淮北地区氮肥减施对优质食味粳稻的影响试验

张小红 李必忠 张永进

（1 淮安市清江浦区农业技术推广中心 江苏淮安 223001；2.淮安市农业技术推广中心 江苏淮安 223001 ）

近年来， 随着供给侧结构性改革的推进及人民生活水平的提高，对优质食味稻米需求量日益增加。水稻的产量和品质除了受自身遗传基因影响外，还受栽培措施和气候环境等因素的影响， 其中氮是作物生长发育必需的营养元素， 也是影响产量最重要的养分限制因子， 在作物产量和品质形成中起着关键作用[1-2]。 在生产过程中，普遍存在氮肥施用量高而利用率低的现象，过多的氮肥不仅造成面源污染，而且增加稻米直链淀粉含量，降低稻米食味品质，影响稻米营养品质[3]，氮肥减量已成为提高优质食味粳稻品质的重要措施[4]。

淮北地区是江苏省重要的粮食主产区， 属于稻麦轮作一年两熟制的典型种植区域， 区域粮食生产对保障全省乃至全国粮食安全具有重要作用， 该区域水稻种植面积稳定在130 万hm2以上。 而随着供给侧结构性改革的推进， 当地优质粳稻生产面临稻米品质竞争力不强、种植成本高、收益逐年降低等问题，如何在水稻丰产基础上降低施肥成本、改良稻米品质、 增加稻农收入成为当前水稻生产亟需改进的技术难题之一[5]。 为此，笔者以当地机插常规施肥技术为对照， 在总施氮量较当地常规施氮量减少10%的条件下，设置4 种不同基蘖肥与穗肥比例，分析不同比例对水稻产量、品质和效益的影响，确定不同时期适宜的施肥量，以期为本地机插优质粳稻“减肥、省工、不减产”提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021 年在淮安市淮阴区夏家湖原种场江苏省农业科技综合展示基地（33°35′N、118°52′E）进行，该区位于淮河以北，属于温带季风气候，试验田前茬为机条播淮麦920（产量8 456 kg/hm2）。土壤类型属淤泥质土，0～20 cm 土层含有机质22.07 g/kg、全氮1.68 mg/kg，速效磷46.08 mg/kg、速效钾94.15 mg/kg，pH 8.3。

1.2 试验材料

供试水稻品种： 南粳5718。 供试肥料： 尿素（46%）、高浓度复合肥（15∶15∶15）。

1.3 试验设计

试验各处理具体施肥量及肥料运筹方式见表1。以当地常规施肥模式，即总施氮量300 kg/hm2、基蘖肥与穗肥比例为6∶4 作为对照（CK）。 减氮处理施用量较常规施肥减少10%，即施氮量297 kg/hm2，设置基蘖肥与穗肥比例分别为5∶5、6∶4、7∶3、8∶2 共4 种氮肥运筹方式。 采取大区试验， 不设重复， 大区面积6 670 m2，每个处理为1 334 m2，试验田块四周做埂，并用塑料薄膜包埂。 前茬小麦收获后， 秸秆全量还田。 机插秧行距30 cm、株距12 cm，每穴3~5 苗。 各处理水分管理、病虫害防治保持一致。

表1 施肥处理设置

1.4 测定项目与方法

1.4.1 茎蘖动态 从每个小区选长势比较一致的连续20 穴定点，每7 d 调查1 次茎蘖动态。

1.4.2 干物质量 （N-n）期、拔节期、抽穗期、成熟期每个处理取有代表性植株3 穴， 在105℃下杀青30 min，在80℃烘箱烘至恒重后，测定大田干物质量。1.4.3 产量及稻米品质测定 于成熟期普查每小区50 穴，计算每穴有效穗数；根据栽插密度求得单位面积穗数；取有代表性的5 穴，风干脱粒，计算千粒重和结实率， 计算出各小区理论产量， 并实收小区计产。 将每小区收获的水稻晒干，3 个月后依照国标《GB/T 17891-1999 优质稻谷》测定稻米的糙米率、精米率、整精米率、粒长、长宽比、垩白度、蛋白质含量、直链淀粉含量等， 采用米饭食味计测定米饭的综合评分值。

2 结果与分析

2.1 不同减氮处理对水稻茎蘖动态及成穗率的影响

从表2 可以看出， 不同处理的茎蘖动态变化规律基本一致。 从分蘖至成熟期常规施肥茎蘖数高于减氮处理，且高峰苗数出现要早于减氮处理。 在减氮处理中，水稻的分蘖发生随着基蘖肥的增加而加快，8∶2 处理最先达到够苗期； 有效分蘖临界叶龄期后，8∶2 处理发生分蘖最多，产生无效分蘖也最多；水稻成穗数随着基蘖肥的增加而增加。 说明在总施氮量减少的情况下，适当增加基蘖肥比例，增加群体茎蘖数，可提前获得适宜穗数。

表2 不同减氮处理对水稻茎蘖动态及成穗率的影响

从表2 还可以看出， 不同减氮处理的群体最终成穗率呈现5:5＞6:4＞7:3＞8:2 的趋势。 说明减少基蘖肥使用量可以降低无效分蘖发生量，提高成穗率。

2.2 不同减氮处理对水稻干物质量的影响

从表3 可以看出， 在有效分蘖期临界叶龄期和拔节期，群体干物质量随着基蘖肥增加而增加，呈现为8∶2＞7∶3＞CK＞6∶4＞5∶5 的趋势，抽穗期表现为6∶4＞7∶3＞CK＞8∶2＞5∶5 的趋势，成熟期表现为6∶4＞7∶3＞CK＞5∶5＞8∶2 的趋势。 说明在总施氮量减少的情况下，氮肥适当前移能够提前产生较多有效穗数，同时，后期增加适量的穗肥有利于增加水稻后期群体干物质量，提高产量。

表3 不同减氮处理对水稻干物质量的影响（kg/hm2）

2.3 不同减氮处理对水稻产量及其构成因素的影响

从表4 可以看出，在总施氮量减少的情况下，随着基蘖肥比例的增加，水稻产量呈现先增后减趋势，具体表现为6∶4＞7∶3＞CK＞5∶5＞8∶2，6∶4 处理产量最高，达10 197.15 kg/hm2，较常规施肥增产457.05 kg/hm2，增幅4.69%，增产效果明显。7∶3 处理产量10 088.4 kg/hm2，较常规增产348.3 kg/hm2， 增幅3.58%， 增产效果明显。 说明在总施氮量减少10%的情况下，适当减少基蘖肥比例能有效控制水稻中期生长， 抑制无效分蘖发生，后期适当增加穗肥比例有利于调整群体质量，增加群体颖花量，提高结实率和千粒重，实现水稻增产。 表4 中6∶4 和7∶3 处理增施了保花肥，颖花量增加，每穗粒数、结实率明显高于其他减氮处理，也高于常规施肥处理。

2.4 不同减氮处理对水稻生产效益的影响

从表5 可以看出，在总施氮量减少10%的情况下，肥料及用工成本节约245 元/hm2， 从节本增效来看，6∶4 处理增效明显， 较常规施肥节本约907.72 元/hm2。从稻米营养品质和生产效益来看，7∶3 处理增效明显，较常规施肥节本约750.03 元/hm2。 说明在总施氮量减少10%的情况下,6∶4 和7∶3 处理生产成本低、产量高、效益佳。

表5 不同减氮处理对水稻生产效益的影响

2.5 不同减氮处理对水稻品质的影响

从表6 可以看出， 长宽比减氮处理与常规施肥差异不显著， 减氮处理出糙率和精米率随着基蘖肥增加略有减少，但差异不显著。 说明减氮缓混肥处理稻谷饱满度接近于常规施肥， 按照稻谷市场收购依据来看，减氮5∶5 处理提高整精米率有利于提高稻谷售价。 不同减氮处理的垩白粒、垩白度、蛋白质含量、直链淀粉含量、 食味值呈现8∶2＞7∶3＞6∶4＞CK＞5∶5 的趋势， 说明减氮处理在适当减少后期穗肥比例条件下可以提高稻米外观品质、食味品质及稻米营养品质。

表6 不同减氮处理对水稻品质的影响

3 讨论与结论

3.1 适当减氮能实现水稻不减产甚至增产

在总施氮量减少10%的情况下， 适当减少基蘖肥比例能有效控制水稻中期生长， 抑制无效分蘖发生， 后期适当增加穗肥比例有利于调整群体质量，增加群体颖花量， 提高结实率和千粒重， 实现水稻增产。 本试验研究中， 6∶4 处理在减量10%施用条件下较常规施肥增产4.69%， 较7 ∶3 处理增产3.58%。 从粮食处理产量及生产成本来看， 在总施氮量减少10%的水平下， 氮肥运筹以基蘖肥∶穗肥为6∶4 较为合理。

3.2 适当减氮提高氮肥利用率降低施肥成本

减氮施用后可减少养分流失、提高肥料利用率，同时还可以降低施肥成本，实现节本增效。 本试验研究以6∶4 和7∶3 处理氮肥利用率较高，施肥生产成本低、产量高、效益佳，实现了节约成本且不降低水稻产量。

3.3 适当减氮提高外观品质、食味及营养品质

本试验减氮、 增加穗肥比例能够持续为籽粒灌浆提供充足的养分， 提高了籽粒充实度， 稳定精米率，保证稻米的加工品质，提高外观品质、食味及营养品质[6]。 从优质食味稻米品质来看，在总施氮量减少10%的水平下， 氮肥运筹以基蘖肥∶穗肥为7∶3 较为合理。