商慶銀，呂偉生，曾勇軍，黃 山，楊秀霞，譚雪明，石慶華，潘曉華

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 雙季稻現(xiàn)代化生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點實驗室/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點實驗室，江西 南昌 330045)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移，我國現(xiàn)有傳統(tǒng)稻作技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)社會發(fā)展對現(xiàn)代稻作技術(shù)的要求。水稻機械化栽插及配套栽培技術(shù)是符合我國現(xiàn)代稻作發(fā)展方向的一項先進(jìn)技術(shù)，具有十分廣闊的應(yīng)用前景［1］。但在我國水稻機插過程中還存在著不少問題，如南方雙季稻地區(qū)機插早稻分蘗慢、前期干物質(zhì)積累量少、最高莖蘗數(shù)出現(xiàn)時間遲;機插晚稻雖然分蘗較快，最高莖蘗數(shù)較高，但分蘗前期干物質(zhì)積累少，成穗率較低［2］。因此，如何促進(jìn)機插秧前期分蘗是水稻獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。

大量研究表明，分蘗肥的施用對促進(jìn)水稻分蘗、提高水稻產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要影響［3-8］。目前，國內(nèi)關(guān)于水稻分蘗肥施用時期的研究也有一些報道。對于北方寒地水稻來說，分蘗肥的施用時期一般認(rèn)為應(yīng)在秧苗返青后10 d內(nèi)施用［7，9-10］。對于江西、湖南等雙季稻栽培地區(qū)來說，傳統(tǒng)經(jīng)驗提倡栽插后5～7 d即施用分蘗肥，以促早生快發(fā);但也有研究者建議在栽足基本苗條件下，于早稻栽后13 d、晚稻栽后11～14 d施用分蘗肥，以控制病蟲害高發(fā)等問題［11-12］。以上研究為指導(dǎo)水稻施肥起到了非常重要的指導(dǎo)作用，然而目前這些研究主要針對的是常規(guī)人工移栽水稻。由于育秧密度高、秧齡短和定量栽培技術(shù)的不完善，機插水稻在種植與管理技術(shù)方面較常規(guī)人工移栽水稻具有明顯的差異［5］。因此，在機插條件下分蘗肥的最佳施用時期還有待進(jìn)一步明確。

江西省是我國典型的雙季稻種植區(qū)域之一，水稻播種面積居全國第二位，水田面積占耕地面積的比例居全國之首［13］。探討分蘗肥的最佳施用時期，對水稻機插秧技術(shù)在該地區(qū)的深入推廣具有重要意義。為此，本文以雙季稻為研究對象，通過田間試驗初步探討分蘗肥不同施用時期對水稻機插秧苗生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，為促進(jìn)雙季稻機插技術(shù)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年在江西省南昌縣涇口鄉(xiāng)標(biāo)興農(nóng)技農(nóng)機專業(yè)合作社示范區(qū)進(jìn)行。試驗前土壤的基本理化性狀為:有機質(zhì) 33.6 g/kg，全氮 1.38 g/kg，堿解氮 95.5 mg/kg，速效磷 18.8 mg/kg，速效鉀 93.6 mg/kg，pH5.12。早稻和晚稻供試品種分別為中嘉早17和H優(yōu)518。中嘉早17又名嘉育253、04YK17，是中國水稻研究所與浙江省嘉興市農(nóng)科院聯(lián)合選育的超高產(chǎn)早稻新品種，屬于感溫中熟早秈稻，全生育期110 d左右;該品種具有豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣、植株較矮、穗大粒多等特點。H優(yōu)518是湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南省衡陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所聯(lián)合選育晚稻品種，屬三系雜交中熟晚秈，全生育期108 d左右;該品種具有株型偏松、劍葉中長且直立、葉鞘和稃尖均無色、落色好等特點。

1.2 試驗設(shè)計

采用標(biāo)準(zhǔn)機插秧秧盤，秧盤規(guī)格為長58 cm、寬28 cm、高2.8 cm。播前每秧盤放底土4 kg，底土取自稻田土壤表層，并加入底土總質(zhì)量0.3%的壯秧劑和0.5%的復(fù)合肥。試驗處理分別設(shè)移栽后第7天、第10天和第13天施用分蘗肥，即D07、D10和D13處理。

早稻和晚稻均采用塑料軟盤育秧，塑盤規(guī)格為58 cm×28 cm×2.8 cm。早稻于3月19日播種，播種量為100 g/盤，4月19日移栽;晚稻于6月25日播種，播種量為90 g/盤，7月18日移栽。移栽密度均為行距30.0 cm，株距13.3 cm。采用高速插秧機移栽，其他管理同一般高產(chǎn)栽培措施。

每個處理小區(qū)面積均為220 m2，3次重復(fù)。各處理施肥量一致，基肥施用450 kg/hm2復(fù)合肥(N 15%、P2O515%、K2O 15%);分蘗肥分別施用150 kg/hm2尿素(N 46%)和112.5 kg/hm2氯化鉀(K2O 60%);穗肥施用75 kg/hm2尿素。其中早稻季基肥、分蘗肥和穗肥分別在4月18日、4月26日和5月23日施用;晚稻季基肥、分蘗肥和穗肥分別在7月17日、7月24日和8月20日施用。試驗期間采用中期擱田的灌溉方式，夠苗(計劃穗數(shù)的80%～90%)后擱田。田間適時進(jìn)行病蟲防治和除草等，保持水稻植株生長發(fā)育正常。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 分蘗動態(tài)與葉面積指數(shù) 移栽后每個大區(qū)定20蔸，與栽插行方向垂直，兩邊各10蔸，分別于分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期調(diào)查莖蘗數(shù)和葉面積指數(shù)。

1.3.2 干物質(zhì)積累與氮吸收 分別于分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期，按平均數(shù)法取樣，每塊田取5蔸，剪除根，將稻株分為葉片、莖鞘和穗(抽穗后)3個部分，于105℃殺青15 min，然后保持80℃至樣品烘干，并稱量。將測定過干物質(zhì)質(zhì)量的成熟期樣品粉碎后用H2SO4-H2O2消煮后通過流動分析儀測定氮吸收。

1.3.3 測產(chǎn)與考種 收獲前2 d調(diào)查有效穗，每小區(qū)調(diào)查30蔸，根據(jù)平均有效穗數(shù)取樣5蔸考種;每小區(qū)實割200蔸，脫粒后曬干稱量。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)均采用 EXCEL 2013 和 JMP10.0(SAS Institute，Cary，NC，USA，2011)統(tǒng)計軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 分蘗肥不同施用時期對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

就不同處理而言，分蘗肥不同施用時期對早稻和晚稻產(chǎn)量均沒有顯著影響(P＞0.05)，但在移栽后第7天施用分蘗肥能夠獲得相對較高的產(chǎn)量。與D07處理相比，D10和D13處理早稻產(chǎn)量分別降低9.4%和3.8%，晚稻產(chǎn)量分別降低4.5%和12.6%。早稻季，不同處理間有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量差異不顯著。與D07處理相比，D10和D13處理每穗粒數(shù)分別降低20.6%和3.6%，結(jié)實率分別降低1.2%和13.8%。其中，D10處理每穗粒數(shù)顯著低于D07處理，D13處理結(jié)實率顯著低于D07處理(P＜0.05)。晚稻季，不同處理間每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量均沒有顯著差異。與D07處理相比，D10和D13處理有效穗數(shù)分別降低6.7%和13.9%，其中D07處理顯著高于D13處理。

表1 分蘗肥施用時間對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Tab.1 The effect of different seeding rates on rice yield and its components

就不同季節(jié)而言，晚稻產(chǎn)量較高，占雙季稻周年產(chǎn)量的56.5%～60.1%(表1)。方差分析表明，晚稻季產(chǎn)量顯著高于早稻季(成對t檢驗)。從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)可以看出，早稻和晚稻每穗總粒數(shù)、結(jié)實率和千粒質(zhì)量差異較小，但晚稻各處理平均有效穗數(shù)高于早稻32.2%～38.9%。

2.2 分蘗肥不同施用時期對分蘗的影響

從圖1看出，早稻和晚稻的分蘗數(shù)變化趨勢基本一致。從分蘗期至孕穗期分蘗數(shù)均呈增加的趨勢，從孕穗期至抽穗期逐漸下降，抽穗期至成熟期沒有明顯的下降趨勢。方差分析表明，晚稻季分蘗數(shù)顯著高于早稻季(成對t檢驗)，其中晚稻季孕穗期分蘗數(shù)分別高于早稻季同期35.0%～41.5%，晚稻成熟期分蘗數(shù)分別高于早稻季同期32.2%～49.6%。

圖1 不同生育期機插水稻分蘗變化Fig.1 The dynamics of rice tillering at different growing stages

不同處理之間相比，早稻和晚稻均以D07處理分蘗數(shù)相對較高(除早稻分蘗期和成熟期外，圖1)。早稻季，各處理在孕穗期分蘗數(shù)差異較大，但在成熟期不同處理間沒有顯著差異(表1)。與D07處理相比，D10和D13處理孕穗期分蘗數(shù)分別降低5.8%和12.6%。晚稻季，分蘗期以后各處理間分蘗數(shù)差異較大。D10和D13處理在孕穗期分蘗數(shù)分別低于D07處理1.3%和9.0%，在成熟期分別低于D07處理6.7%和13.9%。其中，D13處理成熟期分蘗數(shù)顯著低于D07處理(表1)。

圖2 不同生育期機插水稻葉面積指數(shù)變化Fig.2 The dynamics of leaf area index of rice at different growing stages

2.3 分蘗肥不同施用時期對葉面積指數(shù)的影響

各處理從分蘗期至孕穗期水稻葉面積指數(shù)(LAI)均呈顯著增加的趨勢，其中早稻從分蘗期至孕穗期 LAI分別增加 250.7%～369.4%，晚稻同期分別增加 146.4%～159.3%(圖 2)。晚稻季，各處理從孕穗期至抽穗期LAI持續(xù)增加，但早稻同期增長幅度較小。與孕穗期相比，晚稻抽穗期LAI分別增加31.6%～52.8%，而早稻季僅增加 8.9%～39.2%。

從不同處理可以看出，隨著分蘗肥施用時間的推遲，水稻LAI呈下降的趨勢，但在不同生育期表現(xiàn)并不一致(圖2)。其中，分蘗期各處理LAI差異較小。與D07處理相比，早稻孕穗期D10和D13處理LAI分別降低14.8%和30.2%，晚稻孕穗期D10和D13處理LAI分別降低12.5%和12.7%。抽穗期，D10和D13處理早稻LAI分別比D07處理降低17.9%和14.1%，晚稻分別降低15.8%和24.9%。

2.4 分蘗肥不同施用時期對干物質(zhì)積累的影響

就早稻季而言，各處理在整個生育期干物質(zhì)積累量變化一致，但D07處理相對較高(圖3)。與D07處理相比，D10和D13處理在成熟期干物質(zhì)積累量分別降低21.6%和6.2%。但是，花后(抽穗期至成熟期)干物質(zhì)積累比例隨著分蘗肥施用時間的提前呈降低的趨勢，即D07、D10和D13處理花后干物質(zhì)積累比例分別為 44.1%、43.5%和 51.9%。

從晚稻季可以看出，從分蘗期至孕穗期各處理干物質(zhì)積累量變化一致，且差異較小。孕穗期以后，D10和D13處理增加趨勢一致，但比D07處理低26.3%～28.5%。成熟期，D10和D13處理的干物質(zhì)積累總量分別低于D07處理11.5%和22.1%。與早稻相似，晚稻花后干物質(zhì)積累比例隨著分蘗肥施用時間的提前有降低的趨勢(D07、D10和 D13處理分別為24.8%、39.2%和28.9%)。

圖3 不同生育期機插水稻干物質(zhì)累積變化Fig.3 The dynamics of dry matter accumulation of rice at different growing stages

圖4 機插水稻地上部單位面積氮吸收量Fig.4 The amount of nitrogen accumulation by rice

2.5 分蘗肥不同施用時期對氮素吸收的影響

如圖4所示，各處理在早稻季和晚稻季氮吸收總量均沒有顯著差異，但隨著分蘗肥施用時間的后移呈下降的趨勢。與D07處理相比，D10和D13處理早稻季氮吸收總量分別降低15.4%和16.0%，而晚稻季分別降低 11.7%和21.6%。

3 討論

分蘗肥的合理施用是機插水稻高產(chǎn)栽培中的一項重要措施，不僅對獲得最佳群體和適宜的成穗數(shù)起著重要作用，而且對水稻產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要的影響［5-7］。目前國內(nèi)關(guān)于雙季稻分蘗肥不同施用時期的研究并不多見。本研究表明，在機插條件下，分蘗肥不同施用時期對雙季稻的產(chǎn)量沒有顯著影響，但分蘗肥適當(dāng)早施有利于獲得相對較高的產(chǎn)量。這與傳統(tǒng)移栽水稻的研究結(jié)果相似［6-7，9］。

從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)來看，分蘗肥不同施用時期對晚稻有效穗數(shù)得影響較大。與D13處理相比，D07和D10處理晚稻季單位面積有效穗數(shù)分別增加8.4%和16.1%。此外，早稻和晚稻結(jié)實率隨著分蘗肥施用時間的后移均呈下降的趨勢。韓新麗等［7］在北方旱地水稻的研究表明，隨著分蘗肥施用時期的后移，水稻單位面積有效穗數(shù)逐漸增加，而穗實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量逐漸降低。此外，隨著分蘗肥施用時期的后移，不僅導(dǎo)致水稻穗頸瘟逐漸增加，而且水稻精米率和整精米率逐漸降低［9-10］。

從群體發(fā)育來看，適當(dāng)提前施用分蘗肥可以提高單位面積分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)、生物量積累和氮素吸收。劉子恒等［14］研究表明，分蘗肥適宜早施，可以通過促進(jìn)根系活力和分蘗途徑增加植株養(yǎng)分吸收和提高葉面積指數(shù)。相反，隨著分蘗肥施用時期的后移，水稻抽穗期和成熟期拖后，株高增加，易產(chǎn)生貪青晚熟現(xiàn)象，也大大增加了倒伏的機率［6，9］。

但也有研究者認(rèn)為，在施足基肥和保證栽插密度的條件下，適期推遲分蘗肥的施用也可以保證水稻的目標(biāo)有效穗數(shù)［11］。本研究表明，D07和D10處理早稻季和晚稻季單位面積有效穗數(shù)之間均沒有顯著差異，但是D13處理晚稻季有效穗數(shù)顯著低于D07處理(表1)，說明在機插秧條件下過晚施用分蘗肥并不利于水稻的分蘗成穗和干物質(zhì)積累。

值得注意的是，江西省雙季稻種植期間氣候差異較大，周年試驗很難反映氣候波動對機插水稻分蘗肥施用效果的影響，此外，分蘗肥的合理施用還應(yīng)考慮品種特性、栽培方法和秧苗分蘗要求等諸多因素的影響。因此，在機插條件下分蘗肥的最佳施用時期仍需深入研究。

4 小結(jié)

早稻和晚稻產(chǎn)量均在移栽后第7天施用分蘗肥較高。分蘗肥不同施用時期對早稻每穗粒數(shù)和結(jié)實率具有顯著影響，D10處理每穗粒數(shù)顯著低于D07處理，D13處理結(jié)實率顯著低于D07處理(P＜0.05)。分蘗肥不同施用時期對晚稻有效穗數(shù)具有顯著影響，D07處理有效穗數(shù)顯著高于D13處理。適當(dāng)提前施用分蘗肥有利于促進(jìn)單位面積分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)、生物量積累和氮素吸收等群體質(zhì)量的提高。因此，在機插條件下，水稻分蘗肥的施用時期應(yīng)在移栽后7～10 d左右施用較為適宜，但不應(yīng)超過10 d。

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