周麗瑤 魯超 李育娟 華小龍



摘? 要:在長江中下游地區的無錫市以中熟晚粳品種南粳46為材料,設置3種不同的側深施肥方式,分別為:70%基肥(常規復合肥)側深施+30%穗肥FM1、70%基肥(緩釋肥)側深施+30%穗肥FM2、100%基肥(緩釋肥)一次性側深施FM3,并設置常規施肥對照35%基肥(常規復合肥)撒施+35%分蘗肥+30%穗肥CFM。研究了不同施肥方式對水稻產量及構成因素、莖蘗動態、氮素偏生產力、經濟效益等方面的影響。結果表明,與其他處理相比,FM2和CFM處理提高了單位面積穗數、每穗粒數,擴大了庫容量,在穩定結實率和千粒重的基礎上,獲得了較高產量。FM2處理較CFM處理減少了一次施肥次數,降低了人工成本,經濟效益也最高,是一種兼具高產、輕簡與高效的水稻施肥方式。FM3處理的產量與氮素偏生產力均最低,雖減輕了勞動力,但不利于長江中下游晚粳稻豐產高效生產。
關鍵詞:粳稻;側深施肥;施肥方式;產量;經濟效益
中圖分類號:S511.062? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A文章編號:1673-6737(2023)01-0018-05
Effects of Different Lateral Deep Fertilization Methods
on Rice Yield and Economic Benefit
ZHOU Li-yao1 , LU Chao1 , LI Yu-juan1 , HUA Xiao-long2*
(1 Wuxi Agricultural Technology Extension Center, Wuxi Jiangsu 214131, China;
2 Wuxi Rural Management Center, Wuxi Jiangsu 214131, China)
Abstract: Lateral deep fertilization is a safe, efficient and high-quality production technology of rice mechanical transplanting. In order to improve the technical system of lateral deep fertilization, we investigated the effects of different lateral fertilization methods on rice yield and economic benefit. In this study, high quality and delicious rice Nangeng-46 were used as materials. Three different lateral deep fertilization methods were arranged, including 70% base fertilizer (conventional compound fertilizer) side deep application + 30% panicle fertilizer FM1(fertilization method 1), 70% base fertilizer (slow/controlled release fertilizers) side deep application + 30% panicle fertilizer FM2(fertilization method 2), and 100% base fertilizer (slow/controlled release fertilizers) disposable side deep application FM3(fertilization method 3). In addition, 35% base fertilizer(conventional compound fertilizer) broadcast application+30% tillering fertilizer+30% panicle fertilizer CFM(the conventional fertilization method) were added. The effects of different treatments on rice yield, tillering dynamics, nitrogen use efficiency, and economic benefit were compared. The results revealed that the yield of FM2 and CFM were higher than those of other treatments. The main reason was that the panicles per unit area, grains per panicle and rice grain bank capacity were higher than that of other treatments on the basis of stable filled grains rate and 1000-grain weight. Compared with CFM treatment, the FM2 treatment reduced the number of fertilization at one time, reduced the labor cost and had the highest economic benefit. The results also indicate that the lateral deep fertilization of slow/controlled release fertilizers+quick-acting panicle fertilizer was the way to form high yield and improve nitrogen use efficiency. It is a high-yield, simple and efficient fertilization method for rice.
Keyword: Japonica rice; Lateral deep fertilization; Fertilization methods; Yield; Economic benefit
我國是水稻生產與消費大國,稻谷是我國城鄉居民口糧消費的主體,占口糧消費量的 60%以上,維持水稻產量穩定關乎我國的糧食安全[1-4]。肥料作為水稻的“糧食”,在水稻生產上具有不可替代的作用,氮肥又是所有肥料中對水稻產量影響最大的因素之一[5],作用僅次于水。但我國水稻生產上的氮肥利用率僅為30~35%,遠低于世界平均水平[6,7]。過量施用氮肥,不僅造成資源浪費,成本增加,還不符合綠色環保生產要求[8,9]。
為加強糧食穩產保供,始終端牢“中國飯碗”[10],同時提高科學施肥水平,本研究以水稻側深施肥技術為核心,探討不同施肥方式、施肥種類對優質稻米產量及經濟效益的影響,從而實現優質、增產、增效目標,為優質水稻品種穩產增產、節本增效示范推廣提供依據。
1? 材料與方法
1.1? 試驗地點及供試材料
試驗于2021年在無錫市錫山區太湖水稻示范園內進行,供試田塊排灌方便,土壤質地為粘土,肥力中等,地力均衡,前茬作物為小麥。
供試水稻品種為南粳46,屬中熟晚粳品種。供試肥料分別為尿素(含氮46%)、常規復合肥(15-15-15)、穩定性復合肥(26-11-11)(緩釋肥)、速效氮鉀肥(16-12)。
1.2? 試驗設計
試驗設計4個施氮處理(表1):35%基肥(常規復合肥)撒施+35%分蘗肥+30%穗肥CFM(常規施肥對照)、70%基肥(常規復合肥)側深施+30%穗肥FM1、70%基肥(緩釋肥)側深施+30%穗肥FM2、100%基肥(緩釋肥)一次性側深施FM3,各處理施常規純N量為270 kg·hm-2,分蘗肥施用尿素,于機插后7 d人工撒施,穗肥施用速效氮鉀肥,于倒3葉人工撒施。試驗共4個處理,處理間隨機區組排列,每處理重復二次,大區設計,每區面積0.15 hm2。各試驗處理的氮肥運籌見表1。
1.3? 試驗實施
播前采用藥劑浸種催芽,播種期為5月26日,大田用種量為60 kg·hm-2,秧田期做好病蟲草害防治工作。移栽前整好地,做到田面平整、土塊細碎,處理間以田埂包膜隔開,單灌單排,防止竄水竄肥,重復間灌排隔離。移栽期為6月11日,采用插秧機移栽,實際株行距為30 cm×15 cm,密度為22.2萬穴·hm-2。大田管理與常規大面積生產一致,除分區施肥差異外,其他措施保持一致,及時防治好各種病蟲草害,將病蟲草害損失降低到最低限度。
1.4? 測定項目與方法
1.4.1? 莖蘗動態? 移栽后2~3 d,在普查移栽密度和基本苗的基礎上,移栽稻橫向每點定10穴,插桿作標記,作為莖蘗動態觀測點。移栽后至7月底前每隔5 d觀察一次,7月底后每隔7 d觀察一次,直至抽穗為止。
1.4.2? 生育動態監測? 記錄關鍵生育時期,并對葉齡進行標記。
1.4.3? 成熟期考種? 在水稻成熟期普查穗數的基礎上,確定每穴成穗數,取有代表性植株5穴進行考種,測定產量構成因素,計算理論產量。
1.4.4? 產量實收? 對大區進行實割實收,分別上磅測水分,計算出實際產量。
1.4.5? 效益對比? 根據農事記載表按時記載農事操作情況,并對比各處理投入與產出的效益差異。
1.4.6? 數據計算和統計? 氮素偏生產力(kg·kg-1)=水稻產量/氮肥施用量
2? 結果與分析
2.1? 不同施肥方式對水稻產量及其構成因素的影響
方差分析表明(表2),產量以FM2處理最高,CFM處理次之但差異不顯著,FM3處理顯著最低,其中FM2處理比CFM處理產量高1.79%,比其他兩個側深施肥處理高6.75%~11.05%;穗數以CFM處理最高,FM2處理次之但差異不顯著,FM3處理顯著最低,其中CFM處理比其他三個側深施肥處理高1.61%~6.54%;每穗粒數以FM2和CFM處理顯著最高,FM3處理最低但與FM1處理無顯著差異,其中FM2處理較其他兩個側深施肥處理高4.20%~7.18%;結實率以FM2處理最高,FM1處理次之,FM3處理最低,但各處理間差異不顯著;千粒重以FM2處理最高,FM1處理次之但差異不顯著,CFM處理最低,其中FM2處理較CFM處理高1.32%,較其他兩個側深施肥的處理高0.36%~0.59%。
2.2? 不同施肥方式對水稻莖蘗動態的影響
如圖1所示,不同施肥方式下南粳46的莖蘗數均隨著生育進程逐漸增加,并在拔節期達到最大值,隨后逐步下降至平穩值。其中CFM處理的莖蘗數在全生育期均較高,FM1處理在拔節前的莖蘗數僅次于CFM處理,但在拔節后逐步下降并低于FM2處理,生育后期各處理南粳46的莖蘗數從大到小為CFM>FM2>FM1>FM3。
方差分析表明(表3),不同處理間的基本苗差異不顯著。分蘗盛期水稻莖蘗數,不同施肥處理以CFM處理顯著最高,FM1處理次之,FM2處理顯著最低。CFM處理由于分蘗肥單獨施用尿素速效氮肥,在撒施基肥確保初期養分供應充足的基礎上,滿足了水稻分蘗盛期對氮素營養的大量需求,其分蘗數和有效穗均最高。比較三個側深施肥處理,FM1處理由于側深施用常規復合肥,肥效釋放較快,故生育前期其莖蘗數也較高,FM3處理側深一次性667 m2施用18 kg全氮緩釋肥,前期總氮高于FM2處理,故莖蘗數也高于FM2處理。成熟期則以CFM和FM2處理顯著最高,FM1處理次之,FM3處理顯著最低,較CFM處理低6.14%。有研究表明[11,12],增施穗肥可以促進穎花分化,減少穎花退化,從而增加群體穎花量,提高結實率和千粒重,最終達到提高產量的目的。FM2處理在生育后期緩釋肥肥效得以發揮,加之追施一次速效氮鉀穗肥,滿足了中后期水稻營養需求,有效分蘗數得以保證。莖蘗成穗率以FM2處理顯著最高,其余各處理間差異不顯著,CFM處理略高于FM1和FM3處理。常規復合肥沒有緩釋功能,隨水稻栽插施入后在短期內釋放完畢,但水稻生長初期養分需求較少[13],大量釋放的養分極易造成水稻前期莖蘗徒長進而導致無效分蘗增加,在水稻拔節孕穗期需要大量養分時卻無肥可用,水稻莖稈充實度不夠,容易造成倒伏 [14,15]。
2.3? 不同施肥方式對水稻氮素偏生產力的影響
方差分析表明(表4),不同施肥方式的水稻氮素偏生產力以FM2處理最高,CFM處理次之但差異不顯著,FM3處理顯著最低,其中FM2處理較CFM處理高1.79%,較FM1和FM3兩個測深施肥處理分別高6.75%、11.03%。由此可知,側深施用緩釋肥和采用“一基一追”施肥方式的氮素偏生產力最高,說明其氮肥利用率也最高。
2.4? 不同施肥方式對水稻經濟效益的影響
各處理在所有田管措施一致的情況下,種子、農藥、機械、灌溉等成本一致,不同施肥模式的效益差異主要來源于肥料成本與人工成本的差異[16],其中肥料成本的差異主要是肥料的單價與施用量的差異,人工成本的差異主要是肥料施用次數使用人工數的差異。從水稻經濟效益看(表5),不同施肥方式的水稻經濟效益以FM2處理最高,CFM處理次之,比FM2處理低643.26元·hm-2和8.30%,剩余兩個側深施肥處理的經濟效益均低于CFM處理,順序為CFM>FM3>FM1,分別較CFM處理低1 126.95元·hm-2、2 244.69元·hm-2。
3? 討論與結論
試驗結果表明,不同施肥方式以FM2處理產量最高,CFM處理略次之,但二者無顯著差異,從產量構成因素角度分析,FM2獲得較高產量主要得益于較高的單位面積穗數和每穗粒數,總穎花量較高,庫容量也較高。FM2處理側深施用的是緩釋肥,緩釋肥在生育后期能夠保持長效充足的氮素營養,配合后期施用速效氮鉀穗肥,這一措施滿足了水稻孕穗期對氮素的大量需求,從而獲得高產。而FM1處理側深施用的是常規復合肥,沒有緩釋效果,雖然將常規復合肥側深施用于水稻根部以減少氨揮發和地表徑流帶來的氮流失,但常規復合肥無緩釋功能,難以滿足水稻中后期生育動態需肥特性,水稻分蘗后期及拔節期營養元素供應量不如FM2和CFM處理。FM3處理為一次性將水稻全生育期需要的氮肥全部施用,隨著肥料的釋放加之供試品種為生育期較長的晚粳品種,該緩釋肥肥料釋放特性不能滿足供試晚粳品種的需肥特性,后期易早衰導致灌漿不充分,影響最終產量。胡雅杰等研究認為生育后期群體生長率高的有利于水稻高產形成[17,18],本研究結果與之一致。FM3處理的產量低于FM1和FM2處理,由此可知側深施肥“一基一追”方式應用效果要優于“一次性”方式。
不同施肥方式對水稻莖蘗數、莖蘗成穗率及氮素吸收利用有顯著影響,分蘗盛期的水稻莖蘗數由高到低為CFM>FM1>FM3>FM2,成熟期水稻莖蘗數由高到低則為CFM>FM2>FM1>FM3,而莖蘗成穗率卻以FM2處理顯著最高,其余各處理間差異不顯著。氮素偏生產力結果表明,側深施用緩釋肥+速效氮鉀穗肥,可以獲得較高產量,同時氮素利用效率也略高于常規施肥處理。前人研究表明[19-21],側深施肥方式在水稻生育前期將氮肥集中施用于水稻根系周圍土壤,將更多的養分直接供給水稻根系,有利于根系吸收氮素,從而促進水稻生長和產量形成,同時也提高了氮肥利用效率,本研究結果與之一致。不同施肥方式對水稻經濟效益也有顯著影響,FM2處理的水稻產量略高于CFM處理,同時側深施用緩釋肥+速效氮鉀穗肥的方式減少了一次施肥次數,人工成本隨之降低,綜合兩方面因素可知水稻生產經濟效益得到提高。筆者建議在今后的研究中可增加減氮措施和比較不同類型、不同品牌緩釋肥的應用效果,以期為無錫市水稻省工節本增效栽培提供可靠依據。
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基金項目:江蘇現代農業產業技術體系建設項目(JATS[2021]041)。
收稿日期:2022-05-07
作者簡介:周麗瑤(1989-),女,碩士,農藝師,研究方向:作物與栽培、農業技術推廣。
*通訊作者:華小龍(1989-),男,碩士,農藝師,研究方向:作物與栽培、農業技術推廣。