流灌與不同帶距微噴施肥對水稻生長和產量的影響

吳國華，陳喜靖，趙培，喻曼，張慧敏，李國安

(1.中國農業科學院 研究生院，北京 100081； 2.浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 3.嘉興市南湖區七星街道，浙江 嘉興 314000； 4.寧波市農業科學研究院，浙江 寧波 315040)

當前，我國水肥一體化技術蓬勃發展。水肥一體化技術是指根據作物水肥需求規律，在進行灌溉的同時進行施肥，以水調肥，最大限度地提高水肥利用效率，是減少化肥施用、提高化肥利用率的有效措施[1-2]。旱地應用水肥一體化技術水的利用率可達90%，比地面澆灌省水30%～50%，灌溉均勻度可達80%～90%，節省肥料20%～30%[3]，便于農作管理、減少病蟲害、提高作物產量、提早成熟和延長市場供應期。水稻水肥用量普遍較大[4-5]。研究表明，節水栽培可實現稻田全生育期無深水層，通過隨水施肥，水肥耦合機理同步提升肥料和水分利用率，有效防止地表水徑流和降低地下水污染，可從源頭上降低農業面源污染[6]。此外，節水灌溉有助于控制洪澇災害[7]，在水稻稻瘟病防治方面具有很好的效果，水稻抗倒伏能力大大提高[8]。水稻水肥一體化技術更有利于實現水稻節水栽培和水肥耦合。目前的水稻水肥一體化技術研究與應用以北方干旱、半干旱地區旱作稻的膜下滴灌技術為主[9-11]，南方稻田的水肥一體化技術也只是在旱稻或水稻旱作上的應用[12]。常規水稻系統的水肥一體化應用技術鮮見報道，胡偉等[3]提出了常規稻田的水肥滴灌技術方案。常規水稻田要進行水肥一體化應用首先需要解決采用怎樣的灌溉方式進行灌溉施肥的問題，本文通過設置流灌和不同微噴帶距離的灌溉施肥方式，并以傳統施肥方式為對照，研究其對水稻生長和產量產生的影響，為稻田水肥一體化應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗于2018年7月至11月在浙江省嘉興市七星街道東進村進行，種植土壤為青紫泥。其中0～20 cm耕層土壤基本理化性質為：pH 5.47，有機質42.2 g·kg-1，速效氮207.3 mg·kg-1，有效磷127.8 mg·kg-1，速效鉀195.3 mg·kg-1。水稻采用育秧插播方式，品種為秀水14，全生育期163 d。穴行距20 cm×20 cm，每穴插播4～5棵苗，栽25萬穴·hm-2，基本苗105.0萬～112.5萬·hm-2。分蘗期保持2～3 cm淺水，抽穗揚花期保持2 cm左右薄水。基肥為水稻專用肥(N 18%，P2O58%，K2O 18%)、過磷酸鈣，追肥為脲胺、氯化鉀。

1.2 處理設計

設以下5個處理：(1)CK，常規方法施肥處理；(2)L，田面水落干流灌追肥處理；(3)P-0.6，微噴帶追肥處理，帶距0.6 m；(4)P-1.0，微噴帶追肥處理，帶距1.0 m；(5)P-1.4，微噴帶追肥處理，帶距1.4 m。試驗小區寬5 m、長6 m，面積30 m2，隨機排列，重復3次，四周設保護行。不同處理養分投入量相等，基肥為水稻專用肥517.5 kg·hm-2(N 93.2 kg·hm-2、 P2O541.4 kg·hm-2和K2O 93.2 kg·hm-2)和過磷酸鈣330.0 kg·hm-2，分蘗肥為脲胺229.5 kg·hm-2和氯化鉀66.0 kg·hm-2，穗肥為脲胺229.5 kg·hm-2和氯化鉀66.0 kg·hm-2。

1.3 測定項目

每小區選10叢測定最高苗、有效穗數，收獲后測量株高、穗長，選其中3叢測定每穗實粒數、每穗癟粒數，同時測定千粒重。在水稻生長前期(分蘗后期)和水稻生長后期(蠟熟期)，用SPAD-502葉綠素儀分別測定葉綠素含量。水稻收割時稱量小區濕谷產量，曬干后稱量小區干谷產量。

2 結果與分析

2.1 水肥一體化對水稻生長的影響

2.1.1 水肥一體化對水稻葉綠素含量的影響

水稻生長前期各處理之間葉綠素含量差異不大。到水稻生長后期，各處理葉綠素含量降低，各處理間葉綠素含量有差異，各處理的重復間差異也較大。這是因為前期土壤養分含量較高，施肥方式對水稻生長產生影響較小，后期土壤養分降低，不同養分供應方式影響變大。管距較大的1.0、1.4 m與管距較小的0.6 m相比，由于兩管之間養分分布均勻度較低，出現部分區域植株葉綠素值降低，差異加大的現象。流灌處理葉綠素含量總體不低，但小區遠離灌水口的一端明顯生長較差(圖1)。

圖1 各處理水稻生長前期與后期葉綠素含量

2.1.2 水肥一體化對苗數、株高和穗長的影響

分蘗結束后測定水稻最高苗數，結果表明，與肥料撒施的對照處理相比，流灌和微噴施肥處理均有增加分蘗、提高水稻苗數的作用，但流灌處理重復間差異較大，說明流灌處理施肥的前后不均勻性對分蘗影響較大。不同管距微噴處理施肥的左右也存在一定的不均勻性，但其苗數未表現明顯差異(圖2)。水稻收獲后株高和穗長的結果表明，對照與不同管距微噴處理的株高和穗長均無顯著差異，流灌處理株高和穗長較小。

圖2 各處理水稻最高苗數、株高和穗長

2.2 水肥一體化對水稻產量及其構成因子的影響

水稻收獲后對產量及其構成因子進行分析，結果表明，與常規施肥方式相比，管距0.6 m處理有效穗數顯著高于對照，其他處理有效穗數與對照無顯著差異；流灌處理的每穗實粒數顯著低于對照，每穗秕粒數顯著高于對照；各處理的千粒重和產量均無顯著差異(表1)。

3 小結

將肥料溶解后通過流灌或微噴的方式對水稻進行灌溉施肥，與常規施肥方式相比產量無顯著差異。微噴管距0.6 m時，施肥均勻度比較高，水稻形態學各項指標表現良好，管距1.0、1.4 m同樣表現良好。在實際應用中，為了降低微噴帶布設成本，可以采用1.4 m甚至更寬的帶距布設。流灌處理表現好于對照，但遜于軟管微噴。

表1 不同處理對水稻產量及其構成因素的影響