硝化抑制剂对水稻秧苗生长及土壤养分变化的影响

董玉兵，董青君，纪 力，李卫红，陈 川，庄 春，章安康

(1.江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏淮安 223001； 2.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京 210095)

随着农业机械化种植方式的发展，机插秧技术已经成为我国水稻种植的主要栽培方式之一。相比于传统手工移栽，水稻机插秧技术在保证秧苗素质的同时极大地节省了劳动力。因此，在当前农村劳动力短缺的背景下，水稻机插秧技术已经逐渐替代了传统的手工移栽方式[1-2]。而相比于直播稻种植，水稻机插秧技术可以显著提升秧苗素质，减少病虫害，促进水稻苗期生长，并有效解决轮作时间冲突，避免直播稻种植自生稻问题[3-4]。因此，目前水稻种植方式仍然以机插秧为主。

随着农村土地流转的加速，水稻种植也由传统的家庭种植逐渐向大户、农场等大规模机械化方式转变。在以往家庭式的水稻机插秧育秧过程中，为保证秧苗快速生根、返青，水稻秧龄一般控制在 18～20 d[5-6]。而随着水稻大规模种植的推广，水稻育秧也不再具备传统家庭种植模式育秧精细化管理的条件。并且由于人力、物力投入的限制，对于大规模种植模式，把水稻机插秧工作控制在2～3 d 完成也无法实现。因此，在水稻大规模种植模式下，为保障秧苗质量，水稻育秧期一般会延长到 25～30 d。但是，随着水稻育秧期的延长，水稻秧苗往往会出现后期缺肥现象，造成秧苗叶片发黄、长势较弱，成为水稻大壮苗育秧的一项限制因素[7]。若前期增大施肥量，则会引起秧苗烧种烧芽，后期补肥虽然有一定的改善，但补肥不当则会出现烧苗、烧根、旺长、秧苗参差不齐、盘根不好等现象，而且造成肥料极大浪费，这无疑会增加育秧成本。因此，如何延长育秧肥料的养分释放时间，且又能保证肥料在水稻育秧期内充分释放成为研究水稻育秧缓控释肥的重要突破点。因此，本试验以水稻机插秧专用肥——育秧绿为对象，通过添加不同比例的硝化抑制剂，旨在研究硝化抑制剂对水稻机插秧专用肥的养分释放以及水稻秧苗生长的影响。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验分别于2019年和2020年在江苏省淮安市清江浦区黄码镇杨庙村秧田内进行，供试水稻品种为南粳9108(NanJing 9108)。水稻播种前使用江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所生产的咪鲜·甲霜灵拌种剂，按照药种比1 ∶100拌种。秧盘选用常规28 cm×58 cm的硬盘，装盘前先用酒精燃烧法[8]测定育秧土的含水量，然后称取24 kg土壤(相当于干土质量)与相应的试验肥料混匀，随后将混匀的土装入秧盘，每盘称取3 kg土壤(相当于干土质量)铺盘，用播种器播种120 g水稻种，然后覆盖1 kg土壤(相当于干土质量)。2年试验分别于2019年6月14日落谷，暗化4 d，6月18日将秧盘平铺于露天秧田；2020年5月26日落谷，暗化4 d，5月30日将秧盘平铺于露天秧田。

1.2 试验处理

试验于2019年设置3个处理，分别为CK(每盘20 g育秧绿)、NI1处理(每盘20 g育秧绿+0.05%硝化抑制剂)、NI2处理(每盘20 g育秧绿+0.1%硝化抑制剂)，并初步取得较好的试验结果；因此，2020年进行了重复试验，并在原有基础上增加了NI3处理(每盘20 g育秧绿+0.2%硝化抑制剂)，以探究增加硝化抑制剂用量对秧苗素质及养分变化的影响。每个处理育6盘秧苗。试验用硝化抑制剂为双氰胺(DCD，C2H4N4)，试验用机插秧专用肥为淮安市农业科学研究院生产的育秧绿，养分含量为氮12%(以N计)、磷7%(以P2O5计)、钾6%(以K2O计)，氮磷钾养分类型分别为硫酸铵、磷酸一铵和氯化钾。为研究硝化抑制剂对肥料养分释放以及秧苗后期生长的影响，试验秧苗秧龄由28 d延长到35 d。其余田间管理措施按照当地秧田常规管理，育秧期间1～2 d喷灌1次，使秧盘一直处于湿润状态。

1.3 试验方法

1.4 数据处理和分析

采用 Excel 2010 软件进行数据计算；采用 Origin Lab 软件进行作图。采用SPSS 25.0软件进行方差分析及多重比较(SNK法，α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 秧苗素质

2.1.1 硝化抑制剂对秧苗叶龄和株高的影响 从表1可以看出，随着时间的推移，秧苗的叶龄和株高逐渐增加。2019年NI2处理在不同时间段秧苗的叶龄和株高均为最高值，NI1处理和CK在28 d秧龄期以外的秧苗叶龄上差异不显著，而在28 d和 35 d，NI1处理秧苗株高显著高于CK。2020年NI2处理相比于CK和NI1处理秧苗叶龄和株高并未表现出明显优势，仅25 d的秧苗叶龄显著高于CK。NI3处理20～35 d秧龄期的叶龄明显低于NI1和NI2处理，25～35 d秧龄期的株高明显低于NI2处理，但差异不显著。

表1 2019年和2020年不同处理秧苗叶龄、株高变化

2.1.2 硝化抑制剂对秧苗叶长的影响 由图1可知，随着时间推移，秧苗叶长逐渐增加。2019年 18 d 秧龄期NI2处理已经出现第4叶，而CK和NI1处理仅有3叶，23 d时CK和NI1处理才普遍长出第4叶；28 d秧龄期NI2处理已出现第5叶，而CK和NI1处理仅有4叶，至35 d时CK和NI1处理才普遍长出第5叶；不同秧龄期最大叶叶长表现为NI2处理最高(35 d秧龄期除外)。2020年不同处理之间叶片总体表现为同步生长，叶片发育没有明显的滞后效应；最长叶叶长总体表现为NI2处理最高。

2.1.3 硝化抑制剂对秧苗成苗率和茎基宽的影响 从表2可以看出，随着时间推移，秧苗成苗率逐渐下降。 2019年18～28 d秧龄期3个处理秧苗成苗率差异并不明显，总体为NI2处理最高，35 d秧龄期秧苗成苗率比28 d明显下降，平均下降3.88百分点，其中CK降幅最大。2020年整个育秧期NI2处理成苗率均高于其他处理；在秧苗生长前期(15～20 d)，NI3处理秧苗成苗率明显低于其他处理，而秧苗后期(25～35 d)NI3处理秧苗成苗率与NI1处理和CK已无明显差异。秧苗茎基宽随着时间推移逐渐增加。2019年NI2处理秧苗茎基宽明显高于NI1处理和CK，而NI1处理和CK之间没有差异。2020年整个育秧期秧苗茎基宽除25 d外也均以NI2处理最高，在25～30 d期间NI1处理和NI3处理秧苗茎基宽也都高于CK。

表2 2019年和2020年不同处理秧苗成苗率、茎基宽变化

2.1.4 硝化抑制剂对秧苗生物量的影响 从表3可以看出，随着时间推移秧苗生物量逐渐增加。2019年整个育秧期NI2处理秧苗生物量均为最高，地上部和地下部生物量与NI1处理相比，平均提高4.88%和9.36%，与CK相比平均提高12.29%和9.77%。同样，2020年整个育秧期生物量也是NI2处理最高，另外3个处理在不同秧龄期地上部和地下部生物量互有高低，整体没有明显差异。

表3 2019年和2020年不同处理秧苗生物量变化

2.1.5 硝化抑制剂对叶片SPAD值的影响 由图2可知，在不同秧龄期叶片SPAD值变化明显。2019年3个处理在18～35 d SPAD值逐渐下降。2020年叶片SPAD值先升高再降低，20 d秧龄期时叶片SPAD值最高。2019年不同处理之间表现为NI2处理叶片SPAD平均值最高；在育秧前期(18 d)CK高于NI1处理，而育秧后期(28～35 d)NI1处理叶片SPAD值则高于CK。2020年添加硝化抑制剂处理(NI1、NI2和NI3)在育秧后期(30～35 d)叶片SPAD值都高于CK，其中NI2和NI3处理增加尤为明显。

2.2 土壤养分指标

2.2.2 土壤全氮含量变化 由图4可知，添加育秧肥料处理显著提高了土壤全氮含量。2019年和2020年，土壤全氮含量变化具有相似规律，施用硝化抑制剂处理在育秧结束时土壤全氮含量均高于CK，且随着硝化抑制剂施用量增加，土壤全氮含量也逐渐增加。但2019年添加消化抑制剂处理之间土壤全氮含量差异不显著；2020年NI3处理全氮含量显著高于CK，但与NI2和NI1处理差异不显著，而NI1处理、NI2处理和CK之间土壤全氮含量差异不显著。

3 讨论

3.1 添加硝化抑制剂对水稻秧苗素质的影响

3.2 添加硝化抑制剂对土壤养分释放的影响

4 结论