缓释肥与速效氮肥混施对机插水稻生长发育及氮肥利用率的影响

李旭+王宇++隋鑫+任海++吕小红+付立东

摘要：以超级稻盐丰47为材料，设置5个不同施入时期的小区对比试验，探讨缓释肥与速效氮肥配比不同施入时期对机插水稻氮肥利用率及产量的影响。结果表明，在相同条件（施氮量270 kg/hm2，缓释肥均于基肥、一次蘖肥分别施入450、150 kg/hm2）下，不同处理间存在差异，A4处理（基肥、一次蘖肥、二次蘖肥、促花肥、保花肥比例为47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0，一、二次蘖肥于5.5、6.5叶龄期追施速效氮肥）较其他处理（A1、A2、A3、A5）产量分别提高165%、109%、2.8%、2.0%，氮肥利用率分别提高3.9、2.1、1.7、3.7百分点，获得最高产量10.93 t/hm2；其氮肥利用率最高为46.03%。

关键词：机插水稻；缓释肥；氮肥利用率；产量；生长发育

中图分类号： S511.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）06-0045-03

氮肥是全球用量最多的化学肥料，其损失也较大，减少氮肥损失、提高其利用效率始终为全世界科学家的重点攻关方向[1]。水稻的氮素利用率与氮肥种类、施用方法、施用时期、作业方式、土壤理化性状、气候和作物生长状况密切相关[2]。氮肥按照分解速率主要分为速效氮肥及缓释氮肥2种，速效肥料肥效期短，在生产上必须分次追肥，才能满足作物在整个生育期对养分的需求，追肥时表施肥料损失量大，明显降低肥效；缓释肥肥效释放慢，在水稻迅速生长时期可能满足不了水稻对养分的需求[3]。近些年来，机械插秧已经逐步取代手插秧，成为主流作业方式；相对于手插秧，机插秧具有秧龄小、缓苗慢、缓苗后分蘖迅速增长等特点，针对上述特点，缓释肥与速效氮肥混合施入，有助于提高氮肥利用率[4]。但混合施入后，不同配比施入时期对氮肥利用率及产量影响研究较少[5]，本研究立足于辽宁滨海稻区，针对机插作业研究缓释氮肥与速效氮肥配合施用后，不同配比施入时期对氮肥利用率及产量的影响，旨在寻求本地适宜的施肥时期，为实现机插水稻精确定量施氮提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

试验于2015年在辽宁省盐碱地利用研究所新建试验基地进行。供试土壤为滨海盐渍型水稻土，耕层土壤（0～15 cm）含有机质22.53 g/kg、全氮1.22 g/kg、碱解氮 55.91 mg/kg、速效磷39.96 mg/kg、速效钾243.83 mg/kg、全盐1.15 g/kg、pH值7.75。

供试水稻品种盐丰47，全生育期156～160 d，15.5～16.0 张叶，在辽宁、河北、山东等地累计推广面积达133.33万hm2，为这些省高产、优质及多抗结合最好的典型品种。

供试肥料：缓释肥为喜耕田缓释复合肥（含N 28%、P2O5 18.8%、K2O 8%）；速效肥为尿素（含N 46%），过磷酸钙（含P2O5 18%），硫酸钾（含K2O 50%）。

1.2试验设计

本试验在相同条件（施氮量270 kg/hm2，缓释肥均于基肥、一次蘖肥分别施入450、150 kg/hm2）下，设置6个处理，速效肥各时期施入比例及时期详见表1，A1（氮素基肥、一次蘖肥、二次蘖肥、促花肥、保花肥比例47 ∶28 ∶25 ∶0 ∶0，下同）、A2（47 ∶15 ∶25 ∶13 ∶0）、A3（47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）、A4（47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）、A5（47 ∶25 ∶15 ∶13 ∶0）和CK0（0 ∶0 ∶0 ∶0 ∶0）；3次重复，随机区组设计，小区长20.0 m、宽4.8 m，面积96.0 m2。

采用工厂化旱育苗技术培育壮秧，4月20日播种，播干种100 g/盘。采用久保田SPW-68C手扶式插秧机于5月25日移栽，行穴距30 cm×18 cm。4～5株/穴，其他田间管理措施按一般大田进行。

每小区选取10穴进行茎蘖数调查，分蘖中期开始，7 d调查1次，N-n期（N代表主茎总叶片数、n代表伸长节间数）、拔节期、齐穗期、成熟期进行普查。以LI-6400（LI-COR Inc.USA）便携式光合测定仪于齐穗期测定各处理剑叶光合速率、气孔导度，每个处理重复测定15次；分别于拔节期、齐穗期、成熟期，每个处理取3穴有代表性植株，测定叶面积指数。齐穗期分株测定高效叶面积指数、低效叶面积指数、无效叶面积指数。叶面积=叶片长×叶片宽×0.75；移栽期、N-n期、拔节期、齐穗期测定植株干质量，成熟期测定籽粒和茎叶干质量：首先将茎叶、穗分开，分别装入样品袋，用105 ℃杀青30 min，然后在85 ℃下烘干至恒质量。成熟期每个处理取具有代表性植株5穴，进行室内考种，调查每穴平均株数、株高、穗长、每穗粒数、结实率、千粒质量（饱粒质量）。收获除边行及采样行所有植株，脱谷，计算实际产量。

1.3数据分析

根据下列公式计算相关指标：

收获指数=成熟期的籽粒干质量/[籽粒干质量+茎秆干质量（包括植株地上的穗轴、茎、叶及叶鞘）]；

氮肥利用率=（施肥区作物吸氮量-不施氮处理吸氮量）/施氮量×100%；

氮肥农业利用率（kg/kg）=（施肥区产量-不施氮处理产量）/施氮量；

氮肥生理利用率（kg/kg）=（施肥区收获时籽粒干质量-不施氮处理籽粒干质量）/（施肥区籽粒吸氮量-不施氮籽粒处理吸氮量）；

氮肥偏生产力（kg/kg）=施氮区产量/施氮量。

利用Excel 2007及DPS 7.50进行数据分析。

2结果与分析

2.1不同处理对机插水稻茎蘖数及其成穗率的影响

由表2可知，各处理齐穗期及成熟期茎蘖数表现为A1

2.2不同处理对机插水稻叶面积指数及光合作用的影响

由表3和表4可知，各处理拔节期叶面积指数随着施氮时期变化表现为A5

2.3不同处理对机插水稻干物质积累量的影响

由表5可知，齐穗期各处理的干物质积累量表现为A1

齐穗后干物质积累量占籽粒产量的比例与A3、A5处理间差异不显著，但与A1、A2处理间差异显著。

2.4不同处理机插水稻产量构成因素及产量的影响

由表6可知，A1、A2、A3、A4、A5处理单位面积收获穗数以A4处理最高，表现为A4>A2>A3>A5>A1；各处理颖花量仍以A4处理最高，为50 577万朵/hm2，比A1、A2、A3、A5处理分别增加21.3%、14.7%、12.0%、12.0%；各处理每穗成粒数、结实率、千粒质量略有差异。处理A4产量 10.93 t/hm2，居首位，与处理A1、A2相比差异显著，较A1、A2、A3、A5处理分别增产16.5%、10.9%、2.8%、2.0%。

2.5不同处理对机插水稻累计吸氮量及氮肥利用率的影响

由表7可知，成熟期A4处理累计吸氮量193.1 kg/hm2，比A1、A2、A3、A5处理分别增加5.6%、3.0%、2.3%、5.3%。

氮肥利用率是描述氮肥吸收利用特性的主要指标，反映作物对土壤肥料中氮的吸收和利用效果。由表7可知，A4最高44.74%，比A1、A2、A3、A5分别增加3.8、2.1、1.6、3.6 百分点。氮肥农业利用率是单位施肥量对作物籽粒产量增加的反映，是农业生产的一项重要经济指标[6]。氮肥偏生产力是以产量与施氮量的关系来衡量氮肥利用率的指标，反映作物吸收肥料氮和土壤氮后所产生的边际效应[7]，本试验结果表明A4最高。

3结论与讨论

水稻传统施肥方式重施分蘖期氮肥，虽然增加了分蘖高峰期茎蘖数与齐穗期干物质量，但未增加籽粒产量，并且降低了群体质量和植株抗性，浪费了有限的资源，降低了肥料利用率，增加了生产成本，污染了水稻和周边土壤环境[8-10]。缓释肥可以通过调节养分释放模式，实现水稻氮素养分的动态平衡。已有研究证明，缓释氮肥能显著提高水稻氮素吸收利用，减少氨挥发，减少氮的径流淋溶和硝化-反硝化等途径损失，延缓水稻生育根系和叶片的衰老[11]。增施速效肥能提高水稻产量和品质，尤其是在水稻生育后期追施氮肥尤为重要[12-13]。

本研究结果表明，在施氮量相同条件下，不同时期施入蘖肥以一次、二次蘖肥在5.5、6.5叶时施入的高效叶面积率、成熟期收获穗数及颖花量最高，干物质积累量较高，从而获得最大产量和最高的氮肥利用率，虽然与其他处理相比其结实率较低，但其收获穗数最高，说明这一时期施入可以提高有效穗数及颖花量，优化群体结构，协调水稻产量构成因素；从肥料利用率来看，能够明显提高氮肥利用率和农业利用率。

近几年，辽宁省机插水稻面积迅速增加，覆盖率已达80%，其配套栽培技术仍须进一步系统研究。本试验选用辽宁稻区种植面积最大的水稻品种盐丰47进行了机插水稻施肥技术的研究，因品种单一，所以具有一定的局限性；继续进行多品种的多年多点试验，探讨不同品种、土壤、气候特点下的机插水稻施肥技术意义重大，笔者就上述问题继续进行研究。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.011