赵呈明,费新茹,郭 红,李进永,许 业,李 玲,王 敏
(盐城市盐都区农业科学研究所,江苏 盐城 224011)
水稻是我国主要粮食作物之一,水稻产量关系粮食安全。长期以来,化肥的施用为水稻产量的提高作出了重要贡献,但是存在施肥过量、肥料利用率低、环境污染等问题。多年来,通过测土配方施肥可以提高肥料利用率,但仍需多次施肥,操作较为复杂。随着农村劳动力向城镇转移和人口老龄化,选择容易机械化、施肥次数少、操作简单的简化施肥方式成为趋势。一次性施肥技术是一种生产轻便、节本增效和保护环境的施肥模式,可以减少施肥次数和施肥量,提高肥料利用率,促进水稻增产,降低环境污染。盐粳15号是盐城市盐都区农业科学研究所选育的中熟中粳稻品种,具有高产、优质、适应性强、出米率高等特性,2021年被农业农村部认定为超级稻品种,具有很大的产量潜力。本研究通过田间试验,探究缓释肥一次性基施对盐粳15号生长、产量和品质的影响,为盐粳15号的高产、高效生产和一次性施肥的推广应用提供参考。
试验于江苏省现代农业(稻麦)科技综合示范基地(盐都)内(120.041°E、33.356°N)进行,地处盐都区龙冈镇北首。光照和通风条件均好,沟渠配备齐全,田间排灌方便。试验地土壤呈黏性,肥力中等偏上,土壤基本理化性状为:有机质含量28.6 g/kg,全氮含量1.67 g/kg,有效磷含量23.4 mg/kg,速效钾含量220 mg/kg,缓效钾含量756 mg/kg,pH值6.9,地力均匀。前茬为小麦。
供试水稻品种为盐粳15号,中熟中粳,2021年被农业农村部认定为超级稻。2021年5月20日用抛秧盘旱育秧苗,6月19日人工拉绳定点栽插,株距为15 cm,行距为25 cm,每穴4苗左右。
供试肥料:氮肥为尿素(含氮量为46%),磷肥为地产普钙(PO含量为12%),钾肥为氯化钾(KO含量为60%)。缓释肥为“直稻底”缓释掺混肥料,N、PO、KO的质量比为30∶7∶13,缓释氮含量≥15%,由茂施农业科技有限公司提供。
本试验设置3个处理。处理1:不施肥;处理2:常规施肥,基肥、分蘖肥、穗肥的质量比为4∶2∶4,N、PO、KO的质量比为1∶0.7∶0.7,磷肥于翻耕前一次性基施,钾肥于耕翻前和拔节期等量施入;处理3:缓释肥一次性基施。施肥处理全生育期施纯氮20 kg/667 m,具体施肥用量详见表1。每个处理3个重复,共9个小区,随机排列,每个处理小区面积104 m。小区间设置田埂,并用塑料薄膜深埋覆盖,防止串水串肥。除不同施肥方式外,其他田间管理措施一致。
表1 不同处理施肥用量
盐粳15号生长期间定期查苗,每个小区测3个点取平均值。抽穗后每个小区随机选取5株测量株高并取平均值。成熟期每个小区随机取15穴用于考种,测定穗数、穗粒数、结实率和千粒质量。各处理全部实收测产,籽粒晒干后使用LTJM-2099便携式精米机打米样,计算出米率,并通过JSWL大米食味计测定品质。利用WPS 2022和SPSS 25.0进行数据统计分析。
由表2可知,处理1盐粳15号的抽穗期和成熟期比处理2与处理3分别提前2、4 d,且全生育期均减少4 d。处理2和处理3的生育进程无差别。
表2 不同处理下盐粳15号的生育进程
由表3可知,不同处理对盐粳15号株高的影响较大,处理1的株高最矮,其次是处理3,处理2的株高最高,且不同处理的株高差异均有统计学意义(<0.05),说明不施肥和缓释肥一次性基施均能显著降低株高。处理1的有效穗数、穗长、总粒数、实粒数和千粒质量均最低,且有效穗数、穗长、总粒数、实粒数与其他处理间差异有统计学意义(<0.05),说明不施肥严重影响水稻的正常生长,养分不足导致产量三要素显著减少,其实收产量最低,仅为488.02 kg/667 m,比处理2的722.06 kg/667 m减产32.41%。处理3的有效穗数最少,为23.39万个/667m。处理3的穗长、总粒数、实粒数和千粒质量均最大,但与处理2差异不具统计学意义。处理3的实收产量为741.42 kg/667 m,比处理2增产2.68%。表明与常规施肥相比,缓释肥一次性基施有可能增加盐粳15号的总粒数、实粒数、千粒质量和实收产量,但效果不明显。
表3 不同处理下盐粳15号的产量结构
由表4可知,处理1盐粳15号的精米率最低,仅为64.77%,显著低于处理2的71.53%和处理3的72.81%,表明不施肥不仅严重影响盐粳15号的正常生长和产量,而且严重影响其精米率;缓释肥一次性基施与常规施肥的差异无统计学意义。处理1盐粳15号的蛋白质含量(质量分数)最低,仅为8.1%,低于处理2的10.6%和处理3的11.6%,且与其他处理差异具有统计学意义(<0.05)。处理1盐粳15号的直链淀粉含量(质量分数)最高,为12.2%,高于处理2的11.6%和处理3的8.8%,与处理2差异不具有统计学意义,与处理3差异具有统计学意义(<0.05)。可以看出,蛋白质含量低,则直链淀粉含量高。处理2盐粳15号的食味值为77,高于处理1的75和处理3的72,处理2与处理3的差异具有统计学意义(<0.05),而与处理1的差异不具有统计学意义。可见,缓释肥一次性基施对盐粳15号稻米的蛋白质、直链淀粉含量以及食味值均具有明显的影响。
表4 不同处理下盐粳15号稻米的品质
试验表明,与常规施肥相比,不施肥可以减少盐粳15号的全生育期,使抽穗期和成熟期提前。缓释肥一次性基施的生育进程与常规施肥无差别。不施肥和缓释肥一次性基施均能降低盐粳15号的株高,且二者之间及二者与常规施肥的株高差异均具有统计学意义(<0.05)。不施肥的有效穗数、穗长、总粒数、实粒数和千粒质量均最小(少),除千粒质量外,常规施肥和缓释肥一次性基施均与不施肥处理的差异具有统计学意义(<0.05)。除有效穗数外,缓释肥一次性基施处理的盐粳15号穗长、总粒数、实粒数和千粒质量均最大,说明缓释肥一次性基施能够满足盐粳15号全生育期的养分需求。缓释肥肥效较慢较长,虽然在有效穗数增加上不如常规施肥见效快,但是能够满足盐粳15号生长的需要,增加穗粒数和千粒质量。不施肥由于养分不足严重影响盐粳15号的正常生长,实收产量最低,仅为488.02 kg/667 m,比处理2的722.06 kg/667 m减产32.41%。缓释肥一次性基施的实收产量较常规施肥增产2.68%,与丁艳峰等研究的水稻机插缓混一次施肥可使水稻增产6%以上差距较大,但与李桂花等研究的缓释肥没有显著增加产量的结果相近,这可能与品种差异和栽培管理水平有关。
不施肥的精米率最低,且与处理2和处理3差异均具有统计学意义,说明不施肥不仅严重影响盐粳15号的正常生长和产量,而且严重影响其精米率;缓释肥一次性基施与常规施肥相比差异不具有统计学意义。不施肥盐粳15号的蛋白质含量最低,但直链淀粉含量最高,缓释肥一次性基施与其有相反趋势。直链淀粉含量随蛋白质含量的升高而降低,这与程维民等的直链淀粉含量和蛋白质含量呈负相关的研究结果相同。缓释肥一次性基施下盐粳15号稻米的蛋白质、直链淀粉含量以及食味值均较常规施肥的低,且差异均有统计学意义,这与丁艳峰等研究的缓混一次施肥增加稻米食味值的结果不同,可能与品种差异和栽培管理水平有关。
前人多项研究发现,不同缓释肥类型和缓释氮比例对不同品种水稻生长的影响是有差异的。但是缓释肥一次性基施的优势是显而易见的,不仅能减少施肥次数、节约劳动力,而且能够提高肥料利用效率,减少肥料流失造成的面源污染,符合未来农业的发展趋势。缓释肥一次性基施能够满足盐粳15号全生育期的养分需求,稳产甚至增产,但其对稻米品质的影响还需进一步研究。此外,合适的缓释肥类型和缓释氮比例以及优质栽培模式仍需加强研究,以充分发掘盐粳15号的高产潜力和品质提升。