馮云貴,馮躍華,張建沖,龍麗榮,趙慶凱,秦建權(quán)
(貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
水稻是我國重要的糧食作物,我國60%以上的人口以大米為主食,是世界上最大的稻米消費(fèi)國[1-2]。因此,提高水稻產(chǎn)量對(duì)保障我國糧食安全具有重要意義。在水稻生產(chǎn)過程中,氮肥具有重要作用,但是過量施用氮肥會(huì)造成氮損失加劇、氮肥利用率降低和水體營養(yǎng)過剩等問題,并且導(dǎo)致水稻生產(chǎn)成本增加,增產(chǎn)效應(yīng)降低,甚至減產(chǎn)[3-6]。研究表明,合理的施氮量和施肥時(shí)期能提高水稻對(duì)氮素的吸收,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與氮肥利用率協(xié)同提高[7-9];另外,優(yōu)化施氮[10-11]、施用控釋肥[12]、氮肥后移[13-14]、有機(jī)肥替代部分化肥[15-16]、增密[17]等措施均可提高水稻氮肥利用率和產(chǎn)量。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移,水稻生產(chǎn)機(jī)械化逐漸取代傳統(tǒng)的人工手插方式,發(fā)展水稻生產(chǎn)機(jī)械化是提高水稻綜合生產(chǎn)能力和保障我國糧食安全的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施[18]。目前,關(guān)于氮肥、密度及其互作對(duì)機(jī)插水稻生長、產(chǎn)量和氮肥利用率的影響研究已有報(bào)道[17,19],然而通過施氮量、施氮時(shí)期、肥料種類、密度等措施集成不同的減氮模式,比較不同減氮模式對(duì)機(jī)插水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響研究鮮有報(bào)道。為此,在貴州省綏陽縣風(fēng)華鎮(zhèn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施氮基礎(chǔ)上研究不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響,以期為喀斯特地區(qū)機(jī)插雜交秈稻高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2016 年在貴州省綏陽縣風(fēng)華鎮(zhèn)銀煲村(27°55′59″N、107°05′14″E,海拔865 m)進(jìn)行。該區(qū)屬于副熱帶濕潤季風(fēng)氣候,冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑,無霜期長,雨熱基本同季。試驗(yàn)田耕作層土壤含有機(jī)質(zhì)2.90 g/kg、全 氮2.25 g/kg、全 磷0.93 g/kg、全 鉀23.53 g/kg、堿解氮153.59 mg/kg、速效磷34.70 mg/kg、速效鉀244.01 mg/kg,pH值為5.65。
供試水稻品種為秈型三系雜交水稻川優(yōu)9527、秈型兩系雜交水稻Y 兩優(yōu)900 和準(zhǔn)兩優(yōu)527。供試肥料為普通尿素(含N 46.4%)、商品有機(jī)肥(含N 2.79%、P2O50.79%、K2O 1.16%)、控 釋 肥( 含N 15%、P2O515%、K2O 15%)、過磷酸鈣(含P2O516%)、氯化鉀(含K2O 60%)。
采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),以施氮模式(T)為主區(qū),品種(V)為副區(qū)。施氮模式共設(shè)6 種,不施氮(T1):純N 0 kg/hm2;當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施氮(T2):純N 195 kg/hm2,按基肥∶分蘗肥=8∶2施用;氮肥后移減氮20%(T3):純N 156 kg/hm2,按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4施用;有機(jī)無機(jī)肥配施與氮肥后移減氮20%(T4):純N 156 kg/hm2,其中,有機(jī)肥占15%,作基肥施用,氮肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4施用;增密與氮肥后移減氮20%(T5):純N 156 kg/hm2,按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶2∶4 施用;控釋肥尿素配施減氮20%(T6):純N 156 kg/hm2,按基肥∶分蘗肥=8∶2施用,其中,控釋肥占80%,作基肥施用,尿素占20%,作分蘗肥施用。水稻品種為秈型三系雜交水稻川優(yōu)9527(V1)、秈型兩系雜交水稻Y 兩優(yōu)900(V2)和準(zhǔn)兩優(yōu)527(V3)。所有處理P2O5、K2O 用量相同,均分別為124.8、135 kg/hm2。磷肥均作基肥施入,鉀肥按基肥∶穗肥=5∶5 施用。每個(gè)主區(qū)面積69.6 m2,副區(qū)面積23.2 m2,3次重復(fù),共54個(gè)小區(qū)。水稻于4月13日播種,采用缽形毯狀軟盤旱育秧,干谷播種量為60 g/盤,播種43 d后采用SPW-28C久保田步行式插秧機(jī)進(jìn)行移栽,每穴為2~3 苗。T5 處理的株行距為14 cm×30 cm,其他處理的株行距均為21 cm×30 cm。各小區(qū)單排單灌,田埂用塑料薄膜覆蓋,大田自移栽起保持田面3~5 cm 水層,直到成熟前7 d斷水,自然落干。田間精細(xì)管理,及時(shí)控制和防治病蟲害的發(fā)生。
1.3.1 分蘗率、成穗率和最高苗數(shù) 移栽返青后調(diào)查田間基本苗,每間隔5 d 定點(diǎn)記錄每個(gè)小區(qū)自第3行第3蔸開始連續(xù)10蔸的分蘗數(shù),直到齊穗期穗數(shù)穩(wěn)定為止,確定最高苗數(shù),并計(jì)算分蘗率和成穗率。
分蘗率=(單位面積最高苗數(shù)-單位面積基本苗數(shù))/單位面積基本苗數(shù)×100% ;
成穗率=單位面積有效穗數(shù)/單位面積最高苗數(shù)×100%。
1.3.2 葉面積指數(shù) 在幼穗分化期和齊穗期,每個(gè)小區(qū)按平均莖蘗數(shù)取代表性植株4 蔸,測定各綠色葉片的葉長和最大葉寬,計(jì)算總?cè)~面積和葉面積指數(shù),并計(jì)算齊穗期功能葉(劍葉、倒二葉、倒三葉)葉面積指數(shù)。
總?cè)~面積(cm2)=∑(葉長×寬度×0.75);葉面積指數(shù)(LAI)=總?cè)~面積/土地面積。
1.3.3 干物質(zhì)積累量 在幼穗分化期和齊穗期,每個(gè)小區(qū)按平均莖蘗數(shù)取代表性植株4蔸,剪去根,在幼穗分化期按莖、葉分開,齊穗期按莖、葉、穗分開;在成熟期,每個(gè)小區(qū)中心測產(chǎn)區(qū)取對(duì)角線10 蔸,按稻草、實(shí)粒、空粒和枝梗分開。烘箱105 ℃高溫殺青30 min,80 ℃烘干,稱干質(zhì)量。
1.3.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 在成熟期,每個(gè)小區(qū)取中心10×10 蔸作為測產(chǎn)和考種區(qū)域,取對(duì)角線10 蔸帶回室內(nèi)考種,調(diào)查有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。其余90 蔸人工脫粒,曬干風(fēng)選稱質(zhì)量,并用烘干法測定稻谷含水量,然后以14.0%的含水量來計(jì)算產(chǎn)量。
1.3.5 氮含量 將1.3.3 成熟期烘干樣品,粉碎磨樣,采用凱氏定氮法測定各器官氮含量,計(jì)算植株氮素吸收量,氮肥利用率相關(guān)參數(shù)的計(jì)算參照彭少兵等[20]的方法。
氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮區(qū)產(chǎn)量-氮空白區(qū)產(chǎn)量)/施氮量;
氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量;
氮肥吸收利用率=(施氮區(qū)氮素吸收量-氮空白區(qū)氮素吸收量)/施氮量×100%;
氮肥生理利用率=(施氮區(qū)產(chǎn)量-氮空白區(qū)產(chǎn)量)/(施氮區(qū)氮素吸收量-氮空白區(qū)氮素吸收量);
氮肥回收利用率=施氮區(qū)氮素吸收量/施氮量×100%。
采用Statistix 9 軟件處理數(shù)據(jù),采用LSD法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。
由表1 可知,減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均有極顯著影響;品種對(duì)產(chǎn)量有顯著影響,對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素有極顯著影響;減氮模式與品種互作對(duì)穗總粒數(shù)和千粒質(zhì)量均有顯著影響,對(duì)有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量的影響均不顯著。
由表1 可知,除V2 中T3>T4 外,所有秈稻品種有效穗數(shù)均表現(xiàn)為T5>T6>T4>T3>T2>T1。與T2 處理相比,V1、V2、V3 的T5 處理有效穗數(shù)分別顯著提高29.4%、30.2%、20.5%;T6 處理有效穗數(shù)分別提高19.4%、15.3%、6.2%,并且在V1 和V2 中差異達(dá)到顯著水平;T4 和T3 處理有效穗數(shù)分別提高7.2%、2.5%、3.6%和6.5%、7.8%、0.4%,差異均不顯著。品種間有效穗數(shù)表現(xiàn)為V1、V3 顯著高于V2。穗總粒數(shù)表現(xiàn)為T3 和T4 處理較高,V1、V2、V3 的T3 和T4處 理 分 別 較T2 處 理 提 高28.7%、6.5%、4.9% 和16.4%、6.2%、5.3%,在V1 中差異達(dá)到顯著水平;除V1 中T5 處理略大于T2 處理外,其他品種均表現(xiàn)為T5和T6處理小于T2處理。品種間穗總粒數(shù)表現(xiàn)為V2>V1>V3,差異顯著。3個(gè)秈稻品種結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為T1 處理顯著高于T2、T3、T4、T5 處理。除V3 中T4、T5 處理顯著低于T2 處理外,所有秈稻品種T3、T4、T5、T6 處理均與T2 處理無顯著差異。品種間結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為V3>V1>V2,差異顯著。對(duì)于千粒質(zhì)量,V1 以T5 處理最高,顯著高于其他處理,T2、T3、T4、T5、T6 處理間差異不顯著,T1 處理顯著低于T3、T4處理;V2 表現(xiàn)為T1 處理顯著低于其他處理,其他處理間均無顯著差異;V3各處理間無顯著差異。品種間千粒質(zhì)量表現(xiàn)為V3>V1>V2,差異顯著。除V2 中T6>T2 外,所有供試秈稻品種產(chǎn)量均表現(xiàn)為T5>T4>T3>T2>T6>T1。與T2 處理相比,V1、V2、V3 的T5 處理產(chǎn)量分別顯著提高12.9%、23.7%、23.8%;T4 處理產(chǎn)量分別顯著提高12.3%、14.1%、13.8%;T3 處理產(chǎn)量分別提高7.8%、14.1%、7.6%,并且在V2中兩者差異達(dá)到顯著水平;T6 與T2 處理在所有供試品種中差異均不顯著。品種間產(chǎn)量表現(xiàn)為V1、V3 顯著高于V2。
表1 不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Tab.1 Effects of different nitrogen fertilizer reduction patterns on yield and its components of machine transplanted indica hybrid rice
由表2 可知,不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻分蘗率、最高苗數(shù)和成穗率均有極顯著影響;品種對(duì)最高苗數(shù)、成穗率均有極顯著影響,對(duì)分蘗率的影響不顯著;減氮模式與品種互作對(duì)最高苗數(shù)有顯著影響,對(duì)分蘗率和成穗率的影響均不顯著。
由表2 可知,3 個(gè)秈稻品種分蘗率均表現(xiàn)為T2>T6>T4>T3>T5>T1,除T6 處理及V1 中T3、T4 處理與T2 處理差異不顯著外,其他處理均顯著低于T2 處理,其中,V1、V2、V3 中T3 處理分別較T2 處理降低7.9%、18.4%、18.6%,T4 處理分別較T2 處理降低5.2%、16.5%、16.3%,T5 處理分別較T2 處理降低21.8%、33.2%、33.0%。品種間分蘗率表現(xiàn)為V3>V1>V2,其中V3與V2差異顯著。不同減氮模式間,最高苗數(shù)除V1 中T4>T6、V2 中T3>T4 外,均表現(xiàn)為T5>T2>T6>T4>T3>T1。相對(duì)于T2 處理,V1、V2、V3中T5 處理分別增加21.9%、3.5%、6.7%,其中在V1中差異顯著;除V1 外,其他品種T3 和T4 處理均顯著低于T2 處理。品種間最高苗數(shù)表現(xiàn)為V3>V1>V2,其中V3、V1與V2差異顯著。不同減氮模式間,成穗率以T2處理最低,除V1的T3、T4、T5處理與T2處理差異不顯著外,其他品種T3、T4、T5、T6 處理均顯著高于T2處理。其中,V1、V2、V3中T3處理分別較T2處理增加13.9%、32.5%、20.3%,T4處理分別較T2 處理增加12.3%、30.2%、20.7%,T5 處理分別較T2 處理增加6.0%、25.9%、12.9%,T6 處理分別較T2處理增加26.2%、32.0%、16.8%。品種間成穗率表現(xiàn)為V1>V3>V2,其中V1、V3與V2差異顯著。
表2 不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻分蘗率、最高苗數(shù)和成穗率的影響Tab.2 Effects of different nitrogen fertilizer reduction patterns on tillering rate,maximum number of tillers and panicle bearing tiller rate of machine transplanted indica hybrid rice
由表3可知,減氮模式對(duì)雜交秈稻幼穗分化期、齊穗期葉面積指數(shù)及齊穗期功能葉葉面積指數(shù)均有極顯著影響;品種、減氮模式與品種互作對(duì)幼穗分化期葉面積指數(shù)有顯著影響,對(duì)齊穗期葉面積指數(shù)和齊穗期功能葉葉面積指數(shù)均有極顯著影響。
由表3可知,不同減氮模式間,秈稻幼穗分化期葉面積指數(shù)表現(xiàn)為T5>T2>T6>T3>T4>T1。相對(duì)于T2 處理,V1 中T5、T3、T4 處理差異顯著,V2 和V3 中僅T4 處理差異顯著。品種間幼穗分化期葉面積指數(shù)表現(xiàn)為V1>V3>V2,其中V1 與V3、V2 差異顯著。齊穗期葉面積指數(shù)以T5 處理最大,T1 處理最小。相對(duì)于T2處理,V1、V2、V3中T5處理分別顯著增加34.4%、26.8%、32.6%,T4 處理分別顯著增加16.9%、18.1%、10.7%,其他處理均無顯著差異(除V3 中T6處理外)。品種間齊穗期葉面積指數(shù)表現(xiàn)為V2 顯著高于V1、V3。齊穗期功能葉葉面積指數(shù)除T1 處理外,T2 處理均小于其他處理。其中,對(duì)于V1,T2處理與T3、T4、T5、T6 處理差異顯著;對(duì)于V2,T2 處理與T3、T4、T5 處理差異顯著;對(duì)于V3,T2 處理與T5、T6處理差異顯著。品種間齊穗期功能葉葉面積指數(shù)表現(xiàn)為V2顯著高于V1、V3。
表3 不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻葉面積指數(shù)的影響Tab.3 Effects of different nitrogen fertilizer reduction patterns on leaf area index of machine transplanted indica hybrid rice
由表4 可知,減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻幼穗分化期、齊穗期、成熟期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)均有極顯著影響;品種對(duì)齊穗期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)均有極顯著影響,對(duì)幼穗分化期干物質(zhì)積累量有顯著影響,對(duì)成熟期干物質(zhì)積累量的影響不顯著;減氮模式與品種互作對(duì)成熟期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)均有顯著影響。
由表4可知,不同減氮模式間,秈稻幼穗分化期干物質(zhì)積累量除V3 中T3>T6 外,均表現(xiàn)為T5>T2>T6>T3>T4>T1。相對(duì)于T2 處理,T4、T1 處理差異顯著。品種間幼穗分化期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為V1 顯著高于V2、V3。齊穗期干物質(zhì)積累量除V3 中T3>T6 外,均表現(xiàn)為T5>T4>T6>T3>T2>T1。相對(duì)于T2處理,V1 和V2 中T5、T1 處理差異顯著,V3 中T5、T4、T1處理差異顯著。品種間齊穗期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為V2>V1>V3,差異顯著。成熟期干物質(zhì)積累量均以T5處理最大,T1處理最小。相對(duì)于T2處理,V1和V2中T5、T1處理差異顯著,V3中僅T1處理差異顯著。品種間成熟期干物質(zhì)積累量差異不顯著。所有秈稻品種T5、T4、T3 處理的收獲指數(shù)均高于T2處理,其中僅V1 中T5 和T3 處理差異顯著;除V1外,V2 和V3 中T6 處理的收獲指數(shù)均小于T2 處理。品種間收獲指數(shù)表現(xiàn)為V3顯著高于V2、V1。
表4 不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻各時(shí)期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)的影響Tab.4 Effects of different nitrogen fertilizer reduction patterns on dry matter accumulation and harvest index of machine transplanted indica hybrid rice
由表5 可知,減氮模式和品種對(duì)機(jī)插雜交秈稻氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥吸收利用率、氮肥回收利用率均有極顯著影響,對(duì)氮肥生理利用率有顯著影響;減氮模式與品種互作對(duì)氮肥吸收利用率、氮肥回收利用率均有顯著的影響,對(duì)氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥生理利用率的影響均不顯著。
由表5可知,在氮肥利用率各指標(biāo)中,除氮肥生理利用率外,其余氮肥利用率指標(biāo)均表現(xiàn)為T2處理低于其他處理。所有秈稻品種的氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力變化趨勢(shì)基本一致,除V2 中T3 和T4相同外,均表現(xiàn)為T5>T4>T3>T6>T2。其中,氮肥農(nóng)學(xué)利用率除V1 中T3、T6 處理和V2 中T6 處理與T2 處理差異不顯著外,其他處理與T2 處理差異顯著;T5、T4、T3、T6處理偏生產(chǎn)力均與T2處理差異顯著。品種間氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均表現(xiàn)為V1、V3 顯著高于V2。氮肥吸收利用率和氮肥回收利用率變化趨勢(shì)基本一致,除V1 中T5 和T3 處理大于T4 處理外,均表現(xiàn)為T4>T5>T3>T6>T2。其中,吸收利用率除V2 中T6 處理與T2 處理差異不顯著外,其他處理均與T2 處理差異顯著;所有處理回收利用率均與T2 處理差異顯著。品種間氮肥吸收利用率表現(xiàn)為V1>V3>V2,氮肥回收利用率表現(xiàn)為V3>V1>V2,差異均達(dá)到顯著水平。所有秈稻品種氮肥生理利用率在各減氮模式間變化規(guī)律不明顯,V1 中T2 處理最大,各處理間無顯著差異;V2 中T5>T6>T2,各處理間無顯著差異;V3中T2處理最大,顯著高于T3、T4、T5 處理。品種間氮肥生理利用率表現(xiàn)為V3顯著高于V1、V2。
表5 不同減氮模式對(duì)機(jī)插雜交秈稻氮肥利用率的影響Tab.5 Effects of different nitrogen fertilizer reduction patterns on N fertilizer use efficiency of machine transplanted indica hybrid rice
水稻的產(chǎn)量除受遺傳因素和環(huán)境因素影響外,還受種植密度、氮肥運(yùn)籌、水分管理等栽培管理措施影響。合理的施肥量和適宜的肥料種類與栽培措施的搭配一直都是農(nóng)業(yè)研究者的研究重點(diǎn)。張洪程等[13]研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)施氮模式相比,氮肥后移可有效控制無效分蘗,提高成穗率,進(jìn)而使產(chǎn)量顯著提高。何昌芳等[21]研究發(fā)現(xiàn),在氮肥調(diào)控中降低基蘗肥施用量,提高穗肥施用量可使穗部性狀得到優(yōu)化,從而提高產(chǎn)量。魏靜等[22]研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)無機(jī)肥配施能促進(jìn)水稻生長發(fā)育,提高產(chǎn)量。李鵬飛等[23]研究發(fā)現(xiàn),與單施常規(guī)尿素處理相比,配施一定比例的控釋尿素處理可增加稻谷產(chǎn)量。朱相成等[24]研究發(fā)現(xiàn),增密減氮可提高成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量,進(jìn)而提高產(chǎn)量。李超等[25]研究結(jié)果也表明,增密減少基肥可使成穗率、穗數(shù)和結(jié)實(shí)率得到顯著提高。本研究中,在水稻機(jī)插條件下,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施氮的T2 處理相比,增密與氮肥后移減氮20%的T5 處理、有機(jī)無機(jī)肥配施與氮肥后移減氮20%的T4處理所有秈稻品種產(chǎn)量均顯著提高;氮肥后移減氮20%的T3 處理較T2 處理產(chǎn)量也有所增加,其中V2 中兩者差異顯著;控釋肥尿素配施減氮20%的T6 處理產(chǎn)量與T2 處理基本相當(dāng),兩者差異不顯著,這與前人[13,21-25]研究結(jié)果相似。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看,相對(duì)于T2 處理,T5 處理主要通過增加最高苗數(shù)和成穗率而增加有效穗數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),T3、T4處理主要通過增加成穗率而提高有效穗數(shù)和穗總粒數(shù),進(jìn)而增產(chǎn);T6 處理主要通過顯著增加成穗率而提高有效穗數(shù),但是穗總粒數(shù)有所降低,最終與T2產(chǎn)量相當(dāng)。表明在適當(dāng)減氮的條件下,在喀斯特地區(qū)適當(dāng)?shù)屎笠?、有機(jī)無機(jī)肥配施、增加密度等能夠提高機(jī)插雜交水稻成穗率,增加穗肥能夠很好地協(xié)調(diào)有效穗數(shù)和穗總粒數(shù)的關(guān)系,穩(wěn)定結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量,保證水稻增產(chǎn)。
在水稻產(chǎn)量形成過程中,除產(chǎn)量構(gòu)成因素以外的其他各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)水稻產(chǎn)量也有一定程度的影響。張洪程等[13]研究發(fā)現(xiàn),氮肥精確后移模式可抑制群體葉面積過度增大,在生育中期形成適宜的葉面積指數(shù)與冠層結(jié)構(gòu),提高抽穗期后干物質(zhì)積累量;錢銀飛等[26]研究發(fā)現(xiàn),一定程度上增密可提高群體干物質(zhì)積累量,抽穗期到成熟期的干物質(zhì)積累量和成熟期的總干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。本研究中,與T2 處理相比,雖然在幼穗分化期,除T5 處理外,T3、T4 和T6 處理葉面積指數(shù)較低;但是在齊穗期,無論群體葉面積指數(shù)還是功能葉葉面積指數(shù),T3、T4、T5 和T6 處理總體上均較T2 處理顯著提高,從而導(dǎo)致成熟期干物質(zhì)積累量總體上均高于T2 處理,表明在適當(dāng)減氮條件下氮肥后移、有機(jī)無機(jī)肥配施、增加密度、配施控釋肥均能增加群體中后期葉面積指數(shù)和功能葉面積,促進(jìn)機(jī)插雜交秈稻后期養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累。
合理的施氮量和科學(xué)的氮肥調(diào)控在保證水稻產(chǎn)量的同時(shí)還提高了氮肥利用率[27]。蔣鵬等[28]研究發(fā)現(xiàn),施氮量減少23%時(shí),雜交水稻的產(chǎn)量和氮肥利用率較常規(guī)施肥處理均有所提高。陳佳娜等[29]的研究結(jié)果也表明,適當(dāng)增密減氮可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),顯著提高氮素利用率。王艷等[30]研究發(fā)現(xiàn),增加穗肥用量顯著提高氮肥利用率。魏靜等[22]和侯紅乾等[31]研究發(fā)現(xiàn),一定范圍內(nèi)等量有機(jī)肥代替化肥可提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率。在本研究中,相對(duì)于T2 處理,T3、T4、T5、T6處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥吸收利用率、氮肥回收利用率總體上均顯著提高,這與前人[22,28-31]研究結(jié)果相似。究其原因可能是T2 處理在前期施氮量過高,但水稻植株幼小,吸收和同化氮的能力有限,導(dǎo)致部分氮流失;而T3、T4、T5、T6 處理通過氮肥后移減氮20%、無機(jī)有機(jī)肥配施、增密、配施控釋肥等加強(qiáng)田間管理,強(qiáng)化了水稻群體后期對(duì)氮的吸收和同化能力,同時(shí)部分氮肥后移作穗肥補(bǔ)充水稻植株生殖生長所需養(yǎng)分,保證氮肥得以充分吸收利用,從而提高了氮肥利用率。表明氮肥與新型肥料配施和適宜的施肥時(shí)期能夠平衡水稻在整個(gè)生長發(fā)育時(shí)期對(duì)氮素的需求,有利于水稻吸收利用氮素,提高氮肥利用率。
綜上所述,在施氮總量減少20%條件下,與T2處理相比,T5、T4、T3、T6處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥吸收利用率、氮肥回收利用率總體上均顯著提高;T6 處理與T2 處理產(chǎn)量相當(dāng),T5、T4、T3 處理產(chǎn)量提高,分別增產(chǎn)12.9%~23.8%、12.3%~14.1%、7.6%~14.1%,其中T5、T4處理差異顯著。本研究為貴州喀斯特地區(qū)機(jī)插雜交秈稻減氮高產(chǎn)高效栽培提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。