陳忠平,劉凱麗,文喜賢,孫明珠,樂麗紅,王斌強(qiáng),張 昆,*
(1.江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,江西南昌 330045;2.余干縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江西上饒 335100;3.江西省紅壤研究所,江西南昌 330046)
水稻是我國重要的糧食作物,江西是全國重要的雙季稻產(chǎn)區(qū)。2008年以后,江西“秈改粳”發(fā)展迅速,尤其是雙季晚粳的發(fā)展為糧食增產(chǎn)提供了新的技術(shù)途徑[1-2]。相比秈稻,粳稻具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐寒、耐肥、抗倒等特點,可充分利用江西雙季稻區(qū)晚稻生育后期的溫光資源,利于粳稻產(chǎn)量潛力的發(fā)揮,從而進(jìn)一步提高水稻單產(chǎn),且米質(zhì)更優(yōu)[3-5]。2020年,江西通過“秈改粳”專項引進(jìn)雜粳申優(yōu)26并開展試驗示范,申優(yōu)26是上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院以BT型不育系申9A和恢復(fù)系申恢26配組而成的早熟晚粳三系雜交稻,2017年通過上海市農(nóng)作物品種審定委員會審定,具有產(chǎn)量優(yōu)勢強(qiáng)、成熟期早、稻米品質(zhì)優(yōu)異、適宜種植范圍廣等優(yōu)勢,適合作為單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植[6]。目前,江西審定和引種的粳稻品種多為秈粳雜交稻,而配套的栽培技術(shù)研究較多,如栽培方式方面,認(rèn)為手栽>拋秧>機(jī)插[7],肥料運籌方面認(rèn)為當(dāng)基蘗肥∶穗肥為 6∶4 或 7∶3 時,雙季晚粳稻能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[8],但針對雜交粳稻的栽培技術(shù)研究較少。鑒于此,筆者以優(yōu)質(zhì)晚粳稻品種申優(yōu)26為對象,針對其生育特點,研究了不同施氮量、氮肥運籌和拋秧量對其產(chǎn)量及其構(gòu)成和氮肥利用效率的影響,以期為申優(yōu)26在江西雙季稻區(qū)的示范推廣提供技術(shù)支撐。
1.1 試驗地概況試驗于2020年在南昌市進(jìn)賢縣張公鎮(zhèn)馬家村(28°15′30″N,116°20′24″E)進(jìn)行,該地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,多年平均氣溫18.1 ℃,年平均降雨量1 537 mm,日照時數(shù)1 575.50 h。試驗田為第四紀(jì)黏土母質(zhì)發(fā)育的紅壤,耕層結(jié)構(gòu)發(fā)育良好,耕作層厚度為18.9 cm,容重1.05 g/cm2,土質(zhì)較黏重,肥力中等。土壤基本理化性質(zhì)如下:有機(jī)質(zhì)23.16 g/kg,堿解氮105.90 mg/kg,有效磷26.85 mg/kg,速效鉀72.00 mg/kg,全氮1.44 g/kg,全磷0.75 g/kg,全鉀11.20 g/kg。
1.2 試驗材料試驗采用優(yōu)質(zhì)晚粳稻品種申優(yōu)26。
1.3 試驗設(shè)計試驗采取大田試驗進(jìn)行,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù)。2019年12月進(jìn)行了冬翻,深度20 cm,冬春季排水曬垡,早稻種植品種為中嘉早17,使用高產(chǎn)栽培技術(shù)管理技術(shù),平均產(chǎn)量為7 295.4 kg/hm2。早稻秸稈粉碎全量還田(秸稈長度10 cm),泡水后深旋耕(深度15~20 cm)。試驗小區(qū)面積60 m2,用塑料膜包壟作小區(qū),四周設(shè)寬2.0 m保護(hù)行,排水溝寬0.5 m。
種植方式為拋秧,使用434孔拋秧盤集中濕潤育秧,用種量為30 g/盤,常規(guī)拋秧盤數(shù)為1 050盤/hm2。7月1日播種,7月24日拋秧,9月9日齊穗,10月30日成熟。氮肥用量根據(jù)不同試驗進(jìn)行設(shè)計,磷肥施用量為純磷90 kg/hm2,作基肥1次施用,鉀肥施用量為純鉀150 kg/hm2,分基肥(50%)、穗肥(50%)2次施用。氮肥為普通尿素(含量46%),磷肥為鈣鎂磷肥(含量12%),鉀肥為氯化鉀(含量60%)。各試驗處理均采用濕潤灌溉,病蟲害綠色防控技術(shù)。
1.3.1氮肥用量試驗。共設(shè)置6個處理:N1(CK)為無氮處理:N2處理為180 kg/hm2;N3處理為210 kg/hm2;N4處理為240 kg/hm2;N5處理為270 kg/hm2;N6處理為300 kg/hm2;各處理基肥、蘗肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。
1.3.2氮肥運籌試驗。根據(jù)氮肥的基肥、蘗肥和穗肥的施用的比例,共設(shè)置6個處理:Y1處理(CK)為無氮;Y2為4∶2∶4;Y3為4∶3∶3;Y4為4∶4∶2;Y5為4∶5∶1;Y6為4∶6∶0,氮肥用量為純氮240 kg/hm2。
1.3.3拋秧量試驗。共設(shè)置4個處理:P1(CK)處理為1 050盤/hm2(無氮肥);P2處理為1 050盤/hm2;P3處理為1155盤/hm2(增加10%);P4處理為1 260盤/hm2(增加20%);氮肥用量為純氮240 kg/hm2,各處理基肥、蘗肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。
1.4 測定指標(biāo)與方法
1.4.1考種及測產(chǎn)。在水稻成熟期(大田90%籽粒成熟)隨機(jī)調(diào)查1 m2水稻植株的蔸數(shù)和有效穗數(shù),并計算平均數(shù)。按其蔸平均有效穗數(shù)選取5蔸,利用水漂法[9]考察穗粒結(jié)構(gòu),利用以上數(shù)據(jù)計算產(chǎn)量的構(gòu)成因子。產(chǎn)量測定為各處理區(qū)人工割取10 m2進(jìn)行機(jī)械脫粒,陰干后稱重,測定稻谷水分,并按照粳稻14.5%標(biāo)準(zhǔn)含水率折算實際產(chǎn)量。
1.4.2氮肥利用效率的計算。氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=水稻產(chǎn)量/氮肥處理小區(qū)的氮肥施用量。氮肥農(nóng)學(xué)效率(kg/kg)=(施氮區(qū)水稻產(chǎn)量-不施氮區(qū)水稻產(chǎn)量)/施氮區(qū)氮肥施用量。
1.5 數(shù)據(jù)處理方法采用Microsoft Excel 2010軟件錄入數(shù)據(jù),t檢驗和多重比較采用Excel 2010和DPS 7.0軟件作統(tǒng)計分析。
2.1 施氮量處理對產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響由表1可知,隨著施氮量的增加,申優(yōu)26的產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢,其中N5處理產(chǎn)量最高,達(dá)到8 206.65 kg/hm2,顯著高于其他處理,具體產(chǎn)量順序為N5處理>N6處理>N4處理>N3處理>N2處理>N1處理。從產(chǎn)量構(gòu)成看,有效穗數(shù)最多的處理為N5,不同處理間的排序與產(chǎn)量相同;每穗總粒數(shù)以N6處理最高,與N5和N4處理間無顯著差異,但這3個處理顯著高于其他3個處理;結(jié)實率以N6處理最高,與N5處理間差異未達(dá)顯著水平;各個處理的千粒重之間差異不顯著。從氮肥利用效率來看,隨著施氮量的增加,氮肥偏生產(chǎn)力呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,而氮肥農(nóng)學(xué)效率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,其中N5處理顯著高于N6處理。
表1 施氮量處理對申優(yōu)26產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響Table 1 Effects of nitrogen application rate treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26
2.2 氮肥運籌處理對產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響由表2可知,隨著氮肥分蘗肥施用比例的增加,申優(yōu)26的產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢,其中Y5處理產(chǎn)量最高,達(dá)到7 834.05 kg/hm2,其次是Y6處理,達(dá)到7 502.10 kg/hm2,兩者顯著高于Y1、Y2、Y3處理,各處理產(chǎn)量排序為Y5處理>Y6處理>Y4處理>Y3處理>Y2處理>Y1處理。從產(chǎn)量構(gòu)成看,有效穗數(shù)最多的為Y5處理,顯著高于Y1、Y2、Y3、Y4處理,不同處理間的有效穗數(shù)排序與產(chǎn)量相同;每穗總粒數(shù)以Y5處理最好,顯著高于其他5個處理;結(jié)實率以Y5處理最高,但與除Y1處理外的其他施氮處理間差異未達(dá)顯著水平;各個處理的千粒重之間差異不顯著。從氮肥利用效率來看,氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率都表現(xiàn)為隨著分蘗肥施用比例的提高呈先提高后降低的趨勢,Y5處理均為最高,顯著高于Y2和Y3處理。
表2 氮肥運籌處理對申優(yōu)26產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響Table 2 Effects of nitrogen fertilizer application treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26
2.3 拋秧量處理對產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響由表3可知,隨著拋秧量的增加,申優(yōu)26的產(chǎn)量呈增加趨勢,其中增加20%的秧盤數(shù)P4處理產(chǎn)量最高,達(dá)到8 055.45 kg/hm2,顯著高于其他處理,各處理產(chǎn)量排序為P4處理>P3處理>P2處理>P1處理,且P4和P3處理相比P2處理的增產(chǎn)率同拋秧盤的增加比例基本一致。從產(chǎn)量構(gòu)成來看,有效穗數(shù)最多的為P4處理,顯著高于P2和P1處理,與P3處理間差異未達(dá)到顯著水平;每穗總粒數(shù)以P4處理最高,但與P2、P3處理間無顯著差異;結(jié)實率以P2處理最高,但與P3、P4處理間差異未達(dá)顯著水平;各個處理間千粒重?zé)o顯著差異。從氮肥利用效率來看,氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率都表現(xiàn)為隨著拋秧盤數(shù)的提高呈現(xiàn)逐漸提高的趨勢,其中P4處理均最高,且顯著高于P3和P2處理。
表3 拋秧量對申優(yōu)26產(chǎn)量及構(gòu)成和氮肥利用效率的影響Table 3 Effect of seedling throwing amount on yield,composition and nitrogen use efficiency of Shenyou 26
一個水稻新品種引進(jìn)不同的生態(tài)區(qū),采用不同的種植制度,就需要研究其播期、肥料、密度、水分和病蟲草害防控等配套栽培技術(shù)體系,才能充分發(fā)揮其產(chǎn)量潛力。在氮肥施用上,應(yīng)確定適宜的施用量和氮肥運籌比例,使得營養(yǎng)與生殖生長協(xié)調(diào)發(fā)展,才獲得最優(yōu)的產(chǎn)量構(gòu)成因子,進(jìn)而增加產(chǎn)量和提高經(jīng)濟(jì)效益。氮肥施用量及運籌比例對水稻產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀和肥料利用效率的影響因品種不同而有所差異[10-13]。成臣等[12-15]的研究結(jié)果表明,水稻產(chǎn)量與氮肥施用量呈拋物線關(guān)系,適宜的氮肥用量能顯著增加水稻產(chǎn)量。另外有研究表明,隨著施氮量的增加,水稻氮肥利用率呈降低趨勢,且呈負(fù)相關(guān)性[16-17]。該研究針對的雜交粳稻申優(yōu)26的氮肥用量與產(chǎn)量的關(guān)系也表現(xiàn)出拋物線的關(guān)系,與前人的研究結(jié)果相似,只是在最佳施氮量上表現(xiàn)不同,該研究的結(jié)果為270 kg/hm2,而成臣等[12]的研究結(jié)果為255 kg/hm2,這可能與土壤的基礎(chǔ)地力不同有關(guān)。另外在氮肥運籌上,基蘗穗的比例為4∶5∶1,與申優(yōu)26在上海周邊的試驗示范4∶4∶2的研究結(jié)果基本一致[18-20]。石慶華等[21]經(jīng)多年多點調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)江西雙季稻糧豐項目區(qū)普遍存在的栽培問題是氮夠苗稀,單位面積有效穗數(shù)不足,成為制約產(chǎn)量提高的主要因素,因此提高有效穗數(shù)是增加雙季稻產(chǎn)量的關(guān)鍵。研究表明,通過增加種植密度來提高有效穗數(shù),優(yōu)化群體結(jié)構(gòu),是穩(wěn)定甚至增加水稻產(chǎn)量切實經(jīng)濟(jì)可行的方式[22-24]。該研究結(jié)果表明,合理增加相應(yīng)的拋秧數(shù)量,可以顯著的提高產(chǎn)量,且提高氮肥的利用效率。
因此,雜交粳稻申優(yōu)26在江西中等肥力田塊作二晚稻種植,為確保產(chǎn)量,保證有效穗數(shù)是關(guān)鍵,其適宜的氮肥施用量為270 kg/hm2,基蘗穗肥運籌比例為4∶5∶1,同時能增加20%的拋秧盤以增加基本苗。