膜下滴灌水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

呂艷東, 郭曉紅, 李 猛, 陳立強(qiáng), 牛同旭,趙海成, 孫 嵩, 姚 琪, 周云峰, 鄭桂萍, 周 健

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 農(nóng)學(xué)院 黑龍江省教育廳寒地作物種質(zhì)改良與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 大慶 163319; 2.大慶市星火牧場(chǎng), 黑龍江 大慶 163163)

膜下滴灌水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

呂艷東1, 郭曉紅1, 李 猛1, 陳立強(qiáng)1, 牛同旭1,趙海成1, 孫 嵩1, 姚 琪1, 周云峰2, 鄭桂萍1, 周 健1

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 農(nóng)學(xué)院 黑龍江省教育廳寒地作物種質(zhì)改良與栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 大慶 163319; 2.大慶市星火牧場(chǎng), 黑龍江 大慶 163163)

[目的] 在目前推廣的水稻膜下滴灌旱作種植方式基礎(chǔ)上，在寒地研究其水肥一體化技術(shù)，提出高產(chǎn)高效水肥優(yōu)化組合方案，為膜下滴灌水稻栽培技術(shù)推廣應(yīng)用提供配套的水肥管理技術(shù)參考和理論依據(jù)。[方法] 以龍粳31號(hào)和空育131為材料,采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),研究膜下滴灌水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響。[結(jié)果] 膜下滴灌以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理、分蘗肥與穗肥用量分別為87,15 kg/hm2的處理能夠增加兩品種的穗數(shù)/m2;膜下滴灌的兩種水分、肥料處理對(duì)兩品種穗粒數(shù)的影響不顯著。膜下滴灌處理以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理其生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量高于以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理,兩品種的表現(xiàn)為一致的。膜下滴灌以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理,同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70,12 kg/hm2的處理兩品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均為最低?？沼?31以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理,同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87,15 kg/hm2的處理最適合膜下滴灌旱種;龍粳31號(hào)以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理,同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70,12 kg/hm2的處理最適合膜下滴灌旱種。[結(jié)論] 不同品種對(duì)膜下滴灌水肥耦合的反應(yīng)不同,膜下滴灌旱種處理水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量有重要影響。

膜下滴灌; 水肥耦合; 產(chǎn)量構(gòu)成因素; 產(chǎn)量; 寒地水稻

水稻是中國(guó)種植面積和產(chǎn)量最大的糧食作物，也是耗水量最多的作物之一[1-2]，其耗水量占中國(guó)總用水量的54%左右，占農(nóng)業(yè)總用水量的65%以上[3]，水稻的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)對(duì)于維系國(guó)家安全和穩(wěn)定至關(guān)重要[4]。隨著人口的增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)和工業(yè)的發(fā)展、全球氣候的變化以及環(huán)境污染的加重，用于作物灌溉的水資源愈來(lái)愈匱乏，嚴(yán)重威脅作物特別是水稻生產(chǎn)的發(fā)展。雖然旱作水稻得到一定的發(fā)展，但總體來(lái)說(shuō)產(chǎn)量偏低，且穩(wěn)定性差，導(dǎo)致旱作栽培模式的推廣具有一定風(fēng)險(xiǎn)性，并且推廣難度較大[5]。水稻膜下滴灌可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化精量播種，栽培方式不同于覆膜旱作[6]，灌溉方式也不同于間歇灌溉[7]、濕潤(rùn)灌溉[8]，通過(guò)滴灌技術(shù)少量多次將水分輸送到水稻根部，使土壤含水量在田間持水量90%左右，將肥料溶于水中通過(guò)水肥一體化技術(shù)滴灌于作物根部，并使施肥在數(shù)量、時(shí)間上與作物的需求量同步，提高肥料和水分的利用率[9]。

水和肥料是水稻生長(zhǎng)的2個(gè)重要限制因素，這2個(gè)因素的交互作用共同影響水稻產(chǎn)量。水和肥料的適時(shí)適量可以明顯促進(jìn)作物增產(chǎn)，同時(shí)提高作物的水和肥料的利用效率，而不適宜的水和肥料不僅會(huì)使作物減產(chǎn)[10]，更會(huì)造成環(huán)境污染與惡化[11]。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)水肥耦合對(duì)不同作物產(chǎn)量的影響已有大量研究[12-14]，而對(duì)于水稻灌水施肥技術(shù)的研究，主要是針對(duì)傳統(tǒng)育秧移栽種植[15-21]，于水稻膜下滴灌旱作水肥耦合機(jī)理與模型的研究報(bào)道甚少[22]。因此，本試驗(yàn)擬在目前推廣的水稻膜下滴灌旱作種植方式基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在寒地研究其肥水管理技術(shù)，旨在將傳統(tǒng)水肥管理革新為膜下滴灌水肥一體化技術(shù)；同時(shí)，提出高產(chǎn)高效水肥優(yōu)化組合方案，為寒地水稻膜下滴灌旱作高效栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

龍粳31號(hào)和空育131，2個(gè)品種的主莖葉片數(shù)均為11。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。5月25日浸種。5月27日整地、施底肥。5月28日區(qū)劃。5月29日人工播種。膜寬90 cm，膜上種4行；小區(qū)內(nèi)行距15～30～15 cm，穴距13 cm，小區(qū)間橫向間距40 cm。旱直播芽谷，單穴點(diǎn)播5～7粒，超過(guò)7株間苗；每處理24行，每行6 m；隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。6月3日出苗，6月14日施分蘗肥，7月28日施穗肥。

水肥處理：使用MPM-160 B型水分儀測(cè)定土壤水分，測(cè)定深度為田面下15 cm，5點(diǎn)測(cè)定(測(cè)定方法下同)各處理基肥均相同：尿素(46%純N)144 kg/hm2;磷酸二銨(64%P2O5)160 kg/hm2；硫酸鉀

(50%K2O)125 kg/hm2。各處理肥水管理方式詳見(jiàn)表1。生育期間人工除草。9月末收獲。

表1 水肥處理試驗(yàn)方案

供試土壤為草甸土，土壤的基礎(chǔ)條件：堿解氮175.01 mg/kg；速效磷26.45 mg/kg；速效鉀90.62 mg/kg；有機(jī)質(zhì)3.05%；pH值8.38。

1.3 測(cè)試內(nèi)容與方法

考種：水稻成熟時(shí)每個(gè)品種的處理和對(duì)照選取有代表性的植株2穴，帶回室內(nèi)考察農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀，測(cè)定項(xiàng)目主要有每株穗數(shù)、草重、實(shí)粒數(shù)、空秕粒數(shù)，并稱取粒重，計(jì)算結(jié)實(shí)率、千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用EXCEL和DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 膜下滴灌下水肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)2個(gè)品種穗數(shù)/m2影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：2個(gè)品種水分間、肥料間、肥料與水分間的差異均達(dá)極顯著水平。水分間的比較：2個(gè)品種的2個(gè)水分處理均以S2的穗數(shù)/m2較多，且2個(gè)品種的2個(gè)水分處理間的差異均達(dá)極顯著水平(表2)。肥料間的比較：2個(gè)品種的2種肥料處理以F2處理的穗數(shù)/m2較多，F(xiàn)1處理的較少，且2個(gè)品種的2個(gè)肥料處理間差異均達(dá)極顯著水平(表2)。上述結(jié)果說(shuō)明，2個(gè)品種的穗數(shù)/m2以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理相對(duì)較多；2個(gè)品種的穗數(shù)/m2以分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的較多。

膜下滴灌下2個(gè)品種的穗數(shù)/m2水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同?？沼?31以S2F2處理的穗數(shù)/m2最多，以S2F1處理的穗數(shù)/m2最少，且兩處理間的差異達(dá)極顯著水平；龍粳31號(hào)以S2F1處理的穗數(shù)/m2最多，以S1F1處理的穗數(shù)/m2最少，且各處理間的差異均達(dá)極顯著水平(表2)。同時(shí)可以看出兩品種相對(duì)應(yīng)的各處理均以空育131的穗數(shù)/m2較多，這與兩品種的特性有關(guān)，即空育131為多蘗型品種，龍粳31號(hào)為寡蘗型品種。

表2 不同處理對(duì)2個(gè)品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

注：表中不同大、小寫字母表示不同處理下各產(chǎn)量要素在5%和1%水平上差異顯著。下同。

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)2品種穗粒數(shù)影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，2個(gè)品種水分間、肥料間的差異不顯著、肥料與水分間的差異達(dá)顯著水平。①水分間的比較。2個(gè)品種的2個(gè)水分處理均以S2的穗粒數(shù)較多，但2個(gè)品種的2個(gè)水分處理間的差異不顯著(表2)。②肥料間的比較。空育131的2種肥料處理以F2處理的穗粒數(shù)較多，F(xiàn)1處理的較少，但兩者差異不顯著；龍粳31號(hào)的2種肥料處理以F1處理的穗粒數(shù)較多，F(xiàn)2處理的較少，但兩者差異未達(dá)顯著水平(表2)。上述結(jié)果說(shuō)明，2種水分、肥料處理對(duì)2個(gè)品種穗粒數(shù)的影響不顯著。

膜下滴灌下2個(gè)品種的穗粒數(shù)水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同。2個(gè)品種均以S2F1處理的穗粒數(shù)最多，以S1F1處理的穗粒數(shù)最少，且兩處理間的差異達(dá)顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理降低了2個(gè)品種的穗粒數(shù)(表3)。同時(shí)可以看出2個(gè)品種相對(duì)應(yīng)的各處理均以龍粳31號(hào)的穗粒數(shù)較多，這與2個(gè)品種的特性有關(guān)，即空育131為小穗型品種，龍粳31號(hào)為大穗型品種。

表3 不同處理的產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的比較

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)空育131結(jié)實(shí)率影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：空育131的結(jié)實(shí)率水分間、肥料間、肥料與水分間的差異均達(dá)顯著水平。膜下滴灌旱種下水分與肥料對(duì)龍粳31號(hào)結(jié)實(shí)率影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：龍粳31號(hào)的結(jié)實(shí)率水分間、肥料間、肥料與水分間的差異均不顯著。水分間的比較：2個(gè)品種的2個(gè)水分處理均以S2的結(jié)實(shí)率較高，其中空育131的2個(gè)水分處理間的差異達(dá)顯著水平，龍粳31號(hào)的2個(gè)水分處理間的差異不顯著(表2)。肥料間的比較：空育131的2種肥料處理以F2處理的結(jié)實(shí)率較高，F(xiàn)1處理的較低，且兩者差異達(dá)顯著水平；龍粳31號(hào)的兩種肥料處理以F1處理的結(jié)實(shí)率較高，F(xiàn)2處理的較低，但兩者差異未達(dá)顯著水平(表2)。上述結(jié)果說(shuō)明，以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的結(jié)實(shí)率。2種水分、肥料處理對(duì)龍粳31號(hào)結(jié)實(shí)率的影響不顯著。

膜下滴灌下空育131的結(jié)實(shí)率水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同；空育131以S2F1處理的結(jié)實(shí)率最高，以S1F1處理的結(jié)實(shí)率最低，且兩處理間的差異達(dá)極顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理降低了空育131的結(jié)實(shí)率。膜下滴灌旱種下龍粳31號(hào)的結(jié)實(shí)率水分與肥料間不存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)只是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加；龍粳31號(hào)以S2F1處理的結(jié)實(shí)率最高，以S1F2處理的結(jié)實(shí)率最低，且各處理間的差異均不顯著(表3)。

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)空育131千粒重影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，空育131的千粒重水分間的差異達(dá)顯著水平，肥料間、肥料與水分間的差異不顯著。膜下滴灌旱種下水分與肥料對(duì)龍粳31號(hào)結(jié)實(shí)率影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：龍粳31號(hào)的結(jié)實(shí)率水分間、肥料間的差異均不顯著，肥料與水分間的差異顯著。①水分間的比較?？沼?31的2個(gè)水分處理以S2的千粒重較高，S1的千粒重較低，且2處理間的差異達(dá)顯著水平；龍粳31號(hào)的2個(gè)水分處理以S1的千粒重較高，S2的千粒重較低，但2處理間的差異不顯著(表2)。②肥料間的比較。兩品種的兩種肥料處理均以F2處理的千粒重較高，F(xiàn)1處理的較低，但兩處理間的差異均不顯著(表2)。上述結(jié)果說(shuō)明，以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高空育131的千粒重。2種水分、肥料處理對(duì)龍粳31號(hào)千粒重的影響不顯著。

膜下滴灌下空育131的千粒重水分與肥料間不存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)只是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加；空育131以S2F2處理的千粒重最高，以S1F1處理的千粒重最低，且兩處理間的差異達(dá)顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理降低了空育131的千粒重。膜下滴灌旱種下龍粳31號(hào)的千粒重水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同；龍粳31號(hào)以S1F2處理的千粒重最高，以S2F2處理的千粒重最低，且各處理間的差異均不顯著(表3)。

2.2膜下滴灌下水肥對(duì)水稻生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響

從物質(zhì)生產(chǎn)角度分析，產(chǎn)量等于生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)系數(shù)的乘積。膜下滴灌下水分與肥料對(duì)2個(gè)品種生物產(chǎn)量影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果(表4)表明，2個(gè)品種的生物產(chǎn)量水分間、肥料與水分間的差異達(dá)顯著水平，肥料間的差異不顯著。①水分間的比較。2個(gè)品種的2個(gè)水分處理均以S2的生物產(chǎn)量較高，S1的較低，且兩處理間的差異均達(dá)極顯著水平。②肥料間的比較。2個(gè)品種的2個(gè)種肥料處理均以F2處理的生物產(chǎn)量較高，F(xiàn)1處理的較低，其中空育131的2個(gè)處理間差異達(dá)顯著水平，龍粳31號(hào)的2個(gè)處理間差異不顯著(表4)。上述結(jié)果說(shuō)明，以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高2個(gè)品種的生物產(chǎn)量。分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的生物產(chǎn)量。

表4 不同處理對(duì)2個(gè)品種生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響

膜下滴灌下2個(gè)品種的生物產(chǎn)量水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同；空育131以S2F2處理的生物產(chǎn)量最高，以S1F2處理的生物產(chǎn)量最低，且S2F2與其他3個(gè)處理間的差異均達(dá)極顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠增加空育131的生物產(chǎn)量。龍粳31號(hào)以S2F1處理的生物產(chǎn)量最高，以S1F1處理的生物產(chǎn)量最低，且兩處理間的差異達(dá)顯著水平(表3)。

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)空育131經(jīng)濟(jì)系數(shù)影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，空育131的經(jīng)濟(jì)系數(shù)水分間、肥料間的差異達(dá)顯著水平，肥料與水分間的差異不顯著。膜下滴灌旱種下水分與肥料對(duì)龍粳31號(hào)經(jīng)濟(jì)系數(shù)影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，龍粳31號(hào)的經(jīng)濟(jì)系數(shù)水分間、肥料與水分間的差異達(dá)顯著水平，肥料間的差異不顯著。①水分間的比較。2個(gè)品種的2個(gè)水分處理均以S2的經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，S1的較低，且兩處理間的差異達(dá)極顯著和顯著水平(表4)。②肥料間的比較?？沼?31的兩種肥料處理以F2處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，F(xiàn)1處理的較低，且兩處理間的差異達(dá)極顯著水平；龍粳31號(hào)的兩種肥料處理以F1處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，F(xiàn)2處理的較低，但兩處理間的差異不顯著(表4)。上述結(jié)果說(shuō)明，以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高兩品種的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

膜下滴灌旱種下空育131的經(jīng)濟(jì)系數(shù)水分與肥料間不存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)只是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加；空育131以S2F2處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，以S1F1處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最低，且兩處理間的差異達(dá)顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12kg/hm2的處理降低了空育131的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。膜下滴灌旱種下龍粳31號(hào)的千粒重水分與肥料間存在互作效應(yīng)，說(shuō)明各處理組合的效應(yīng)不是各單因素效應(yīng)的簡(jiǎn)單相加，而是肥料效應(yīng)隨水分而不同；龍粳31號(hào)以S2F1處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最高，以S1F1處理的經(jīng)濟(jì)系數(shù)最低，且S2F1與其他3個(gè)處理間的差異均達(dá)顯著或極顯著水平；說(shuō)明以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理能夠提高龍粳31號(hào)的經(jīng)濟(jì)系數(shù)(表3)。

2.3 膜下滴灌下水肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

膜下滴灌下水分與肥料對(duì)空育131經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：空育131的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量水分間、肥料間的差異達(dá)顯著水平，肥料與水分間的差異不顯著。膜下滴灌旱種下水分與肥料對(duì)龍粳31號(hào)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量影響的F測(cè)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：龍粳31號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量水分間、肥料與水分間的差異達(dá)顯著水平，肥料間的差異不顯著。①水分間的比較。兩品種的2個(gè)水分處理均以S2的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較高，S1的較低，且兩處理間的差異達(dá)極顯著水平(表5)。②肥料間的比較。空育131的兩種肥料處理以F2處理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較高，F(xiàn)1處理的較低，且兩處理間的差異達(dá)極顯著水平；龍粳31號(hào)的兩種肥料處理以F1處理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較高，F(xiàn)2處理的較低，但兩處理間的差異不顯著(表5)。上述結(jié)果說(shuō)明，以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高兩品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

表5 不同處理對(duì)2個(gè)品種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響

綜上所述，從產(chǎn)量構(gòu)成因素角度分析(表3)，膜下滴灌下空育131 S2F2經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高的原因主要是：盡管以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理使S2F2的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率并不是4個(gè)處理中最高的，但S2F2的穗數(shù)/m2和千粒重確是4個(gè)處理中最高的，且與其他3個(gè)處理間的差異達(dá)顯著或極顯著水平，最終使得S2F2的產(chǎn)量為4個(gè)處理中最高的，且與其他3個(gè)處理間的差異均達(dá)極顯著水平。膜下滴灌下龍粳31號(hào)的情況卻不同：盡管以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理使S2F1的千粒重并不是4個(gè)處理中最高的，但S2F1的穗數(shù)/m2，穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均是4個(gè)處理中最高的，且穗數(shù)/m2極顯著地高于其他3個(gè)處理，最終使得S2F1產(chǎn)量最高。

膜下滴灌下兩品種均以S1F1處理的產(chǎn)量最低：空育131S1F1處理的穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均為4個(gè)處理中最低的，且穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率顯著和極顯著地低于其他3個(gè)處理，盡管其穗數(shù)/m2極顯著地高于S2F1和S1F2，卻不能彌補(bǔ)穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重所帶來(lái)的產(chǎn)量損失，以至于S1F1處理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低；龍粳31號(hào)S1F1處理的穗數(shù)/m2和穗粒數(shù)均為4個(gè)處理中最低的，其中穗數(shù)/m2與其他3個(gè)處理間的差異達(dá)極顯著水平，雖然其結(jié)實(shí)率和千粒重不是4個(gè)處理中最低，卻不能彌補(bǔ)穗數(shù)/m2和穗粒數(shù)所帶來(lái)的產(chǎn)量損失，以至于S1F1處理的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低。

從中我們可以得出如下結(jié)論：膜下滴灌下以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理其產(chǎn)量高于以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，兩品種的表現(xiàn)為一致的；膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理兩品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均為最低。

3 討 論

作物的水分與肥料管理是農(nóng)田管理中一個(gè)重要的理論問(wèn)題，協(xié)調(diào)兩者關(guān)系達(dá)到最優(yōu)化時(shí)，便可能實(shí)現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出和高品質(zhì)的目標(biāo)[22]。作物在不同的生長(zhǎng)條件下和不同的生育階段，施用不同的灌溉水量與肥量都會(huì)對(duì)產(chǎn)量形成很大的影響[23]。馬波等[14]，何文壽[24]研究認(rèn)為灌水量與施肥量的交互作用顯著，而且高水配以高肥對(duì)作物增產(chǎn)作用明顯。何進(jìn)宇等[25]研究表明，水肥耦合尤其水氮交互作用對(duì)旱作水稻產(chǎn)量的影響達(dá)到了顯著水平；當(dāng)施肥量和灌水量達(dá)到閾值后，如果繼續(xù)增加水肥施用量，則會(huì)造成旱作水稻產(chǎn)量下降和水肥資源浪費(fèi)。本研究結(jié)果表明：膜下滴灌下水肥互作對(duì)空育131產(chǎn)量的影響不顯著，這與前人的研究結(jié)果不一致；而膜下滴灌下水肥互作對(duì)龍粳31號(hào)產(chǎn)量的影響差異達(dá)顯著水平，這與前人的研究結(jié)果是一致的。其中空育131以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理(S2F2)最適合膜下滴灌旱種，龍粳31號(hào)以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為70，12 kg/hm2的處理(S2F1)最適合膜下滴灌旱種；說(shuō)明在本試驗(yàn)條件下，空育131以高水配以高肥產(chǎn)量最高，并沒(méi)有出現(xiàn)灌水量和施肥量的閾值反應(yīng)，而龍粳31號(hào)確以高水配低肥的產(chǎn)量最高，出現(xiàn)了施肥量的閾值反應(yīng)。

合理的水分和養(yǎng)分管理是水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的重要基礎(chǔ)。基于近幾年國(guó)內(nèi)灌溉技術(shù)和水稻產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，水肥一體化的理念開(kāi)始接受并應(yīng)用。然而，寒地水稻傳統(tǒng)的漫灌生產(chǎn)一時(shí)間很難全部改變，多年來(lái)應(yīng)用的各種模式的旱作、旱種水管等生產(chǎn)也占有一定比例的面積，再加上近幾年膜下滴灌的逐年推廣應(yīng)用，不同灌溉模式的水稻生產(chǎn)在寒地稻區(qū)還將長(zhǎng)期存在。因此，大力發(fā)展滴灌技術(shù)和推廣節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥技術(shù)，全面提升內(nèi)寒地水稻生產(chǎn)水平，不僅需要深入的理論技術(shù)研究，同時(shí)還需要加大推廣力度，建立標(biāo)準(zhǔn)化體系，提高設(shè)備的質(zhì)量，加大扶持力度等多項(xiàng)工作的共同努力。

4 結(jié) 論

膜下滴灌旱種下2個(gè)品種的穗數(shù)/m2以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理相對(duì)較多；膜下滴灌旱種下2個(gè)品種的穗數(shù)/m2以分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理較多；膜下滴灌旱種下2種水分、肥料處理對(duì)2個(gè)品種穗粒數(shù)的影響不顯著；膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理、分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的結(jié)實(shí)率；膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高空育131的千粒重。2種水分、肥料處理對(duì)龍粳31號(hào)結(jié)實(shí)率、千粒重的影響不顯著。

膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理能夠提高2個(gè)品種的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)。膜下滴灌旱種下分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理能夠提高空育131的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的80%為控水下限的水分管理其產(chǎn)量高于以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，2個(gè)品種表現(xiàn)一致；膜下滴灌旱種下以體積含水量降至飽和含水量的60%為控水下限的水分管理，同時(shí)分蘗肥與穗肥用量分別為87，15 kg/hm2的處理兩品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均為最低。

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EffectofWaterandFertilizerCouplingonRiceYieldandItsComponentsUnderDripIrrigationwithPlasticFilmMulchinginColdRegion

Lü Yandong1, GUO Xiaohong1, LI Meng1, CHEN Liqiang1, NIU Tongxu1,ZHAO Haicheng1, SUN Song1, YAO Qi1, ZHOU Yunfeng2, ZHENG Guiping1, ZHOU Jian1

(1.KeyLaboratoryofVarietiesImprovementandCultivationofCropsinColdRegionofHeilongjiangMinistryofEducation,CollegeofAgronomy,HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,Daqing,Heilongjiang163319,China; 2.DaqingXinghuoPasturageFarm,Daqing,Heilongjiang163163,China)

[Objective] Based on the present popularising plantation of rice under drip irrigation with plastic film mulching, the integrate water and fertilizer technologies in cold region were studied, and an optimized water and fertilize scheme of high yield and high efficiency was put forward in order to provide technical reference and theoretical foundation of matching water and fertilizer management for widespread use of upland rice under drip irrigation with plastic film mulching. [Methods] Using Longjing 31 and Kongyu 131 as materials, the effects of water and fertilizer coupling on yield components and yield of rice under drip irrigation with plastic film mulching in cold region were studied using randomized block experiment design. [Results] Panicles per square meter of the two varieties were both increased in a treatment. Drip-watering volumetric low level of the treatment was 80% of the saturated moisture content, and applied fertilizers at tillering and panicle-growing stages were 87 kg/hm2and 15 kg/hm2, respectively. Grain numbers per panicle of the two varieties in all treatments were not significantly different in drip irrigation with plastic mulching. The biomasses, harvest indexes and economic yields of the two varieties were both observed higher in the treatment using 80% of the saturated moisture content as drip-watering volumetric low level than that in the treatment using 60% as the low level. Economic yields of the two varieties were both the lowest in the treatment using 60% of the saturated moisture content as low watering level and simultaneously applying 70 kg/hm2and 12 kg/hm2fertilizers at tillering and panicle-growing stages. For Kongyu 131 variety, the appropriate water and fertilizer coupling pattern in regime of drip irrigation with plastic mulching was as follows: watering low level at 80% of the saturated moisture content, 87 kg/hm2and 15 kg/hm2fertilizers at tillering and panicle-growing stages. For Longjing 31 variety, it was: watering with low level at 80% of the saturated moisture content, 70 kg/hm2and 12 kg/hm2fertilizers at the two stages, respectively. [Conclusion] The responses of the two rice varieties to different treatments of water and fertilizer coupling were different. Water and fertilizer coupling in regime of drip irrigation with plastic film mulching had important effect on the rice yield in cold region.

dripirrigationwithplasticfilmmulching,waterandfertilizercoupling,yieldcomponents,yield,riceincoldregion

A

1000-288X(2017)05-0046-07

S274.1

文獻(xiàn)參數(shù)： 呂艷東, 郭曉紅, 李猛, 等.膜下滴灌水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響[J].水土保持通報(bào)，2017,37(5)：46-52.

10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.008； Lü Yandong, Guo Xiaohong, Li Meng, et al. Effect of water and fertilizer coupling on rice yield and its components under drip irrigation with plastic film mulching in cold region[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：46-52.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.008

2016-12-29

2017-03-10

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“糧食作物產(chǎn)量與效率層次差異及其豐產(chǎn)增效機(jī)理”(2016YFD0300104); 國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目 (2013BAD07B01，2015BAD23B05-08); 黑龍江省農(nóng)墾總局科研項(xiàng)目 (HNK125-B-08-21A，HNK135-02-02); 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)省作物學(xué)重點(diǎn)學(xué)科學(xué)術(shù)骨干科研啟動(dòng)金項(xiàng)目(ZWXQDJ-8); 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)博士啟動(dòng)金項(xiàng)目 (XDB2012-03)

呂艷東(1978—),男(漢族),黑龍江省大慶市人,博士,主要從事水稻節(jié)水栽培研究。E-mail:luyandong336@sohu.com。

郭曉紅(1980—),女(漢族),黑龍江省寧安市人,博士,副教授,主要從事水稻節(jié)水栽培研究。E-mail:guoxh1980@163.com。