姜恒鑫,黃 恒,汪 源,趙 燦,王維領(lǐng),霍中洋
(江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省作物栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,揚(yáng)州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009)
水稻是我國三大糧食作物之一,我國2/3 人口以稻米為主食[1-2]。提高水稻產(chǎn)量對保障我國糧食安全具有重要意義。氮肥對水稻產(chǎn)量發(fā)揮著重要的作用,我國稻田單季水稻氮肥用量為180 kg/hm2[3]。我國氮肥消費(fèi)量占世界氮肥消費(fèi)總量的30%,其中水稻生產(chǎn)消耗了近1/4 的氮肥資源[4]。近年來,我國氮肥產(chǎn)量不斷增加,成為世界第一出口大國,氮肥消費(fèi)量也逐年增加[5],但氮肥吸收利用率僅為40%[6]。氮肥的過度使用不僅造成資源浪費(fèi),更加重農(nóng)業(yè)面源污染[7]。目前,我國水稻生產(chǎn)中常用的氮肥為速效尿素,不僅肥效短、用量大、肥料利用率低,造成大量營養(yǎng)元素的浪費(fèi),對環(huán)境造成不利影響,而且需要后期追肥才能滿足作物對養(yǎng)分的需求。包膜緩釋肥是在肥料顆粒表面涂一層高分子膜,這層高分子膜可以控制養(yǎng)分的釋放,既延長肥效,又減輕了養(yǎng)分的損失,從而提高了肥料利用率[8]。相比速效氮肥,緩釋氮肥因其養(yǎng)分釋放特征與作物養(yǎng)分需求特性一致,可以提高水稻產(chǎn)量和氮素吸收利用率,減少稻田氮素?fù)p失,在水稻生產(chǎn)中被推廣。因此,科學(xué)合理施用緩釋氮肥,提高氮肥的利用效率,是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要途徑[9]。
目前,我國絕大部分地區(qū)水稻生產(chǎn)中的施肥方式為人工撒施,不僅加大了人的勞動強(qiáng)度,降低了肥料的利用率,還浪費(fèi)了資源,造成環(huán)境污染。水稻側(cè)深施肥技術(shù)是在水稻插秧的同時(shí),將肥料條狀施于秧苗側(cè)3 cm、深5 cm 的土壤中[10]。側(cè)深施肥能夠保證寒地水稻整個(gè)生育期對氮素的需求,成熟期干物質(zhì)積累量顯著增加,增加了水稻的產(chǎn)量,提高了氮肥利用率[11]。季雅嵐等[12]以秈型雜交水稻N 兩優(yōu)1998 和萬象優(yōu)華占為材料進(jìn)行水稻側(cè)深施肥技術(shù)研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)緩釋肥和復(fù)合肥作基蘗肥側(cè)深施且孕穗期追施尿素時(shí),水稻產(chǎn)量顯著高于傳統(tǒng)人工施肥處理,并且當(dāng)基蘗肥減少20%時(shí)水稻產(chǎn)量依然高于傳統(tǒng)人工施肥處理。劉紅江等[13]以常規(guī)粳稻龍粳31 為材料研究基肥側(cè)深施條件下穗肥減量施用對水稻產(chǎn)量和氮素利用率的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)緩控釋肥作基肥側(cè)深施且追施穗肥時(shí),水稻產(chǎn)量顯著提高,并且在減少10%氮肥(穗肥)時(shí),水稻不減產(chǎn),同時(shí)水稻氮素利用率提高。趙紅玉等[14]和張濱等[15]同樣以龍粳31 為材料研究側(cè)深施肥技術(shù)對寒地水稻產(chǎn)量形成的影響,發(fā)現(xiàn)在總施氮量相同的情況下,當(dāng)采用基肥側(cè)深施時(shí)水稻產(chǎn)量顯著高于常規(guī)施肥,并且當(dāng)基肥減少10%時(shí)水稻產(chǎn)量依然高于常規(guī)施肥,當(dāng)?shù)蕼p量更多時(shí),不能滿足水稻正常生長發(fā)育需求,產(chǎn)量明顯降低。懷燕等[16]研究發(fā)現(xiàn),在早稻栽培中,復(fù)合肥減量10%側(cè)深施、緩釋肥減量20%側(cè)深施或撒施都能實(shí)現(xiàn)氮肥減施穩(wěn)產(chǎn)的目的,但復(fù)合肥側(cè)深施效果好于緩釋肥側(cè)深施或撒施,這是由于早稻生長前期溫度較低,需要足夠的銨態(tài)氮供應(yīng),緩釋肥減量施用由于速效氮投入較少,影響了前期的氮肥供應(yīng);在單季晚稻栽培中,復(fù)合肥減量10%側(cè)深施或緩釋肥減量20%側(cè)深施是適宜的氮肥減施方式。綜上,目前關(guān)于水稻側(cè)深施肥的研究多以東北地區(qū)和單季早稻為主,且主要集中在產(chǎn)量和氮肥利用率方面,對稻米品質(zhì)的研究較少[16-17]。僅白雪等[18]研究發(fā)現(xiàn),側(cè)深施肥能夠通過降低稻米中蛋白質(zhì)含量,提高綜合評分,提高品質(zhì);卞景陽等[19]研究發(fā)現(xiàn),側(cè)深施肥技術(shù)可以改善稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì),增加直鏈淀粉含量,減少蛋白質(zhì)含量,對食味品質(zhì)影響較小。關(guān)于南方地區(qū)中晚稻緩釋氮肥減量側(cè)深施對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究尚未見報(bào)道。為此,以大面積推廣的優(yōu)質(zhì)食味粳稻南粳9108(遲熟)和南粳5718(中熟)為材料,研究緩釋尿素減量側(cè)深施對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,為緩釋肥側(cè)深施技術(shù)在長江中下游地區(qū)更好的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2020 年6—11 月在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院校外試驗(yàn)基地(江蘇省泰州市興化市釣魚鎮(zhèn),33°05′N、119°58′E)進(jìn)行。該地位于里下河腹部,屬北亞熱帶濕潤氣候區(qū),年平均氣溫約15 ℃,年降水量約1 024.8 mm,年日照時(shí)間約2 305.6 h,無霜期約227 d。土壤為勤泥土,質(zhì)地黏性,地力中等,土壤含有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg、全氮1.9 g/kg、速效磷13.6 mg/kg、速效鉀156.6 mg/kg。
供試水稻品種為優(yōu)質(zhì)食味粳稻南粳9108(遲熟)和南粳5718(中熟)。供試緩釋肥為樹脂包膜緩釋尿素(含N 43%),常規(guī)化肥為速效尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、氯化鉀(含K2O 60%)。
試驗(yàn)以常規(guī)施氮總量300 kg/hm2、基蘗氮肥與穗氮肥比7∶3 處理為對照(CK),分別設(shè)計(jì)側(cè)深基施緩釋尿素為CK 基蘗氮肥的100%、90%、85%、80%、75%、70%,不施分蘗肥,穗氮肥均為速效尿素,用量為CK 總量的30%(90 kg/hm2),共6 個(gè)處理,即分別設(shè)計(jì)較常規(guī)基蘗氮肥減少0、10%、15%、20%、25%、30%6個(gè)處理,各處理磷、鉀肥施用量均分別為150、240 kg/hm2,其中磷肥一次性基施,鉀肥分基肥和穗肥各50%施用(表1)。單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每處理重復(fù)3次,小區(qū)面積10 m2。處理間筑埂隔離并且在埂上覆膜隔肥,保證每個(gè)小區(qū)單獨(dú)排灌。軟盤育秧,移栽秧齡為20 d,人工模擬機(jī)插與側(cè)深施緩釋尿素,栽插行距為30 cm,株距為12 cm,每穴栽4苗。移栽時(shí)保持土壤濕潤,分蘗期保證小區(qū)淺水層;在莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)期穗數(shù)的80%時(shí),開始放水?dāng)R田;拔節(jié)至成熟期田間實(shí)行干濕交替灌溉,直至收獲前15~20 d。病蟲草害防治同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。
表1 試驗(yàn)處理與氮肥施用量Tab.1 Experimental treatment and nitrogen application rate
1.3.1 干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù) 分別于水稻拔節(jié)期、抽穗期、成熟期,按照調(diào)查的平均莖蘗數(shù)各小區(qū)采用五點(diǎn)取樣法隨機(jī)取5 株代表性樣本,用比葉重法測定葉面積,進(jìn)而計(jì)算葉面積指數(shù)和光合勢,光合勢=(L1+L2)×(t2-t1)/2,式中,L1和L2為前后2次測定的葉面積,t1和t2為前后2 次測定的時(shí)間;然后將地上部植株放置于烘箱中,在80 ℃下烘干至恒質(zhì)量,稱干質(zhì)量,計(jì)算播種至拔節(jié)、拔節(jié)至抽穗、抽穗至成熟各階段干物質(zhì)積累量。
1.3.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 在收獲前,各小區(qū)選取3 個(gè)觀察點(diǎn),連續(xù)調(diào)查5 行,每行1 m,計(jì)算有效穗數(shù);各小區(qū)按平均有效穗數(shù)取1 m2裝進(jìn)網(wǎng)袋內(nèi)風(fēng)干,然后脫粒、去雜質(zhì)(不去空癟粒),調(diào)查穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率;取1 000 粒實(shí)粒樣本(干種子)稱質(zhì)量,重復(fù)5次(誤差不超過0.05 g),取平均值,計(jì)算千粒質(zhì)量。成熟期,各小區(qū)選連續(xù)5 行(除去邊3 行)收割,每行2 m,測定籽粒含水量,去除雜質(zhì),以14.5%含水量折算產(chǎn)量。
1.3.3 稻米品質(zhì) 參照GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》測定糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、膠稠度等。采用瑞典FOSSTECHTOR 公司生產(chǎn)的近紅外谷物分析儀(Infrared grain analyzer 1241)測定精米的蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。食味值采用米飯食味計(jì)(STA1A)測定。
采用Excel 2007 和SPSS 16.0 軟件處理和分析數(shù)據(jù)。
2.1.1 葉面積指數(shù) 由表2 可知,在施氮量相同的情況下,當(dāng)基氮肥采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2個(gè)水稻品種A 處理葉面積指數(shù)在拔節(jié)期與CK 無顯著差異,在抽穗期和成熟期均顯著高于CK,抽穗期分別較CK 提高11.48%、12.22%,成熟期分別較CK 提高10.22%、10.38%。在5 個(gè)減氮處理中,隨著施氮量的減少,2 個(gè)水稻品種各時(shí)期葉面積指數(shù)都呈現(xiàn)下降的趨勢。對于南粳9108,拔節(jié)期,除了B 處理葉面積指數(shù)與CK 無顯著差異外,其余各處理均顯著低于CK;抽穗期,B 處理葉面積指數(shù)顯著高于CK,C和D 處理與CK 均無顯著差異,E 和F 處理均顯著低于CK;成熟期,B 和C 處理葉面積指數(shù)均顯著高于CK,D 處理與CK 無顯著差異,E 和F 處理均顯著低于CK。對于南粳5718,拔節(jié)期,5 個(gè)減氮處理葉面積指數(shù)均顯著低于CK;抽穗期,B 和C 處理葉面積指數(shù)均顯著高于CK,D 處理與CK 無顯著差異,E 和F處理均顯著低于CK;成熟期,B和C處理葉面積指數(shù)均顯著高于CK,D 處理與CK 無顯著差異,E 和F處理均顯著低于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%以內(nèi)均可提高抽穗期和成熟期水稻葉面積指數(shù)。
表2 緩釋尿素減量側(cè)深施對水稻葉面積指數(shù)的影響Tab.2 Effects of side deep and reduced application of slow-release urea on leaf area index of rice
2.1.2 干物質(zhì)積累量 由表3 可知,在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2個(gè)水稻品種A 處理干物質(zhì)積累量除了在播種至拔節(jié)階段與CK無顯著差異外,其他階段均顯著高于CK。在拔節(jié)至抽穗階段,2 個(gè)水稻品種干物質(zhì)積累量分別較CK提高了10.01%和14.23%,在抽穗至成熟階段分別較CK 提高了6.62%和5.47%,全生育期分別較CK提高了6.78%和7.54%。對于5個(gè)減氮處理,隨著施氮量的減少,2 個(gè)水稻品種各階段干物質(zhì)積累量都呈現(xiàn)下降的趨勢。南粳9108 在播種至拔節(jié)階段各減氮處理干物質(zhì)積累量均顯著低于CK,在拔節(jié)至抽穗階段和抽穗至成熟階段,B、C、D 處理均顯著高于CK,分別較CK 提高了8.97%、7.47%、5.23%和5.86%、5.42%、1.41%,E 處理和F 處理均顯著低于CK;對于全生育期干物質(zhì)積累量,B 處理和C 處理均顯著高于CK,D 處理與CK 無顯著差異,而E 處理和F 處理均顯著低于CK。南粳5718 在播種至拔節(jié)階段干物質(zhì)積累量除了B 處理與CK 無顯著差異外,其余各處理均顯著低于CK,在拔節(jié)至抽穗階段和抽穗至成熟階段,B、C、D 處理均高于CK,分別較CK 提高了12.57%、10.64%、8.01%和4.49%、2.45%、1.84%,E 處理和F 處理均顯著低于CK;對于全生育期干物質(zhì)積累量,B 處理和C 處理均顯著高于CK,D處理與CK 無顯著差異,而E處理和F處理均顯著低于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%以內(nèi)均可提高水稻全生育期干物質(zhì)積累量。
表3 緩釋尿素減量側(cè)深施對水稻干物質(zhì)積累量的影響Tab.3 Effect of side deep and reduced application of slow-release urea on dry matter accumulation of rice t/hm2
2.1.3 光合勢 由表4 可知,在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2 個(gè)水稻品種A 處理光合勢除了在播種至拔節(jié)階段高于CK 但無顯著差異外,其他階段均顯著低于CK。在拔節(jié)至抽穗階段,2 個(gè)水稻品種光合勢分別較CK 提高了7.43%和7.42%,在抽穗至成熟階段,分別較CK 提高了11.01%和11.53%。對于5 個(gè)減氮處理,隨著施氮量的減少,2個(gè)水稻品種各階段光合勢都呈現(xiàn)下降的趨勢。南粳9108 在播種至拔節(jié)階段各減氮處理光合勢均顯著低于CK;在拔節(jié)至抽穗階段,B 處理和C 處理分別較CK 提高了3.81%和0.63%,但差異不顯著,其余各處理均顯著低于CK;抽穗至成熟階段,B、C、D 處理分別較CK 提高了6.96%、4.05%、1.13%,其余各處理均顯著低于CK。南粳5718在播種至拔節(jié)階段各減氮處理光合勢均顯著低于CK;在拔節(jié)至抽穗階段,B處理較CK 提高了3.67%,C處理與CK 無顯著差異,其余處理均顯著低于CK;抽穗至成熟階段,B、C、D 處理分別較CK 提高了8.01%、3.87%、1.23%,其余各處理均顯著低于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%以內(nèi)總體上均可提高拔節(jié)至抽穗及抽穗至成熟階段的光合勢。
表4 緩釋尿素減量側(cè)深施對水稻光合勢的影響Tab.4 Effects of side deep and reduced application of slow-release urea on photosynthetic potential of rice×104(m2·d)/hm2
由表5可知,在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2 個(gè)水稻品種A 處理產(chǎn)量分別較CK 顯著提高11.63%和10.61%。對于5 個(gè)減氮處理,隨著施氮量的減少,水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)下降的趨勢。2 個(gè)水稻品種B、C 處理產(chǎn)量顯著高于CK,分別較CK 提高了10.31%、8.70%和7.96%、6.48%;D 處理產(chǎn)量分別較CK 提高了3.54%和2.16%,但差異不顯著;E、F 處理分別較CK 顯著降低了9.81%、12.13%和8.35%、10.22%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),在施氮量相同的情況下,2 個(gè)水稻品種A 處理有效穗數(shù)分別較CK顯著提高了17.81%和14.00%,穗粒數(shù)與CK 無顯著差異,結(jié)實(shí)率顯著低于CK,千粒質(zhì)量顯著高于CK。因此,在緩釋尿素作基肥側(cè)深施時(shí),適當(dāng)減少施用量依然能夠保證水稻的有效分蘗,提高千粒質(zhì)量,從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。對于5 個(gè)減氮處理,隨著施氮量的減少,有效穗數(shù)和穗粒數(shù)整體呈現(xiàn)下降的趨勢,結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量整體呈現(xiàn)上升的趨勢。對于B、C 處理,2 個(gè)水稻品種有效穗數(shù)表現(xiàn)為B、C 處理均顯著高于CK;穗粒數(shù)表現(xiàn)為B 處理與CK 無顯著差異,C 處理顯著低于CK;結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為B 處理顯著低于CK,C 處理與CK 無顯著差異;千粒質(zhì)量表現(xiàn)為B 處理和C 處理均顯著高于CK。對于D 處理,2個(gè)水稻品種有效穗數(shù)與CK 無顯著差異,穗粒數(shù)顯著低于CK,結(jié)實(shí)率與CK 無顯著差異,千粒質(zhì)量顯著高于CK。對于E、F 處理,2 個(gè)水稻品種有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均較CK 顯著降低;南粳9108 E、F 處理的結(jié)實(shí)率與CK 無顯著差異,千粒質(zhì)量顯著高于CK,而南粳5718 E、F 處理結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量總體均顯著高于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%以內(nèi)均可提高水稻產(chǎn)量。
表5 緩釋尿素減量側(cè)深施對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Tab.5 Effects of side deep and reduced application of slow-release urea on rice yield and its components
2.3.1 加工和外觀品質(zhì) 由表6 可知,對于加工品質(zhì),在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2 個(gè)水稻品種A 處理糙米率、精米率、整精米率均顯著高于CK,分別較CK 提高了1.60%、2.63%、2.56%和1.53%、2.60%、4.19%。在5個(gè)減氮處理中,隨著施氮量的減少,2個(gè)水稻品種糙米率、精米率和整精米率都呈現(xiàn)下降的趨勢。對于糙米率,南粳9108除了B處理顯著高于CK 及F處理顯著低于CK外,其余處理均與CK 無顯著差異;南粳5718 B 處理顯著高于CK,E、F 處理均顯著低于CK,C、D 處理與CK 無顯著差異。對于精米率,2 個(gè)水稻品種B、C 處理均顯著高于CK,D 處理與CK 無顯著差異,E、F 處理均顯著低于CK。對于整精米率,南粳9108 B、C、D處理均與CK無顯著差異,而E、F處理均顯著低于CK;南粳5718 B 處理顯著高于CK,E、F 處理均顯著低于CK,C、D 處理與CK 無顯著差異。對于外觀品質(zhì),在施氮量相同的情況下,2 個(gè)水稻品種A 處理堊白粒率和堊白度均顯著高于CK,分別較CK 提高了3.68%、3.54%和4.43%、4.68%。在5個(gè)減氮處理中,隨著施氮量的減少,2 個(gè)水稻品種堊白粒率和堊白度都呈現(xiàn)下降的趨勢。南粳9108 除了B 處理堊白粒率和堊白度與CK 無顯著差異外,其余處理均顯著低于CK;南粳5718 B、C 處理堊白粒率和堊白度均與CK 無顯著差異,其余處理均顯著低于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%以內(nèi)均不會顯著降低甚至可以提高稻米糙米率、精米率和整精米率,總體上均可降低稻米堊白粒率和堊白度。
表6 緩釋尿素減量側(cè)深施對稻米加工和外觀品質(zhì)的影響Tab.6 Effects of side deep and reduced application of slow-release urea on rice processing and appearance quality %
2.3.2 食味和營養(yǎng)品質(zhì) 由表7 可知,在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí),2個(gè)水稻品種A 處理直鏈淀粉含量、膠稠度均顯著低于CK,分別較CK 降低了6.50%、6.45%和5.74%、5.49%,而蛋白質(zhì)含量顯著高于CK,分別較CK 提高了3.37%和2.93%,食味值顯著低于CK,可知當(dāng)緩釋尿素作基肥側(cè)深施時(shí)能夠提高稻米的營養(yǎng)品質(zhì),但會降低食味品質(zhì)。在5 個(gè)減氮處理中,隨著施氮量的減少,2個(gè)水稻品種直鏈淀粉含量、膠稠度、食味值均隨著施氮量減少而增加,蛋白質(zhì)含量均隨著施氮量減少而降低。對于直鏈淀粉含量,2 個(gè)水稻品種均表現(xiàn)為B處理顯著低于CK,C、D 處理與CK 無顯著差異,E、F 處理顯著高于CK。對于膠稠度,2 個(gè)水稻品種均表現(xiàn)為B、C處理顯著低于CK,D、E、F處理顯著高于CK。對于蛋白質(zhì)含量,2 個(gè)水稻品種均表現(xiàn)為B處理顯著高于CK,C、D 處理與CK 無顯著差異,E、F處理顯著低于CK。對于食味值,2 個(gè)水稻品種均表現(xiàn)為B 處理顯著低于CK,C 處理與CK 無顯著差異,D、E、F處理顯著高于CK。綜上,側(cè)深基施緩釋氮肥量較常規(guī)基蘗氮肥量減少20%處理稻米食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)較優(yōu)。
表7 緩釋尿素減量側(cè)深施對稻米營養(yǎng)品質(zhì)和食味品質(zhì)的影響Tab.7 Effects of side deep and reduced application of slow release-urea on rice nutritional and eating quality
水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素主要包括穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量[20]。吳桂成等[21]研究認(rèn)為,在保證水稻結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量的前提下,提高莖蘗成穗率是提高水稻產(chǎn)量的主要途徑。本研究結(jié)果表明,在施氮量相同的情況下,當(dāng)采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí)可以顯著提高水稻產(chǎn)量,這主要是由于有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量較常規(guī)施氮處理顯著提高,可知采用緩釋尿素側(cè)深施時(shí)可以促進(jìn)有效分蘗的形成,控制無效分蘗的發(fā)生,有利于抽穗后物質(zhì)的積累,進(jìn)而提高產(chǎn)量。常規(guī)施肥通過分施氮肥前期促進(jìn)分蘗發(fā)生,中期保證足夠的穗數(shù),后期改善光合物質(zhì)生產(chǎn)及干物質(zhì)積累,在前期適宜的干物質(zhì)積累量基礎(chǔ)上增加后期干物質(zhì)積累量是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)。本研究中,在施氮量相同的情況下,緩釋尿素側(cè)深施處理前期釋放的養(yǎng)分滿足了水稻前期生長的養(yǎng)分需求,而后期又追施了穗肥獲得了較大的群體,群體干物質(zhì)積累量和光合勢總體顯著提高。由于緩釋尿素的釋放速率較速效尿素緩慢,因此,當(dāng)基蘗氮肥量減少10%和15%時(shí),水稻產(chǎn)量仍然顯著高于常規(guī)施氮處理,雖其穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率有所降低,但有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量較常規(guī)施氮處理顯著提高,使得水稻仍然獲得高產(chǎn)。在基蘗氮肥量減少20%時(shí),水稻產(chǎn)量與常規(guī)施氮處理無顯著差異,雖然穗粒數(shù)低于常規(guī)施氮處理,但有效穗數(shù)和常規(guī)施氮處理相當(dāng),而千粒質(zhì)量顯著高于常規(guī)施氮處理,從而保證產(chǎn)量與常規(guī)施肥處理無顯著差異。當(dāng)基蘗氮肥量減少25%和30%時(shí),水稻產(chǎn)量顯著低于常規(guī)施肥處理,雖然結(jié)實(shí)率與常規(guī)施肥處理無顯著差異、千粒質(zhì)量較常規(guī)施肥處理提高,但有效穗數(shù)顯著低于常規(guī)施肥處理,這是由于前期施氮量減少加之緩釋尿素釋放的養(yǎng)分不能滿足水稻前期生長的需要,導(dǎo)致分蘗發(fā)生較少,干物質(zhì)積累不足,使得中期難以獲得足夠的穎花量,最終產(chǎn)量下降。可見在相同施氮量條件下,施用緩釋尿素作基肥側(cè)深施并追加穗肥可以顯著提高水稻產(chǎn)量;在減少一定緩釋尿素用量的情況下依然可以保證水稻產(chǎn)量,相比常規(guī)施肥處理不僅可以減少施肥次數(shù),還降低了人工施肥成本。緩釋尿素側(cè)深施各處理水稻的千粒質(zhì)量均高于常規(guī)施肥處理,這與沈欣等[22]研究發(fā)現(xiàn)的在機(jī)插側(cè)深施肥條件下不同減氮量處理水稻結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量均高于農(nóng)民習(xí)慣施肥處理的結(jié)果一致。
糙米率、精米率、整精米率是評價(jià)稻米加工品質(zhì)的主要指標(biāo)。莫釗文等[23]研究表明,機(jī)械深施緩控釋肥一定程度上可以提高糙米率、精米率、整精米率,改善稻米的加工品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)施肥處理相比,采用緩釋尿素側(cè)深施即使減少一定量的氮也可以改善稻米的加工品質(zhì),這與卞景陽等[19]研究發(fā)現(xiàn)的側(cè)深施肥技術(shù)可以改善稻米加工品質(zhì)的結(jié)果一致。稻米的蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)是衡量優(yōu)質(zhì)稻米的重要標(biāo)準(zhǔn)。蛋白質(zhì)含量是稻米營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。前人研究表明,隨著施氮量的增加,稻米蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)上升的趨勢[24]。本研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)施肥處理相比,在相同施氮量甚至減少一定量氮的條件下,采用緩釋尿素作基肥側(cè)深施并于拔節(jié)期追施速效尿素能夠顯著提高稻米的蛋白質(zhì)含量,這主要是由于緩釋尿素在生育前期保證了一定的氮素供應(yīng),生育后期也能滿足水稻籽粒的養(yǎng)分需求,從而提高蛋白質(zhì)的含量。這與白雪等[18]、卞景陽等[19]研究發(fā)現(xiàn)的側(cè)深施肥降低稻米蛋白質(zhì)含量的結(jié)果不一致,原因是本試驗(yàn)采用緩釋尿素作基肥側(cè)深施,緩釋尿素在水稻生育后期釋放的養(yǎng)分能夠滿足水稻籽粒所需,從而提高了蛋白質(zhì)含量。
水稻生產(chǎn)中,在獲得高產(chǎn)的同時(shí)也要兼顧品質(zhì),綜合產(chǎn)量和品質(zhì)來看,采用緩釋尿素作基肥側(cè)深施并追施穗肥,當(dāng)基肥施氮量較常規(guī)施肥處理基蘗肥施氮量減少20%時(shí),水稻產(chǎn)量高于常規(guī)施肥處理,且還能改善稻米的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì),提高稻米的食味品質(zhì)。