楊成林 王麗妍

（黑龍江省農(nóng)墾總局建三江管理局大興農(nóng)場，黑龍江佳木斯156303；第一作者：yangchenglin83@163.com）

近年來，寒地稻作隨著品種的改良及各優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)措施的推廣和應(yīng)用，水稻單產(chǎn)、總產(chǎn)均有了較大幅度的提高，相應(yīng)肥料的用量也迅速增加，特別是氮肥的施用量過多[1-2]。目前，我國水稻生產(chǎn)中還存在肥料用量過大、施肥方式不合理及肥料利用率低等現(xiàn)象[3-5]，不僅影響水稻的增產(chǎn)增效，還帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題。1994年黑龍江省水田機(jī)械化研究所將側(cè)深施肥器引入試驗(yàn)成功后，水稻側(cè)深施肥插秧機(jī)開始在深施肥技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)大面積推廣應(yīng)用[6]。水稻側(cè)深施肥技術(shù)是應(yīng)用水稻側(cè)深施肥插秧機(jī)在插秧的同時(shí)將肥料定位、定量、均勻的施在秧苗的一側(cè)3 cm、深5 cm的土壤中，實(shí)現(xiàn)插秧和施肥同步進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)水稻定量、精準(zhǔn)深施肥，在黑龍江水稻生產(chǎn)大面積應(yīng)用過程中，取得了增產(chǎn)節(jié)本增效、提高肥料利用率等顯著效果。近年來，很多學(xué)者在側(cè)深施肥方式下不同施肥量對水稻生長和產(chǎn)量的影響方面做了很多研究[7-10]，但關(guān)于不同側(cè)深施肥方式對水稻生長、產(chǎn)量形成及肥料利用率等方面缺少研究。本文研究了不同側(cè)深施肥方式對寒地水稻生長及肥料利用率的影響，以期為水稻生產(chǎn)側(cè)深施肥方式的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2014-2016年在黑龍江省農(nóng)墾大興農(nóng)場科技園區(qū)水稻田進(jìn)行。水稻田土質(zhì)為草甸白漿土，pH值6.3，有機(jī)質(zhì)4.18%，堿解氮159.4 mg/kg，速效磷31.8mg/kg，速效鉀126.9 mg/kg。前茬為水稻，老稻田，秋翻地。供試水稻品種為龍粳31，主莖11葉。供試肥料：尿素（含N46%）、磷酸二銨（含N 18%；含P2O546%）、硫酸鉀（含K2O 50%）、水稻側(cè)深施專用肥（N∶P∶K=21∶15∶16）。機(jī)械為洋馬側(cè)深施肥插秧機(jī)。

表1 不同處理施肥量情況（kg/hm2）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥方式為對照（CK）、不施氮肥（N0）為參照，在施肥總量相同的條件下，設(shè)置側(cè)深施基肥（C1）、側(cè)深施蘗肥（C2）、側(cè)深基蘗同施（C3）及側(cè)深一次性施肥（C4）4種處理（表1）。N∶P∶K=2∶1.1∶1.7，按照處理進(jìn)行側(cè)深施入，其他施肥時(shí)期人工撒施，其中，基肥在最后1遍水整地前施用，返青分蘗肥在水稻4葉期施用，穗肥在水稻10葉期施用，側(cè)深一次性施肥在插秧時(shí)一次性施入全量肥料。

試驗(yàn)采取大田種植模式，4月8號播種，5月10號插秧，10月1號收獲，其他田間管理按照建三江高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行，各試驗(yàn)小區(qū)播種、插秧、取樣、收獲均在一天內(nèi)完成。采用小區(qū)對比法，3次重復(fù)，對照及每個(gè)處理均為一塊田，每個(gè)處理面積約為1 000 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。

圖1 不同處理水稻分蘗動態(tài)變化

圖2 不同處理對水稻成穗率的影響

1.3 測定項(xiàng)目

1.3.1 分蘗動態(tài)

每個(gè)小區(qū)5點(diǎn)法調(diào)查水稻分蘗數(shù)，每點(diǎn)10叢，抽穗前每隔5 d調(diào)查1次。

1.3.2 成穗率

收獲時(shí)調(diào)查有效穗數(shù)，計(jì)算成穗率。成穗率=收獲時(shí)有效穗數(shù)/最高分蘗數(shù)×100。

1.3.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

完熟期5點(diǎn)法取樣測產(chǎn)及室內(nèi)考查產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.3.4 植株氮素含量

分別于幼穗分化期、抽穗期、灌漿期（齊穗后15 d）和成熟期5點(diǎn)取樣，將葉、莖鞘、穗各部分分開，置于105℃烘箱中殺青30 min，85℃烘干至恒質(zhì)量，降至室溫分別稱其干質(zhì)量，并將樣品粉碎，采用凱氏定氮法測定水稻氮素含量。

1.3.5 氮效率的計(jì)算

氮素積累總量（TNA，kg/hm2）：單位面積植株氮素積累量的總和。

氮素農(nóng)學(xué)利用率（AE，kg/kg）=（施氮處理水稻產(chǎn)量-氮空白區(qū)處理水稻產(chǎn)量）/施氮量；

氮肥偏生產(chǎn)力（PFP，kg/kg）=施氮區(qū)稻谷產(chǎn)量/施氮量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)均為3年、3次重復(fù)的平均值。采用DPS7.05和SPSS13.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性測驗(yàn)，采用Excel 2003繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同側(cè)深施肥方式對水稻分蘗動態(tài)變化的影響

如圖1所示，側(cè)深施肥各處理均在6月4日開始分蘗，6月9日后各處理的分蘗速度均高于CK；7月9日分蘗均達(dá)到最大值，其中，C3處理的分蘗數(shù)均大于其他處理和CK，比CK增加了25%，差異達(dá)極顯著水平；C3處理和其他處理差異未達(dá)顯著水平。這說明側(cè)深施肥幾種方式在生育前期均發(fā)揮了較高的營養(yǎng)水平，有利于水稻返青，分蘗早生快發(fā)，分蘗時(shí)間相對較長，低位分蘗較多，單株分蘗數(shù)較CK增多。其中以C3處理表現(xiàn)較好。

2.2 不同側(cè)深施肥方式對水稻分蘗成穗率的影響

如圖2所示，側(cè)深施肥方式下各處理分蘗成穗率均極顯著高于CK，其中C2和C3處理的成穗率均在90%以上，C3處理成穗率最高為92.17%，顯著高于C1處理；C2處理成穗率為90.30%，顯著高于C1處理。說明側(cè)深施肥方式促進(jìn)了前期返青分蘗，減少了后期無效分蘗的發(fā)生，能顯著提高水稻分蘗成穗率，改善水稻群體質(zhì)量。

2.3 不同側(cè)深施肥方式對水稻產(chǎn)量的影響

如表2所示，各處理的單位面積有效穗數(shù)表現(xiàn)為C3＞C2＞C4＞C1＞CK＞N0，其中，C2、C3、C4處理極顯著高于CK和N0處理，但側(cè)深施肥4種方式間差異均未達(dá)顯著水平。說明側(cè)深施肥處理分蘗發(fā)生早，發(fā)生快，增加了單位面積的有效穗數(shù)。每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重表現(xiàn)為4個(gè)側(cè)深施肥處理均高于CK，但差異不顯著，側(cè)深施肥處理之間差異也未達(dá)顯著水平。

各處理產(chǎn)量表現(xiàn)為C3＞C2＞C4＞C1＞CK＞N0。其中，C2、C3處理的產(chǎn)量顯著高于CK，分別高8.31%和9.23%；C4和C1處理的產(chǎn)量與CK相比無顯著差異。各處理中，側(cè)深基蘗同施處理（C3）產(chǎn)量表現(xiàn)最好。

表2 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

表3 不同處理對水稻氮素積累的影響（kg/hm2）

圖3 不同處理對水稻氮素農(nóng)學(xué)利用率的影響

圖4 不同處理對水稻偏生產(chǎn)力的影響

2.4 不同側(cè)深施肥方式對氮素積累及利用效率的影響

2.4.1 不同側(cè)深施肥方式對水稻氮素積累量的影響

如表3所示，在幼穗分化期，側(cè)深施肥各處理均高于CK，其中，C3處理氮素積累量最高，但不同處理間差異未達(dá)顯著水平；抽穗期C3處理氮素積累量仍然最高，各側(cè)深施肥處理間無顯著差異，但C1、C2和C3處理與CK相比差異顯著；成熟期C1、C2和C3處理間差異不顯著，但顯著高于CK和C4處理，C3處理氮素積累量最高，與CK和C4處理相比分別增加了10.11%和7.33%。說明側(cè)深施肥基蘗同施方式有利于水稻氮素的吸收積累。

2.4.2 不同側(cè)深施肥方式對水稻氮素利用效率的影響

如圖3所示，各處理氮素農(nóng)學(xué)利用率表現(xiàn)為C3＞C2＞C4＞C1＞CK，所有側(cè)深施肥處理均高于CK。其中，C3處理氮素農(nóng)學(xué)利用率高達(dá)55.3%，比CK高27.3%，顯著高于C4處理和C1處理，極顯著高于CK；C2處理氮素農(nóng)學(xué)利用率達(dá)54.3%，比CK高26.0%，顯著高于C4處理和C1處理，極顯著高于CK；C3和C2處理間差異未達(dá)顯著水平。說明側(cè)深施肥方式提高了氮肥的利用率，其中側(cè)深基蘗同施和側(cè)深蘗肥施入方式效果更好。

如圖4所示，各處理氮素偏生產(chǎn)力表現(xiàn)為C3＞C2＞C4＞C1＞CK，所有側(cè)深施肥處理均極顯著高于CK，側(cè)深施肥各處理間差異未達(dá)顯著水平。其中C3處理氮素偏生產(chǎn)力高達(dá)105.5 kg/kg，比CK高20.0%。說明側(cè)深基蘗同施的施肥方式可顯著提高水稻氮肥偏生產(chǎn)力。

3 結(jié)論與討論

很多學(xué)者研究表明，在影響水稻產(chǎn)量的構(gòu)成因素中，每穗粒數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大，有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)[11-12]。白雪等[9]研究表明，側(cè)深施肥技術(shù)之所以能提高水稻產(chǎn)量，關(guān)鍵在于提高了水稻生長前期的分蘗數(shù)及分蘗成穗率，有效增加了水稻單位面積收獲穗數(shù)，但對于每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重不會造成負(fù)面的影響，從而增加了水稻的產(chǎn)量。張廣龍等[13]研究表明，側(cè)深施肥可促使水稻早返青早分蘗，收獲后側(cè)深施肥處理的平均莖蘗數(shù)比常規(guī)施肥多0.7～2.1個(gè)，增產(chǎn)的主要原因是增加了水稻的分蘗和提高了結(jié)實(shí)率。本研究結(jié)果與前人結(jié)果基本一致，4種施肥方式的側(cè)深施肥處理產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥，其中基蘗側(cè)深同施方式產(chǎn)量最高。

有研究表明，水稻產(chǎn)量的高低與成熟期氮素積累量呈拋物線關(guān)系[14]，氮素積累量也反映了水稻吸收氮素的多少。本研究發(fā)現(xiàn)，側(cè)深施肥4種方式水稻產(chǎn)量和氮素積累量均高于常規(guī)施肥對照，其中基蘗同施方式的產(chǎn)量和氮素積累量均達(dá)到最高值，說明這種側(cè)深施肥方式能促進(jìn)水稻對氮素的吸收，進(jìn)而促進(jìn)水稻產(chǎn)量的形成。水稻氮肥利用率的高低與施肥量和不同施肥時(shí)期有一定關(guān)系，有研究表明，前期施氮占總施氮的比例與氮肥利用率間呈顯著拋物線關(guān)系[15]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，側(cè)深施肥4種施肥方式均提高了氮肥的農(nóng)學(xué)利用率，而基蘗肥同施的側(cè)深施肥方式肥料利用率最高，可能是因?yàn)閭?cè)深施肥方式有利于根系的吸收利用，減少了肥料表施造成的肥料流失、揮發(fā)等，同時(shí)在影響水稻氮素利用率的生育前期提高了肥料的利用，進(jìn)而水稻一生的氮素利用率較高。

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