李翊君 聶凌利 張文 吳勇俊 鄭海飄 楊小粉 肖歡 敖和軍
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心,長沙 410128;第一作者∶396175908@qq.com;*通訊作者∶aohejun@126.com)
21世紀(jì)以來,城鎮(zhèn)擴(kuò)展等非農(nóng)利用方式導(dǎo)致中國耕地總面積逐步減少,耕地糧食生產(chǎn)力出現(xiàn)下滑[1-3]。所以,采用適宜的栽培技術(shù)提高農(nóng)田利用率顯得尤為重要[4-5]。近年來,我國水稻的灌溉方式開始從傳統(tǒng)灌溉逐步過渡到濕潤灌溉和非充分灌溉等節(jié)水灌溉方式[6]。有研究表明,間歇灌溉的水稻產(chǎn)量要高于長期淹水灌溉,可能是間歇灌溉協(xié)調(diào)了源庫關(guān)系,增加了水稻實粒數(shù),從而獲得了高產(chǎn)[7-11]。大多數(shù)研究者認(rèn)為,插秧密度對水稻產(chǎn)量有較明顯的影響[12-14]。有學(xué)者認(rèn)為,移栽密度是影響水稻產(chǎn)量的主要因素,其次是施肥方式,最后是播期[15]。適量增施氮肥可以提高水稻產(chǎn)量,但并非是越多越好,過量增施氮肥會導(dǎo)致水稻貪青晚熟,籽粒不飽滿,造成水稻減產(chǎn)[16-17]。目前有關(guān)水分、密度、施肥對水稻產(chǎn)量影響的研究主要集中在水分管理、移栽密度、肥料運(yùn)籌等單項處理方式上,而三者互作效應(yīng)對水稻產(chǎn)量形成及肥料利用率的影響的研究較少。因此,筆者設(shè)置了本試驗,現(xiàn)將結(jié)果小結(jié)如下。
供試水稻品種為湘晚秈13號(V1)和豐源優(yōu)299(V2)。
試驗地點設(shè)在湖南省衡陽縣梅花村,供試土壤肥力均勻。試驗共設(shè)2個不同水分處理∶長期淹水灌溉(W1),即田間一直有水層;間歇灌溉(W2),即田間沒有明水。密度設(shè) 3 個處理∶每 667 m2插 1.2 萬叢、1.6 萬叢和2.0萬叢,分別用D1、D2和D3表示。肥料處理設(shè)不施肥(F0)和常規(guī)施肥(F1)2個處理,F(xiàn)1處理按照N∶P2O5∶K2O 為 1∶0.5∶1 的比例施用,N 135.0 kg/hm2、P2O529.7 kg/hm2和 K2O 112.1 kg/hm2,采用分次施肥的方法,即氮肥在移栽前、分蘗中期、幼穗分化期和抽穗期施用,占比分別為55%、20%、15%和10%;磷肥在移栽前和分蘗中期各施50%;鉀肥在移栽前、分蘗中期和幼穗分化期施用,占比分別為50%、30%和20%。
試驗采用二次裂區(qū)的方法,共設(shè)72個小區(qū),每個小區(qū)面積為15 m2(長7.5 m,寬2.0 m)。播種時間為6月中旬,秧齡25~26 d,壯苗帶泥移栽,常規(guī)稻每叢栽插3~4苗,雜交稻每叢栽插2~3苗。大區(qū)間作埂,并用塑料薄膜包裹,防止大區(qū)間漏水漏肥。其他栽培措施按當(dāng)?shù)靥镩g栽培管理進(jìn)行。
由表1可知,長期淹水的處理水稻產(chǎn)量略高于間歇灌溉處理,增幅為5.48%,但差異不顯著。其他產(chǎn)量構(gòu)成因素兩種灌溉方式間的差異也不顯著。
表1 兩種不同水分處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
表2 不同密度處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
表3 施肥與不施肥對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
表4 水密互作對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
表5 水肥互作對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
表6 密肥互作對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
從表2可見,密度對水稻產(chǎn)量的影響并不顯著,隨密度增加產(chǎn)量只有小幅度的提升。在3種不同密度條件下,產(chǎn)量以D3處理最高,分別比D2、D1處理增產(chǎn)142.2 kg/hm2和 504.7 kg/hm2,增幅分別為 2.21%和8.33%。密度對產(chǎn)量構(gòu)成因子有較大影響。單位面積有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)均隨著密度的增大而呈顯著增加;結(jié)實率隨密度增加呈顯著下降的趨勢;3種密度處理千粒重差異不顯著。
從表3可以看出,常規(guī)施肥處理比不施肥處理顯著增產(chǎn),增幅為29.9%。與不施肥處理相比,常規(guī)施肥處理有效穗數(shù)明顯增加,每穗總粒數(shù)與結(jié)實率顯著降低,千粒重?zé)o顯著差異。
從表4可以看出,水密互作會影響水稻產(chǎn)量。在長期淹水的情況下,水密互作對產(chǎn)量有顯著影響,隨著密度的增大,產(chǎn)量呈上升趨勢。但是,間歇灌溉時,水密互作對產(chǎn)量影響不顯著。在同一密度下,長期淹水處理的水稻產(chǎn)量與間歇灌溉處理的水稻產(chǎn)量相比,在D1時產(chǎn)量降低2.4%,而D2時產(chǎn)量增加了7.2%,D3時產(chǎn)量增加了 14.1%。
無論是長期淹水還是間歇灌溉,隨著栽培密度的增加,水稻有效穗數(shù)顯著增加,每穗總粒數(shù)也增加。長期淹水條件下,D1處理結(jié)實率顯著高于D2、D3處理,D2和D3處理間差異不顯著;而間歇灌溉條件下,D1處理結(jié)實率顯著高于D3處理,其他處理間差異不顯著。水密互作對千粒重影響不顯著。
從表5可見,在長期淹水與常規(guī)施肥互作條件下,水稻產(chǎn)量達(dá)到最高值,為7 345.8 kg/hm2。無論是長期淹水還是間歇灌溉,常規(guī)施肥處理下的平均產(chǎn)量均明顯高于不施肥處理。無論是常規(guī)施肥還是不施肥,長期淹水處理的平均產(chǎn)量均略高于間歇灌溉處理。施不施肥對水稻有效穗數(shù)影響顯著,常規(guī)施肥處理的有效穗數(shù)比不施肥處理多23.4%~25.6%。間歇灌溉處理的有效穗數(shù)比長期淹水處理低4.2%~5.9%;每穗總粒數(shù)比長期淹水處理高1.54%~4.08%。不施肥處理的每穗總粒數(shù)比施肥處理高 15.2%~18.1%。
由表6可知,在不施肥的條件下,隨著移栽密度的增大,產(chǎn)量呈上升趨勢。在常規(guī)施肥條件下,D1、D2、D3處理產(chǎn)量無顯著差異。其中,D3F1處理的產(chǎn)量最高,為7 264.5 kg/hm2。在同一密度下,施肥處理的產(chǎn)量明顯高于不施肥處理。密肥互作對產(chǎn)量構(gòu)成因子有較大影響,與 D1F0 處理相比,D3F1、D3F0、D2F1、D2F0 和 D1F1處理的有效穗數(shù)分別提高 101.16%、48.69%、43.04%、21.23%和15.45%。在不施肥條件下,隨著密度的增加,每穗總粒數(shù)增加。無論是在常規(guī)施肥或者不施肥處理下,結(jié)實率均隨著密度的增加而降低。在密肥互作時,D1F0處理的結(jié)實率最高,為72.8%,顯著高于其他處理,其他處理的結(jié)實率無顯著差異。施肥處理的千粒重比不施肥處理提高0.85%~5.2%,在 D2F1處理下,千粒重最大。說明在施肥條件下,移栽密度過大或者過小,都會影響千粒重。
表7 水密肥互作對水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響
從表7可見,W1D3F1處理產(chǎn)量最高,為7 746.0 kg/hm2,比其他處理增產(chǎn) 7.7%~60.0%;W1D1F0 處理產(chǎn)量最低,僅4 839.0 kg/hm2。在 W1D3F1時,單位面積有效穗數(shù)最多,為 423.2 個/m2;在 W2D1F0 時,單位面積有效穗數(shù)最少,為197.0個/m2。每穗總粒數(shù)在W2D3F1下最多,為 157.6 粒;在 W2D3F0 下最少,為 25.1 粒。在W2D1F0時,結(jié)實率值最高,為74.3%,比其他處理增4.4%~28.5%。在 W1D2F1 時,千粒重最大,為 29.1 g,比最低的W2D2F0高9.4%。
水密互作時,產(chǎn)量隨著密度的增大而增加,長期淹水灌溉處理的產(chǎn)量高于間歇灌溉。有效穗數(shù)隨著密度的增加而增加,長期淹水條件下的有效穗數(shù)高于間歇灌溉。每穗總粒數(shù)隨著密度的增加而增加,結(jié)實率隨著密度的增加而降低。
水肥互作時,長期淹水處理的產(chǎn)量高于間歇灌溉處理,施肥提高了水稻的產(chǎn)量。長期淹水處理的有效穗數(shù)高于間歇灌溉處理,施肥有利于有效穗數(shù)的增加。
密肥互作下,施肥有利于產(chǎn)量的提高,產(chǎn)量隨著密度的增加而增加。施肥有利于有效穗數(shù)的形成,有效穗數(shù)隨著密度的增加而增加,而結(jié)實率隨著密度的增加而降低。
水密肥互作效應(yīng)下,產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生了一定的變化趨勢,施肥條件下明顯高于不施肥條件,但是在密度上的差異趨于平穩(wěn)趨勢。