孫志貴 陳慶華 劉俊健

摘要：為研究不同氮肥施用量對機插水稻分蘗特性及產量的影響，以黃華占、全兩優(yōu)681和C兩優(yōu)華占為供試材料，以不施加氮肥為對照，設置135、180、225 kg/hm2 3個氮肥水平，研究機插水稻分蘗成穗特征及對產量的影響。結果表明，機插水稻分蘗葉位較高，一次分蘗發(fā)生葉位為3/0～9/0，其中4/0～8/0葉位是成蘗的優(yōu)勢葉位，二次分蘗以4/1、5/1和6/1葉位為優(yōu)勢葉位。主要生育期內機插水稻的干物質積累量均表現(xiàn)N225>N180>N135>N0;分蘗期至拔節(jié)期、拔節(jié)期至齊穗期，凈干物質積累量隨肥力的增加而增加，齊穗期至成熟期品種間存在差異。光能透過率在分蘗時期最大，到拔節(jié)期減小，齊穗期最小，成熟期增大。產量以施氮量180 kg/hm2處理最高，與其他處理差異達顯著水平。生產上應結合品種特性，合理施肥爭取分蘗早生快發(fā)，利用機插水稻主莖和一次分蘗成穗，提高群體質量和產量。

關鍵詞：江漢平原;機插水稻;氮肥;分蘗;產量

中圖分類號： S511.06 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）07-0087-05

由于社會經(jīng)濟的發(fā)展和勞動力用工成本的增加，機插水稻已成為我國水稻生產的主要方式之一[1]。機插育秧方式的改變使得水稻秧苗素質、分蘗發(fā)生特點和對肥水的需求發(fā)生重大改變[2]。研究表明，相對于傳統(tǒng)的人工移栽秧苗，機插秧移栽葉齡小，無分蘗，莖基部不粗，根系活力較弱，秧苗綜合素質較差，加上栽插時機械對秧苗的損傷，插秧時田間水層較薄或無水層，移栽植傷較重，活棵慢，緩苗期長，但分蘗起步后，發(fā)苗快[3-6];機插水稻夠苗期和分蘗高峰期提前，高峰苗數(shù)偏高，成穗率偏低[7];機插水稻低位分蘗少[8]，有效分蘗集中，水稻不同葉位分蘗發(fā)生及成穗情況差異性很大[9]，一般中部葉位發(fā)生的分蘗位4/0～7/0為優(yōu)勢分蘗位，底部與上部葉位發(fā)生的分蘗次之[10]。

氮素是影響水稻生長發(fā)育的一個重要因素，增施氮肥對水稻群體質量和產量有顯著影響[11]。增加氮肥施用量可以增加低葉位分蘗發(fā)生和明顯提高水稻分蘗發(fā)生，有利于提高水稻產量[12]。有研究表明，水稻產量、干物質、莖蘗數(shù)、有效穗數(shù)隨著氮肥施用量在一定范圍增加而增加[13]。田永超等研究表明，作物氮素利用率往往與其體內氮素營養(yǎng)水平呈負相關，體內含氮量高時，氮素利用率低[14]。張洪程等研究表明，隨著氮肥施用量的增加，稻株吸氮量、干物質積累量、百公斤籽粒需氮量均增加[15]。

江漢平原屬于亞熱帶季風性氣候，是湖北省乃至全國的重要水稻生產區(qū)域和商品糧生產基地[16]。該區(qū)域以中秈水稻為主要種植品種，生產期光熱資源充沛。研究該區(qū)域肥力對機插水稻的分蘗發(fā)生規(guī)律和產量的影響，構建適宜的水稻群體質量和合理的施肥量，將為該區(qū)域水稻全程機械化高產高效生產和資源合理利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年在荊州市太湖農場進行，供試品種為常規(guī)稻黃華占、雜交中秈稻全兩優(yōu)681和C兩優(yōu)華占。其中全兩優(yōu)681由湖北荃銀高科種業(yè)公司提供，C兩優(yōu)華占由金色農華種業(yè)科技股份有限公司提供，黃華占由湖北種子集團提供。前茬作物為小麥，土壤肥力中等。

1.2 試驗方法

試驗于5月7日播種，6月1日移栽，使用工廠化育秧方法，采用精確定量播種器播種，每盤播干谷量75 g。栽插株行距30 cm×16 cm，每穴插3～4苗。

1.2.1 試驗設計 試驗共設計3個氮肥用量，分別為135、180、225 kg/hm2（分別標記為N135、N180、N225），以不施加氮肥為對照（標記為N0）。氮肥的基肥 ∶ 蘗肥 ∶ 穗肥比例為 6 ∶ 2 ∶ 2，磷肥一次性基施，鉀肥底肥、穗肥比例為7 ∶ 3。氮磷鉀按2 ∶ 1 ∶ 2比例施用，采用裂區(qū)設計，小區(qū)面積30 m2。肥力為主區(qū)，品種為副區(qū)，不同小區(qū)間做田埂并包膜隔離，單獨水肥管理。

1.2.2 測定分析方法

1.2.2.1 莖蘗發(fā)生與成穗調查 機插后定點定時調查記載莖蘗消長動態(tài)，每小區(qū)從第3行第3穴選定連續(xù)10穴，返青后每4 d調查1次莖蘗數(shù)，直至莖蘗數(shù)不再增加。對新發(fā)生的分蘗進行掛牌跟蹤調查，每個主莖和分蘗上掛吊牌，并記載葉位分蘗以及分蘗級數(shù)。成熟期對標記的植株按單株收獲，計算各葉位分蘗發(fā)生率和成穗率。用X/0標記葉位分蘗，X/0 指著生在主莖第X葉位上的一次分蘗，1/X分蘗指主莖第X葉位一次分蘗的第1葉位上的二次分蘗，依此類推。

葉位分蘗發(fā)生率=該蘗位分蘗實際發(fā)生數(shù)量/觀察株 數(shù)×100%;

蘗位分蘗成穗率=該蘗位分蘗成穗數(shù)/分蘗實際發(fā)生 數(shù)×100%。

1.2.2.2 干物質測定 在水稻關鍵生育期（分蘗期、拔節(jié)期、齊穗期和成熟期，下同），每小區(qū)取連續(xù)5穴，洗凈泥沙記錄莖蘗數(shù)，然后剪去根，按葉、莖+鞘、穗分開，于105 ℃殺青30 min，然后在80 ℃下烘48 h以上，冷卻至恒溫，稱干物質量。

1.2.2.3 群體透光率 在水稻關鍵生育期，利用冠層分析系統(tǒng)（Delta公司，英國）測定各小區(qū)群體冠層頂部和基部（距離地面5 cm）的太陽有效輻射，按下式計算群體太陽輻射透過率。

群體太陽輻射透過率=基部太陽總輻射量/頂部太陽光總輻射量×100%。

1.2.2.4 測產與考種 成熟期每小區(qū)取5穴，考察千粒質量、有效穗數(shù)、結實率以及每穗粒數(shù)。小區(qū)單獨收獲，脫粒曬干后，去除雜質，稱質量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016和DPS 9.5軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮水平下機插水稻的群體莖蘗動態(tài)特征

不同施氮水平下，機插水稻的群體莖蘗動態(tài)變化見圖1?？傮w上來看，機插水稻活根慢，緩苗期長。機插水稻從栽插到分蘗起步在8 d之后，但分蘗一經(jīng)起步增速特快，呈直線上升勢頭。栽后8～12 d，日增苗 11.3萬～25.1萬/hm2，12～16 d，日增苗15.7萬～31.1萬/hm2。一般高峰苗可達到417.1萬～775.4萬/hm2，最終成穗211.5萬～425.9萬/hm2，成穗率34.6%～59.1%。

不同肥力水平對機插水稻的莖蘗發(fā)生和動態(tài)變化產生不同的影響。移栽8 d后，施氮量高的處理莖蘗數(shù)高于低施氮量，其中3個品種在不同氮肥施用量下最高莖蘗數(shù)大小依次為N0 2.2 不同氮肥水平對水稻葉位分蘗發(fā)生與成穗的影響

由表1可以看出，機插水稻分蘗發(fā)生葉位較高，主要為第4葉位到第8葉位，少量的分蘗發(fā)生在第3葉位和第9葉位，其中4～8葉位發(fā)生的一次分蘗數(shù)占總一次分蘗的95%以上。二次分蘗葉位共有5個，以1/4、2/4、1/5為主。不同葉位分蘗發(fā)生率也存在差異。其中4～8葉位一次分蘗發(fā)生率高，分蘗率均達到或接近100%;二次分蘗發(fā)生率較高的葉位為1/4、1/5、1/6。從分蘗位次上看，一次分蘗的發(fā)生率明顯高于二次分蘗，體現(xiàn)了一次分蘗在水稻單株建成方面的優(yōu)勢。

不同施氮水平下機插水稻各葉位分蘗發(fā)生存在一定差異。施肥促進了第3葉位分蘗的發(fā)生。從肥力上看，機插水稻各葉位的一次分蘗和二次分蘗發(fā)生率均隨肥力的增加而增加。

從品種看，C兩優(yōu)華占分蘗發(fā)生率最高，黃華占次之，全兩優(yōu)681最低。

由表1還可以看出，氮肥對一次分蘗發(fā)生率有明顯影響，不同品種一次分蘗在一定氮肥施用量的范圍隨著氮肥施用量增加而增加，但隨著氮肥施用量進一步增加，一次分蘗發(fā)生率反而減小。二次分蘗發(fā)生率在不同氮肥下沒有明顯差異。

由表2可知，機插水稻的一次分蘗成穗的優(yōu)勢葉位為 4/0～7/0，二次分蘗成穗的葉位為1/4、2/4、1/5。不同氮肥施用量處理優(yōu)勢葉位一次分蘗的成穗率差異不明顯，但8/0葉位的一次分蘗成穗存在一定的差異，這種差異主要產生在不同品種間。不同氮肥施用量處理優(yōu)勢葉位二次分蘗的成穗率存在差異，主要表現(xiàn)為缺氮條件下，由于一次分蘗不足，有一定比例葉位的二次分蘗成穗;低氮和高氮條件下優(yōu)勢葉位的二次分蘗成穗率較低，中等肥力條件下，優(yōu)勢葉位的二次分蘗成穗率相對較高。

2.3 不同氮肥水平對機插水稻干物質積累的影響

由表3可見，主要生育期內機插水稻的干物質積累量均表現(xiàn)為N225>N180>N135>N0，表明隨著施氮量增加，干物質積累量增加，施肥有利于機插水稻植株的生長。從凈干物質積累量看，分蘗期至拔節(jié)期、拔節(jié)期至齊穗期，機插水稻的規(guī)律基本一致，表現(xiàn)為凈干物質積累量隨肥力的增加而增加，但在齊穗期至成熟期，C兩優(yōu)華占、黃華占在N180的凈干物質積累量最大，主要與這2個品種分蘗力強，在N180群體質量協(xié)調較好有關，全兩優(yōu)681在N225的凈干物質積累量大，主要與這一品種的分蘗力相對較弱、耐肥性好有關。

2.4 不同氮肥水平對機插水稻光能透過率的影響

總體來看，3個品種在分蘗時期光能透過率最大，到拔節(jié)期減小，齊穗期最小，成熟期增大。氮肥對光能透過率大小影響的順序基本上表現(xiàn)為N0>N135>N180>N225;其中在分蘗期差異最大，3個品種不施加氮肥光能透過率在27%～29%，比N135高出16.67%以上;比N180高出33.46%以上;比N225高出50.67%以上，表明在分蘗時期，隨著氮肥施用量的增加，機插稻光能透過率減少，光能利用率高;拔節(jié)期除全兩優(yōu)681以外，其他2個品種N0與N135相差不大、N180與N225相差不大;齊穗期3個品種在不同氮肥施用情況下，差異不明顯;成熟期3個品種N0光能透過率增長速度最快，而N135、N180、N225增長幅度較?。▓D2）。

2.5 不同氮肥水平對機插水稻產量及產量構成因子的影響

由圖3、圖4、圖5可知，不同施氮水平對機插稻的產量影響差異明顯，各水平間機插水稻產量差異極顯著，順序為N180>N225>N135>N0。不同品種間產量也存在差異，其中全兩優(yōu)681最低，其產量與黃華占和C兩優(yōu)華占相比差異分別達顯著和極顯著水平;C兩優(yōu)華占最高，與其他2個品種產量相比差異達到極顯著水平。不同品種對施氮量反應不同，各品種對肥力的反應存在差異，其中全兩優(yōu)681隨著施氮量的增加產量增加，但N180與N225、N135與N0間差異不顯著;C兩優(yōu)華占各施氮量間的產量順序為N180>N225>N135>N0，但N135與N0間差異不顯著;黃華占各施氮量間的產量順序為N180>N135>N225>N0，但N180、N135、N225間差異不顯著。

由表4可知，施氮量對各品種有效穗、結實率和千粒質量均帶來明顯影響，且不同施氮量對不同品種影響不完全一樣，除C兩優(yōu)華占外，隨著施氮量的增加，機插水稻的有效穗變化特征表現(xiàn)為N225>N180> N135>N0，這一現(xiàn)象表明氮素不足時機插稻有效穗不足;每穗粒數(shù)具有相反的特點。不同施氮量對千粒質量有影響，但影響的規(guī)律性不強。

3 結論與討論

本研究中機插水稻分蘗葉位較高，一次分蘗發(fā)生葉位為3/0～9/0， 4/0～8/0是成穗優(yōu)勢葉位。 二次分蘗以4/1、 5/1和6/1葉位為優(yōu)勢葉位，4/1的成穗率最高，5/1和6/1次之。

機插水稻的分蘗特性和人工移栽、直播的分蘗特性明顯不同[16-17]，與水稻機播種密度大、移栽秧齡小、秧苗素質低、機械植傷比較嚴重有關[18-21]。結合機插稻光能利用率和干物質積累特征，在機插水稻生產中，要合理利用機插水稻主莖和一次分蘗成穗，提高群體質量和產量，應爭取分蘗早生快發(fā)。

在水肥管理上，結合品種特性，本區(qū)域施氮量對黃華占以135 kg/hm2為宜，雜交稻C兩優(yōu)華占以180 kg/hm2為宜，全兩優(yōu)681以180 kg/hm2以上的施氮量為宜。增加施肥雖然有利于促進水稻分蘗，但氮肥過量易導致群體過旺，群體通風透光性能較差，植株個體質量不高，成穗率較低，后期穗粒數(shù)變少而影響產量。

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