緩混肥不同磷配比及磷肥類型對水稻產量的影響

徐 蕊， 魏廣彬， 李剛華， 陳 暢， 朱 萍， 李 勇

(1.江蘇省常州市金壇區種植業技術推廣中心，江蘇常州 213200；2.南京農業大學，江蘇南京 210095)

氮磷在水稻葉片光合作用、分蘗、穗分化等過程中起著重要的生理作用，對水稻產量形成也具有重要的調控作用。目前化肥施用以提高作物產量為目的，但在肥料增產作用方面呈現出報酬遞減效應。與此同時，肥料主要以速效單肥為主，施入土壤中易在微生物等作用下使其養分釋放，從而造成養分的損失。此外，磷礦資源屬于不可再生資源，養分的損失對礦物資源造成了浪費。所以速效肥在實際生產上面臨著很多問題。根據土壤基礎理化性質和作物需肥特性，優化養分管理技術可以提高作物的產量，但其施用速效肥的方式，會造成養分的損失，進而影響水稻產量與肥料利用率。

與速效肥相比，緩控釋肥一次性施用可以減少施肥次數和人工成本，并且對水稻產量、品質、肥料利用率均有提高作用，且減少了養分的損失。然而單一的緩控釋肥養分釋放規律與作物需肥規律不能完全同步。所以根據水稻需肥規律和水稻精確定量栽培技術，將不同釋放速率的緩控釋肥進行科學組配，形成緩混肥，以達到養分釋放規律與作物需肥規律同步，并將緩混肥與水稻機插側深施肥技術相結合，構建水稻機插緩混一次施肥技術。目前緩混肥技術多集中在研究氮肥方面，在磷肥含量方面研究較少，此外，在土壤中速效磷含量滿足水稻生長需求的前提下存在過量施肥現象，所以需要優化施肥模式。

因此，在水稻機插緩混一次施肥技術的基礎上，結合優化養分管理和緩混肥技術，比較緩混肥不同磷配比及磷肥類型對水稻產量影響，探索適宜的緩混肥磷肥配比，優化施肥模式。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

本試驗于2019、2020年在江蘇省常州市金壇區進行。試驗地點屬于亞熱帶季風氣候區。土壤類型為黏壤土，土壤pH值為6.4，有機質含量為 19.3 g/kg，全氮含量為1.5 g/kg，速效氮含量為 8.0 mg/kg，全磷含量為0.7 g/kg，速效磷含量為21.0 mg/kg，速效鉀含量為92.6 mg/kg。本試驗設置3種氮肥作為供試氮源：普通尿素(46% N)、樹脂包衣尿素PCU(43% N)、硫包衣尿素SCU(37% N)；設置普通磷肥過磷酸鈣(12% P)、聚氨酯磷酸二銨PU-DAP(17% N，43% P)2種磷肥作為供試磷源；設置普通氯化鉀(60% K)、聚氨酯氯化鉀(56% K)2種鉀肥作為供試鉀源。以緩釋復混肥BBF(專利號：ZL201410175904.8)為參考依據，將不同緩控釋肥與速效肥料按照一定的比例進行組配，形成緩混肥，其中氮磷鉀的比例N ∶PO∶KO 為 27 ∶0 ∶12、27 ∶5 ∶12、27 ∶10 ∶12。

1.2 試驗設計

本試驗為隨機區組設計，設常規分次施肥(CK)，不配施磷緩混肥(0%P-BBF)、50%磷含量的緩混肥(50%P-BBF)、緩混肥(100%P-BBF)，以及普通磷肥換聚氨酯磷酸二銨(PU-DAP)的緩混肥(C-BBF)5個處理。所有處理重復3次。除0%P-BBF處理和CK外，施肥方式均為一次性機施，氮鉀肥施用量相同。緩混肥中磷肥施用量和類型不同，形成不同的氮磷鉀比例，肥料運籌及肥料配比具體見表1。以寧粳8號為試驗材料，5月25日播種，6月12日移栽，作物田間管理與當地常規高產管理一致。試驗各小區均筑有田埂，利用塑料薄膜包覆田埂，獨立排灌。病、蟲、草害防治與當地常規管理相同，主要防治稻瘟病、紋枯病、稻曲病等病害，以及稻縱卷葉螟、二化螟、大螟、稻飛虱等蟲害。

表1 水稻生育期肥料運籌、肥料配比及磷肥類型

1.3 取樣及測定方法

1.3.1 水稻產量及其構成 于水稻成熟期，對試驗各小區進行有效穗數普查。一般普查50穴，計算有效穗數；取5穴代表穴，進行考種，測定每穗粒數、結實率、千粒質量，并計算總穎花量，從而計算理論產量。此外，實際產量通過收割機實收獲得，并用便攜式谷物水分測定儀(LDS-1G系列)測定田間收獲水稻籽粒的含水量，重復3次，求得平均數，以標準含水量14.5%計算實際產量。

1.3.2 水稻群體指標測定

1.3.2.1 水稻關鍵時期莖蘗數調查 各試驗小區連續10穴，定點查苗，每個小區重復5次。于水稻分蘗期(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)等關鍵生育期對不同生態點的各個處理進行田間調查，各試驗小區普查50穴，以計算單位面積莖蘗數。

1.3.2.2 干物質積累的測定 在水稻分蘗期、穗分化期、抽穗期、成熟期調查各小區的莖蘗數，并計算各小區平均莖蘗數，取3穴具有代表性的水稻植株樣品。分蘗期水稻樣品不分樣，穗分化期將水稻樣品分為莖鞘、葉，抽穗期將水稻樣品分為莖鞘、葉、穗，成熟期則將樣品分為莖鞘、葉、穗。將取得的所有樣品利用烘箱在105 ℃殺青30 min，再置于80 ℃烘干直至樣品達到恒質量，稱得水稻各部分的干物質量。

1.4 數據處理方法

本研究使用SPSS 20.0和Excel 2010等軟件對數據進行分析處理。采用分析差異顯著性(<0.05)。

2 結果與分析

2.1 對水稻產量及其構成的影響

由表2可知，處理對水稻產量存在顯著影響。100%P-BBF處理的產量最高，且高于CK；與CK相比，50%P-BBF處理產量不降低(2019年產量與CK相同，2020年產量較CK高)；0%P-BBF處理、C-BBF處理產量均低于CK，2年表現一致。3個磷肥施用量處理，水稻產量隨著緩混肥中磷配比的增加而增加，100%P-BBF和50%P-BBF處理的產量均顯著高于0%P-BBF，2年表現一致。

綜合2年數據，總體上，處理對有效穗數、穗粒數、總穎花量存在極顯著影響，對結實率、千粒質量影響不顯著(表2)。100%P-BBF處理的有效穗數顯著高于CK，穗粒數也高于CK，總穎花量顯著高于CK，使得產量顯著高于CK，2年表現一致。與CK相比，50%P-BBF處理提高了有效穗數(2019年不顯著，2020年顯著)、穗粒數，顯著增加了總穎花量；但由于2019年50%P-BBF處理結實率和千粒質量顯著低于CK，產量與CK相同；2020年結實率低于CK，千粒質量高于CK，產量高于CK。0%P-BBF處理的有效穗數2年均低于CK；穗粒數2019年高于CK，2020年低于CK，結實率2年均與CK差異不明顯，2年產量均低于CK。C-BBF處理2年的有效穗數均略低于CK(差異不顯著)，穗粒數2年均顯著低于CK，結實率差異不顯著，產量低于CK。3個磷肥施用量處理中，0% P-BBF 的有效穗數顯著低于100% P-BBF、 50% P-BBF處理，2年表現一致。

表2 不同肥料處理對水稻產量及構成的影響

2.2 對水稻關鍵時期莖蘗數的影響

處理對水稻關鍵時期莖蘗數均存在顯著影響(表3)。2年總體規律保持相同(圖1)。在分蘗期，緩混肥不同磷配比的處理單位面積莖蘗數均低于常規施肥CK，2年趨勢一致；100%P-BBF、50%P-BBF、C-BBF處理莖蘗數差異不顯著，均顯著高于0%P-BBF處理；穗分化期，2019年100%P-BBF處理莖蘗數顯著高于0%P-BBF處理，而與其他處理(含CK)無顯著差異，0%P-BBF處理與其他處理(含CK)也無顯著差異；2020年各處理(含CK)間無顯著差異。抽穗期，2019年0%P-BBF處理顯著低于其他處理(含CK)，其他處理(含CK)間無顯著差異；2020年各處理之間無顯著差異。

表3 處理和生態點對水稻莖蘗數的方差分析

總體來說，隨著緩混肥中磷配比增加，水稻莖蘗數(有效穗數)也不同程度地增加；磷肥類型和施用量對分蘗期水稻莖蘗數產生了影響，但可能隨著后期控釋磷肥的養分釋放對水稻莖蘗數也產生了影響，最終使得100%P-BBF和50%P-BBF的有效穗數較高，而0%P-BBF和C-BBF有效穗數較低。

2.3 對水稻關鍵時期干物質積累的影響

由表4可知，2年試驗結果中，分蘗期，CK均具有最高的干物質積累，其他處理中2019年C-BBF處理最高，2020年100%P-BBF處理最高。分蘗期之后的各關鍵生育時期：100%P-BBF處理的干物質積累量均高于CK，2年表現一致；50%P-BBF處理的干物質積累量2019年均高于CK，并且在成熟期略微超過100%P-BBF處理，2020年在成熟期才反超CK，但始終低于100%P-BBF處理。C-BBF處理的成熟期干物質積累量2019年高于CK，2020年低于CK，但2年均低于 100%P-BBF處理。0%P-BBF處理的干物質積累量在除2019年成熟期以外的各關鍵生育時期均為最低。

表4 不同肥料處理對水稻干物質積累的影響

3 討論與結論

水稻產量構成因素間通常是互相制約的關系，例如有效穗數與穗粒數、穗粒數與結實率一般呈負相關關系。研究表明，合理的氮磷肥運籌，可以提高水稻總穎花量，維持穩定的結實率和千粒質量，從而提高水稻產量。研究發現，優化養分管理和緩控釋肥均可以促進水稻產量的提高。此外，水稻產量與磷肥施用量極顯著相關(表2)。當前試驗中，緩混肥不同磷肥配比及磷肥類型顯著影響水稻單位面積莖蘗數(有效穗數)、干物質積累，從而影響水稻產量。

總體上，分蘗期CK和C-BBF處理的水稻莖蘗數、干物質積累均高于其他處理，主要由于分蘗期充足的速效肥料促進了水稻分蘗的形成，而2020年分蘗期可能因為強降雨加劇速效肥養分流失，從而影響了水稻莖蘗數及干物質積累。有研究發現，機插水稻具有植傷大、緩苗期長等特點，前期養分充足供應可以保證水稻分蘗的發生。此外，除0% P-BBF 外，其他處理間干物質積累量的差異總體上不顯著，與前人研究結果相同。

到穗分化期及以后，100%P-BBF處理的莖蘗數(有效穗數)高于CK，并且干物質積累也高于CK，使得100%P-BBF處理水稻產量最終高于CK。0%P-BBF和C-BBF處理后期逐漸缺乏磷素，影響了水稻對氮素的吸收利用，不利于后期干物質的積累，使其群體指標低于其他處理。有研究表明，水稻的穗型大小和籽粒灌漿充實度與抽穗期水稻植株氮素吸收情況緊密相關，適當滿足此時期水稻對養分的吸收利用，有利于提高穗粒數和結實率。因此，0%P-BBF、C-BBF處理雖氮肥施用足夠，但后期磷肥供應不足，影響水稻干物質的積累，降低了有效穗數或者穗粒數，從而影響了水稻總穎花量，同時結實率有所下降，最終導致其產量顯著低于其他處理。50%P-BBF處理水稻產量介于CK和100%P-BBF之間。

隨著緩混肥磷配比的增加，水稻產量增加。施磷量較多導致增產幅度降低，可能與該地區土壤速效磷含量已達到較高水平有關。有研究發現，作物產量的高低與土壤的基礎理化性狀存在關系。

與CK相比，100%P-BBF處理提高了水稻單位面積莖蘗數和干物質積累，使得水稻產量最高；50%P-BBF處理可以維持或提高水稻產量，保證水稻的正常生長。0%P-BBF和C-BBF處理水稻群體生長較弱，產量較低。因此綜合考慮水稻的群體生長和產量，可以減施磷肥，并且選擇控釋磷肥較普通磷肥能更好地促進水稻的生長，提高產量，從而優化施肥模式。