林 磊，鄧 亮，盧碧林

（1.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 荊州 434025；2.長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025）

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水稻專用肥施用方式對(duì)雜交稻產(chǎn)量和生理的影響

林 磊1，2，鄧 亮2，盧碧林1，2

（1.主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 荊州 434025；2.長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025）

摘 要：合理施肥是水稻生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以水稻專用肥（底肥）為主區(qū)、返青尿素肥（追肥）為副區(qū)，研究施肥方式對(duì)雜交水稻全兩優(yōu)681產(chǎn)量和生理過程的影響。結(jié)果表明：隨著底肥施氮量的增加，水稻產(chǎn)量逐漸增加，底肥750 kg/hm2+返青尿素肥75 kg/hm2處理產(chǎn)量最高，為9 356 kg/hm2；肥力水平高的處理，水稻植株葉綠素含量水平高，其中高肥處理（750 kg/hm2）水稻的SPAD值最高；施肥方式對(duì)分蘗中期植株的SOD活性影響較大，其中施肥方式N0T1（底肥300 kg/hm2+追肥75 kg/hm2）、N2T0（底肥600 kg/hm2）、N3T0（底肥750 kg/hm2）的SOD活性顯著高于其他處理；分蘗中期施肥水平較高的植株CAT活性相對(duì)較高，而幼穗分化期低肥處理植株的CAT活性較高；分蘗中期水稻MDA含量與肥力水平呈負(fù)相關(guān)，低肥處理（300 kg/hm2）水稻的MDA含量顯著高于較高肥力處理（600 kg/hm2）水稻；幼穗分化期和齊穗期，低肥處理（300 kg/hm2）水稻的MDA含量顯著高于高肥處理（750 kg/hm2）水稻；在成熟期，底肥450 kg/hm2處理的水稻MDA含量最高，底肥600 kg/hm2處理的水稻MDA含量最低。水稻品種全兩優(yōu)681隨著底肥和追肥的增加，水稻植株葉綠素含量水平高，生理酶活性處于適宜狀態(tài)，產(chǎn)量較高。

關(guān)鍵詞：水稻專用肥；產(chǎn)量；施肥方式；生理指標(biāo)

作物不同生育時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求各不相同，合理施肥是水稻生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵因素［1-3］。水稻專用肥是根據(jù)水稻的需肥規(guī)律專門配制的新型肥料［4］，是實(shí)現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境健康、提高肥料利用率、減少養(yǎng)分流失的有效途徑［5］。水稻專用肥解決了常規(guī)肥料用量大、利用率不高、施用次數(shù)多的生產(chǎn)難題，特別適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化、高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的要求。生產(chǎn)試驗(yàn)表明，“湘珠牌”水稻專用肥主要增加了有效穗數(shù)和穗長(zhǎng)，提高了結(jié)實(shí)率和千粒重，減少了水稻空癟粒［6］；張炳寧等［7］通過鈣鎂磷肥系列水稻專用肥的生產(chǎn)及肥效研究的結(jié)果表明，水稻專用肥可增強(qiáng)水稻的抗病性；金玉平［8］通過水稻專用肥的應(yīng)用效果和增產(chǎn)原因分析的研究結(jié)果表明，專用肥能使水稻產(chǎn)量有效提高是因?yàn)樵黾恿擞行霐?shù)、實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率；徐偉秀等［9］研究表明，水稻抗倒專用肥在增強(qiáng)水稻抗倒伏能力的同時(shí)，提高了水稻成穗率、有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率。

目前，我國關(guān)于水稻專用肥的報(bào)道大多是水稻專用肥如何提高產(chǎn)量的研究，而水稻專用肥不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因子及其生理指標(biāo)的影響未見報(bào)道。本研究以水稻專用肥作底肥與尿素作返青追肥的施肥試驗(yàn)，探討水稻專用肥的施肥技術(shù)，以期尋找江漢平原水稻專用肥的適宜施肥量，減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，盡量節(jié)約成本，為水稻高產(chǎn)高效提供一定的理論和實(shí)踐依據(jù)。

1　材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為湖北荃銀種業(yè)提供的雜交中稻品種全兩優(yōu)681，供試肥料為湖北綠浪實(shí)業(yè)有限公司提供的綠浪牌水稻專用肥，肥力為N∶P∶K分別為18∶18∶18，添加植物生長(zhǎng)因子。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，隨機(jī)區(qū)組排列。以水稻專用肥作底肥為主區(qū)，設(shè)置300、450、600、750 kg/hm24個(gè)水平，分別用N0、N1、N2、N3表示；以追施返青肥尿素為副區(qū)，設(shè)置0、75、150 kg/hm23個(gè)水平，分別用T0、T1、T2表示。以施用普通底肥600 kg/hm2、追肥75 kg/hm2為對(duì)照，共13個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2。

試驗(yàn)于2014年在湖北省荊州市華中農(nóng)高區(qū)太湖農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，供試田塊前茬為小麥，肥力水平中等。5月4日播種，采用露地濕潤育秧，6月4日移栽。移栽時(shí)，選個(gè)體素質(zhì)好、生長(zhǎng)勻稱的秧苗，每穴插2株谷秧。移栽密度為每公頃22.5萬穴，株行距16.67 cm×26.67 cm。小區(qū)間起高20 cm、寬30 cm的埂隔離，埂上覆膜，薄膜埋入地下50 cm。各小區(qū)單獨(dú)排灌，以防串水串肥。各處理底肥均于插秧前1 d施入，施入后立即用鐵齒耙耖入土層內(nèi)。田間按常規(guī)栽培管理，及時(shí)控制和防治病蟲害。成熟后分別收獲并計(jì)產(chǎn)，取重復(fù)小區(qū)相同方位的第3縱行第3穴起連續(xù)調(diào)查5穴作為考種。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 植株生長(zhǎng)分析 葉綠素含量（SPAD值）的測(cè)定：分別在水稻分蘗中期、幼穗分化期、齊穗期和成熟期，選取心葉葉齡為0.5的單株，用SPAD-502測(cè)定心葉下第一全展葉的SPAD值（測(cè)定該葉中部、葉中部上端3 cm和葉中部下端3 cm處的SPAD值，取平均值）。每個(gè)小區(qū)測(cè)定5點(diǎn)，取平均值。

生理指標(biāo)的測(cè)定：分別在水稻分蘗中期、幼穗分化期、齊穗期和成熟期，每小區(qū)選取5株秧苗，并取倒數(shù)第2片葉，去除葉脈，分別測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量。SOD活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑光化學(xué)還原法［10］，CAT活性測(cè)定采用紫外吸光法［11］，MDA含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸（TBA）［12］。

1.3.2 產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子調(diào)查 收獲前1 d調(diào)查各處理的株高、有效穗數(shù)，取樣考種測(cè)定其穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重。各小區(qū)分開收獲，脫粒、揚(yáng)凈、干燥并稱重，單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。

數(shù)據(jù)試驗(yàn)采用Excel 2003和DPS 9.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)雜交稻產(chǎn)量的影響

不同施肥處理對(duì)水稻全兩優(yōu)681產(chǎn)量影響結(jié)果見表1。由表1可知，N3T2、N3T1處理水稻產(chǎn)量最高，達(dá)9 000 kg/hm2以上，比對(duì)照增產(chǎn)17.94%～21.89%，達(dá)極顯著水平；N2T1、N1T2處理水稻產(chǎn)量次之，產(chǎn)量在8 000 kg/hm2左右，比對(duì)照增產(chǎn)7.37%～8.70%，達(dá)顯著水平。N0T2、N3T0處理水稻產(chǎn)量比對(duì)照減產(chǎn)4.71%～9.95%，說明施加過少底肥或不施加追肥都會(huì)使水稻減產(chǎn)，合理搭配底肥和追肥的施加量可以提高水稻產(chǎn)量。

表1　不同施肥處理水稻產(chǎn)量比較

不同底肥處理的產(chǎn)量結(jié)果差異顯著性分析見圖1。由圖1可知，底肥750 kg/hm2處理的水稻產(chǎn)量最高，比底肥600、450 kg/hm2處理的水稻增產(chǎn)達(dá)顯著水平，比底肥300 kg/hm2處理的水稻增產(chǎn)10.19%，達(dá)極顯著水平；600 kg/hm2與450 kg/hm2處理的產(chǎn)量差異不顯著，但比300 kg/hm2處理的增產(chǎn)達(dá)到顯著水平。因此，隨著底肥的增加，水稻產(chǎn)量也逐漸增加。

不同追肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量結(jié)果差異顯著性分析見圖2。隨著追肥的增加，水稻產(chǎn)量也增加。追肥75、150 kg/hm2處理比不施追肥的水稻產(chǎn)量增產(chǎn)顯著，但追肥量間的差異不顯著。

圖1　不同底肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的差異顯著性

圖2　不同追肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量的差異顯著性

不同施肥處理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響見表2。由表2可知，不同施肥處理與對(duì)照的株高、穗長(zhǎng)差異不明顯。底肥750 kg/hm2+追肥75 kg/hm2處理千粒重最大，達(dá)到32.0 g，且與底肥300 kg/hm2各處理的千粒重差異顯著。底肥300、450 kg/hm2處理水稻有效穗數(shù)偏少，底肥600、750 kg/hm2處理水稻有效穗相對(duì)較多。在施底肥300 kg/hm2且不施追肥的情況下，有效穗數(shù)偏少，但其穗粒數(shù)和穗實(shí)粒數(shù)均達(dá)最大，分別為215.06、192.89粒，與其他處理相比差異顯著。各試驗(yàn)處理的結(jié)實(shí)率均比對(duì)照高。

2.2 不同施肥處理對(duì)雜交稻生長(zhǎng)過程中主要生理指標(biāo)的影響

2.2.1 不同施肥處理對(duì)雜交稻生育期不同階段葉綠素（SPAD）的影響 SPAD值是衡量葉片葉綠素含量高低的重要指標(biāo)。水稻在不同生育期葉片SPAD值與施氮量呈正相關(guān)，隨著施氮量的增加，SPAD值也增加。SPAD值在分蘗中期施底肥為750 kg/hm2時(shí)達(dá)最大，為46.67。隨著生育進(jìn)程的不斷推進(jìn)，SPAD值逐漸降低，葉片葉綠素含量逐漸降低，到成熟期葉綠素含量降至最低點(diǎn)，SPAD值一般在30～40之間，說明隨著生育期的推進(jìn)，葉片氮素養(yǎng)分逐步向水稻籽粒轉(zhuǎn)移，即生殖生長(zhǎng)向營養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移，從而造成葉片SPAD值下降（圖3）。從不同底肥處理來看，全生育期內(nèi)底肥750 kg/hm2處理的SPAD值明顯高于其他處理的SPAD值。

表2　不同施肥處理水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子比較

圖3　不同底肥處理對(duì)水稻生育期SPAD值的影響

圖4　不同追肥處理對(duì)水稻生育期SPAD值的影響

從圖4可以看出，不同追肥處理各生育期SPAD值的變化趨勢(shì)。在各生育期，不同追肥處理的SPAD值差異不明顯。但在分蘗中期和幼穗分化期，不施追肥的SPAD值略高于施追肥75、150 kg/hm2的SPAD值；在齊穗期和成熟期，施追肥150 kg/hm2的SPAD值均高于其他兩個(gè)處理，說明施追肥150 kg/hm2有助于水稻后期的生長(zhǎng)發(fā)育。由圖3、圖4可知，施肥配比為底肥750 kg/hm2+追肥150 kg/hm2的SPAD值較其他處理高，表明肥力水平高，水稻植株葉綠素含量水平高。

2.2.2 不同施肥處理對(duì)雜交稻生育期不同階段SOD活性的影響 SOD是植物體內(nèi)清除和減少破壞性氧自由基的保護(hù)酶，該酶活性的大小常被用作植株抗氧化能力強(qiáng)弱的指標(biāo)。由圖5可知，分蘗中期不同施肥處理下植株SOD活性波動(dòng)較大，其中N0T1、N2T0、N3T0處理SOD活性達(dá)到最大值；齊穗期不同施肥處理下植株SOD活性差異不大；成熟期植株SOD活性明顯低于其他生育期，且在不同施肥處理間波動(dòng)不大。

2.2.3 不同施肥處理對(duì)雜交稻生育期不同階段CAT活性的影響 CAT可以清除植物體內(nèi)代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)過氧化氫。由圖6可知，分蘗中期植株處于營養(yǎng)生長(zhǎng)期，CAT活性普遍較低，但施肥水平較高的植株生長(zhǎng)更旺盛，CAT活性相對(duì)較高；幼穗分化期，植株進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期，N0T0、N0T2低肥處理植株的CAT活性明顯高于其他處理；齊穗期N1T2處理水稻葉片CAT活性相對(duì)達(dá)到最大值。

圖5　不同施肥處理對(duì)水稻生育期SOD活性的影響

圖6　不同施肥處理對(duì)水稻生育期CAT活性的影響

2.2.4 不同施肥處理對(duì)雜交稻生育期不同階段MDA含量的影響 植物器官衰老或在逆境條件下遭受傷害，常伴隨膜脂過氧化作用，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜透性增強(qiáng)，電解質(zhì)外滲物增多，從而使MDA含量增多。從圖7可以看出，隨著水稻的生長(zhǎng)從分蘗中期到成熟期，MDA含量不斷增加，成熟期MDA含量達(dá)到最大值，表明此時(shí)植株在不斷衰老。其中分蘗中期低肥處理（300 kg/hm2）的水稻MDA含量較高，高肥處理（600 kg/hm2）的水稻MDA含量較低；幼穗分化期和齊穗期，低肥處理（300 kg/hm2）的水稻MDA含量較高，高肥處理（750 kg/hm2）的水稻MDA含量較低；在成熟期，底肥450 kg/hm2處理的水稻MDA含量最高，底肥600 kg/hm2處理的水稻MDA含量最低。

圖7　不同施肥處理對(duì)水稻生育期MDA含量的影響

3　結(jié)論與討論

從水稻專用肥施肥方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響來看，在適宜施氮量范圍內(nèi)，隨氮肥用量增加，水稻產(chǎn)量逐漸增加，但不同生態(tài)區(qū)水稻獲得最高產(chǎn)的施肥方式存在差異［13-17］，可能是受地理、氣候環(huán)境和水稻品種等因素的影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著底肥和追肥的增加，水稻產(chǎn)量也逐漸增加，在底肥水稻專用肥750 kg/hm2+追肥返青尿素肥75 kg/hm2的組合施肥方式處理下獲得最高產(chǎn)量（達(dá)9 356 kg/hm2），原因可能是全兩優(yōu)681耐肥性較好。

從水稻專用肥施肥方式對(duì)水稻生長(zhǎng)過程中主要生理指標(biāo)的影響來看，全生育期內(nèi)，肥力水平高的處理水稻植株葉綠素含量水平高，其中高肥處理（750 kg/hm2）水稻的SPAD值最高，這與陳曉群等［25］對(duì)水稻不同生育期葉綠素值推薦追施氮肥的研究結(jié)果一致；施肥方式對(duì)分蘗中期的植株SOD活性影響較大，其中施肥方式底肥300 kg/hm2+追肥75 kg/hm2、底肥600 kg/hm2、底肥750 kg/hm2較大；分蘗中期施肥水平較高的植株生長(zhǎng)更旺盛，CAT活性相對(duì)較高，而幼穗分化期，低肥處理植株的CAT活性較高；分蘗中期低肥處理（300 kg/hm2）的水稻MDA含量較高，高肥處理（600 kg/hm2）的水稻MDA含量較低，幼穗分化期和齊穗期低肥處理（300 kg/hm2）的水稻MDA含量較高，高肥處理（750 kg/hm2）的水稻MDA含量較低，成熟期底肥450 kg/hm2處理的水稻MDA含量最高，底肥600 kg/hm2處理的水稻MDA含量最低。

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（責(zé)任編輯楊賢智）

Effects of fertilization methods on grain yield and physiology of hybrid rice

LIN Lei1，2，DENG Liang2，LU Bi-lin1，2
（1.Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry，Jingzhou 434025，China；2.Agricultural College，Yangtze University，Jingzhou 434025，China）

Abstract：Rational fertilization is the critical factor for rice growth.This experiment was laid out in a split-plot design with specialty fertilizer for rice（base fertilizer）as main plot and urea（top-dressing）as subplot to study the effects of fertilization methods on grain yield and physiology of super hybrid rice.The results showed that there was a positive relationship between application amount of base fertilizer and grain yield.Plants that received 750 kg/hm2specialty fertilizer for rice plus 75 kg/hm2urea fertilizer produced the highest grain yield，with 9 356 kg/hm2，among all treatments.Positive relationship was also found between nitrogen application amount and content of chlorophyll in rice plant.The SPAD value was the highest under the nitrogen rate application of 750 kg/hm2.The activity of SOD in rice plant was significantly influenced by fertilization method in middle tillering stage.The higher activity of SOD was observed during the following application methods，N0T1，N2T0 and N3T0.The activity of CAT was higher than that of other treatments under high nitrogen rate application in middle tillering.However，the activity of CAT was higher than that of other treatments under low nitrogen rate application in initiation of panicle primordial stage.In middle tillering，there was a negative relationship between nitrogen application amount and MDA activity.The activity of MDA under low nitrogen rate application （300 kg/hm2）was higher than that under high nitrogen rate application（600 kg/hm2）.In initiationof panicle primordial and full heading stage，the activity of MDA under low nitrogen rate application（300 kg/hm2）was higher than that under high nitrogen rate application（750 kg/hm2）.Plants that received 450 kg/hm2and 600 kg/ hm2（specialty fertilizer for rice）produced the highest and lowest activity of MDA at maturity.When the fertilizer amount was high，plant chlorophyll content of Qianliangyou 681 was high，the biological enzyme were activitive，and the yield was higher.

Key words：specialty fertilizer for rice；grain yield；fertilization method；physiology

中圖分類號(hào)：S511.062

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-874X（2016）01-0005-06

收稿日期：2015-08-31

基金項(xiàng)目：湖北省支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2015BHE023）；國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203032）；湖北省新農(nóng)村發(fā)展研究院（長(zhǎng)江大學(xué)）開放基金（2014CXJ01）

作者簡(jiǎn)介：林磊（1994-），男，在讀碩士生，E-mail：529131626@qq.com

通訊作者：盧碧林（1968-），男，碩士，教授，E-mail：blin9921@sina.com.