張 娜 季美娣 許 峰 徐 正

（1.常州市農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)推廣中心 江蘇常州 213001；2.常州市武進(jìn)區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 江蘇常州 213100）

水肥一體化技術(shù)是灌溉與施肥統(tǒng)一起來的灌溉水肥制度，是當(dāng)今世界公認(rèn)的一項(xiàng)可通過提高肥料利用率，從而達(dá)到節(jié)肥目的的綠色高效農(nóng)業(yè)新技術(shù)。水肥一體化減肥栽培技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家起步較早，以色列在此領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平，最早研發(fā)出水肥一體化灌溉系統(tǒng)并投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，美國的水肥一體化應(yīng)用技術(shù)也比較成熟，主要在系統(tǒng)軟件開發(fā)方面具有突出成就，在全世界處于領(lǐng)先地位。在亞洲科技比較發(fā)達(dá)的國家，如日本和韓國，通過采用實(shí)時(shí)監(jiān)控作物生長環(huán)境信息，自動(dòng)和手動(dòng)對作物進(jìn)行施肥灌溉，達(dá)到精準(zhǔn)的水肥一體化灌溉。相對于西方發(fā)達(dá)國家，我國對水肥一體化技術(shù)的研究起步較晚。

當(dāng)前，我國水肥一體化技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)是大面積推廣應(yīng)用，輻射范圍從西北到華北，從東北寒溫帶到華南亞熱帶，應(yīng)用作物涉及大田經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、苗木、花卉、大田糧食作物等。在大田糧食作物中，小麥的水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較多[1-3]。目前在黑龍江、江蘇和廣東等省，有個(gè)別地區(qū)開展了水稻水肥一體化技術(shù)的初步研究工作[4-6]。江蘇省在水肥一體化減肥栽培技術(shù)方面，揚(yáng)州大學(xué)通過盆栽試驗(yàn)和溶解施肥模擬水肥一體化灌溉施肥過程的方式，對不同追肥期、氮肥種類、氮肥用量、追肥次數(shù)及不同秸稈還田量對水稻形態(tài)指標(biāo)、生理性狀及產(chǎn)量的影響等方面做了系統(tǒng)的研究[7-9]。但是對農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中的水肥一體化減肥栽培技術(shù)研究尚缺乏。

本研究選取水稻種植水平整體較高的地區(qū)開展試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上于大田應(yīng)用水肥一體化管理，并設(shè)置不同的減氮處理，旨在明確水肥一體化條件下減施氮肥對水稻生長和產(chǎn)量的影響，為水肥一體化條件下水稻氮肥運(yùn)籌提供指導(dǎo)意見。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020年5～11月在常州市金種子農(nóng)業(yè)服務(wù)專業(yè)合作社基地進(jìn)行。試驗(yàn)田面積66 667 m2，格田為 3 333～4 000 m2，土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀含量高?；A(chǔ)地力如下：有機(jī)質(zhì)34.34 g/kg，全氮1.25 g/kg，有效磷26.64 mg/kg，速效鉀 220.80 mg/kg，pH 6.8。

供試水稻品種為優(yōu)質(zhì)食味水稻品種南粳46。各試驗(yàn)小區(qū)同步播種、同步移栽，5月17日播種，6月8日移栽，水稻全生育期水分管理時(shí)期在活棵期，灌水深度 2～3 cm。栽后 7～10 d 內(nèi)，脫水露田 2～3 次，每次露田1～2 d。分蘗期灌水深度3～5 cm，自然落干后再灌新水，如此反復(fù)。田間總莖蘗數(shù)達(dá)到19萬～20萬/畝時(shí)，脫水輕擱田3～4次，擱至田中不陷腳、田邊有裂縫、葉色褪淡。拔節(jié)至孕穗期灌水深度2～3 cm，自然落干后再灌新水。孕穗至抽穗揚(yáng)花期建立3～5 cm的水層。病蟲草害按照當(dāng)?shù)刂脖２块T出具的防治意見進(jìn)行防治。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以氮肥施用量為試驗(yàn)因素，設(shè)3個(gè)氮素（純氮） 用量， 分別為 270 kg/hm2（N18.0）、189 kg/hm2（N12.6，減量 30%）、純氮 135 kg/hm2（N9.0、減量 50%），基肥、蘗肥施用比例為 7∶3。 基肥選用配方肥（15∶15∶15）和尿素，采用插秧施肥一體機(jī)側(cè)深施肥方式施入，分蘗肥為尿素，栽后8～12 d秧苗活棵扎根后采用水肥一體機(jī)隨水灌溉一次性施用，磷鉀肥施用量與N18處理田塊保持一致，用過磷酸鈣、氯化鉀補(bǔ)足。具體氮肥施用情況見表1。

表1 氮肥施用方案（單位：kg/畝）

1.3 測定內(nèi)容與方法

株高：分別于水稻分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期，隨機(jī)量取10株測量，取平均值。葉齡和分蘗：育秧期開始記錄葉齡，每隔7 d記錄一次，移栽后同步記錄分蘗數(shù)，選取固定10株記錄，取平均值。產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素：成熟期統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，測算理論產(chǎn)量，并實(shí)收測產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 減施氮肥對水稻莖蘗數(shù)的影響

不同的氮肥處理?xiàng)l件下，莖蘗數(shù)隨著生育進(jìn)程的改變，變化趨勢一致，均為先增加后減少，表明在水肥一體化條件下，莖蘗數(shù)的變化取決于水稻生長特性，與生長進(jìn)程相關(guān)。但是在不同的生育期、不同施氮量條件下，莖蘗數(shù)差異顯著，莖蘗數(shù)隨施氮量的降低而減少。其中同一生育期，N18.0略高于N12.6處理，但差異不明顯（圖1）。

圖1 減施氮肥下水稻莖蘗數(shù)變化

2.1 減施氮肥對水稻葉齡的影響

在水肥一體化條件下，施氮量對水稻葉齡有較大影響（圖2）。其中N9葉齡顯著低于其他2個(gè)處理，N18.0、N12.6葉齡差異不顯著，說明減氮50%對水稻生長造成了不利影響。

圖2 減施氮肥下水稻葉齡變化情況

2.2 減施氮肥對水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表2可知，N12.6處理理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均最高，分別為728.90 kg/畝和728.00 kg/畝，N18.0和N12.6處理理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量相近，N9.0處理產(chǎn)量最低，理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量相比N12.6處理分別降低了20.40%、9.34%。

表2 減施氮肥對水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)均隨著施氮量降低而降低，結(jié)實(shí)率和千粒重隨著施氮量降低而呈上升趨勢。其中N18.0和N12.6的有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重接近，N18.0較N12.6各指標(biāo)增減幅分別為 0.36%、1.38%、1.95%、-0.34%、2.50%。說明在水肥一體化條件下，當(dāng)施氮量為 270 kg/hm2（N18.0）時(shí)，增穗、增穗粒數(shù)效果不明顯，反而降低了結(jié)實(shí)率和千粒重，導(dǎo)致產(chǎn)量低于施氮量為 189 kg/hm2（N12.6）的田塊。N9.0 的有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)顯著低于N18.0和N12.6，結(jié)實(shí)率和千粒重略高于N18.0和N12.6。有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重較N12.6增減幅分別為-14.88%、-8.60%、-7.74%、1.94%、0.37%。

3 結(jié)論

在水肥一體化條件下，莖蘗數(shù)的變化趨勢一致，不受施氮量的影響，說明莖蘗數(shù)變化趨勢僅取決于水稻生長特性。莖蘗數(shù)受施氮量的影響，隨施氮量的降低而減少，但在同一生育期差異不明顯，說明水稻在分蘗期前施肥，對莖蘗數(shù)影響不大。在水肥一體化條件下，施氮量對水稻葉齡有較大影響，在減氮50%的條件下，顯著低于其他2個(gè)處理，明顯造成不利影響。

本試驗(yàn)中，施氮量為189 kg/hm2時(shí)，理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均最高，為最適宜施氮量。水肥一體化條件下，減施氮肥造成有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)降低，但可提高千粒重。雖然增施氮肥有利于獲得較多的穗數(shù)，但是施氮水平過高，反而不利于產(chǎn)量的穩(wěn)定與提高，當(dāng)施氮量為270 kg/hm2（N18.0）時(shí)，增穗、增穗粒數(shù)效果不明顯，反而降低了結(jié)實(shí)率和千粒重，導(dǎo)致產(chǎn)量低于施氮量為189 kg/hm2（N12.6）的田塊。