劉奇華，尹秀波，鄭崇軻，孫召文

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所，山東濟(jì)南 250100；2.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東濟(jì)南 250000）

直播稻因省時(shí)、省工、省力、節(jié)約生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率等諸多優(yōu)點(diǎn)，其推廣應(yīng)用面積呈逐年遞增趨勢。氮是影響水稻生長發(fā)育的重要營養(yǎng)元素，如何有效提高氮利用效率一直是眾多科研工作者研究的焦點(diǎn)[1-3]。關(guān)于氮肥施用對直播稻氮素吸收利用、干物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量及品質(zhì)形成的影響已有大量報(bào)道[4-7]。很多研究在旱直播栽培方式下采用了傳統(tǒng)的氮肥施用模式，即氮肥的施用時(shí)期分別為基肥、分蘗肥、穗肥，基肥氮在播種前或播種時(shí)施用[5,8-9]。水稻旱直播栽培方式在播種后需要經(jīng)歷種子萌發(fā)等生理過程，從開始萌發(fā)至2 葉期主要靠胚乳提供養(yǎng)分，因此氮肥施用期適當(dāng)后移可能會減少氮肥的揮發(fā)，提高氮肥利用率，更利于增產(chǎn)。鑒于此，本研究探索了氮肥施用期后移對直播稻重要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響，旨在為水稻旱直播氮肥高效施用技術(shù)的創(chuàng)制提供有益參考。

1 材料與方法

1.1 供試地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所試驗(yàn)基地（濟(jì)寧35.26°N，116.35°E）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)肥力為：有機(jī)質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）21.48 g/kg，堿解氮含量56.49 mg/kg，速效磷含量50.64 mg/kg，速效鉀148.98 mg/kg。供試材料為常規(guī)粳稻品種圣稻19（中早熟品種）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)。氮肥施用期共設(shè)4 個(gè)處理：對照D1（播種前施氮肥、3 葉1 心期追施氮肥1 次、7 d 后追施氮肥1 次、幼穗分化期追施氮肥1 次，施肥質(zhì)量比例為4∶2∶2∶2）、氮后移D2處理（水稻1 葉1 心期施氮、3 葉1 心期追施氮肥1 次、幼穗分化期追施氮肥1 次，施肥質(zhì)量比例為5∶3∶2）、氮后移D3處理（水稻2 葉1 心期追施氮肥、幼穗分化期追施氮肥1 次，施肥質(zhì)量比例為8∶2）、氮后移D4處理（水稻3 葉1 心期追施氮肥、幼穗分化期追施氮肥1 次，施肥質(zhì)量比例為8∶2）。氮肥施用量為純N 297.5 kg/hm2。磷肥施用量為P2O5135 kg/hm2，鉀肥施用量為K2O 135 kg/hm2，磷、鉀肥全部作基肥于播種時(shí)一次性施入。小區(qū)面積30 m2，小區(qū)間筑埂（寬40 cm）并使用塑料薄膜包裹。采取旱種水管方式進(jìn)行栽培管理。直播方式為條播，播干種子，行距20 cm，播種量150 kg/hm2。全生育期及時(shí)防治病蟲草害，田間管理與生產(chǎn)一致。

1.3 測定指標(biāo)與方法

成熟期每小區(qū)取0.4 m2用于測定有效穗數(shù)、穗長、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。成熟期每小區(qū)測定15 株有代表性植株的株高。每小區(qū)實(shí)收測產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 16.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行多重比較分析，使用SigmaPlot 10.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥后移對直播稻農(nóng)藝性狀的影響

由表1 可知，各氮肥后移處理的株高、二次枝梗數(shù)均與對照間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明氮肥后移對株高和二次枝梗數(shù)影響不大。隨著氮肥逐漸后移，穗長與一次枝梗數(shù)呈先增加后降低的趨勢，其中：D2處理的穗長與一次枝梗數(shù)最大，兩者均顯著高于對照D1，分別比對照D1高8.50%、7.94%；D3處理的穗長與一次枝梗數(shù)與對照D1間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，D4處理的穗長與一次枝梗數(shù)均顯著低于對照D1。表明氮肥后移至1 葉1 心期施用效果最好，能夠顯著提高直播稻穗長與一次枝梗數(shù)，當(dāng)后移至3 葉1 心期時(shí)會對直播稻生長產(chǎn)生不利影響。

表1 氮肥后移對直播稻農(nóng)藝性狀的影響

2.2 氮肥后移對直播稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可知，隨著氮肥的逐漸后移，各處理的穗實(shí)粒數(shù)呈先增后減的趨勢。氮肥后移處理對穗實(shí)粒數(shù)產(chǎn)生了顯著影響，對有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量無顯著影響。D2處理的穗實(shí)粒數(shù)最高，比對照高11.00%，之后隨著氮肥的逐漸后移，穗實(shí)粒數(shù)逐漸降低；D4處理的穗實(shí)粒數(shù)最低，比對照低10.90%。表明氮肥后移至1 葉1 心期施用，有利于直播稻穗實(shí)粒數(shù)的提高，但隨著氮肥的繼續(xù)后移，穗實(shí)粒數(shù)呈下降趨勢，氮肥后移至3 葉1 心期施用會降低直播稻穗實(shí)粒數(shù)。

表2 氮肥后移對直播稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由圖1 可知，隨著氮肥的后移，直播稻產(chǎn)量呈先升后降的變化趨勢，D2處理產(chǎn)量最高，但D2與D3處理之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩者分別比對照D1高19.94%、11.16%，氮肥后移至3 葉1 心期，直播稻產(chǎn)量顯著降低。這表明氮肥適當(dāng)后移有利于提高直播稻產(chǎn)量。

圖1 氮肥后移對直播稻產(chǎn)量的影響

3 討論與小結(jié)

氮是水稻生長發(fā)育的必需元素。適量施氮能夠提高水稻干物質(zhì)生產(chǎn)量與葉面積指數(shù)，促進(jìn)光合同化物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，更易獲取高產(chǎn)[4]。過量施氮既不能增加群體氮積累量，也不能提高生物產(chǎn)量，不僅不利于增產(chǎn)，還會造成水體污染，加劇稻田甲烷等溫室氣體的排放[4,10-12]。此外，過量施氮也是導(dǎo)致水稻氮素利用率低的重要原因[13]。圍繞減施氮肥對水稻營養(yǎng)元素吸收利用、光合物質(zhì)生產(chǎn)能力及產(chǎn)量形成的影響，前人已做了大量研究[14-17]。研究表明，減氮配合適當(dāng)增密措施能夠使水稻全生育期保持較高的光合勢與葉面積指數(shù)，提高水稻根系生長量和氮素積累量；減氮配合測深施肥，可減少氮素?fù)p失，提高氮肥利用率，保持土壤肥力，最終實(shí)現(xiàn)減氮穩(wěn)產(chǎn)的目的[4,15,18]。還有的研究認(rèn)為，適當(dāng)減施氮肥后，可通過干濕交替灌溉配合增密等栽培手段提高水稻穗部干物質(zhì)分配量及收獲指數(shù)，也能實(shí)現(xiàn)水稻減肥高產(chǎn)[19]。筆者前期的研究顯示，適當(dāng)減施氮磷肥，能顯著提高直播稻強(qiáng)勢粒、弱勢粒粒質(zhì)量，尤其是弱勢粒，最終實(shí)現(xiàn)了減肥不減產(chǎn)[9]。減施氮肥后，提高氮肥利用率是確保水稻氮肥高效減施及高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一。與傳統(tǒng)移栽稻不同，水稻旱直播采用旱種水管的栽培方式，其在播種后至2 葉1 心期以前依靠自身胚乳提供養(yǎng)分，氮肥適當(dāng)后移可能會減少氮肥不必要的損失，提高利用率。因此，我們在前期減施肥研究的基礎(chǔ)上，以減少氮肥損耗與提高氮肥利用效率為研究重點(diǎn)，進(jìn)一步探索了基肥氮后移對直播稻重要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)。

研究表明，適當(dāng)降低基肥氮用量，增加后期穗肥氮的施用比例，有利于提高水稻氮肥利用率和產(chǎn)量[20-21]。還有研究指出，在秸稈全量還田“獨(dú)稈”栽培模式下，直播稻不施基肥氮，且在8 葉齡期追施氮肥，可顯著提高水稻產(chǎn)量[22]。本研究顯示，隨著氮肥施用的逐漸后移，直播稻產(chǎn)量表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢。氮肥后移至1 葉1 心期，直播稻產(chǎn)量最高，隨著氮肥施用期的繼續(xù)后移，產(chǎn)量不斷下降。研究表明，氮肥當(dāng)季利用率低的原因之一是施肥時(shí)間與作物需求養(yǎng)分時(shí)間不一致[23]。本研究中，水稻1 葉1心期至2 葉1 心期種子胚乳中儲存的養(yǎng)分即將消耗殆盡，需要從土壤吸收養(yǎng)分，此時(shí)施氮與其需氮恰好保持同步，有效降低了氮肥損失，提高了氮肥利用效率；而對照在播種時(shí)施基肥氮后，由于種子萌發(fā)這段過程主要從胚乳吸收養(yǎng)分，因此部分施用的氮肥以淋溶或揮發(fā)等方式損耗，降低了其利用效率，這可能是導(dǎo)致對照產(chǎn)量降低的重要原因。氮肥后移至1 葉1 心期可提高直播稻產(chǎn)量的主要途徑是穗長、一次枝梗數(shù)、穗粒數(shù)的顯著增加。隨著氮肥施用期繼續(xù)后移至3 葉1 心期，直播稻穗長、一次枝梗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，由此表明1 葉1 心期左右施用基肥氮較為合適，直播稻產(chǎn)量表現(xiàn)最佳，施肥過早會造成氮肥不必要的浪費(fèi)，施肥過晚可能會出現(xiàn)缺肥現(xiàn)象，影響稻苗正常生長。