王瑜，趙慶雷，信彩云，陳博聰，劉奇華，王佳，李曰鵬，馬加清

( 1.山東省水稻研究所/山東省水稻工程技術研究中心，山東 濟南 250100；2.山東省金正大生態(tài)工程股份有限公司，山東 臨沭 276700；3.陽信縣農業(yè)局，山東 陽信 251800)

緩釋復混肥與速效氮肥配施對機插水稻產量形成的影響

王瑜1，趙慶雷1，信彩云1，陳博聰1，劉奇華1，王佳3，李曰鵬2，馬加清1

( 1.山東省水稻研究所/山東省水稻工程技術研究中心，山東 濟南 250100；2.山東省金正大生態(tài)工程股份有限公司，山東 臨沭 276700；3.陽信縣農業(yè)局，山東 陽信 251800)

試驗于2015—2016 年在山東省水稻研究所濟寧水稻試驗基地進行，以津稻263進行機插種植，試驗設置 4個處理，分別為不施氮肥對照(CK0)、常規(guī)施肥對照(CK)、緩釋復混肥處理(KSF)、緩釋復混肥與速效氮肥配施處理(KSF+N)。研究結果表明，成熟期單位面積收獲穗數(shù)以KSF+N處理(320萬穗/hm2) 最高，顯著高于其它3個處理；灌漿期KSF+N處理干物質積累顯著高于KSF處理，成熟期無顯著差異；結實率KSF+N和KSF處理比CK提高2.92%和3.93%，同時，成穗率分別顯著高于CK 14.33個和15.45個百分點；產量表現(xiàn)為KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK處理差異較小。緩釋復混肥與速效氮肥配施在提高水稻穗數(shù)、葉面積指數(shù)及產量上優(yōu)于緩釋復混肥一次性施肥處理。與常規(guī)施肥相比，緩釋復混肥與速效氮肥配施可以顯著提高水稻穗數(shù)和收獲指數(shù)。

緩釋肥；速效氮肥；配比；機插水稻；產量

AbstractThe experiment was conducted in Jining Rice Test Site of Shandong Rice Research Institute in 2015 to 2016, and the mechanical transplanting rice variety was Jindao 263. Four treatments were set up, which were CK0 (no-N fertilizer), CK (conventional fertilization), KSF (controlled release fertilizer) and KSF+N (controlled release fertilizer with available nitrogen fertilizer). The results showed that the harvested spike per unit area of KSF+N (3.2 million spikes/hm2) treatment was the highest at the mature period, which significantly higher than those of the other three treatments. At the pustulation period, the dry matter accumulation of KSF+N treatment was higher than that of KSF, while there was no significant difference at the mature period. The setting percentages of KSF + N and KSF increased by 2.92% and 3.93% respectively than that of CK, at the same time, the earing rates were 14.33 and 15.45 percentage points higher than that of CK. The production performance was KSF+N > CK > KSF > CK0, and there was no significant difference between KSF+ N and CK treatment. The combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could more effectively improve the panicle number, leaf area index and yield of rice than that of singe fertilization of slow release fertilizer treatment. Compared with conventional fertilization, the combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could significantly increase the effective panicle number and harvest index of rice.

KeywordsControlled release fertilizer; Available nitrogen fertilizer; Mechanical transplanting rice; Yield

化肥是農業(yè)生產最基本的生產要素，也是提高作物產量的關鍵因素。自20世紀 50年代開始化肥的生產和使用，如今中國已成為化肥生產和消費大國。就氮肥而言，國外氮肥利用率為 50%～55%，中國氮肥利用率僅為 30%～35%，氮肥利用率低、大量氮素損失不僅造成資源浪費、增加生產成本，還會導致一系列環(huán)境問題[1]。

緩/控釋肥料是一類新型肥料，它能控制肥料中養(yǎng)分釋放速度，從而滿足作物生長需肥規(guī)律[2]。在 20世紀60年代末，由中國科學院南京土壤研究所首先研制出中國最早的緩釋肥——碳酸氫銨粒肥，開創(chuàng)了中國緩/控釋肥料的先河[3]。隨后，緩/控釋肥研究進入快速發(fā)展階段，主要應用在小麥、玉米、棉花、煙草、草坪、果蔬等作物上。

水稻常規(guī)施肥方法施肥量大，施肥環(huán)節(jié)包括基肥、返青肥、分蘗肥、穗肥等，費工費時，勞動效率低，且存在易導致植株早衰、倒伏、養(yǎng)分流失、污染環(huán)境等多種問題，不適合現(xiàn)代農業(yè)生產發(fā)展的需要。控釋肥具有養(yǎng)分供應期長、利用率高、省肥省工等特點。近些年來，國內外研究者將水稻專用營養(yǎng)技術與養(yǎng)分控釋技術相結合，開發(fā)出水稻控釋肥料，實現(xiàn)了一季水稻只施一次肥[4，5]。有關水稻控釋肥料應用研究目前已有較多報道，但主要集中在控釋材料的篩選、控釋肥的養(yǎng)分釋放和利用方面[4-6]，而關于控釋肥對機插水稻干物質積累、產量及產量構成因素等影響的研究報道較少。山東省水稻研究所于2015—2016年開展了緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻植株生長發(fā)育及產量影響的試驗，旨在進一步完善機插水稻高效施肥技術，為提高氮肥利用率指導農業(yè)科學施肥提供依據。

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗在山東省水稻研究所濟寧試驗站連續(xù)兩年進行。耕層土壤(0～20 cm)有機質含量為3.76 g/kg、全氮2.44 g/kg、堿解氮145.95 mg/kg、速效磷46.92 mg/kg、速效鉀270 mg/kg。

供試水稻品種：津稻263。

供試肥料：沃夫特智膜星緩釋復混肥(N 28%、P2O58%、K2O 8%)、尿素(N 46%)。

1.2試驗設計

試驗設4個處理：CK0，不施氮肥對照；CK，常規(guī)施肥，純氮用量300 kg/hm2，分基肥、分蘗肥、穗肥3次施用，施用比例2∶1∶1，施過磷酸鈣1 125 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2；KSF，施復混控釋肥750 kg/hm2；KSF+N，施復混控釋肥750 kg/hm2和75 kg/hm2尿素，一次基施。小區(qū)面積30 m2，隨機區(qū)組排列，重復3次。其他栽培管理同高產栽培田。

1.3測定項目與方法

莖蘗動態(tài)：每個處理設10個調查點，從水稻拔節(jié)期開始調查基本苗數(shù)，移栽后15天開始每7天調查單株莖蘗數(shù)直到孕穗期，并在成熟期調查穗數(shù)，計算莖蘗變化。

葉面積指數(shù)：分別于拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、灌漿中期，每小區(qū)取2穴有代表性的植株，調查各處理葉面積,計算葉面積指數(shù)。

干物質積累量：分別于拔節(jié)期、齊穗期、灌漿期、成熟期，每小區(qū)取2穴有代表性的植株，調查群體干物質質量。

產量構成因子：在成熟期每小區(qū)選取具有代表性的植株5穴，調查每穴平均株數(shù)、株高，穗數(shù)；室內考種，測定穗數(shù)、穗粒數(shù)、結實率、成穗率、千粒重，計算產量。

收獲指數(shù)=籽粒產量/干物質總量

1.4數(shù)據分析

試驗數(shù)據為兩年的平均值，運用Microsoft Excel和SPSS數(shù)據處理系統(tǒng)進行分析。

2 結果與分析

2.1緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻莖蘗數(shù)的影響

由圖1可知，各處理水稻莖蘗數(shù)隨著生育進程的推進呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，且均在移栽后42天左右時達到最大莖蘗數(shù)，各處理中CK處理莖蘗數(shù)最高，其后依次為KSF+N、KSF和CK0。0～15天內各施肥處理水稻分蘗速度無顯著差異；15～30天內，水稻分蘗速度較快，KSF+N處理分蘗發(fā)生速度顯著高于KSF處理，并早于KSF達到較高分蘗數(shù)。成熟期單位面積收獲穗數(shù)以KSF+N處理(320萬穗/hm2) 最高，顯著高于其它3個處理(表2)。可見緩釋復混肥與速效氮肥配施可保證齊穗期后的分蘗數(shù)，從而確保水稻成熟期收獲穗數(shù)及較高的成穗率。

圖1緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻莖蘗數(shù)的影響

2.2緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻葉面積指數(shù)的影響

由表1可知，水稻各生育期葉面積指數(shù)(LAI)以CK處理最高，其次為KSF+N、KSF處理；KSF+N與KSF處理在拔節(jié)期差異顯著，其余時期差異不顯著。隨著蘗肥施入，孕穗期CK處理LAI達最高。追施速效氮肥顯著提高水稻葉面積指數(shù)，緩釋復混肥與速效氮肥配施可在拔節(jié)期前促進水稻生長發(fā)育。

表1 不同施肥處理對水稻葉面積指數(shù)的影響

2.3緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻干物質積累的影響

由圖2可知，水稻各生育期干物質積累以常規(guī)施肥(CK)處理最高，除齊穗期外與其它處理差異均達顯著水平；其次為KSF+N、KSF處理；齊穗期CK、KSF+N、KSF處理的干物質積累量差異不顯著；灌漿期KSF+N處理干物質積累顯著高于KSF處理，成熟期無顯著差異。

圖2 緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻干物質積累的影響

2.4緩釋復混肥與速效氮肥配施對水稻產量的影響

由表2可知，各處理公頃穗數(shù)KSF+N處理顯著高于其它處理，CK、KSF處理間差異較??；每穗實粒數(shù)CK處理最高，KSF+N和KSF處理分別比其降低3.33%和5.65%，但結實率分別比CK處理提高2.92%和3.93%，同時，成穗率顯著高于CK處理；各處理的千粒重略有差異；產量依次表現(xiàn)為KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK處理差異不顯著。與常規(guī)施氮量處理比較，緩釋復混肥與速效氮肥配施顯著增加穗數(shù)，提高結實率和收獲指數(shù)，從而確保水稻產量。

表2不同處理水稻產量構成因素及產量

3 討論與結論

緩控釋肥對作物產量及其構成因素的影響已有較多研究，普遍認為緩控釋肥作基肥一次性施入，由于有效延緩養(yǎng)分釋放量和釋放速率與作物需肥規(guī)律基本吻合，從而有利于提高稻谷產量和生物產量的形成[7-9]。有研究表明，控釋尿素的施用可節(jié)約氮肥用量21.5%，有效穗數(shù)增加10.2%，產量提高13.6%[10]。但符建榮[11]和李敏等[12]研究認為，緩控釋肥養(yǎng)分釋放緩慢，不能滿足水稻前期需求，通過增施尿素產量明顯高于單施緩控釋肥處理。本研究表明緩釋復混肥與速效氮肥配施水稻單產最高，顯著高于緩釋復混肥處理，主要是增加了公頃穗數(shù)，提高了結實率和收獲指數(shù)，但對粒重影響不明顯，這與前人研究結果一致[11，12]。

有研究認為在水稻不同生育期中，分蘗期和孕穗期是吸氮最多的時期[13]，拔節(jié)至抽穗期是水稻的吸氮高峰[14]，水稻移栽后10～50天正是氮素養(yǎng)分需求量較大的時期。本研究結果表明，緩釋復混肥與速效氮肥配施處理15～30天內分蘗發(fā)生速度顯著高于一次性緩釋復混肥基施處理，表明緩釋復混肥與速效氮肥配施可在前期提高水稻分蘗數(shù)，確保水稻成熟期收獲穗數(shù)及較高的成穗率，提高籽粒產量。

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EffectsofCombinedApplicationofControlledReleaseFertilizerandAvailableNitrogenFertilizeronYieldFormationofMechanicalTransplantingRice

Wang Yu1，Zhao Qinglei1，Xin Caiyun1，Chen Bocong1，Liu Qihua1，Wang Jia3，Li Yuepeng2，Ma Jiaqing1

(1.ShandongRiceResearchInstitute/ShandongRiceEngineeringTechnologyResearchCenter,Jinan250100，China; 2.KingentaEcologicalEngineeringGroupCo.,Ltd.,Linshu276700,China; 3.YangxinAgriculturalBureau,Yangxin251800,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.022

2017-03-29

山東省農業(yè)重大應用創(chuàng)新項目“麥茬稻高效施肥關鍵技術研究與示范”；山東省水稻產業(yè)技術體系崗位專家

王瑜(1984—)，女，博士，從事農業(yè)生態(tài)和水稻氮肥減施方面的研究。E-mail:iris_xiaoyu@163.com

S511.062

A

1001-4942(2017)09-0118-04