鄧安鳳楊從黨陳清華施云陳躍楷李叢英徐世林毛桂祥李貴勇夏瓊梅朱海平
(1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,昆明 650200;2云南省宜良縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,云南 宜良 652100;第一作者:kevin4248@126.com;*通訊作者:yangcd2005@163.com)
不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻的產(chǎn)量及群體光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響
鄧安鳳1楊從黨1*陳清華2施云2陳躍楷2李叢英2徐世林2毛桂祥2李貴勇1夏瓊梅1朱海平1
(1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所,昆明 650200;2云南省宜良縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,云南 宜良 652100;第一作者:kevin4248@126.com;*通訊作者:yangcd2005@163.com)
以常規(guī)粳稻品種云粳41為試驗(yàn)材料,采用兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì),研究不同密度下水稻一次性施用控釋肥和分次施用尿素對(duì)直播稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、群體光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響,并探討了不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻的產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量之間的相關(guān)性。結(jié)果表明:(1)不同施肥方式下,密度相同時(shí),分次施肥的處理比控釋肥一次性基施的處理和不施肥對(duì)照增產(chǎn),產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加,分次施肥處理的產(chǎn)量顯著高于控釋肥一次性基施的處理;在相同氮肥條件下,直播稻產(chǎn)量隨著直播密度的增加而降低,以基本苗2萬/667 m2的處理產(chǎn)量最高,6萬/667 m2的處理產(chǎn)量居中,10萬/667 m2的處理產(chǎn)量最低。(2)在施用控釋肥的處理中,密度相同時(shí),增加施氮量能夠顯著提高直播稻的有效穗數(shù)和每穗穎花數(shù);施氮量相同時(shí),單位面積有效穗數(shù)隨密度的增加而提高,每穗穎花數(shù)剛好相反。單位面積穎花量和實(shí)際產(chǎn)量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。在形成適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗穎花量,從而增加單位面積的穎花量是提高直播稻產(chǎn)量的主要途徑。(3)當(dāng)密度相同時(shí),抽穗至成熟期總干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率、群體葉面積和總穎花數(shù)都隨著施氮量的增加而提高。本試驗(yàn)中,以精確定量栽培技術(shù)為核心的分次施肥A1RPQ4處理的群體結(jié)構(gòu)優(yōu)于其他處理,群體莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)最為平穩(wěn),抽穗期至成熟期的總干物質(zhì)積累量、穎花/葉比和粒質(zhì)量/葉比最大,產(chǎn)量最高,達(dá)到875.14 kg/667 m2。
直播稻;施肥方式;密度;產(chǎn)量;群體;干物質(zhì)生產(chǎn)
云南是農(nóng)業(yè)大省,水稻是其第一大優(yōu)勢(shì)作物,以1/ 4的耕地面積生產(chǎn)出40%的糧食總產(chǎn),全省2/3的人口以大米為主食。目前,云南省水稻種植方式主要以手工插秧和機(jī)插秧為主。近年來,隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,各地采取了糧田適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),提高了農(nóng)田機(jī)械化水平,加上農(nóng)田高效化學(xué)除草劑的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了直播稻的應(yīng)用與發(fā)展,并已在全國(guó)12個(gè)省市推廣應(yīng)用,表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)增效作用[1]。在南方稻區(qū),特別是在上海、江蘇、廣東、浙江、安徽等沿海地區(qū),直播稻面積迅速擴(kuò)大[2]?;糁醒蟮萚3-6]通過對(duì)播期、種植方式和氮肥施用技術(shù)等的研究,初步探明了直播稻光合物質(zhì)生產(chǎn)特性、氮素吸收利用特性。但是,就云南高原特殊的氣候、生態(tài)和地理?xiàng)l件而言,有關(guān)當(dāng)?shù)刂辈サ鞠嚓P(guān)配套研究較少,氮肥的施用方式大多沿用移栽稻高產(chǎn)栽培管理方式進(jìn)行。
直播稻省去了移栽環(huán)節(jié),無返青期,導(dǎo)致前期生長(zhǎng)環(huán)境與移栽稻不同,其氮素營(yíng)養(yǎng)特性也必然發(fā)生改變。氮素是對(duì)水稻產(chǎn)量最為敏感的限制因素之一[7]。丁華萍等[8]研究表明,水稻氮肥分次施入能夠滿足水稻不同生育時(shí)期的生長(zhǎng)需要,提高水稻的產(chǎn)量。近年來,國(guó)內(nèi)外研究者將水稻專用營(yíng)養(yǎng)技術(shù)與養(yǎng)分控釋技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出了水稻控釋肥料,實(shí)現(xiàn)了一季水稻只施一次肥[9]。控釋肥具有養(yǎng)分供應(yīng)期長(zhǎng)、利用率高、省肥省工等特點(diǎn)。有關(guān)水稻控釋肥料的研究目前已有較多報(bào)道,但有關(guān)控釋肥對(duì)直播稻的產(chǎn)量及群體質(zhì)量影響的研究報(bào)道較少。本研究通過探索不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻的產(chǎn)量及群體光合物質(zhì)生產(chǎn)的影響,旨在明確直播稻高產(chǎn)栽培的密度及合理的施肥方法,為直播稻生產(chǎn)提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2016年在云南省昆明市宜良縣福誼社區(qū)上敦子村進(jìn)行,試驗(yàn)材料為適宜當(dāng)?shù)刂辈サ闹魍瞥R?guī)粳稻品種云粳41。前作為蠶豆。試驗(yàn)田土壤理化性質(zhì):pH值7.59,有機(jī)質(zhì)37.3 g/kg,水解氮142.2 mg/kg,有效磷32.9 mg/kg,速效鉀137 mg/kg,全氮2.06 g/kg,全磷1.12 g/kg,全鉀24.45 g/kg。水稻控釋肥選用生產(chǎn)上大面積使用的“榕風(fēng)牌”水稻一次性控釋肥,其N、P、K含量比例為28∶5∶8。氮肥統(tǒng)一用氮含量為46%的尿素,磷肥采用P2O5含量為16.0%的過磷酸鈣,鉀肥采用K2O含量為50.0%的硫酸鉀。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)為兩因素試驗(yàn),采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。以直播密度(A)為主區(qū),施肥方式(B)為副區(qū)。
直播密度設(shè)置每667 m2基本苗2萬、6萬、10萬3個(gè)水平,以A1、A2、A3表示。
施肥方式設(shè)5個(gè)處理:CK0,不施肥;RCF1,施水稻控釋肥42.9 kg/667 m2(折合純N 12 kg/667 m2),一次性作基肥施入;RCF2,施水稻控釋肥60.7 kg/667 m2(折合純N 17 kg/667 m2),一次性作基肥施入;RCF3,施水稻控釋肥78.6 kg/667 m2(折合純N 22 kg/667 m2),一次性作基肥施入;RPQ4,以精確定量栽培技術(shù)為核心的分次施肥,氮肥施用量為22 kg/667 m2(施用氮含量為46%的尿素47.83 kg/667 m2),其中基肥占30%,“斷奶肥”(1葉1心)占10%,分蘗肥(2葉1心)10%,穗肥占50%,于倒4葉、倒2葉各施25%。除對(duì)照外,其他處理統(tǒng)一施過磷酸鈣50 kg/667 m2(即P2O510 kg/667 m2)、硫酸鉀20 kg/667 m2,其中磷肥一次性作基肥施用,鉀肥分底肥和促花肥施用,各施50%。其他措施均按精確定量高產(chǎn)栽培要求進(jìn)行管理。
1.3 試驗(yàn)方法
為提高播種質(zhì)量,播前進(jìn)行種子處理:一是播前曬種,選晴天曬1~2 d;二是種子消毒和浸種,用“咪鮮胺”浸種72 h,采用人工旱直播進(jìn)行播種。行距為26.4 cm,株距16.5 cm,小區(qū)面積7.84 m2。各小區(qū)之間用隔水板隔離以防肥水竄流,預(yù)留排灌口單獨(dú)排灌。于3葉期人工定苗,通過調(diào)節(jié)株距確定密度。試驗(yàn)于4月20日播種,4月29日揭膜覆水(1葉1心),5月9日人工定苗(3葉1心),9月8日收獲。全生育期141 d。
試驗(yàn)主區(qū)面積39.20 m2,副區(qū)面積7.84 m2,一共15個(gè)處理,3次重復(fù),共計(jì)45個(gè)小區(qū),隨機(jī)排列。區(qū)組間走道寬50 cm;小區(qū)間走道寬30 cm。小區(qū)四周至少設(shè)4行以上的保護(hù)行。
水漿管理:濕潤(rùn)出苗;3葉期至有效分蘗臨界葉齡期保持淺水層;有效分蘗臨界葉齡期至倒3葉期多次適度輕擱田;穗分化至抽穗期間隙灌溉保持田間濕潤(rùn);抽穗后保持淺水層;成熟前7d斷水。
1.4 調(diào)查內(nèi)容與測(cè)定方法
1.4.1 葉齡及莖蘗動(dòng)態(tài)
從3葉期起,每小區(qū)定10個(gè)單株,記載葉齡。從4葉期起每隔7 d調(diào)查各小區(qū)的莖蘗數(shù),連續(xù)調(diào)查10叢,直至抽穗。
1.4.2 干物質(zhì)量及葉面積
N-n期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、成熟期每小區(qū)調(diào)查100株穗數(shù),取接近平均莖蘗數(shù)稻株3株,在105℃下殺青30 min,后在80℃下烘干48 h至恒質(zhì)量,分莖、葉、穗3部分分別裝袋稱重。分別于拔節(jié)期和抽穗期各小區(qū)選擇生長(zhǎng)基本一致的植株3株,利用LI-3100葉面積儀測(cè)定N-n期、拔節(jié)期葉面積,抽穗期上3葉葉面積和其余葉葉面積,并計(jì)算葉面積指數(shù)。
1.4.3 成熟期考種
直播稻成熟時(shí),按平均有效穗數(shù)每個(gè)小區(qū)取3叢進(jìn)行考種,分別測(cè)量每叢有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率等。
1.4.4 產(chǎn)量
在直播稻成熟時(shí),對(duì)每個(gè)小區(qū)進(jìn)行實(shí)收計(jì)產(chǎn),曬干后測(cè)定含水量(粳稻以14.5%計(jì))及雜質(zhì)率后折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的實(shí)際產(chǎn)量。
1.5 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)方法
群體生長(zhǎng)率[g/(m2·d)]=(W2-W1)/(t2-t1)。式中,W1和W2為前后2次測(cè)定的干物質(zhì)量,t1和t2為前后2次測(cè)定的時(shí)間。
穎花/葉(朵/cm2)=總穎花數(shù)/抽穗期葉面積;實(shí)粒/葉(粒/cm2)=總實(shí)粒數(shù)/抽穗期葉面積;粒質(zhì)量/葉(mg/ cm2)=籽粒產(chǎn)量/抽穗期葉面積。
運(yùn)用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、計(jì)算與作圖;運(yùn)用DPS 7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。
2.1 不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
由表1可以看出,在直播密度相同時(shí),隨著施氮量的增加水稻產(chǎn)量也隨之增加;所有分次施肥的處理組合都比一次性施用控釋肥的組合和不施肥對(duì)照增產(chǎn),且增產(chǎn)幅度較大。其中,A1RPQ4處理實(shí)際產(chǎn)量為875.14 kg/667 m2,比不施肥對(duì)照增產(chǎn)48.69%。此外,在每個(gè)主處理中的施肥處理都比不施肥對(duì)照增產(chǎn),增產(chǎn)幅度較大,差異達(dá)極顯著水平;在施氮量相同時(shí),水稻產(chǎn)量隨著直播密度的增加反而降低,表現(xiàn)為A1>A2>A3。方差分析結(jié)果表明,直播稻不同直播密度處理間產(chǎn)量差異極顯著(F=29.97**);不同施N量處理間產(chǎn)量差異極顯著(F=58.12**);不同密度和肥料互作間產(chǎn)量差異同樣極顯著(F=2.50**)。
在直播密度相同時(shí),增加施氮量能夠同時(shí)顯著提高水稻有效穗數(shù)和每穗穎花數(shù)(穗總粒數(shù));而控釋肥一次性基施處理隨著控釋肥用量的增加,結(jié)實(shí)率和千粒重反而呈現(xiàn)出不同程度的下降,但差異不顯著,這點(diǎn)與羅來君等[10]的研究結(jié)果相吻合。各施氮量相同時(shí),單位面積直播稻的有效穗數(shù)隨基本苗的增加而提高,每穗穎花數(shù)(穗總粒數(shù))剛好相反,隨著基本苗的增加而降低。這與彭斌等[11]的研究結(jié)果一致。有效穗數(shù)最多的是A3RCF3處理,達(dá)到了37.39萬/667 m2,A1CK0處理最低,只有20.10萬/667 m2;每穗穎花數(shù)(穗總粒數(shù))、實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率最高的是A1RPQ4處理,分別為132.43粒、116粒和87.48%,和實(shí)際產(chǎn)量位次一致。
2.2 直播稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)關(guān)系
從表2可以看出,每穗穎花數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,與單位面積穎花量、實(shí)際產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系;每穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、單位面積穎花量、實(shí)際產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系。單位面積穎花量和實(shí)際產(chǎn)量之間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。因此,在形成適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上提高每穗穎花量,從而增加單位面積的穎花量是提高直播稻產(chǎn)量的主要途徑[11]。
表3 不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻分蘗的影響
圖1 不同處理間的莖蘗動(dòng)態(tài)變化
2.3 不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻群體莖蘗動(dòng)態(tài)的影響
如圖1所示,不施肥空白處理CK0莖蘗數(shù)明顯低于各施肥處理。隨著水稻生育進(jìn)程的推進(jìn),水稻的莖蘗數(shù)呈現(xiàn)“S”型曲線,即以拔節(jié)期(播種后55 d左右)為拐點(diǎn),呈現(xiàn)先增加后迅速下降的趨勢(shì)。
由圖1和表3可以看出,當(dāng)直播密度相同時(shí),增加施N量能夠同時(shí)提高直播稻高峰苗數(shù)、分蘗速率。在施控釋肥處理中,隨著控釋肥用量的增加,直播稻分蘗增加和群體快速發(fā)育,同時(shí)高峰苗數(shù)也增加,但是其后期分蘗消亡較快,成穗率反而較低,整個(gè)生育期莖蘗動(dòng)態(tài)變化幅度大;施N量相同時(shí),單位面積水稻高峰苗數(shù)隨基本苗的增加而提高,A3RCF3處理的高峰苗數(shù)最高,達(dá)到了58.51萬/667 m2。相對(duì)于控釋肥一次性基施而言,分次施肥處理的高峰苗數(shù)增長(zhǎng)較為平緩。趙鋒等[12]研究認(rèn)為,適當(dāng)降低基肥和分蘗肥的用量,將氮肥的施用時(shí)間適當(dāng)向后移,水稻群體的莖蘗動(dòng)態(tài)變化會(huì)相對(duì)平穩(wěn),群體結(jié)構(gòu)也比較合理,有效分蘗高即成穗率高,從而保證了稻穗的更好發(fā)育,有助于產(chǎn)量的提高。本研究中,產(chǎn)量最高的是分次施肥處理A1RPQ4,其在整個(gè)生育期中莖蘗動(dòng)態(tài)變化最為平緩,表明其有效分蘗率高,后期死亡分蘗較少,成穗率高。
2.4 不同施肥方式對(duì)不同密度下直播稻結(jié)實(shí)期群體質(zhì)量的影響
2.4.1 對(duì)結(jié)實(shí)期群體光合物質(zhì)積累的影響
由表4可以看出,抽穗期和成熟期干物質(zhì)量最高的是A1RCF3處理,不施肥的空白對(duì)照(CK0)最低。抽穗期至成熟期總干物質(zhì)積累量最大的是A2RPQ4處理,和實(shí)際產(chǎn)量結(jié)果表現(xiàn)一致,為705.88 kg/667 m2,比A1CK0處理的總干物質(zhì)積累量極顯著增加。說明直播密度相同時(shí),抽穗至成熟期總干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率都隨著施N量的增加而提高,在同樣施N肥22 kg/ 667 m2的情況下,分次施肥處理的總干物質(zhì)積累量要高于控釋肥一次性基施的處理;群體生長(zhǎng)速率兩者無顯著差異。表明抽穗至成熟期的干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量呈極顯著相關(guān),產(chǎn)量主要決定于結(jié)實(shí)期的群體光合物質(zhì)積累量[13]。
2.4.2 對(duì)群體葉面積和群體粒/葉比的影響
表4 直播稻抽穗期至成熟期總干物質(zhì)積累量
表5 直播稻群體葉面積和群體粒/葉比
從表5可以看出,A1CK0處理的葉面積和總穎花數(shù)最低;當(dāng)直播密度相同時(shí),施用控釋肥的處理群體葉面積和總穎花數(shù)都隨著施氮量的增加而增加。在同樣施N肥22 kg/667 m2的情況下,控釋肥一次性基施的處理群體葉面積和總穎花數(shù)均高于分次施肥處理。其中,群體葉面積差異顯著,總穎花數(shù)差異不顯著。A1RPQ4處理的群體葉面積和總穎花數(shù)雖不是最大的,但因?yàn)槿后w結(jié)構(gòu)比較合理,有效分蘗高即成穗率高,從而保證了稻穗的更好發(fā)育,群體實(shí)粒數(shù)較高,使得整個(gè)群體的穎花/葉比、粒質(zhì)量/葉比最大,分別達(dá)到了1.12朵/cm2和28.23 mg/cm2,實(shí)粒/葉比也比較高,達(dá)到了0.56粒/cm2,所以產(chǎn)量高。
控釋肥是一類通過對(duì)肥料改型改性限制養(yǎng)分快速釋放,延長(zhǎng)養(yǎng)分有效供應(yīng)期的肥料。不同改型改性技術(shù),控釋肥的養(yǎng)分釋放速率、供應(yīng)強(qiáng)度均不相同,從而直接影響到作物的形態(tài)發(fā)育與產(chǎn)量特征。大量研究[14-15]表明,控釋肥可以提高水稻的產(chǎn)量,同時(shí)還可以提高肥料的利用率,減少施肥量和環(huán)境污染。謝春生等[16]研究表明,控釋材料的選用至關(guān)重要,該類材料對(duì)養(yǎng)分的控制在水稻移栽初期不能過于嚴(yán)密,否則易導(dǎo)致分蘗不足,成穗數(shù)少,出現(xiàn)嚴(yán)重減產(chǎn)問題。同時(shí),控釋材料對(duì)養(yǎng)分的控制又要能滿足水稻本田期對(duì)養(yǎng)分的需求,否則將導(dǎo)致后期營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,出現(xiàn)早衰減產(chǎn)現(xiàn)象。本試驗(yàn)的研究結(jié)果表明,直播稻在不同密度下,所有控釋肥一次性基施處理和分次施肥處理都比不施肥的空白對(duì)照(CK0)增產(chǎn),且增產(chǎn)幅度大,為26.43%~48.69%。從產(chǎn)量方差分析的結(jié)果來看,直播稻不同直播密度處理間產(chǎn)量差異極顯著(F=29.97**);不同施N量處理間產(chǎn)量差異極顯著(F=58.12**);不同密度、肥料互作同樣極顯著(F=2.50**)。當(dāng)直播密度相同時(shí),所有以精確定量栽培技術(shù)為核心的分次施肥處理都比控釋肥一次性基施的組合和空白對(duì)照增產(chǎn),增產(chǎn)幅度較大。其中,A1RPQ4處理的實(shí)際產(chǎn)量最高,達(dá)到了875.14 kg/667 m2,與實(shí)際產(chǎn)量排名第2的控釋肥一次性基施處理A1RCF3產(chǎn)量差異顯著。邢曉鳴等[17]認(rèn)為,緩控釋肥肥力釋放速率受肥料類型和包膜種類以及外界環(huán)境的影響,溫度是外界環(huán)境中影響緩控釋肥釋放速率的主要因素。本試驗(yàn)研究中,控釋肥一次性基施處理出現(xiàn)了養(yǎng)分釋放較快,后期供肥不足,葉片早衰的現(xiàn)象。這可能與控釋肥選用的控釋材料有關(guān),也可能與一次性施用控釋肥基施時(shí)的氣溫較高有關(guān),導(dǎo)致控釋肥養(yǎng)分釋放加快,致使直播稻生長(zhǎng)前、中期吸氮量顯著大于分次施肥處理,無效分蘗增多,后期分蘗消亡較快,整個(gè)生育期莖蘗動(dòng)態(tài)變化幅度大,成穗率較低,后期供肥不足,葉片早衰,反而不利于籽粒的形成。
科學(xué)合理的肥料施用是獲取直播稻高產(chǎn)的重要栽培措施,其關(guān)鍵是通過協(xié)調(diào)群體和個(gè)體生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)增穗、增粒、增重和高產(chǎn)[18]。程慧等[19]認(rèn)為,直播稻前期分蘗早而快,養(yǎng)分消耗多,需要適當(dāng)多施肥;中期易產(chǎn)生群體過大的現(xiàn)象,故需要適當(dāng)控制施肥;后期早衰傾向較移栽稻明顯,故需適當(dāng)補(bǔ)肥。本試驗(yàn)研究中,以精確定量栽培技術(shù)為核心的分次施肥方法,采取“前促、中控、后補(bǔ)”的施肥原則,在施足底肥的基礎(chǔ)上,少施分蘗肥,后期施好促花肥和保花肥,總體把握平衡施肥,肥力釋放均勻,能滿足直播稻各時(shí)期生長(zhǎng)需求,更有利于高產(chǎn)形成;整個(gè)生育期中群體莖蘗消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)最為平穩(wěn),群體結(jié)構(gòu)合理,保證了稻穗的更好發(fā)育,致使群體總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、成穗率最高;抽穗期至成熟期的干物質(zhì)積累量大,整個(gè)群體的穎花/葉比、粒質(zhì)量/葉比高。
周昌宇等[20]認(rèn)為,直播稻分蘗早、節(jié)位低,早發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯,宜以多穗增產(chǎn)。陸崢嶸等[21]指出,降低直播稻密度有利于優(yōu)化群體結(jié)構(gòu),增加后期光合能力,提高光合積累從而有利于高產(chǎn)。吳桂成等[22-23]認(rèn)為,水稻進(jìn)一步提高產(chǎn)量的主要技術(shù)手段是在穩(wěn)定千粒重和結(jié)實(shí)率的基礎(chǔ)上,提高穎花量,即穎花量是制約產(chǎn)量提高的主要因素。本研究結(jié)果和前人的報(bào)道[21-23]一致,水稻品種云粳41適宜的直播密度是2萬/667 m2基本苗,產(chǎn)量的主要限制因子是單位面積穎花量,而提高單位面積穎花量的技術(shù)關(guān)鍵是協(xié)調(diào)好穗數(shù)與粒數(shù)之間的矛盾,二者不可偏廢。在形成適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上,提高每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù),即提高單位面積穎花量是提高直播稻產(chǎn)量的主要途徑。
符建榮等[24]研究表明,當(dāng)控釋肥與速效肥按1∶1比例配施時(shí),稻谷產(chǎn)量與全部施用控釋肥的處理無顯著差異。因此,探索適宜的控釋肥和速效肥摻混比例和施用方法,降低肥料成本和提高肥料利用率,是一次性控釋肥應(yīng)用研究的重要課題。
在當(dāng)前云南省直播稻生產(chǎn)的施氮水平下,水稻品種云粳41要獲得高產(chǎn),適宜的基本苗數(shù)為2萬/667 m2,合理的施肥方式是以精確定量栽培技術(shù)為核心的分次施肥,即施氮量為22 kg/667 m2,其中基肥占30%,“斷奶肥”(1葉1心期施)占10%,分蘗肥(2葉1心期施)占10%,穗肥占50%,另施過磷酸鈣50 kg/667m2、硫酸鉀20 kg/667 m2,其中磷肥作基肥一次性施用,鉀肥作底肥和促花肥各施50%。
[1]張洪程,龔金龍.中國(guó)水稻種植機(jī)械化高產(chǎn)農(nóng)藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,47(7):1 273-1 289.
[2]吳文革,陳燁,錢銀飛,等.水稻直播栽培的發(fā)展概況與研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2006,8(4):32-36.
[3]霍中洋,姚義,張洪程,等.播期對(duì)直播稻光合物質(zhì)生產(chǎn)特征的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(13):2 592-2 606.
[4]霍中洋,姚義,張洪程,等.不同播期直播稻氮素吸收?利用效率的差異[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2012,33(4):39-45.
[5]霍中洋,李杰,張洪程,等.不同種植方式下水稻氮素吸收利用的特性[J].作物學(xué)報(bào),2012,38(10):1 908-1 919.
[6]倪竹如,陳俊偉,阮美穎.氮肥不同施用技術(shù)對(duì)直播水稻氮素吸收及其產(chǎn)量形成的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2003,17(2):123-126.
[7] Fageria N K,Baligar V C,Jones C A.Growth and mineral nutrition of field crops[M].2nd ed.Marcel Dekkar,New York,1997.
[8]丁華萍,陳斌,吉訓(xùn)風(fēng),等.氮肥運(yùn)籌對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量、效益及肥料利用率的影響[J].中國(guó)稻米,2014,20(1):92-93.
[9]梁邦.緩/控釋肥料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2013,24(5):77-80.
[10]羅來君,宋光鋒,嚴(yán)亞東,等.密度和肥料對(duì)水直播稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響試驗(yàn)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(10):125-128.
[11]彭斌,王國(guó)忠,陸崢嶸,等.肥料密度對(duì)直播水稻“武運(yùn)粳8號(hào)”產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003,19(3):157-162.
[12]趙鋒,程建平,張國(guó)忠,等.氮肥運(yùn)籌和秸稈還田對(duì)直播稻氮素利用和產(chǎn)量的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(18):3 701-3 704.
[13]凌啟鴻,張洪程,丁艷鋒,等.水稻精確定量栽培理論與技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007.
[14]Peng Y,Sun Y J,Jiang M J,et al.Effects of water management and slow/controlled release nitrogen fertilizer on biomass and nitrogen accumulation,translocation,and disrtibution in rice[J].Acta Agronmica Sinica,2014,40(5):859-870.
[15]唐拴虎,謝春生,孫小文,等.水稻施用控釋肥料生長(zhǎng)效應(yīng)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2004,20(2):149-151.
[16]謝春生,唐拴虎,徐培志.一次性使用控釋肥對(duì)水稻植株生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2006,12(2):177-182.
[17]邢曉鳴,李小春,丁艷鋒,等.緩控釋肥組配對(duì)機(jī)插常規(guī)粳稻群體物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(24):4 892-4 902.
[18]陳志德,王才林,趙凌,等.日本直播稻的發(fā)展及啟示[J].中國(guó)稻米,2010,16(4):37-39.
[19]程慧,榮常凱.水稻旱直播施肥技術(shù) [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007(15):148.
[20]周昌宇,吳慶法.水稻直播的應(yīng)用效果、生育特性及高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),1998(4):151-153.
[21]陸崢嶸,王國(guó)忠.密度對(duì)直播稻產(chǎn)量及群體質(zhì)量的調(diào)節(jié)效應(yīng)[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),1999,15(2):61-64.
[22]吳桂成,張洪程,錢銀飛,等.粳型超級(jí)稻產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)同規(guī)律及超高產(chǎn)特征的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(2):266-276.
[23]張洪程,吳桂成,吳文革,等.水稻“精苗穩(wěn)前、控蘗優(yōu)中、大穗強(qiáng)后”超高產(chǎn)定量化栽培模式 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(13):2 645-2 660.
[24]Fu J R,Zhu Y H,Jiang L N.Use of controlled release fertilizer for increasing N efficiency on direct seeding rice[J].Pedoshere,2001, 11(4):333-339.
Effects of Different Fertilization Methods on Yield and Photosynthetic Material Production of Direct Seeding Rice at Different Densities
DENG Anfeng1,YANG Congdang1*,CHEN Qinghua2,SHI Yun2,CHEN Yuekai2,LI Congying2,XU Shilin2,MAO Guixiang2,LI Guiyong1,XIA Qiongmei1,ZHU Haiping1
(1Institute of Food Crops,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650201,China;2Agricultural Technology Extension Center of Yiliang County,Yiliang,Yunnan 652100,China;1st author:kevin4248@126.com;*Corresponding author:yangcd2005@163.com)
A split plot design with two factors was used to study the effects of different densities and fertilization method on Yield and its components and photosynthetic matter accumulation,using conventional japonica rice variety Yungeng 41 as material.The results showed that:(1)Under the different fertilization methods,in the same density,the yields were increased with the increasing of nitrogen fertilizer,the yields of split fertilization were significantly higher than that of controlled release fertilization and the control;at the same N level,the yields were decreased with the increasing of density.(2)Under the controlled release fertilization,in the same density,the effective panicles and grains per panicle were increased with the increasing of nitrogen fertilizer significantly;at the same N level,the effective panicles were increased with the increasing of density,but the grains per panicle were opposite.There are significantly positive relationship between spikelet number per unit area and the yield.Increasing the spikelets per panicle based on suitable panicle number,thus could increase the spikelet number per unit area,which is the main way to improve rice yield.(3)In the same density,the total dry matter accumulation from heading to maturity,the population growth rate,leaf areas and total spikelets were increased with the amount of nitrogen.In this paper,the population structure of A1RPQ4 treatment was better than the other treatments, it had stable dynamics of tillers,higher total dry matter accumulation from heading to maturity,higher spikelet/leaf ratio,grain weight/ leaf ratio,and the yield reached 875.14 kg/667 m2.
direct seeding rice;fertilization method;density;yield;population;dry matter production
S511.062;S511.042
A
1006-8082(2017)04-0123-07
2017-06-23
農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303102;201303129);國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)(2013CB835205);云南省科技惠民專項(xiàng)(2016RA001);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0300506)