張愛麗 曾祥志 萬龍 楊利 劉勇 汪光友

（1南漳縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心，湖北南漳441500；2南漳縣清河農(nóng)場農(nóng)業(yè)技術推廣中心，湖北南漳441522；3湖北省農(nóng)業(yè)科學院植保土肥研究所，武漢430064；第一作者：417186837@qq.com；*通訊作者：yangligaofeinongye@163.com）

粳稻因其口感佳、出米率高、效益好等優(yōu)勢，近年來越來越受到人們的青睞，種植面積逐年擴大，種植區(qū)域也由東北地區(qū)向南方地區(qū)延伸[1-4]。湖北省屬于南北過渡區(qū)，是南方稻區(qū)少有的粳稻種植適宜區(qū)域之一，發(fā)展粳稻生產(chǎn)優(yōu)勢明顯。2012年起湖北省啟動實施水稻“秈改粳”工程，大力發(fā)展粳稻生產(chǎn)[5-7]，這也是順應農(nóng)業(yè)供給側改革發(fā)展的重要舉措，通過幾年的努力，湖北省粳稻生產(chǎn)在品種篩選引進、技術優(yōu)化、示范推廣等方面取得了一定的成績[8-12]。目前，湖北省粳稻的種植面積還很小，約占水稻種植面積的10%，發(fā)展前景十分廣闊[5]。本試驗以武育粳33為材料，在鄂北地區(qū)開展營養(yǎng)特征及施肥效應研究，旨在為該品種的種植推廣提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2016年設在南漳縣清河農(nóng)場（東經(jīng)111°56′53″，北緯31°43′59″，海拔106 m）。試驗田地勢平坦，排灌方便，土壤屬淹育型水稻土，前茬作物為小麥。

試驗前采集耕層土壤，用常規(guī)農(nóng)化分析方法[13]測定基礎土壤養(yǎng)分狀況：pH值為6.8，有機質(zhì)23.6 g/kg，堿解氮149.8 mg/kg，有效磷8.86 mg/kg，速效鉀125.4 mg/kg。

1.2試驗設計

試驗采用主要養(yǎng)分梯度下的不完全重復組合設計[14-17]，以N210P90K150為推薦施肥（OPT），共設17個處理，各處理具體見表1。其中，處理1至5設3次重復，隨機排列；處理6至17不設重復，順序排列。共27個小區(qū)，每個小區(qū)面積30 m2。小區(qū)間以土埂相隔，防肥、水互竄。以本品種為保護行，保護行施肥量按OPT施用，施肥品種和施用時期及方法同試驗處理。

表1 試驗設計

試驗所用常規(guī)氮、磷、鉀肥料分別為尿素（含N 46%，中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司生產(chǎn)）、過磷酸鈣（含P2O512%，湖北洋豐股份有限公司生產(chǎn)）、氯化鉀（含K2O 60%，德國鉀鹽公司生產(chǎn)）。其中，N肥的70%作底肥，30%在移栽成活后（栽后10 d）作追肥施；P肥全部作底肥；K肥底肥、追肥各50%，追肥在曬田復水時施入；試驗各小區(qū)（包括保護行）全部施用鋅肥、硅肥作底肥，具體用量為大粒鋅（武漢高飛農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)，含Zn 30%）6 kg/hm2和大粒硅（武漢高飛農(nóng)業(yè)有限公司，含SiO225%）75 kg/hm2。

表2 氮磷鉀養(yǎng)分對武育粳33產(chǎn)量的影響

圖1 不同施氮量對武育粳33分蘗進程的影響

1.3 試驗管理

于浸種前3 d曬種，4月25日浸種，用強氯精消毒，4月27日播種，旱育秧。播種后用碎土蓋籽，并用50%敵克松1 000倍液澆于廂面對土壤消毒，以60%丁草胺勻噴廂面作播后苗前雜草防除處理，最后用稻草薄鋪在秧床上用噴壺澆水透墑，加蓋薄膜增溫保濕。5月7日秧苗達到1葉1心時揭膜，5月9日撿出覆蓋稻草，5月13日施“斷奶肥”1.5 kg/667 m2，5月15日每667 m2秧床用15%多效唑150 g對水50 kg勻噴，控高促蘗。6月4日插秧，人工移栽，移栽規(guī)格16.7 cm×26.6 cm，生育期全程實現(xiàn)應變式水分管理[18]，其他管理同常規(guī)。

2 結果與分析

2.1 氮磷鉀對武育粳33產(chǎn)量的影響

從表2可見，OPT處理產(chǎn)量最高，平均產(chǎn)量為8 281.0 kg/hm2，與CK相比增產(chǎn)37.5%；OPT-N處理較CK僅增產(chǎn)0.4%，未達到顯著水平，而較OPT處理減產(chǎn)27.0%，差異達到極顯著水平，這說明氮的效應對該品種產(chǎn)量的影響極大。OPT-P處理較CK增產(chǎn)24.1%，而較OPT處理減產(chǎn)9.7%，且差異均達極顯著水平。OPTK處理較CK增產(chǎn)27.5%，達極顯著水平，而較OPT處理減產(chǎn)7.3%，差異亦極顯著。不施磷和不施鉀處理之間產(chǎn)量差異不大。可見，對于該品種，磷、鉀的肥料效應基本相當，其肥效遠不如氮明顯，對產(chǎn)量的貢獻表現(xiàn)為N顯著高于P和K。

2.2 不同施肥量對武育粳33生長特性的影響

2.2.1 對分蘗動態(tài)的影響

從水稻移栽后第6 d開始，對各小區(qū)定點10株進行分蘗動態(tài)調(diào)查，每間隔6～7 d調(diào)查1次。

從圖1可見，施N處理（75%N、OPT、125%N、150%N、200%N）較不施N處理（CK、OPT-N），對分蘗數(shù)的增加非常明顯，尤其在分蘗后期；對最高分蘗及有效分蘗的影響上，施N處理遠高于無N處理；75%N及OPT處理對分蘗的影響小于125%N、150%N、200%N等高N處理；高N處理中，150%N處理的最高分蘗和有效分蘗一直表現(xiàn)最高，125%N和200%N的表現(xiàn)基本一致；無N處理中，CK處理與OPT-N處理表現(xiàn)基本一致。說明氮直接影響水稻的前期生長，施氮量越大，營養(yǎng)生長越迅速，分蘗也越快，但過高的N量（200%N處理）對水稻有效分蘗作用極小。

從圖2可見，OPT-P處理表現(xiàn)為在水稻達到最高分蘗后，平緩下降至有效分蘗，與75%P處理表現(xiàn)基本一致，但75%P處理最高分蘗少，低于其他中磷和高磷處理，甚至低于OPT-P處理；2個高磷處理（150%P和200%P）都表現(xiàn)為最高分蘗多，之后逐步下降至有效分蘗。所有處理中，除無肥區(qū)（CK）分蘗少且低于其他各處理外，其他各處理盡管最高分蘗差別較大，但最終的有效分蘗基本一致。說明磷對水稻分蘗起著重要的促進作用，但施磷量的多少除對最高分蘗數(shù)有影響外，對最終有效分蘗的形成并無明顯區(qū)別，過多的磷對增加分蘗沒有太大的積極作用。

圖2 不同施P量對武育粳33分蘗進程的影響

圖3 不同施K量對武育粳33分蘗進程的影響

從圖3可見，隨著生育進程的推進，分蘗數(shù)量上，有低鉀區(qū)（K=0～112.5 kg/hm2）低于中鉀區(qū)和高鉀區(qū)（K=150～300 kg/hm2）的趨勢，在分蘗后期，施鉀處理的分蘗數(shù)增加不大，基本趨于平緩，最終的有效分蘗數(shù)各個處理也幾乎驚人的一致。說明鉀對水稻的營養(yǎng)生長作用明顯，但過多的鉀素施用似乎并不能影響和改變水稻分蘗數(shù)。

2.2.2 對株高的影響

從圖4可以看出，在水稻生長前期，不同施氮量處理都能使株高增加，不過增加并不明顯，到了營養(yǎng)生長的中后期，株高增加更快更明顯，高N處理（150%N、200%N）明顯高于低N處理（75%N、OPT）。說明氮對水稻株高的影響較大。

從圖5可見，除無肥區(qū)（CK）水稻株高一直是最矮外，在不同生育時期，不同施磷量的處理在株高上差異不明顯，尤其是到了營養(yǎng)生長的中后期。說明磷對水稻株高的影響并不大。

從圖6可見，鉀對水稻株高的影響沒有規(guī)律性，除無肥處理（CK）水稻株高最矮外，無鉀（OPT-K）和低鉀（75%K）處理區(qū)的水稻株高也較高，而高鉀處理中，除150%K處理株高較高之外，125%K和200%K的處理反而還低于其他各處理。說明鉀肥對武育粳33株高的影響并不大。

圖4 不同施N量對武育粳33株高的影響

圖5 不同施P量對武育粳33株高的影響

圖6 不同施K量對武育粳33株高的影響

2.2.3 不同施肥量對武育粳33產(chǎn)量構成因子的影響

從表3可見，與OPT-N處理相比，各施氮處理有效穗數(shù)增加顯著，在150%N時達到最高點，之后隨施氮量增加，有效穗數(shù)下降；實粒數(shù)方面，以低、中氮處理（75%N、OPT）較高，之后隨施氮量增加，實粒數(shù)下降；結實率隨施氮量的增加而增加，在150%N時達到最高點，之后施氮量增加結實率略有下降；產(chǎn)量方面，理論產(chǎn)量以150%N處理表現(xiàn)最高，實際產(chǎn)量以OPT處理表現(xiàn)最好。

從表3可以看出，與OPT-P處理相比，各施磷處理有效穗變化不大；總粒數(shù)有隨施磷量增加而增加的趨勢，到了125%P處理之后，繼續(xù)增加施磷量總粒數(shù)反而下降；實粒數(shù)則有明顯的拋物線特點，先隨施磷量的增加而增加，到了150%P處理之后，繼續(xù)增加施磷量實粒數(shù)則降低；結實率出現(xiàn)了線型加平臺的特點，125%P處理是交匯點，之前結實率隨施磷量的增加而增加，但到了125%P之后，施磷量繼續(xù)增加，結實率幾乎不變；理論產(chǎn)量是200%P的處理最高，但實際產(chǎn)量是以125%P的處理表現(xiàn)最好。

表3 不同處理間武育粳33產(chǎn)量表現(xiàn)

表4 不同生育時期武育粳33的養(yǎng)分含量

從表3可見，與OPT-K處理相比，各施鉀處理的有效穗數(shù)變化不大，只是到了150%K之后，繼續(xù)增加鉀肥用量，有效穗減少；總粒數(shù)隨施鉀量增加而增加，但到了150%K之后，繼續(xù)增施鉀肥總粒數(shù)降低；實粒數(shù)不同施鉀量處理間無顯著差異；不同施鉀量處理間的結實率規(guī)律并不明顯；理論產(chǎn)量以150%K處理最高，而實際產(chǎn)量是OPT處理表現(xiàn)最好。

2.3 武育粳33的養(yǎng)分利用特性

在水稻生長的不同生育時期，于保護行即OPT處理內(nèi)取植株樣，分析氮、磷、鉀含量，其中移栽期、返青期、拔節(jié)期、灌漿期為植株混合樣，成熟期按秸稈和籽粒分開，結果見表4。結果表明，在OPT施肥條件下，武育粳33的養(yǎng)分吸收規(guī)律為：苗期至灌漿期，植株含氮量較高，之后逐步降低，至成熟時，一部分氮進入籽粒，而秸稈中的氮含量降至最低；苗期至返青期植株含磷量下降，再又開始增加，至拔節(jié)期達最高點，之后逐步降低；含鉀量表現(xiàn)為拋物線特點，從苗期至拔節(jié)期植株含鉀量緩慢增加，拔節(jié)期之后開始緩慢下降，到了乳熟期之后，一部分鉀開始進入籽粒，植株含鉀量則迅速下降至最低。

整體上，結合其養(yǎng)分利用特性，武育粳33在生育前期（苗期至拔節(jié)期)應注重氮肥、磷肥的施用，提倡拔節(jié)期之前施用大量的氮肥和全部的磷肥，中后期應注重鉀肥的施用，以促進莖稈和籽粒對鉀素的吸收。

2.4 武育粳33的肥料效應與施肥量的確定

水稻成熟后實收計產(chǎn)，其中處理1至5為3個重復平均，處理6至17為樣方計產(chǎn)，每個小區(qū)收3個4 m2的樣方，取其平均作為小區(qū)產(chǎn)量。以實際產(chǎn)量與施肥量成圖（圖7）。并用一元二次方程進行模擬，分別得出產(chǎn)量（Y）與施肥量（X）之間的關系方程。通過模擬的三組一元二次方程，分別計算最高產(chǎn)量施肥量：當施氮量XN=273.0 kg/hm2時，有最大值Y=8 094.7 kg/hm2；當施磷量XP=99.9 kg/hm2時，有最大值Y=8 087.5 kg/hm2；當施鉀量XK=127.1 kg/hm2時，有最大值Y=8 099.5 kg/hm2。

經(jīng)濟施肥量方面，按Xe=（Px/Py-b)/2a（其中，Px為純N、P、K的養(yǎng)分價格，Py為水稻收購價格）計算，根據(jù)目前市場情況，設定Pxn=5.4元/kg，Pxp=5.2元/kg，Pxk=6.0元/kg，Py=3.2元/kg，計算得出N、P、K的經(jīng)濟施肥量分別為243.6 kg/hm2、85.9 kg/hm2和95.2 kg/hm2。

圖7 不同施肥量與產(chǎn)量效應方程

3 小結與討論

在鄂北地區(qū)中等肥力土壤上，對于粳稻品種武育粳33來說，氮、磷、鉀配合施用有明顯作用，氮的肥料效應對產(chǎn)量的影響最大，磷和鉀的肥效基本相當，對產(chǎn)量的貢獻表現(xiàn)為N顯著高于P和K?；谖溆?3的吸肥規(guī)律，提倡武育粳33在生育前期（苗期至拔節(jié)期)應注重氮肥、磷肥的施用，中后期應注重鉀肥的施用

通過模型模擬，推算出武育粳33在鄂北地區(qū)中等肥力田塊上的最高產(chǎn)量的施肥量。即在基施硅肥、鋅肥的前提下，最高產(chǎn)量的施肥量分別為N 273.0 kg/hm2、P2O599.9 kg/hm2、K2O 127.1 kg/hm2，此時產(chǎn)量在8 087.5～8099.5kg/hm2之間；按照目前市場價格，經(jīng)濟施肥量則分別為N 239.2 kg/hm2、P2O583.9 kg/hm2和K2O 90.7 kg/hm2。

結合武育粳33本試驗條件下的最高產(chǎn)量施肥量與經(jīng)濟施肥量，并參考其他的研究結果[19-21]，推薦本品種在鄂北地區(qū)中等肥力土壤條件下的施肥量為：氮（N）240～280 kg/hm2、磷（P2O5）80～100 kg/hm2、鉀（K2O）90～135 kg/hm2，同時底肥結合硅肥和鋅肥施用。

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