氮肥施用量及运筹模式对晚粳稻新品种宁84产量及氮肥利用率的影响

黄 宣，叶朝晖，陈 国，金林灿

(浙江省宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040)

氮肥施用量及运筹模式对晚粳稻新品种宁84产量及氮肥利用率的影响

黄 宣，叶朝晖，陈 国，金林灿

(浙江省宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040)

以晚粳稻新品种宁84为供试材料,于2015年在宁波进行了不同施氮量(0、12、15、18 kg/667 m2)和不同氮肥运筹模式(基蘖肥∶穗肥=6∶4、7∶3、8∶2、9∶1)对宁84产量及氮肥利用率影响的大田试验。结果表明：宁84在浙江省中上地力田块做单季晚稻栽培时,其最佳处理组合为施氮量15 kg/667 m2、基蘖肥∶穗肥=6∶4；在此组合条件下，宁84的经济性状较协调，籽粒产量和氮肥利用率最高。

水稻；氮肥；施用量；运筹模式;产量;氮肥利用率

Abstract： Late japonica rice new variety “Ning 84” was used as experimental material, and the effects of different application rates (0, 12, 15 and 18 kg/667 m2) and application patterns (base and tiller fertilizer∶panicle fertilizer=6∶4, 7∶3, 8∶2, and 9∶1) of nitrogen fertilizer on the grain yield and nitrogen use efficiency of “Ning 84” were studied through field experiment in Ningbo city in 2015. The results indicated that: when “Ning 84” was planted as single-cropping late rice in moderate-fertility field in Zhejiang province, the best application rate of nitrogen was 15 kg/667 m2, and the optimum ratio of base and tiller fertilizer to panicle fertilizer was 6∶4; under the above best combination conditions, “Ning 84” had more harmonious economic characters, the highest grain yield and the highest nitrogen use efficiency.

Keywords： Rice; Nitrogen fertilizer; Application rate; Application pattern; Grain yield; Nitrogen use efficiency

水稻是浙江省最主要的粮食作物,常年播种面积在83.3万hm2左右,占全省粮食作物播种面积的66.0%,总产量在600万t左右,占全省粮食总产量的79.0%；稻米也是浙江城乡居民的主要口粮[1]。随着社会、经济的发展,耕地面积不断减少,培育高产优质水稻新品种,并研究配套的高产栽培技术显得越来越重要[2-4]。氮肥是限制水稻生长发育和产量形成的一个重要因素,合理施用氮肥可优化水稻群体质量,提高茎蘖成穗率,获得高产。有研究表明,不仅施氮量对水稻产量有直接的影响,而且氮素作为基肥、蘖肥、穗肥施入的比例对水稻产量也有显著的影响[5-7]。因此,开展水稻氮肥运筹方式的研究,探讨其对水稻高产形成的作用机理,对实现水稻高产、降低环境污染具有重要的意义。宁84[8]是由宁波市农业科学研究院选育的并于2015年5月通过浙江省品种审定的晚粳稻新品种(审定编号:浙审稻2015004),其具有产量高、抗性好、米质优、好种易种等优点。近两年来宁84在浙江省内推广种植面积迅速扩大,但对其配套栽培技术还缺乏研究。为了构建宁84的高产栽培技术体系,促进良种良法配套,为其生产应用提供理论依据，笔者通过氮肥用量和氮肥运筹试验研究了宁84的氮肥吸收特点以及氮肥施用量和运筹模式对该品种产量的影响。

1 材料与方法

1.1试验概况

试验于2015年在宁波市鄞州区邱隘镇上万令村祥宇农场进行。前作为冬闲田,供试土壤的主要理化指标见表1。供试品种为晚粳稻新品种宁84,全生育期160 d左右。6月5日播种,6月25日插秧,采用机插秧盘育秧,插种规格为16.5 cm×26.5 cm,每丛落田苗2～3本。

表1 供试土壤的主要理化指标

1.2试验设计

试验设两个因子,以氮肥总施用量(A)为主区,以基蘖肥、穗肥运筹比例(B)为副区,采用裂区设计,主区为拉丁方排列,副区为随机区组排列,3次重复,共39个小区。每个小区面积为10 m2。氮肥总施用量设3个水平:低氮(A1,12.0 kg/667 m2，比当地水稻生产的平均施氮量低20%)、中氮(A2,15.0 kg/667 m2，相当于当地水稻生产的平均施氮量)、高氮(A3,18.0 kg/667 m2，比当地水稻生产的平均施氮量高20%)；另设不施用氮肥的空白区为对照(CK)。氮肥运筹模式按照基蘖肥∶穗肥的比例设4种:6∶4(B1)、7∶3(B2)、8∶2(B3)、9∶1(B4)；各模式的基肥均占总氮肥用量的30%,在机耕耙平时一次性施入;各小区配施过磷酸钙25 kg/667 m2、氯化钾10 kg/667 m2;蘖肥在插后7 d和14 d分两次等量施入；穗肥氮肥按照促花肥(倒4叶期)、保花肥(倒2叶期)分两次等量施用。小区四周做小土梗,并用塑料地膜包埂深埋,防止肥料相互渗透及流失,各小区独立排灌,小区四周设立保护行。基肥、苗肥、穗肥均施用含氮46%的尿素。各小区水分管理及病虫草害防治方法与当地常规水稻生产相同。

1.3测定项目与方法

每小区定点5兜，定期考查苗情动态(基本苗、最高苗、有效穗数)。在成熟期，每小区取5蔸，考查穗粒性状(穗长、总粒数、实粒数、千粒重)。水稻成熟后，各小区实割，脱粒晒至含水量14.5%时测产。

1.4氮肥利用率相关参数的计算

相关计算公式如下：

氮肥农学利用率(kg/kg)=(施氮区籽粒产量-不施氮区籽粒产量)/施氮量;

氮肥偏生产力(kg/kg)=籽粒产量/施氮量;

氮肥贡献率(%)=(施氮区产量-不施氮区产量)/施氮区产量×100。

采用Microsoft Excel 2007进行数据的录入和计算,应用DPS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1氮肥运筹对宁84生长及茎蘖动态的影响

由表2可知,施氮区宁84的最高苗数、分蘖率、分蘖速率都显著高于不施氮空白区的。不同施氮量处理下的高峰苗数、分蘖率、分蘖速率随着氮肥总施用量的增加呈现先增高后降低的趋势,都以A2处理最高。高峰苗到达的时间随总施氮量的增加而呈现推迟的趋势。在同一施氮量处理下,随着基蘖肥施入比例的增加,高峰苗数和分蘖率都呈现先增高后降低的趋势。A1施氮量下的分蘖速率随着基蘖肥的增加呈现降低的趋势,A2、A3处理下的分蘖速率随着基蘖肥的增加而呈现先增高后降低的趋势。成穗率以A3处理最高。说明过多地施用氮肥和前期基蘖肥施入比例过高容易造成水稻前期生长旺盛,分蘖过多,延长分蘖期。此外，施氮区宁84的平均株高比无氮空白区增加了11.7～13.5 cm；随着氮肥用量的增加，宁84的株高呈现先增高后降低的趋势。

从表3可以看出，氮肥施用总量对宁84的生育期影响显著,不施氮肥对照区的成熟期比施氮处理区提早10～13 d；宁84的始穗期、齐穗期及成熟期均随着施氮量的增多而推迟,全生育期随着施氮量的增加而延长。表明施用过量氮肥容易造成水稻贪青晚熟。但是同一施氮量下不同基蘖肥与穗肥比例对水稻的生育期影响不大。

2.2氮肥用量对宁84产量及其构成因素的影响

方差分析及多重比较结果(见表4)显示：主区施氮量(A)各处理之间水稻产量差异显著,水稻产量与施氮量呈抛物线关系,各施氮量间以A2处理下的平均产量最高,达到731.27 kg/667 m2,较CK增产40.74%。A2处理下产量较高的原因是较多的有效穗数和每穗实粒数,说明适量施用氮肥能达到最好的增产效果。与不施氮对照相比，施用氮肥可以显著地增加宁84的穗长、有效穗数和产量，且显著地降低结实率和千粒重，但在不同施氮量处理间宁84的穗长、有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重差异均不显著。结实率随施氮量的增加而降低,以空白区(CK)的结实率最高,且A1的结实率显著高于A3的。说明过量地施用氮肥会导致水稻结实率的降低。

2.3氮肥运筹比例对宁84产量及其构成因素的影响

方差分析及多重比较结果(表5)显示：氮肥运筹比例各处理的产量差异不显著,但显著高于空白对照区的；产量随着穗肥施用量的增多而增高,以B1产量最高,达到719.67 kg/667 m2。不同运筹比例处理之间的有效穗数、结实率差异也不显著,但穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重差异显著。各运筹比例处理下产量构成因素除结实率和千粒重外都显著高于空白区的。随着穗肥施用量的递增，宁84的穗长、每穗总粒数、每穗实粒数相应递增,其中B1的穗长、每穗总粒数、每穗实粒数显著高于B2、B3、B4的。说明增加穗肥比例能显著改善宁84的穗部性状,但也使其千粒重和有效穗数有所降低,最终使增产效果不显著。

表2 氮肥施用量及其运筹对宁84生育及茎蘖动态的影响

表3 氮肥施用量及其运筹对宁84生育期的影响

2.4施氮量与氮肥运筹对宁84产量及产量构成的影响

方差分析结果表明，总施氮量(A)和氮肥运筹比例(B)互作效应不显著,说明A和B的作用是彼此独立的,最佳A处理和最佳B处理的组合将为最优处理组合。由表6可知：在所有处理组合中，以A2B1组合的产量最高,达748.87 kg/667 m2,较CK增产44.19%,只与A1B4和CK的产量差异显著,与其它处理差异不显著。在A2B1组合条件(施氮15 kg/667 m2、基蘖肥∶穗肥=6∶4)下宁84的穗部结构得到了改善,其穗长、每穗总粒数、每穗实粒数均高于其他处理的,千粒重仅低于CK和A1B1的,有效穗也达到20万/667 m2以上,总体经济性状比较协调,最终获得了较高的籽粒产量。

表4 不同施氮量对宁84产量及经济性状的影响

注:同一列数据后凡是附有一个相同小写字母者表示差异不显著(P>0. 05, LSD法)，否则差异显著。下同。

表5 氮肥运筹比例对宁84产量及经济性状的影响

表6 施氮量与氮肥运筹处理组合对宁84产量及产量构成的影响

2.5施氮量与氮肥运筹对宁84氮肥利用相关参数的影响

由表7可见,不同施氮量对宁84的氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率影响显著,随着施氮量的增加,宁84的氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率呈下降趋势。在施氮量相同条件下,不同氮肥运筹模式对氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率影响不显著,在A1施氮量下,以上3个指标都以B3最高；在A2施氮量下,均以B1处理最高；在A3施氮量下,则均以B2处理最高。综合来看,A2B1组合的氮肥贡献率最高；氮肥偏生产力表现为A1>A2>A3,且差异显著；氮肥农学利用率在A1和A2间差异不显著,且A1和A2均显著高于A3的。

3 结论与讨论

针对一个水稻新品种,研究其配套栽培技术体系,实现良种良法的合理配套,才能充分发挥其产量潜力。在水稻氮肥施用上,应确定适宜的施用量,优化氮肥施用时期和施用比例,协调营养生长与生殖生长,以获得最佳产量构成因素,进而增加产量和提高经济效益。氮肥施用量对水稻产量及农艺性状的影响因品种不同而有所差异[9-11]。已有的研究结果表明,水稻产量与施氮量呈抛物线关系,适量施用氮肥能显著增加水稻产量[5-6]。本研究结果显示,宁84的平均产量在施氮量A2处理条件下最高,显著高于A1、A3和空白对照区的产量,产量与施氮量呈抛物线关系。本研究结果与兰艳等[7]的研究结果一致。在施氮量A2条件下,宁84增产的原因是其有效穗数、每穗实粒数都高于A1和A3处理的。但当进一步增加氮肥用量后,宁84的生育期推迟,有效穗数、结实率、千粒重均下降,也进一步导致产量显著降低,这说明通过大幅度提高施氮量来提高水稻产量是不现实的,反而会造成水稻减产及肥料浪费。凌启鸿[12]研究认为,高产水稻在穗期吸氮较多,应适当降低前期基蘖肥用量,增加后期穗粒肥用量,使基蘖肥与穗粒肥配比达6∶4,以优化整个水稻生育期的群体质量。本试验结果显示，在基蘖肥∶穗肥=6∶4条件下，尽管宁84的穗长、每穗总粒数及实粒数显著增加,但是其千粒重和有效穗也有所降低,最终氮肥运筹方式对宁84产量的影响不显著。综合来看,在施氮15 kg/667 m2、基蘖肥∶穗肥=6∶4条件下,宁84的经济性状比较协调,其穗长、每穗总粒数及实粒数都高于其他处理组合的,千粒重仅低于CK和A1B1的,有效穗达到20万穗/667 m2以上,氮肥贡献率最高,籽粒产量最高，达748.87 kg/667 m2。

已有研究结果表明,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率呈降低趋势,且表现出密切的负相关性[13-14]。本研究也表明随着施氮量的增加,宁84的氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率呈下降趋势，但不同氮肥运筹模式对氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率影响不显著。

表7 施氮量与氮肥运筹对宁84氮肥利用相关参数的影响

综上所述,宁84在浙江省中上地力田块做单季晚稻栽培时,其最佳的氮肥施用量是15 kg/667 m2,基蘖肥与穗肥的适宜比例为6∶4。

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(责任编辑:黄荣华)

EffectsofNitrogenFertilizerApplicationRateandApplicationPatternonGrainYieldandNitrogenUseEfficiencyofLateJaponicaRiceNewVariety“Ning84”

HUANG Xuan, YE Chao-hui, CHEN Guo, JIN Lin-can

(Ningbo Academy of Agricultural Sciences in Zhejiang Province, Ningbo 315040, China)

S511.062

A

1001-8581(2017)10-0001-05

2017-05-31

中央财政重大农业技术推广项目(ZNTY20170105);浙江省常规晚粳稻新品种选育项目(2016C02050-5);宁波市水稻育 种创新团队(2014B81001)。

黄宣(1982─),男,助理研究员,主要从事晚粳稻新品种选育与推广研究。