龍瑞平朱麗芬趙麗娟李貴勇夏瓊梅朱海平帕三石尹嬌鄧安鳳楊從黨*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650205；2云南省德宏州芒市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南芒市678400；第一作者：lrp725@126.com；*通訊作者：yangcd2005@163.com）

緩釋氮肥與尿素配施對(duì)高原機(jī)插秈稻產(chǎn)量與生長(zhǎng)特性的影響

龍瑞平1朱麗芬2趙麗娟2李貴勇1夏瓊梅1朱海平1帕三石2尹嬌2鄧安鳳1楊從黨1*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650205；2云南省德宏州芒市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南芒市678400；第一作者：lrp725@126.com；*通訊作者：yangcd2005@163.com）

為了明確高原地區(qū)機(jī)插秈稻緩釋氮肥與尿素配施的最佳比例，以川谷優(yōu)7329為材料，在施氮量為150 kg/hm2和105 kg/hm2水平下，研究了4種緩釋氮肥與尿素配施比例（10∶0，7∶3，5∶5，3∶7）對(duì)機(jī)插秈稻產(chǎn)量與生長(zhǎng)特性的影響。結(jié)果表明，不同施氮量間水稻產(chǎn)量差異不顯著,緩釋氮肥與尿素配施水稻產(chǎn)量由高到低為5∶5＞10∶0＞7∶3＞3∶7。在相同比例下增加施氮量可以增加機(jī)插秈稻抽穗期高效葉片的長(zhǎng)度，提高莖蘗數(shù)和抽穗期葉面積指數(shù)，但降低了氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和粒葉比。尿素所占比例越高成穗率越低，5∶5的處理水稻表觀(guān)輸出率和氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高。高原地區(qū)機(jī)插秈稻最佳氮肥施用量為105 kg/hm2，緩釋氮肥與普通尿素配施比例為5∶5。

緩釋氮肥；機(jī)插秈稻；產(chǎn)量；生長(zhǎng)特性；高原

水稻是我國(guó)的主要糧食作物，保證水稻的種植面積與單產(chǎn)是確保我國(guó)糧食安全的重要手段。但近年來(lái)，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力向第二、三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，從事農(nóng)業(yè)的人口不斷減少，勞動(dòng)力成本不斷增加，水稻種植面積面臨減小的趨勢(shì)。因此，實(shí)行水稻輕簡(jiǎn)栽培是我國(guó)水稻發(fā)展的必然方向。水稻輕簡(jiǎn)栽培主要包括栽培技術(shù)的輕簡(jiǎn)化和管理技術(shù)的輕簡(jiǎn)化。前人在機(jī)插秧、拋秧、直播稻等輕簡(jiǎn)栽培技術(shù)方面已有了大量研究[1-3]。氮肥管理是水稻管理技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，前人研究表明，氮肥通過(guò)分次施入能夠滿(mǎn)足水稻不同生育時(shí)期的生長(zhǎng)需要，提高水稻的產(chǎn)量[4]，但施肥次數(shù)增多將增加勞動(dòng)力的投入，難以滿(mǎn)足水稻輕簡(jiǎn)栽培的要求。緩釋氮肥是一種可延緩氮素釋放速率，減少氮素?fù)p失并供植物持續(xù)吸收利用的氮肥，具有減少施肥作業(yè)次數(shù)，節(jié)省勞力和費(fèi)用的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)水稻氮肥輕簡(jiǎn)化管理的有效途徑。有關(guān)緩釋氮肥在水稻中的應(yīng)用，不同研究者的結(jié)論有所不同。邢曉鳴等[5-6]研究表明，緩釋氮肥一次性以基肥形式施入，氮肥釋放的速率基本能與水稻生長(zhǎng)發(fā)育的需肥規(guī)律同步，提高了氮素利用效率，并達(dá)到了增產(chǎn)的效果。田小海等[7]研究則表明，水稻后期物質(zhì)生產(chǎn)量大，需肥量也大，單靠緩釋氮肥“一道清”的施肥方法無(wú)法滿(mǎn)足其所需。目前對(duì)緩釋氮肥的研究主要集中在手插稻上，有關(guān)對(duì)高原地區(qū)機(jī)插稻的報(bào)道較少。本研究擬通過(guò)探索緩釋氮肥與普通尿素配施對(duì)高原地區(qū)機(jī)插秈稻生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響，明確高原地區(qū)機(jī)插秈稻緩釋氮肥與普通尿素配施的最佳比例，為機(jī)插水稻輕簡(jiǎn)施肥技術(shù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年在云南芒市進(jìn)行，該地地處低緯高原，海拔850 m，年平均氣溫19.6℃，年平均降水量1 654.6 mm，雨季（5-10月）降水量占全年降水量的89%，日照時(shí)數(shù)2 252.9 h，蒸發(fā)量1 723.6 mm，無(wú)霜期315 d。

供試水稻品種為川谷優(yōu)7329，供試肥料為山東金正大牌樹(shù)酯包衣類(lèi)緩釋氮肥（CRF，含N 44%）和普通尿素（UR，含N 46%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過(guò)調(diào)查近幾年試驗(yàn)點(diǎn)水稻高產(chǎn)氮肥（尿素）用量為120 kg/hm2純氮，所以試驗(yàn)設(shè)高氮（150 kg/hm2純氮）和低氮（105 kg/hm2純氮）2個(gè)處理，分別用N1和N2表示，緩釋氮肥∶尿素比例分別設(shè)置為10∶0、7∶3、5∶5、3∶7，分別用T1、T2、T3、T4表示，以及1個(gè)不施肥處理（CK），每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積30 m2（5 m×6 m），小區(qū)間用塑料隔板隔開(kāi)，避免竄水竄肥。施肥方法：以基肥形式一次性施入。水稻于4月8日播種，4月28日機(jī)械移栽，8月26日收獲，整個(gè)生育期統(tǒng)一進(jìn)行病蟲(chóng)草及水分管理。

表1 不同比例緩釋氮肥與尿素配施對(duì)高原機(jī)插秈稻產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及計(jì)算方法

移栽后每小區(qū)選2個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)選20叢，每隔7 d調(diào)查1次莖蘗動(dòng)態(tài)；在抽穗期普查各小區(qū)苗情，根據(jù)各小區(qū)平均水平分別選取有代表性植株3叢，用LI-3100C臺(tái)式葉面積儀測(cè)定水稻葉面積、用直尺測(cè)定株高和頂部3片葉的葉長(zhǎng)，分別將所取樣品的莖鞘和葉片于105℃殺青30 min，80℃烘箱烘至恒質(zhì)量后測(cè)定干物質(zhì)量。成熟期用抽穗期的方法取樣，將樣品進(jìn)行考種測(cè)定理論產(chǎn)量及植株的干物質(zhì)量，對(duì)小區(qū)實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

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；氮肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/ kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量；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）；表觀(guān)輸出量＝抽穗期葉（鞘、莖）干質(zhì)量-成熟期葉（鞘、莖）干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、計(jì)算與作圖；運(yùn)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)高原機(jī)插秈稻產(chǎn)量與產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的影響

從表1可以看出，施氮處理的實(shí)際產(chǎn)量要顯著高于不施氮處理，而高氮處理和低氮處理機(jī)插稻產(chǎn)量差異不顯著；在4種配施比例中，緩釋肥與尿素的比例為5∶5時(shí)（T3）水稻實(shí)際產(chǎn)量最高，比例為3∶7時(shí)（T4）實(shí)際產(chǎn)量最低，兩個(gè)處理間差異達(dá)到顯著水平。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，不施氮處理的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、穎花量和千粒重最低，施肥后各因素均有所增加，其中有效穗數(shù)、穎花量和結(jié)實(shí)率的增加達(dá)到顯著水平，但千粒重和穗粒數(shù)差異不顯著。不同施氮量間穎花量差異不顯著，而有效穗變化規(guī)律為隨著控釋氮肥所占比例增加有效穗數(shù)增加?？傮w來(lái)看，2個(gè)施氮量之間的水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素差異不顯著；不同比例緩釋肥與尿素配施對(duì)水稻的產(chǎn)量差異達(dá)到了極顯著水平，主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)差異達(dá)到極顯著水平；而兩者的互作效應(yīng)除有效穗穗差異達(dá)到顯著水平外，其余各指標(biāo)差異都不顯著。

2.2 對(duì)高原機(jī)插秈稻莖蘗成穗和氮肥利用率的影響

從圖1可以看出，不施氮處理水稻的莖蘗動(dòng)態(tài)要明顯低于各施氮處理，高氮處理的莖蘗數(shù)高于低氮處理的；相同配施比例下，高氮處理的莖蘗數(shù)明顯大于低氮處理，各處理高峰苗的大小順序?yàn)門(mén)4＞T3＞T1＞T2＞CK。

表2 不同比例緩釋氮肥與尿素配施對(duì)高原機(jī)插秈稻抽穗期的葉面積指數(shù)、粒葉比和株高的影響

圖1 不同比例緩釋氮肥與尿素配施高原機(jī)插秈稻的莖蘗動(dòng)態(tài)

圖2 不同比例緩釋氮肥與尿素配施高原機(jī)插秈稻的成穗率

從圖2來(lái)看，不施氮處理的成穗率最高，T4處理成穗率最低，在緩釋氮與尿素的配比中，尿素所占比例越高成穗率越低，各處理間成穗率差異達(dá)到顯著水平，2個(gè)施氮量間成穗率差異不大。從圖3來(lái)看，T3處理氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高，T4處理最低；在相同配比處理中，除T4處理外，低氮處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率均高于高氮處理。

2.3 對(duì)高原機(jī)插秈稻抽穗期葉片和株高的影響

圖3 不同比例緩釋氮肥與尿素配施高原機(jī)插秈稻的氮肥農(nóng)學(xué)利用率

從表2可以看出，不施氮處理的葉面積指數(shù)和高效葉面積指數(shù)最低，無(wú)論高氮處理還是低氮處理，水稻葉面積指數(shù)和高效葉面積指數(shù)最高的分別是T4處理和T3處理。不施氮處理的粒葉比高于施氮處理，施肥處理中T1處理的粒葉比最高。T2處理的株高最高，T4處理的株高最低，整體來(lái)看，緩釋肥所占比例越高株高越高。高氮處理抽穗期的葉面積指數(shù)、粒葉比、株高差異達(dá)到顯著水平，而低氮處理各處理間差異不顯著。通過(guò)方差分析，2個(gè)施氮水平之間的葉面積指數(shù)達(dá)到極顯著水平，粒葉比達(dá)到顯著水平，而株高差異不顯著；不同比例緩釋肥與尿素配施對(duì)水稻的葉面積指數(shù)和株高達(dá)到顯著水平；而施氮水平和氮肥配施的互作對(duì)水稻的葉面積指數(shù)、粒葉比和株高差異都不顯著。

圖4 不同比例緩釋氮肥與尿素配施高原機(jī)插秈稻抽穗期高效葉片長(zhǎng)

表3 不同比例緩釋氮肥與尿素配施對(duì)高原機(jī)插秈稻干物質(zhì)量和群體生長(zhǎng)率的影響

從圖4可以看出，各處理的葉長(zhǎng)為倒3葉＞倒2葉＞劍葉。高氮條件下高效葉片葉長(zhǎng)明顯高于不施氮處理，各施氮處理間差異不大；低氮條件下，倒3葉的葉長(zhǎng)差異較大，其次是倒2葉，差異最小的是劍葉，其中倒3葉各處理的葉長(zhǎng)序?yàn)門(mén)2＞T3＞T1＞T4＞CK。說(shuō)明高氮條件下各處理間高效葉葉長(zhǎng)差異不大，而在低氮條件下對(duì)倒3長(zhǎng)度的影響最大。

2.4 對(duì)高原機(jī)插秈稻干物質(zhì)量的影響

從表3可以看出，收獲期總干物質(zhì)含量最高的是T1處理，抽穗期總干物質(zhì)含量最高的是T3處理，兩個(gè)時(shí)期干物質(zhì)含量最低的是不施氮處理；抽穗期到收獲期的干物質(zhì)積累量和群體生長(zhǎng)率變化規(guī)律相同，都表現(xiàn)出T1處理最高，T3處理最低，而表觀(guān)輸出率恰好相反。通過(guò)方差分析發(fā)現(xiàn)，不同比例緩釋肥與尿素配施水稻抽穗期和收獲期總干物質(zhì)含量，以及2個(gè)時(shí)期干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率和表觀(guān)輸出率差異達(dá)到了極顯著水平，2個(gè)施氮水平間齊穗期干物質(zhì)量差異達(dá)到顯著水平，而施氮水平和氮肥配施的互作以上指標(biāo)差異都未達(dá)到顯著水平。

3 討論

緩釋氮肥是通過(guò)表面的包膜來(lái)延緩氮的釋放。大量研究表明，緩釋氮肥施用可以提高水稻產(chǎn)量[8-9]，同時(shí)還可以提高肥料的利用率[10]，減少施肥量和環(huán)境污染。但緩釋氮肥氮素釋放緩慢容易造成水稻前期肥力不足，通過(guò)緩釋氮肥與普通尿素配施能夠使作物獲得更高產(chǎn)量[11]，但對(duì)常規(guī)尿素與緩釋氮肥配施的比例不同研究者有著不同的看法。陳賢友等[12]研究表明，在施氮量為210 kg/hm2下水稻產(chǎn)量由高到低為100%緩釋尿素處理、70%緩釋尿素+30%常規(guī)尿素處理、50%緩釋尿素+50%常規(guī)尿素處理、30%緩釋尿素+70%常規(guī)尿素處理；袁嫚嫚等[13]研究表明，施氮量為180 kg/hm2，以樹(shù)脂包膜尿素和普通尿素按氮素用量7∶3比例摻混基施的處理水稻增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益最好。王海月等[14]研究表明，在施氮量為180 kg/hm2和150 kg/hm2條件下緩釋氮肥+常規(guī)尿素比例為7∶3時(shí)水稻產(chǎn)量最高。付月君等[15]研究表明，在施氮量為150 kg/hm2下一次性基施40%緩釋氮肥+60%尿素處理的水稻產(chǎn)量和氮肥利用率最高。本研究表明，在施氮量為150 kg/hm2和105 kg/hm2條件下緩釋氮肥和常規(guī)尿素比例為5:5時(shí)水稻實(shí)際產(chǎn)量最高。結(jié)合前人的研究結(jié)果來(lái)看，在緩控釋肥與尿素的最佳配比中，緩釋肥所占比例隨著總施氮量的降低而呈下降趨勢(shì)。

施氮水平會(huì)影響水稻分蘗的發(fā)生，同也會(huì)影響成穗率[16]。本研究結(jié)果表明，高氮處理的莖蘗數(shù)高于低氮處理，高峰苗的差異最大，而成穗率恰好出現(xiàn)相反趨勢(shì)，這是因?yàn)榫忈屇蛩胤柿︶尫琶黠@滯后[17]，導(dǎo)致稻田前期肥力不足分蘗較少，這與王海月等[15]的研究結(jié)果不一致。

從氮肥農(nóng)學(xué)利用效率來(lái)看，付月君等[15]研究表明，在添加40%控釋氮肥以?xún)?nèi)水稻農(nóng)學(xué)利用效率隨著控釋比例的提高而相應(yīng)提高，添加80%控釋肥是水稻農(nóng)學(xué)利用率有所下降。本研究表明，緩釋氮肥所占比例最低的處理水稻氮肥農(nóng)學(xué)利用率最低，而緩釋氮肥與常規(guī)尿素比例為5∶5時(shí)水稻氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高。

水稻抽穗期的葉面積指數(shù)、抽穗至成熟期的干物質(zhì)積累量、穎花量與產(chǎn)量有著密切的關(guān)系[18-20]，王海月等[14]研究表明，在高氮水平下，水稻的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量表現(xiàn)較好，緩釋氮肥與常規(guī)氮肥配施優(yōu)于全常規(guī)氮肥。本研究表明，高氮條件下水稻的葉面積指數(shù)、株高、葉長(zhǎng)和表觀(guān)輸出率高于低氮處理。

4 結(jié)論

不同比例緩釋肥與尿素配施對(duì)水稻產(chǎn)量的影響達(dá)到顯著水平，其中，緩釋氮肥與普通尿素比例為5∶5時(shí)氮素能滿(mǎn)足水稻不同生育時(shí)期生長(zhǎng)發(fā)育的需要，氮肥農(nóng)學(xué)利用效率高，群體長(zhǎng)勢(shì)比較合理，產(chǎn)量最高。在施氮量為150 kg/hm2和105 kg/hm2水平下，水稻抽穗期的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)含量差異達(dá)到顯著水平，但產(chǎn)量差異不顯著。綜合考慮節(jié)本增效作用，建議在高原地區(qū)機(jī)插秈稻氮肥施用量為105 kg/hm2，緩釋氮肥與普通尿素配施的比例為5∶5。

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LONG Ruiping1,ZHU Lifeng2,ZHAO Lijuan2,LI Guiyong1,XIA Qiongmei1,ZHU Haiping1,PA Sanshi2,YIN Jiao2,YANG Congdang1*
（1Food Crops Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205,China;2Mangshi Agricultural Technology Extension Center,Mangshi,Yunnan 678400,China;1st author:lrp725@126.com;*Corresponding author:yangcd2005@163.com）

In order to conform the optimal proportion of the slow-release nitrogen fertilizer and urea combined application of machine transplanting indica rice in plateau areas,using Chuanguyou 7329 as the material,the effects of the different proportion（10∶0,7∶3,5∶5 and 3∶7）on yield and growth characters of machine transplanting indica rice were studied under nitrogen application rate of 150 kg/ hm2and 105 kg/hm2.The results showed that the yield of rice under different nitrogen application rate were not significant.According to the proportion of the slow-release nitrogen fertilizer and urea combined application,the yield of machine transplanting indica rice was 5∶5＞10∶0＞7∶3＞3∶7.The increase of nitrogen application rate could increased the high effective leaf length in heading stage and improved the rice tiller number and leaf area index of heading stage,but decreased the agronomic use efficiency of nitrogen fertilizer and grain-leaf ratio at heading stage under the same proportion.In the different proportion of facilities,the higher the proportion of urea was,the lower the spike rate was.When the proportion is 5∶5,the apparent export percentage and agronomic use efficiency of nitrogen fertilizer of rice was higher.The apporopriate application rate of nitrogen fertilizer was 105 kg/hm2,and the best proportion of slow-release nitrogen fertilizer and common urea was 5∶5.

slow-release nitrogen fertilizer;machine transplanting indica rice;yield;growth characters;plateau

S511.062

A

1006-8082（2017）04-0130-06

2017－06－22

農(nóng)業(yè)部公益行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（2013031 02；201303129）；云南省科技惠民專(zhuān)項(xiàng)（2016RA001）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973”計(jì)劃）（2013CB8352 05）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0300506）