錢曉華胡仁健常江單夢超胡榮根孫義祥劉楓周學軍
(1安徽省土壤肥料總站,合肥230001;2安徽省池州市貴池區土肥站,安徽池州247100;3安徽農業大學,合肥230036;4安徽省農科院土肥所,合肥230031;5安徽省太湖縣土肥站,安徽太湖246400)
安徽沿江地區機插單季稻高產高效肥料運籌研究
錢曉華1胡仁健2常江3單夢超1胡榮根1孫義祥4劉楓4周學軍5
(1安徽省土壤肥料總站,合肥230001;2安徽省池州市貴池區土肥站,安徽池州247100;3安徽農業大學,合肥230036;4安徽省農科院土肥所,合肥230031;5安徽省太湖縣土肥站,安徽太湖246400)
根據機插水稻的生育特點,在安徽沿江地區開展了機插單季稻高產高效肥料運籌試驗。結果表明,控氮減磷增鉀配方施肥技術適合機插水稻,其措施主要包括:氮肥基施量應控制在108 kg/hm2以內,氮肥基肥、分蘗肥、穗肥比例為4∶4∶2;磷肥基肥、穗肥比例為8.5∶1.5;鉀肥基肥、穗肥比例為7∶3或4.6∶5.4。當目標產量為9 000~9 750 kg/hm2時,機插一季稻配方施肥推薦用量為:每hm2施N 195~210 kg、P2O572 kg、K2O 120 kg。穗肥氮、磷、鉀肥分別占其總量的20%、15%、54%時,機插稻群體和產量構成較合理,有利于高產高效。機插一季稻群體生長量大、生育期較長、耗鉀量多,穗期補施鉀肥是一項有效的增產措施。
機插;水稻;高效;肥料運籌
水稻是安徽省主要糧食作物之一,常年種植面積230萬hm2左右,占糧食作物播種面積的33.3%,年生產稻谷1 580萬t,占糧食作物總產量的47.1%,占全國水稻總產量的8.8%,位居全國第5位。據統計,近年安徽省水稻機插面積已超66.7萬hm2,占水稻播種面積的30%左右。有關常規栽培條件下,水稻氮磷鉀的吸收特點與高產施肥特性的研究報道較多[1-9],圍繞機插模式下的農藝措施及肥料運籌研究也很多[10-13],但有關高產施肥條件下機插水稻養分吸收量、養分吸收效率和稻米品質的研究不多。開展沿江地區機插單季稻的高產高效施肥及農機農藝配套研究,對促進安徽省水稻生產高產穩產意義重大。以往沿江稻區一季稻高產施肥方面的試驗研究較多,尤其是水稻在9 000~9 750 kg/hm2目標產量下的推薦施肥[4]和無機氮供應特征[14]等對水稻種植生產的指導作用很大。根據本省水稻高產配方施肥試驗研究結果,本文以安徽沿江地區2013-2015年多地機插單季稻高效施肥試驗結果為基礎,分析了機插單季稻肥料運籌對產量形成及養分吸收的影響,為提高機插水稻肥料利用率和產量提供科學施肥指導依據,并促進機插水稻農機農藝的結合。
1.1 試驗概況
試驗地點位于貴池、巢湖、廣德、霍山、潛山、蕪湖、肥西、寧國、含山、桐城、廬江、和縣等12個縣(區)。前茬多為油菜、小麥,少數是綠肥、空閑田。水稻品種為當地主栽雜交中秈稻??臻e田播種期在4月25日左右,午季茬口播種期在5月20日左右。均采用乘坐式高速插秧機(如井關PZ60DT)進行機插,移栽規格30 cm×(13~14)cm,每叢3~4苗,基本苗86.4萬/hm2左右。土壤類型主要有馬肝田、灰泥田、沙泥田等,土壤肥力水平中等偏上,詳見表1。
1.2 試驗方法
1.2.1 肥料品種
肥料選擇45%(18-12-15)配方復合肥和緩釋尿素(含N≥43%)。機插秧前,做區組條埂后,各處理每hm2統一施用配方肥375 kg作基肥。插秧后做小區子埂,再根據不同處理要求配施不同用量和比例的氮磷鉀肥。
1.2.2 肥料施用方法
試驗化肥總量控制在388.5~403.5 kg/hm2。根據試驗地低鉀和氮、磷中等水平條件,設定水稻產量大于9 000 kg/hm2的施肥配方。磷肥一次性基施,氮肥和鉀肥分期施用。第1次分蘗肥(氮、鉀)在移栽后5~7 d施用,第2次分蘗肥(氮)在移栽后12~15 d施用,穗粒肥在基部第1節間定長時施用。移栽后35~40 d左右擱田。
1.2.3 試驗設計
本研究設5個處理,處理1為對照,處理5為緩釋肥處理。3次重復,小區隨機排列,小區積30 m2。小區間用薄膜覆埂,單灌單排。成熟后單收單曬,分別稱重。各處理具體肥料運籌詳見表2。

表1 安徽省機插水稻高產高效肥水運籌試驗田土壤養分情況

表2 養分運籌設計

圖1 貴池區機插水稻莖蘗動態曲線

圖2 貴池區機插水稻日增蘗曲線
1.3 調查記載項目
調查不同處理的株高、穗長、每穗總粒數、實粒數、結實率、千粒重;調查不同處理的基本苗數、最高苗數、分蘗消長、分蘗率、有效穗數、成穗率。測定土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量以及pH值;測定水稻植株和籽粒中氮、磷、鉀含量。
1.4 數據分析
采用Excel軟件、土肥田間試驗與數據分析系統進行相關數據的統計分析。
2.1 對水稻群體結構的影響
以貴池區為例,從圖1可以看出,各處理高峰苗均出現在7月27日左右(移栽后39 d)。由圖2可見,處理1、2、5分蘗發生早而快;處理1、2、3分蘗高峰期出現在7月15日(移栽后27 d)左右,處理4和處理5分蘗高峰期出現在7月21日(移栽后33 d)左右,處理3、處理5分蘗期明顯延遲;各處理分蘗消減日期均出現在8月5日左右,以處理4和處理3消減速度最快。
由此可見,機插水稻基、蘗氮肥的施用有利于分蘗的發生,其中施用2次分蘗肥使水稻分蘗期明顯延長,緩釋肥全基施水稻高峰苗持續時間長。
2.2 對水稻成穗率的影響
由表3可見,各處理基本苗數在81.00~86.70萬/ hm2之間;分蘗率在461%~489%之間,以處理3最高;成穗率在57%~63%之間,以處理2和處理3較高。分析認為,控制基、蘗肥用量能促進優勢分蘗的發生,增強水稻中后期養分積累,提高成穗率。
2.3 對水稻產量及產量構成的影響
由表4可見,單位面積產量以處理4最高,為9 724.8 kg/hm2,比其他處理增產55.05~516.9 kg/hm2,增幅為0.3~5.6個百分點。處理2、3、4之間產量差異不顯著,但極顯著高于處理1和處理5??梢?,機插水稻前期群體生長量大,大量無效分蘗空耗養分,如施氮量不足會影響群體質量?;Y肥比例過大(>83%),由于單季稻生育期長,會使機插水稻生長后期養分供應不足,影響產量。

表3 各處理水稻成穗率

表4 各處理水稻產量統計

表5 不同處理水稻產量構成分析
由表5可見,有效穗數以處理2最高,為304.95 萬/hm2,比其他處理高7.35~33.75萬/hm2;株高以處理4最高,為122.5 cm,比其他處理高0.7~2.6 cm;穗長以處理1最長,為25.0 cm,比其他處理長0.4~1.2 cm;每穗實粒數以處理4最高,為169.5粒,比其他處理多2.2~ 12.0粒;結實率以處理3最高,為85.6%,比其他處理高0.2~1.5個百分點;千粒重以處理3最大,為26.4 g,比其他處理重0.1~0.7 g。
可見,氮肥基、蘗肥比例為總量的80%時,水稻生長量最大;穗肥氮、磷、鉀肥占總量的20%、15%、54%時,能促進穎花分化,增加有效穎花數,表現為著粒密度(每穗總粒/穗長)增大,結實率提高,群體質量得到優化。
2.4 對水稻養分吸收的影響
由表6可見,形成100 kg籽粒平均需吸收N 1.96 kg、P2O50.66 kg、K2O 2.88 kg。其中,處理4的N吸收量為2.02 kg,較其他處理高0.05~0.17 kg;P2O5吸收量各處理間差異不大;K2O吸收量處理3和處理4較高,比其他處理高0.01~0.15 kg。
在化肥用量相同(或相似)的條件下,肥料運籌對水稻養分吸收量的影響有所不同:氮肥中基蘗肥占總量的65%~70%、穗肥占30%~35%時的稻谷養分吸收量與基蘗肥占總量的80%~83%、穗肥占17%~20%的處理無明顯差異,而施緩釋肥的處理存在后期供氮不足、吸收量減少的現象。本試驗中,磷肥養分吸收量無明顯差異。重施穗期鉀肥,施鉀量占總量的30%~54%時,鉀肥養分吸收量大,鉀肥利用率高。說明機插稻應重施基蘗肥,適量施用穗肥,能提高肥料利用率。
緩釋肥全部基施,具有省工節本的作用。但連續試驗表明,機插水稻一次性基施緩釋肥均出現有效穗數和每穗粒數減少的現象,造成減產。因此,施緩釋肥時,應在后期適量補施速效氮肥。
機插秧苗?。ㄈ酰?,充足的分蘗肥是其形成適宜水稻群體的基礎,對促進小花分化有利。但以往研究表明,水稻品種生育前期(拔節前)干物質積累與氮肥群體最高生產力呈負相關,生育中、后期干物質積累與氮肥群體最高生產力呈正相關[15]。分析本試驗中施緩釋肥(前期氮釋放多)和施二次分蘗肥的處理的產量構成,結果類似??赡苁欠痔Y期間氮肥過多使植株旺長,中、后期干物質積累效率降低。此外,分蘗肥的適宜施用時期還有待進一步驗證。
研究表明,秸稈短期還田和水旱輪作條件下,高鉀、中鉀和低鉀土壤配施鉀肥均可達到增產的效果[1,6]。而農民習慣施肥中,氮肥、磷肥用量偏大,鉀肥用量不足,不僅影響水稻的正常生長發育,而且導致養分利用率偏低。適量減少氮、磷肥,增加鉀肥,能改善水稻營養狀況[15]。針對機插一季稻群體生長量大、生育期較長、耗鉀量多的情況,本研究按氮鉀肥比例1∶0.57的試驗結果表明,穗期施鉀肥54%時產量最高,穗期施鉀30%產量次之。穗期適量施鉀肥是一項有效的增產措施。
根據本地土壤條件選擇的優化配方,在機插水稻密植條件下,氮肥全部基施或前期使用量過大,都不利于稻谷養分中氮的吸收,而追施鉀肥能明顯提高稻谷養分中鉀的吸收量。本試驗結果表明,在9 000~9 750 kg/hm2目標產量下,氮磷鉀的合理推薦用量為:N 195~210 kg/hm2、P2O572~90 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。安徽省一季稻產區機插水稻品種,形成100 kg籽粒平均需吸收N 1.96 kg、P2O50.66 kg、K2O 2.88 kg。
一季稻產區機插水稻配方施肥條件下,穗肥中氮、磷、鉀肥占總量的20%、15%、54%時,群體產量構成合理,水稻高產高效。
控制基、蘗肥中氮肥用量(小于105 kg/hm2)能促進優勢分蘗的發生,提高成穗率。而增施鉀肥有明顯的增產作用,氮、鉀肥比例由農民常規施肥的1∶0.30,提高到配方施肥的1∶0.57。此外,機插一季稻穗期補施鉀肥是一項有效的增產措施。
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Research on High Yield and High Efficient Fertilizer Management on Machine Transplanting Single Cropping Rice along the Yangtze River in Anhui Province
QIAN Xiaohua1,HU Renjian2,CHANG Jiang3,SHAN Mengchao1,HU Ronggen1,SUN Yixiang4,LIU Feng4,ZHOU Xuejun5
(1Soil and Fertilizer Station of Anhui Province,Hefei 230001,China;2Soil and Fertilizer Station of Guichi District,Guichi,Anhui 247100,China;3Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;4Institute of Soil and Fertilizer,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei 230031,China;5Soil and Fertilizer Station of Taihu County,Taihu,Anhui 246400,China)
According to the characteristics of machine transplanting rice,the authors discussed the high yield and high efficient fertil-izer management on machine transplanting single cropping rice along the Yangtze River in Anhui Province.The results showed that the control of nitrogen and phosphorus add potassium fertilizer management is suitable for machine transplanting rice.High yield and high efficient fertilizer management include:base nitrogen fertilizer amount should be controlled within 108 kg/hm2,basal nitrogen fertilizer,tillering nitrogen fertilizer and panicle nitrogen fertilizer proportion is 4∶4∶2.The base phosphate fertilizer and panicle phosphate fertilizer ratio is 8.5∶1.5.The base potassium fertilizer and panicle potassium fertilizer ratio is 7∶3 or 4.6∶5.4.When the target output of 9 000~9 750 kg/hm2,the recommended amount of fertilizer are:N 195~210 kg/hm2,P2O572 kg/hm2and K2O 120 kg/hm2.When N,P and K in panicle fertilizer accounted for 20%,15%,54%of the total,the population and yield components of rice are more reasonable,which is favorable for high yield and high efficient production.The machine transplanting rice has more growing amount,longer growing period and larger potassium consumption,so the application of panicle potassium fertilizer is an effective measure to increase the yield.
machine planting;rice;high efficient;fertilizer management
S511.062
B
1006-8082(2016)06-0071-05
2016-08-03