成苗率的影响。由表1可知,2019、2020年的秧苗成苗率随着时间逐渐下降,添加肥料增效剂可以促进水稻的成苗率。2019年18~35 d时,T处理的成苗率均比CK高,相比CK,T处理秧苗成苗率分别增高18.95%、14.79%、15.66%、13.52%。2020年15~35 d时,CK处理秧苗成苗率最低,T处理成苗率最高,15~35 d时较CK处理分别增加15.05%、14.31%、7.62%、6.61%、6.33%。T、T处理在不同时间点成苗率差异不大,但均比CK处理高,说明添加一定比例的肥料增效剂能够促进秧苗的成苗率。

2.1.2不同肥料增效剂对秧苗叶龄的影响。从表2可以看出,秧苗叶龄随着育秧时间的推移逐渐增大,添加一定比例的肥料增效剂能够促进秧苗叶龄的增长。在2019年18、28 d时,T1处理的秧苗叶龄均比CK处理高,且差异显著,分别高1.35%、7.76%,在35 d时,CK处理比T处理叶龄高,但二者无显著差异。在2020年15 d时,T处理的叶龄最高,与CK处理对比增高4.83%,且二者之间有显著差异;T处理次之。20 d时,所有处理之间无显著差异;25 d时,T处理的叶龄仍最高,CK处理最低,但各处理之间无显著差异;30 d时,T、T处理秧苗叶龄较高,二者之间无显著差异,但T与CK、T处理有显著差异,CK处理最低;35 d时,T处理的叶龄仍最高,T处理次之,各处理之间无显著差异。整体来看,添加肥料增效剂能够促进水稻秧苗叶龄的增长,各处理在15~35 d涨幅分别为41.38%、37.84%、37.17%、46.13%,T(20 g育秧绿+1.5%肥料增效剂)处理在育秧前期叶龄较低,后期逐渐上升,涨幅最高,T(20 g育秧绿+1.0%肥料增效剂)处理综合效果最好。

2.1.3不同肥料增效剂对秧苗株高的影响。从表3可以看出,添加肥料增效剂能够有效促进秧苗的株高。随着时间的推移,CK处理和T处理均有不同程度的增长,其中CK处理在18~35 d涨幅为73.74%,T处理涨幅为81.29%;在18~35 d 时,T处理的水稻秧苗株高均比CK高,且在18、28、35 d 时差异显著,说明添加一定比例的肥料增效剂能够促进水稻秧苗的株高。

添加不同比例的肥料增效剂对水稻秧苗株高具有不同的影响。育秧15 d时,T处理即添加0.5%的肥料增效剂水稻最高,T处理株高最低;20 d时,CK处理的秧苗株高最高,其次是T处理,二者之间无显著差异;25 d时CK处理的秧苗株高最高,但所有处理之间无显著差异;30 d时T处理的秧苗株高最高,其次是T处理,但所有处理之间无显著差异;35 d时,CK处理的秧苗株高最高,达22.65 cm,且与其他处理具有显著差异。各处理在15~35 d涨幅分别为156.80%、91.85%、133.89%、114.74%,效果最佳的是CK处理,其次是T处理。整体来看,添加肥料增效剂在2019年能够显著促进秧苗株高的增长,但在2020年添加肥料增效剂能够矮化秧苗的株高。

2.1.4不同肥料增效劑对秧苗茎基宽的影响。添加不同比例的肥料增效剂对水稻秧苗的茎基宽有明显的影响。由表4可知,2019年育秧18、22、28、35 d时,T处理茎基宽表现出明显的优势,效果均比CK处理好,分别增大25.00%、10.53%、0.00%、15.00%。2020年育秧15 d时,T、T处理茎基宽最大,比CK处理增大9.09%;20 d时,T和T处理水稻秧苗茎基宽最大,CK处理最差;25 d时,T处理水稻秧苗茎基宽最大,其次是T处理,CK处理最差;30 d时的秧苗茎基宽与20 d时趋势一致;35 d时,除T处理效果最差外,其余处理均相同。整体来看,添加不同比例的肥料增效剂能够促进秧苗茎基宽,其中T处理在促进水稻秧苗茎基宽方面表现出明显的优势,T、T处理二者效果相当。

2.1.5不同肥料增效剂对秧苗叶长的影响。添加不同比例的肥料增效剂对秧苗叶长具有不同的影响。从图1可以看出,2019年育秧18 d时,T处理已出现4叶,而CK处理仅有3叶;22 d时,T处理并未表现出较好的效果;在28 d时,T处理每片叶长均表现出良好的优势,且4叶与CK处理相比表现出显著差异;35 d时秧苗叶长与育秧28 d时表现出相同的趋势,均以T处理秧苗素质较好。由图2可知,添加不同比例的肥料增效剂对水稻秧苗叶长具有不同的影响。育秧15 d时,除CK处理1叶最长外,2叶、3叶、4叶均以T处理秧苗叶长最好;20 d时,不同处理的叶长开始有变化,以T处理秧苗叶长最好,其次是T处理;25 d时,T处理已出现5叶,其余处理仅有4叶;30 d时,T、T处理均表现出良好的效果,能够明显促进秧苗叶长的增长;35 d时,水稻秧苗与30 d 时趋势相似,5叶时T、T处理秧苗素质良好。整体而言,添加1.0%、1.5%的肥料增效剂即T、T处理能够促进水稻秧苗叶长的增长。

2.1.6不同肥料增效剂对秧苗地上部干重的影响。由表5可知,添加肥料增效剂对水稻秧苗地上部干重具有积极的作用。在2019年18~28 d时,T处理分别比CK的地上部干重增大3.64%、9.03%、13.53%,35 d时二者未表现较大差异;2020年随着时间的推移,不同处理的地上部干重均有不同程度的增大。其中在育秧15 d时,以T处理地上部干重最大,比CK增大2.65%;20 d时T、T处理最高,比CK增大3.13%;25 d时,T处理地上部干重超过其他处理,为最优;30 d 时,以T处理秧苗素质最优,比CK增大4.40%;35 d时,以T处理最优,其次是T、T处理。整体来看,T处理表现出稳定的优势,该处理水稻秧苗地上部干重在不同时间点处于较高水平,说明添加1.0%的肥料增效剂能够明显促进秧苗地上部干重的积累。

2.1.7不同肥料增效剂对秧苗地下部干重的影响。添加肥料增效剂可明显促进水稻秧苗地下部干重的积累。由表6可知,2019年18~35 d时,T处理分别比CK增大8.16%、50.00%、6.76%、15.15%;2020年育秧15 d时,以T处理的秧苗地下部干重最大,比CK高9.89%;20 d时以T处理效果最优,其次是T处理;25 d时,所有处理均比CK的地下部干重大,分别增大13.00%、24.00%、20.00%,其中以T处理的秧苗地下部干重最大;30 d时,仍以T处理秧苗地下部干重最大,比CK高4.31%;35 d时,T处理与前期趋势相同,仍保持最优的效果。整体来看,添加肥料增效剂能够促进水稻秧苗地下部干重的积累,其中以添加1.0%的肥料增效剂即T处理的地下部干重最大。

2.2不同肥料增效剂对土壤性质的影响

2.2.1不同肥料增效剂对土壤全氮的影响。由图3可知,育秧绿肥料的添加可显著增加土壤全氮含量,其中CK的全氮含量与CK Soil(应试土壤)处理相比显著增加了47.25%;添加肥料增效剂后,进一步提高土壤全氮含量,但与CK间无显著差异,其中T处理与CK Soil处理相比增加了48.35%。由图4可知,CK的全氮含量与CK Soil(应试土壤)处理相比显著增加了5.07%;以T处理的全氮含量最高,达2.33 g/kg;整体趋势为先增加后降低,但均比CK的全氮含量高,说明添加肥料增效剂能够促进土壤全氮的增高。

2.2.2不同肥料增效剂对土壤NH-N含量的影响。由图5可知,不同肥料增效剂对2020年土壤NH-N含量有不同的影响。育秧10 d时,以T处理NH-N含量最高,T处理次之;15 d时,CK NH-N含量最高,T处理次之;20~35 d时,T处理NH-N含量均最高,T處理次之,在35 d时与CK、T处理具有明显的差异。整体来看,NH-N含量随着育秧时间的推移逐渐下降,肥料增效剂能够明显促进土壤NH-N含量,且以T处理(20 g育秧绿+1.5%肥料增效剂)效果最优,T处理(20 g育秧绿+1.0%肥料增效剂)次之。

3讨论

肥料增效剂能够协调作物供肥过程与需肥规律,能够更好地满足作物关键时期的营养需求,促进作物合理生长。Fan等[11]研究表明,添加硝化抑制剂能够有效增加蔬菜的产量;许猛等[12]研究表明,低浓度复合氨基酸肥料增效剂能够促进小白菜的生长,提高叶片抗氧化酶活性,增强光合作用等;姚良玉[13]研究表明,施用一定量的肥料增效剂能够有效增加水稻的穗量和粒数,促进水稻产量和质量的提高;王薇等[14]研究表明,脲酶抑制剂与氮肥减量20%配施,提高了土壤氮含量和氮肥利用率,减少氮素损耗,显著提高水稻产量。该研究结果表明,添加肥料增效剂能够促进水稻秧苗成苗率、叶龄、茎基宽、叶长、生物量,显著提高秧苗的素质,这与前者研究结果一致。其中,当添加1.0%的肥料增效剂时,秧苗成苗率、叶龄、茎基宽、叶长、地上部干重、地下部干重与CK相比有明显提高,说明添加1.0%的肥料增效剂有效促进水稻秧苗素质。这可能是因为肥料增效剂中的硝化抑制剂、脲酶抑制剂、磷活化剂能够降低土壤中的亚硝化、硝化、反硝化过程,从而阻碍了铵离子向亚硝酸根、硝酸根离子的转化过程,减少氨的挥发损失,活化释放土壤中的磷,保护肥料中的磷,防止被固定,使之保持更长的有效性,从而促进水稻秧苗的生长,提高秧苗的素质。2年的试验结果表明,2019和2020年添加肥料增效剂均能够促进土壤全氮含量,同时也能显著增加土壤NH-N含量,这与许多研究具有类似的结论[15-17]。这可能是因为肥料增效剂中的脲酶抑制剂能够抑制脲酶对尿素的催化作用,从而延缓土壤中尿素的水解速度和减少氨的挥发损失,硝化抑制剂能够抑制土壤的硝化作用,增加了NH-N和氮素的残留时间,从而降低了水稻土壤中的养分损失[18-21]。当肥料增效剂添加比例为1.0%时,育秧土壤全氮、NH-N含量均达到较高的水平,说明添加1.0% 的肥料增效剂能有效增加水稻育秧土壤的氮素残留和NH-N停留时间。

4结论

添加肥料增效剂能明显增加水稻秧苗的成苗率、叶龄、茎基宽、叶长、地上部生物量、地下部生物量,其中T处理(20 g育秧绿+1.0%肥料增效剂)的水稻秧苗素质综合效果最好;同时,添加肥料增效剂能够提高育秧土壤全氮含量,NH4+-N含量也有明显的提高,其中以T处理综合效果最佳。

参考文献

[1] 虞国平.水稻在我国粮食安全中的战略地位分析[D].北京:中国农业科学院,2009.

[2] 邵文奇,纪力,董玉兵,等.3种不同育苗方法所育机插秧苗的素质比较[J].江苏农业科学,2021,49(12):63-66.

[3] 董玉兵,庄春,纪力,等.机插水稻漂浮育秧对不同水体水质的影响[J].江苏农业科学,2020,48(16):96-99.

[4] 沈建辉,曹卫星,朱庆森,等.不同育秧方式对水稻机插秧苗素质的影响[J].南京农业大学学报,2003,26(3):7-9.

[5] 陈宏,曹艳,杨清俊,等.不同肥料增效剂对小麦生长发育的影响[J].腐植酸,2021(2):53-58.

[6] 彭东,沈玮囡,宋树柏,等.肥料增效剂对夏玉米植物学性状、产量构成及土壤中NH4+-N和NO-3-N的动态影响[J].玉米科学,2018,26(2):110-117.

[7] ABALOS D,JEFFERY S,SANZ-COBENA A,et al.Meta-analysis of the effect of urease and nitrification inhibitors on crop productivity and nitrogen use efficiency[J].Agriculture,ecosystems & environment,2014,189:136-144.

[8] 杨勇,蒋宏芳,荣湘民,等.不同肥料增效剂在水稻上的应用效果研究[J].中国土壤与肥料,2015(5):83-87.

[9] 钱银飞,邵彩虹,邱才飞,等.纳米碳肥料增效剂在晚稻上的应用效果初报[J].华北农学报,2010,25(S2):249-253.

[10] 董青君,杨凯,王剑,等.餐余蚓粪的基质配方及对小白菜育苗的影响[J].中国土壤与肥料,2021(1):187-191.

[11] FAN C H,LI B,XIONG Z Q.Nitrification inhibitors mitigated reactive gaseous nitrogen intensity in intensive vegetable soils from China[J].Science of the total environment,2018,612:480-489.

[12] 许猛,袁亮,李伟,等.复合氨基酸肥料增效剂对NaCl胁迫下小白菜种子萌发和苗期生长的影响[J].植物营养与肥料学报,2018,24(4):992-1000.

[13] 姚良玉.不同肥料增效剂在水稻上的应用[J].农家科技,2017(11):30.

[14] 王薇,張耀玲,郝兴顺,等.不同增效剂与氮肥减量配施在水稻上的应用效果[J].江苏农业科学,2020,48(5):84-87.

[15] 串丽敏,赵同科,安志装,等.添加硝化抑制剂双氰胺对油菜生长及品质的影响[J].农业环境科学学报,2010,29(5):870-874.

[16] 余光辉,张杨珠,万大娟.几种硝化抑制剂对土壤和小白菜硝酸盐含量及产量的影响[J].应用生态学报,2006,17(2):247-250.

[17] MONTEMURRO F,CAPOTORTI G,LACERTOSA G,et al.Effects of urease and nitrification inhibitors application on urea fate in soil and nitrate accumulation in lettuce[J].Journal of plant nutrition,1998,21(2):245-252.

[18] 王小彬,BAILEY L D,GRALLT C A,等.关于几种土壤脲酶抑制剂的作用条件[J].植物营养与肥料学报,1998,4(3):211-218.

[19] BREMNER J M.Recent research on problems in the use of urea as a nitrogen fertilizer[J].Fertilizer research,1995,42(1):321-329.

[20] 彭玉净,田玉华,尹斌.添加脲酶抑制剂NBPT对麦秆还田稻田氨挥发的影响[J].中国生态农业学报,2012,20(1):19-23.

[21] 盛素君,王趁义,朱培飞,等.脲酶抑制剂在水稻增产中的应用研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(21):10762,10928.