不同缓释肥料对再生稻生长及产量的影响

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　　摘要：通过设置不同缓释肥配方的小区试验，探讨施用缓释肥料在减少再生稻施肥次数的应用效果。结果表明，通过施用不同配比及类型的缓控释肥，与TCK相比，头季和再生季株高无明显差异，分蘖数略有提高，表明减少施肥次数并未影响水稻的生长。与TCK相比，缓释肥配方T1、T2、T3、T4处理产量均有一定提高，头季稻产量分别提高了14.7%、16.7%、23.5%、17.5%，再生季产量分别提高了6.3%、5.8%、7.4%、8.1%，两季水稻产量增幅在10.8%～16.1%之间，表明缓释氮和速效氮肥的合理配施可满足再生稻不同生育期对养分的需求，施用缓控释肥可减少再生稻施肥次数。综合头季和再生季水稻产量及缓释肥料成本，优选T3配方，即基蘖肥施用脲醛型缓释氮肥，穗芽肥施用聚氨酯包膜型缓释氮肥。
　　关键词：再生稻;缓控释肥;干物质量;产量
　　中图分类号： S511.06文献标志码： A
　　文章编号：1002-1302（2020）04-0084-05
　　收稿日期：2019-01-17
　　基金项目：国家重点研发计划（编号：2018YFD0301302）。
　　作者简介：焦卫平（1982—），男，山东临沂人，硕士，中级工程师，主要从事新型肥料及其工艺研究（缓控释肥料方向）。E-mail：jiaoweiping@sinochem.com。
　　通信作者：李同花，硕士，主要从事缓控释肥应用研究。E-mail：lith6677@163.com。
　　再生稻是在水稻收获第一季后利用头季腋芽再次种植收获的一季水稻[1]，具有省种、省工、经济效益高等特点[2-3]。在种植一季稻热量有余而种植双季稻热量又不足的地区及双季稻区只种一季中稻的稻田发展再生稻，是提高复种指数、增加稻田单位面积稻谷产量和经济收入的有效措施之一[4]。
　　近年来，我国再生稻种植面积不断提高，如湖北省是我国再生稻发展的优势区域，全省再生稻面积从2013年的2.98万hm2增至2017年的15.33万hm2，应用前景非常好[5-7]。
　　目前，对再生稻的养分需求规律、施肥时期[8]、氮肥运筹[9-11]等均有较为深入的研究，但是多数研究忽略了再生稻种植过程中农户的施肥需求问题。由于再生稻整个秧田生育期时间长达约170 d，农户一般使用5次肥料，分别为基肥、分蘖肥、穗肥、促芽肥和齐苗肥，在目前农村劳动力短缺、人工机械成本高的情况下，极大地压缩了再生稻的盈利空间。
　　本研究通过使用不同类型（聚氨酯包膜、脲甲醛）缓控释肥料，明确缓控释肥料对再生稻生长及产量的影响，为减少再生稻全生育期施肥次数及施肥量，以及为该类肥料大面积应用于再生稻生产提供理论依据和技术支撑，对实现减肥增效及节约劳动力的再生稻轻简化可持续生产具有重要意义。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试材料
　　试验于2018年在湖北省监利县毛市镇柘福村再生稻试验基地进行。供试土壤为水稻土，耕层土壤（0～20 cm）含有机质32.46 g/kg、全氮2.1 g/kg、碱解氮94.08 mg/kg、速效磷15.74 mg/kg、速效钾203.65 mg/kg，pH值6.3。
　　供试水稻品种为为当地主推品种两优6326，采用移栽方式种植。
　　1.2 试验设计
　　本试验共设6个处理：（1）CK：不施肥;（2）TCK：农户常规施肥;（3）T1：基蘖肥脲醛缓释24-6-12，穗芽肥脲醛型25-5-15，UF-UF;（4）T2：基蘖肥聚氨酯缓释24-6-12，穗芽肥聚氨酯缓释25-5-15，P-P;（5）T3：基蘖肥脲醛缓释24-6-12，穗芽肥聚氨酯缓释25-5-15，UF-P;（6）T4：基蘖肥聚氨酯缓释24-6-12，穗芽肥脲醛缓释25-5-15，P-UF。试验每处理设3个重复，共计18个小区，小区面积30 m2，随机区组排列。
　　肥料施用情况如下：在头季和再生季整个生育时期，TCK处理基肥施用普通复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15）600 kg/hm2，分蘖期追施尿素150 kg/hm2，穗肥施用尿素150 kg/hm2、氯化钾75 kg/hm2，头季齐穗后15 d追施尿素150 kg/hm2、氯化钾75 kg/hm2作促芽肥;T1、T2、T3、T4处理基肥和分蘖肥合二为一、穗肥和促芽肥合二为一。其中T1处理基蘖肥施用脲醛型缓释肥（N-P2O5-K2O=24-6-12，含10%脲醛）600 kg/hm2，穗芽肥施用脲醛型缓释肥（N-P2O5-K2O=25-5-15，含50%脲醛）600 kg/hm2;T2处理基蘖肥施用聚氨酯包膜型缓释肥（N-P2O5-K2O=24-6-12，总氮中含20%聚氨酯包膜缓释氮）600 kg/hm2，穗芽肥施用聚氨酯包膜型缓释肥（N-P2O5-K2O=25-5-15，总氮中含40%聚氨酯包膜缓释氮）600 kg/hm2;T3处理基蘖肥施用脲醛型缓释肥（N-P2O5-K2O=24-6-12，含10%脲醛）600 kg/hm2，穗芽肥施用聚氨酯包膜型缓释肥（N-P2O5-K2O=25-5-15，总氮中含40%聚氨酯包膜缓释氮）600 kg/hm2;T4处理基蘖肥施用聚氨酯包膜型缓释肥（N-P2O5-K2O=24-6-12，总氮中含20%聚氨酯包膜缓释氮）600 kg/hm2，穗芽肥施用脲醛型缓释肥（N-P2O5-K2O=25-5-15，含50%脲醛）600 kg/hm2;除不施肥处理外，所有处理在头季稻收割后，施用尿素225 kg/hm2作为齐苗肥。
　　为防止各小区间窜水窜肥，每小区间打田埂，并用農膜包至田间土表30 cm以下。各小区水稻均是人工移栽插秧，3月20日播种，4月27日移栽，每穴2～3苗，插秧行株距为20 cm×20 cm。4月26日施用基肥（或基蘖肥），5月5日施用分蘖肥，6月10日施用穗肥（或穗芽肥），7月15日施用促芽肥，8月3日施用齐苗肥。大田管理方式同当地农户常规管理。 　　1.3 试验测定项目和方法
　　株高、分蘖数测定：每小区选取有代表性的连续15兜，做好标记，分别于头季稻分蘖期、齐穗期、灌浆期、成熟期，再生季的齐穗期、成熟期进行株分蘖数测定。
　　干物质积累量：分别于头季稻分蘖期、齐穗期、灌浆期、成熟期，再生季的齐穗期、成熟期选择有代表性的植株3兜，齐地割取地上部，将植株样品置于105 ℃下杀青30 min后于65 ℃烘干至恒质量，称质量。
　　产量测定：水稻完熟期每小区收取1 m2水稻，脱粒，稻谷混匀后取部分称鲜质量，装入网袋后悬挂风干至恒质量，计算含水量，折算实际产量。完熟期选取连续有代表性的植株5兜，进行有效穗数、穗粒数、千粒质量、结实率的测定。
　　1.4 统计分析方法
　　试验数据采用Microsoft Excel 2010软件进行数据分析，用SPSS 20进行统计分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同肥料处理对再生稻株高的影响
　　由图1可知，与CK相比，施用肥料后，不同时期各处理株高明显增加，在头季稻成熟期株高达到最大值。与TCK相比，施用缓释肥处理间株高差异不明显，减少施肥次数并未影响植株的生长。
　　2.2 不同肥料处理对再生稻分蘖的影响
　　由图2可知，与不施肥相比，施用肥料后各处理头季和再生季水稻分蘖数明显增多。针对头季稻分蘖情况调查，与TCK相比，分蘖期缓释肥处理T1、T2、T3、T4分蘖数无明显差异，但在齐穗期，T1、T3处理分蘖数明显高于TCK、T2、T4处理;成熟期T1处理有效分蘖数最高，其次是T3处理，均比TCK提高。再生季齐穗期，分蘖数表现为T3>T4>TCK≈T2>T1>CK;成熟期，除不施肥外，其余处理分蘖数差异不明显。可能是因为在头季稻生长前期，即基蘖期，对缓释氮的需求不高，此时期选用缓释氮含量相对低的脲醛型复合肥即可;而在再生稻生长中后期，施用肥料既要为头季稻灌浆提供养分，又要为再生芽的生长提供持续的养分，此时期选用一定比例的聚氨酯包膜缓释肥较好。
　　2.3 不同肥料处理对再生稻干物质积累的影响
　　由图3可知，施用肥料明显提高了头季稻和再生季的干物质积累量，从分蘖期开始至灌浆期是头季稻干物质积累的快速期。头季T1、T3处理干物质积累量较高，表明头季稻基蘖肥施用脲醛型缓释肥更有利于植株的生长;穗芽肥施用聚氨酯包膜型，氮素的缓慢持续释放，使再生季能在后期保持较高的干物质积累量。
　　2.4 不同肥料处理对再生稻产量构成因素的影响
　　由表1可知，施用肥料后显著提高了头季和再生季穗粒数、每平方米穗数。
　　对于头季稻，施用缓释肥处理T1、T3、T4与TCK相比穗粒数差异显著，T1、T2、T3、T4处理比TCK分别提高了14.8%、10.4%、22.2%、15.0%;缓释肥处理间，T3的穗粒数较T1、T2、T4增加了6.5%、10.7%、6.3%;各处理间结实率有一定差异，不施肥处理的结实率最高，T4处理的结实率最低;与TCK相比，施用缓释肥后每平方米穗数均有增多，增幅在8.1%～34.8%。
　　对于再生季，施用缓释肥T1、T2、T3、T4处理与TCK农户普通施肥相比，穗粒数、结实率、每平米穗数差异不显著，表明在头季稻施用穗肥时期，通过施用缓释氮肥，将穗肥和促芽肥合二为一，并结合再生季促苗肥的施用，可满足再生季对养分的需求，保证再生季产量水平。
　　2.5 不同肥料处理对再生稻产量及收益的影响
　　再生稻的产量由头季产量和再生季产量構成，要想获得两季高产就要在追求单季高产的同时协调好头季与再生季产量之间的关系。与CK不施肥相比，农户普通施肥TCK处理头季稻产量增加37.4%，再生季增加141.7%，两季总产量增加71.6%（表2），表明在施肥条件下，水稻的分蘖数增加，穗粒数增多，最终水稻产量增加。因此，施肥是保证杂交中稻高产的前提。
　　与TCK相比，缓释肥配方处理头季和再生季产量均有一定提高，T1、T2、T3、T4处理头季稻产量分别提高了14.7%、16.7%、23.5%、17.5%，再生季产量分别提高了6.3%、5.8%、7.4%、8.1%，两季水稻产量增幅在10.8%～16.1%（表2），表明缓释氮和速效氮肥的合理配施可促进水稻产量的提高。
　　各处理间水稻产量基本处于同一水平，田间管理除肥料运筹外基本一致，故仅对不同处理间肥料运筹产生的成本差异进行分析。施用缓释肥各处理施肥次数比TCK减少2次，降低施肥人工成本，但缓释氮肥相比普通氮肥成本较高，造成肥料成本高。因此，综合两季稻产量及肥料投入情况，增产增收效果表现为T3>T4>T1≈T2，优选T3配方处理，即基蘖肥施用脲醛型缓释氮肥，穗芽肥施用聚氨酯包膜型缓释氮肥。
　　3 结论与讨论
　　缓控释氮肥相比普通尿素具有肥效长的优势[12]，并因其具有提高肥料利用率、减少污染及可一次性施用解决劳动力[13]等优点被广泛使用。本研究中，通过施用缓释肥料减少再生稻施肥次数，与TCK相比，各处理间株高差异不明显，头季及再生季分蘖数略有提高，表明减少施肥次数并未影响植株的生长。
　　干物质是作物光合作用的最终产物，是决定水稻产量的主要因素，随着水稻生育进程的推进，植株中干物质积累量增多，稻谷产量与植株中后期干物质净积累量呈正相关[14]。在本试验中，处理T1、T3在头季和再生季灌浆成熟期干物质积累量均较高，表明在头季稻生长期施用脲醛缓释肥，后期施用脲醛型或包膜型缓释肥，均不会出现后期因脱肥而早衰的现象。
　　为获得两季水稻的高产，头季主要是在保障有效穗数的同时攻取大穗，而再生季则主要通过增加有效穗数来弥补穗粒数的不足[15-16]。姜照伟等的研究表明，再生稻的头季和再生季与产量相关性最密切的均是每穗粒数和有效穗数，对再生稻产量的贡献率达97%[17]。本试验中，头季稻产量构成因素的差异主要表现在穗粒数，T3的穗粒数较T1、T2、T4增加了6.5%、10.7%、6.3%;再生季每平米穗数，施用不同缓释肥处理和TCK相比无显著差异，表明在头季通过施用缓释氮肥，将穗肥和促芽肥合二为一，以及再生季促苗肥的配合施用，可满足再生季对养分的需求，保证再生季产量水平。 　　根据缓释肥肥效长的特点，施用缓释肥可减少水稻施肥次数，达到节本增效的目的[18]。本研究中，与TCK相比，缓释肥配方处理头季和再生季产量均有提高，头季增幅14.7%～23.5%，再生季产量提高5.8%～8.1%。表明缓释肥养分释放缓慢，延长了供肥时间，起到了前氮后用的效果，后期没因脱肥而早衰，对水稻生长有一定促进作用，并提高产量。
　　缓释肥价格较高，速效和缓释肥料合理搭配，降低施肥成本[19]。综合考虑主季水稻前期早发，中后期稳健生长，有效穗多，再生季萌芽快，成穗率高，有效穗足，两季协同高产的目标，优化速效氮肥与缓释氮肥的配比，优选T3配方，其次为T1配方。
　　综上所述，采用缓控释肥配方研制的再生稻套餐肥，即基蘖肥施用脲醛型缓释氮肥，穗芽肥施用聚氨酯包膜型缓释氮肥，可以简化再生稻施肥技术，将5次施肥减少为3次，稻谷产量甚至有所增加，有利于节本增效，可以在实际生产中应用推广。
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