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不同叶龄期穗肥对籼稻产量及氮肥利用效率的影响

时间:2024-05-23

李贵勇何清兰朱建宇王秋英叶进华夏琼梅龙瑞平朱海平邓安凤杨从党

(1云南省农业科学院粮食作物研究所,昆明650205;2永胜县农业技术推广中心,云南永胜674200;3宾川县宾居镇农业综合服务中心,云南宾川671606;4永胜县三川镇农业综合服务中心,云南永胜674207;第一作者:liguiy980200@163.com;*通讯作者:yangcd2005@163.com)

不同叶龄期穗肥对籼稻产量及氮肥利用效率的影响

李贵勇1何清兰2朱建宇3王秋英4叶进华4夏琼梅1龙瑞平1朱海平1邓安凤1杨从党1*

(1云南省农业科学院粮食作物研究所,昆明650205;2永胜县农业技术推广中心,云南永胜674200;3宾川县宾居镇农业综合服务中心,云南宾川671606;4永胜县三川镇农业综合服务中心,云南永胜674207;第一作者:liguiy980200@163.com;*通讯作者:yangcd2005@163.com)

为了降低氮肥用量,提高其利用效率,在不施基蘖肥的条件下,研究了不同叶龄期施穗肥对籼稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,倒5叶施60%+倒3叶施40%氮肥(T3,氮肥用量120 kg/hm2)、倒4叶施100%氮肥(T4,氮肥用量120 kg/hm2)、倒4叶施60%+倒2叶施40%氮肥(T5,氮肥用量120 kg/hm2)、倒5叶施100%氮肥(T2,氮肥用量120 kg/hm2)、均施氮肥(CK,氮肥用量195 kg/hm2)的产量分别为12.90、12.74、12.69、12.32、13.25 t/hm2,氮肥贡献率分别为17.71%、16.58%、16.25%、13.77%、19.86%,氮肥农学利用率分别为18.08、16.73、16.33、13.26、13.24 kg/kg。总之,倒5叶施60%+倒3叶施40%氮肥的处理比均施氮肥处理氮肥用量减少38.46%,但产量及氮肥利用率差异不大。

水稻;叶龄;穗肥;产量;氮肥利用效率

当前云南省水稻生产过程中化肥施用存在以下几方面的问题:一是施用量偏高,化肥平均用量488.25 kg/hm2,其中氮肥用量达326.25 kg/hm2,远高于世界平均水平(120 kg/hm2);二是施肥量不均衡,经济发达地区用量较多,偏远落后地区用量较少;三是施肥结构不平衡,重施化肥,轻施有机肥;四是肥料运筹不合理,重施基蘖肥,而穗肥少施[1-2]。在云南省籼稻区,前作多种植冬马铃薯、鲜食玉米等作物,因冬春季降雨较少,当季施用的肥料很难完全被这些作物吸收利用,有部分肥料会留到水稻季被吸收利用[3],造成水稻季前期氮肥用量过多。为了降低氮肥用量,提高其利用效率,本试验在不施基蘖肥的前提下,研究了不同叶龄期穗肥施用对籼稻产量及氮肥利用效率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015-2016年设在云南省宾川县宾居镇、文山县马塘镇、永胜县三川镇,前作均为蚕豆,试验田块土壤基础地力较高。播种、移栽节令均按当地最佳节令进行,育秧方式为旱育秧。水稻品种为宜优673,移栽株行距29.97 cm×13.32 cm,等行单苗移栽。各试验点土壤理化性状检测结果见表1。

1.2 试验设计

试验设计6个处理:T1,不施氮肥;T2,倒5叶施100%氮肥;T3,倒5叶施60%氮肥+倒3叶施40%氮肥;T4,倒4叶施100%氮肥;T5,倒4叶施60%氮肥+倒2叶施40%氮肥;CK,氮肥用量与当地最高产量的氮肥用量一致,均施氮肥,基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=1∶1∶1∶1。CK中永胜、文山、宾川点上一年最高产量的氮肥用量分别为210 kg/hm2、195 kg/hm2和180 kg/hm2,3个点氮肥平均用量为195 kg/hm2;T2、T3、T4、T5的氮肥用量均为120 kg/hm2。所有处理的磷、钾肥施用时期和用量相同:施用过磷酸钙(含P2O512%)600 kg/hm2,作基肥于移栽前一次性施入;施硫酸钾(含K2O 54%)150 kg/hm2,分基肥和促花肥2次施,各占50%。3次重复,18个小区,每个小区面积30 m2,随机区组排列,所有小区薄膜包埂。秧苗期管理、大田期管理等参照水稻精确定量栽培技术[4]。

表1 各试验点土壤理化性状

表2 各处理产量及其结构

1.3 测定项目及方法

每7 d调查1次小区水稻的叶龄和茎蘖动态,直到水稻最后一片叶长完为止。收获期每小区调查50丛的穗数作为有效穗数,选择有代表性的5丛进行室内考种,考察其实粒数、总粒数、结实率和千粒重,小区除去边行后实收测产。氮肥贡献率(%)=(施氮区产量-无氮区产量)×100/施氮区产量;氮肥农学利用率(kg/kg)=(氮肥施用区产量-无氮肥区产量)/施氮量。

1.4 数据分析

试验数据用Excel 2010软件进行处理与分析,所有数据均为2015-2016年试验的平均值。

2 结果分析

2.1 产量及产量构成

从表2可见,T1(不施氮肥)平均产量10.73 t/hm2,变异系数较大,为29.70%;CK(均施氮肥)平均产量最高,为13.25 t/hm2,比T1增产2.52 t/hm2,增产显著;T3(倒5叶施60%和倒3叶施40%氮肥)、T4(倒4叶施100%氮肥)、T5(倒4叶施60%和倒2叶施40%氮肥)和T2(倒5叶施100%氮肥)的产量分别为12.90、12.74、12.69、12.32 t/hm2,都比CK少施了38.46%的氮肥,但减产幅度不大,而与T1相比分别增产2.17、2.01、1.96、1.59 t/hm2,增产显著。从3个试点产量来看,宾川点氮肥空白产量较高,为14.00 t/hm2,施氮肥后产量为15.64 t/hm2,增产1.64 t/hm2;文山点氮肥空白产量较低,为7.64 t/hm2,施肥后最高产量为10.08 t/hm2,增产2.45 t/hm2;永胜点氮肥空白产量为10.55 t/hm2,施肥后最高产量为14.04 t/hm2,增产3.48 t/hm2,增产潜力较大。

表3 各处理的主要群体结构、氮肥贡献率及农学利用率

从不同处理的产量结构来看,除了T1外,其他各处理的结实率、千粒重相近,不施肥处理产量低的主要原因是有效穗数和穗粒数较少,分别只有224.55穗/m2和158.10粒,与其他处理差异显著;CK(均施氮肥)产量最高的主要原因是有效穗数和穗粒数较多,分别为317.08穗/m2和170.98粒,与T2的差异达显著水平;T3的穗粒协调较好,其产量结构与CK的差异不显著,有效穗数为286.35穗/m2,穗粒数为166.55粒,穗实粒数为140.00粒,结实率为84.31%,千粒重31.48 g。

2.2 主要群体结构、氮肥贡献率及农学利用率

从表3可见,随水稻穗肥施用叶龄期的延后,最高茎数蘖数有减少的趋势,成穗率有增加的趋势,但差异不显著,总体水稻群体偏小。CK的最高茎蘖数为427.83个/m2。成穗率为74.05%,T5的最高茎蘖数、成穗率分别为342.67个/m2、84.81%。

从表3可见,CK、T3、T4、T5和T2处理的肥料贡献率分别为19.86%、17.71%、16.58%、16.25%、13.77%;永胜、文山点氮肥贡献率高,宾川点氮肥贡献率较低。从不同处理的氮肥农学利用率来看,T3、T4、T5、T2和CK的农学利用率分别为18.08、16.73、16.33、13.26、13.24 kg/kg,T2和CK的氮肥农学利用率与其他处理差异显著;永胜点氮肥农学利用率最高,宾川点最低,T3的永胜、文山、宾川点氮肥农学利用率分别为23.21、18.50、12.54 kg/kg。

3 讨论

土壤氮素依存情况反映了土壤里的氮对水稻氮营养的贡献率,无氮处理产量则反映了土壤的基础供氮能力和环境因素状况[5-6]。本研究表明,在不施基蘖肥的前提下,倒5叶施60%+倒3叶施40%氮肥、倒4叶施100%氮肥、倒4叶施60%+倒2叶施40%氮肥、倒5叶施100%氮肥和均施氮肥(CK)处理的氮肥贡献率分别为17.71%、16.58%、16.25%、13.77%、19.86%。从3个试验点基础地力来看,土壤的有机质、全氮、碱解氮的差异较大,宾川试验点的有机质、氮素含量最高,基础地力最好,氮肥空白产量14.00 t/hm2,施肥后产量为15.64 t/hm2,增产1.64 t/hm2;文山点基础地力较低,氮肥空白产量7.64 t/hm2,施肥后最高产量为10.08 t/hm2,增产2.44 t/hm2;永胜点氮肥空白产量10.55 t/hm2,施肥后最高产量为14.04 t/hm2,增产3.49 t/hm2。可见,通过培肥地力,维持较高的地力水平对水稻的高产高效具有重要意义,尤其是在文山点,可以通过增施有机肥获得产量潜力的增加。

施用穗肥能显著促进大穗的形成,还可促进分蘖成穗,保证足穗,提高产量潜力,所以,明确穗肥施用的适宜叶龄期是夺取高产的关键措施[7-12]。水稻精确定量栽培技术正常群体穗肥施用的最佳叶龄期为倒4叶露尖(促花肥施用时期)和倒2叶露尖(保花肥施用时期)[7-9]。本研究表明,在不施基蘖肥的前提下,施用穗肥叶龄期延后,水稻群体偏小,茎蘖数减少,影响水稻产量潜力的发挥。综合来看,倒5叶施60%+倒3叶施40%氮肥的平均产量为12.90 t/hm2,氮肥农学利用率为18.08 kg/kg,比均施氮肥处理(CK)减少了38.46%的氮肥用量,但产量及氮肥利用率较高,与均施氮肥处理(CK)相比差异不显著。

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Effects of Ear Fertilizer in Diffferent Leaf Age on Yield and Nitrogen Use Efficiency of Indica rice

LI Guiyong1,HE Qinglan2,ZHU Jianyu3,WANG Qiuying4,YE Jinhua4,XIA Qiongmei1,LONG Ruiping1,ZHU Haiping1,DENG Anfeng1,YANG Congdang1*
(1Food Crops Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205,China;2Yongsheng City Agricultural Technology Extension Center,Yongsheng,Yunnan 674200,China;3Binju Town Comprehensive Agricultural Service Center,Binchuan,Yunnan 671606,China;4Sanchuan Town Comprehensive Agricultural Service Center,Yongsheng,Yunnan 674207,China;1st author:liguiy980200@163.com;*Corresponding author:yangcd2005@163.com)

In order to reduce the amount of nitrogen fertilizer and improve its use efficiency,the effects of ear fertilizer in different leaf age on yield and nitrogen use efficiency of indica rice was studied without the application of base fertilizer and tiller fertilizer.The results showed that,for 5 leaf stage(60%)and 3 leaf stage(40%)poured nitrogen fertilizer(T3,120 kg/hm2),4 poured leaf stage(100%)nitrogen fertilizer(T4,120 kg/hm2),4 leaf stage(60%)and 2 leaf stage(40%)poured nitrogen fertilizer(T5,120 kg/hm2),5 poured leaf stage(100%)nitrogen fertilizer(T2,120 kg/hm2),four times average application of nitrogen fertilizer(CK,195 kg/hm2),the rice yields were 12.90,12.74,12.69,12.32,13.25 t/hm2,nitrogen contribution rate were 17.71%,16.58%,16.25%,13.77%,19.86%,and agronomic nitrogen utilization rate were 18.08,16.73,16.33,13.26,13.24 kg/kg,respectively.Compared with CK,the amount of nitrogen fertilizer of the treatment with 5 leaf stage(60%)and 3 leaf stage(40%)poured nitrogen fertilizer was reduced by 38.46%,but the grain yield and nitrogen use efficiency difference was not significant.

rice;leaf age;ear fertilizer;grain yield;nitrogen use efficiency

S511.062

A

1006-8082(2017)04-0147-04

2017-06-23

农业部公益行业(农业)科研专项(201303102;20130129) ; 国 家 重 点 研 发 计 划(2016YFD0300506);国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(2013CB835200);云南省科技惠民专项(2016RA001);云南省现代农业水稻产业技术体系

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