施氮量對江漢平原直播粳稻生長和產(chǎn)量的影響

孫志貴，許煒，陳慶華 溫鑫，盧碧林

長江大學農(nóng)學院，主要糧食作物產(chǎn)業(yè)化湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心(長江大學)，湖北 荊州 434025

南方稻區(qū)水稻種植面積大，在南方稻區(qū)推行“秈改粳”，是增加全國粳稻種植面積和總產(chǎn)量的有效途徑。目前湖北省粳稻面積恢復到33.33萬公頃以上，成為該區(qū)域水稻生產(chǎn)的重要種植方式之一。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，受勞動力和生產(chǎn)成本的影響，直播稻發(fā)展迅速，成為水稻生產(chǎn)的主要方式之一。直播稻具有降低水稻種植成本的優(yōu)勢，但受自身生育特點和栽培措施的影響，目前生產(chǎn)上存在溫光資源利用少、個體生長量小而群體易偏大、根系分布淺且易倒伏而導致產(chǎn)量不穩(wěn)的特點[1～4]。施用氮肥作為重要的栽培措施，因水稻的品種、栽培環(huán)境、栽培措施、管理方法等不同而有很大的差異，前人已有大量關(guān)于施氮量對移栽稻產(chǎn)量影響的研究。研究認為在一定范圍內(nèi)增加施氮量可以明顯增加單位面積穗數(shù)和每穗粒數(shù)，進而增加產(chǎn)量，但是當?shù)视昧窟_到一定水平時，再增加氮肥，產(chǎn)量提高并不顯著，甚至造成減產(chǎn)[5～7]。

江漢平原是傳統(tǒng)的中秈稻種植區(qū)域，有關(guān)粳稻直播種植條件下的分蘗發(fā)生規(guī)律和產(chǎn)量形成對氮肥施用量的響應研究較少。探明該區(qū)域粳稻生長和需肥特點，明確直播粳稻高產(chǎn)與氮肥高效利用的適宜施氮量，將有利于該區(qū)域粳稻的高效生產(chǎn)。

1 材料與方法

試驗于2017年在長江大學科技示范園進行。試驗地前茬作物為小麥，耕作層有機質(zhì)含量為20.4g/kg，有效氮含量106.2mg/kg，速效磷含量34.5mg/kg。試驗材料為甬優(yōu)1540、甬優(yōu)4149、甬優(yōu)4949，由湖北佳禾種業(yè)有限公司提供。

試驗地小麥收獲后旋耕機淺旋耕2次后平地，種子采用咪鮮胺浸種，6月1日人工撒播，播種量為60kg/hm2。播后在4葉一心時采用快殺稗化學除草。

試驗采用裂區(qū)設(shè)計，氮肥為主處理，設(shè)置165、210、255kg/hm2共3個處理(分別記為N165、N210、N255水平)；品種為副處理，3個品種。小區(qū)面積20m2，隨機區(qū)組排列，重復3次。各主區(qū)間起20cm高、30cm寬的埂隔離，埂上覆膜，膜埋入深度50cm，四周挖淺水溝，單獨排灌。肥料按底肥∶分蘗肥∶穗肥為6∶2∶2的比例施肥。各處理基肥部分均于插秧前一天施入，施入后立即用鐵齒耙耖入5cm深的土層內(nèi)。田間按常規(guī)栽培管理，及時控制和防治病蟲害。4葉期后定點觀測水稻分蘗動態(tài)，成熟后分別收獲并計產(chǎn)，取重復小區(qū)相同方位的第三縱行第三穴起連續(xù)調(diào)查5穴作為考種。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對直播粳稻生育期的影響

施氮量對直播粳稻生育期的影響結(jié)果見表1。由表1可知，N255水平下3個品種分蘗發(fā)生期比N165、N210水平下延遲1～2d，而隨著生育進程的推進，把拔節(jié)期和齊穗期的推后時間有一定程度的增加，為4～8d；各品種成熟期時間在N255水平下，相比N165、N210水平分別推遲3～4、1～2d。從生育期來看，各品種在N255水平下，生育期明顯長于N165和N210水平，其中最長的達到129d，相比推后了4d。從品種來看，甬優(yōu)1540生育期最長，其次是甬優(yōu)4949和甬優(yōu)4149，但兩者差距不大，為1～2d。由此可知，3個品種在播期一致情況下，隨著施氮水平的的提高，主要生育時期和生育期均有不同程度的推后，不同施氮水平的生育期的影響程度也受到品種特性的影響。

表1 施氮量對直播粳稻生育期的影響

2.2 不同施氮量對直播粳稻分蘗動態(tài)的影響

在不同施氮量下直播粳稻的分蘗動態(tài)變化情況如圖1所示。由3個品種在N165、N210和N255水平下的分蘗動態(tài)可知，6月13日到7月8日，3個品種在3個施氮水平下，分蘗發(fā)生的趨勢基本一致。但從總體的分蘗發(fā)生速率看，3個品種在N210水平下速率最大，其次為N165水平，兩者均大于N255水平；在莖蘗發(fā)生到達高峰之前，莖蘗高峰出現(xiàn)的時間因施氮量不同出現(xiàn)明顯差異?？傮w呈現(xiàn)隨著施氮量的增加，直播粳稻莖蘗高峰出現(xiàn)不同程度后移現(xiàn)象，但品種間存在差異：N210和N255水平下，甬優(yōu)1540的莖蘗在出現(xiàn)在7月4日至7月8日前后，而N255水平下出現(xiàn)在7月16日前后；甬優(yōu)4149在N165水平下，莖蘗高峰出現(xiàn)在7月8日前后，N255與N210水平下的高峰苗推遲4d，出現(xiàn)在7月12日前后；甬優(yōu)4949在N210和N165水平下，高峰苗出現(xiàn)在7月8日前后，而N255水平下的高峰苗推后至7月16日。在莖蘗高峰出現(xiàn)后，3個品種的莖蘗數(shù)在3個施氮水平下均出現(xiàn)明顯減少。此外，3個品種在N255和N210水平下的莖蘗高峰苗明顯高于N165水平下的莖蘗高峰苗，而在莖蘗高峰后，3個施氮水平下的莖蘗數(shù)不同程度地減少?？傮w來看，N255和N210水平下的莖蘗數(shù)減少速率略高于N165。

(a) 甬優(yōu)1540

(b) 甬優(yōu)4149

(c) 甬優(yōu)4949圖1 不同施氮水平下直播粳稻的分蘗動態(tài)

2.3 不同施氮量對直播粳稻產(chǎn)量的影響

品種特性和施氮量對直播粳稻產(chǎn)量存在明顯影響。圖2為不同施氮量下直播粳稻的產(chǎn)量表現(xiàn)。除了N210水平下的甬優(yōu)4149相比N165水平出現(xiàn)產(chǎn)量降低外，其余品種產(chǎn)量表現(xiàn)的趨勢一致，即隨著施氮量的增加，直播粳稻的產(chǎn)量總體上呈現(xiàn)增產(chǎn)的趨勢，產(chǎn)量差異達極顯著水平。

小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。圖3、圖4同。圖2 不同施氮水平下不同直播粳稻品種產(chǎn)量

圖3 不同施氮水平下直播粳稻品種平均產(chǎn)量

圖4 不同粳稻品種的產(chǎn)量差異

由圖3可知，隨著施氮水平的提高，各施氮水平下3品種的產(chǎn)量也隨之增加，其中N210和N165水平下的產(chǎn)量差異不顯著，而N225水平下3個品種的產(chǎn)量顯著高于前2個施氮水平下的產(chǎn)量，并且差異達到極顯著水平。

從圖4可以看出，3個品種在不同施氮量下的產(chǎn)量表現(xiàn)存在一定差異，總體表現(xiàn)為在不同施氮量下，甬優(yōu)1540和甬優(yōu)4149間產(chǎn)量差異不顯著，而甬優(yōu)4949的產(chǎn)量顯著高于甬優(yōu)1540和甬優(yōu)4149，并且產(chǎn)量差異達極顯著水平。

3 結(jié)論與討論

1)不同施氮量對直播粳稻的生育期產(chǎn)生影響。在高施氮量下，生育期延長，不同品種的影響程度與品種特性有關(guān)。

2)在不同施氮量下，直播粳稻的分蘗動態(tài)存在明顯差異。高氮水平下，直播粳稻分蘗發(fā)生起步早，高峰苗出現(xiàn)時間早，但成穗率較低；低氮水平下，直播粳稻分蘗發(fā)生起步較慢，高峰苗出現(xiàn)時間延遲，但成穗率相對較高。

3)不同施氮量對直播粳稻產(chǎn)量產(chǎn)生影響。研究認為施氮量與產(chǎn)量具有拋物線關(guān)系，適量施用氮肥能明顯優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，改善穗部性狀，進而實現(xiàn)增穗、增粒、增重和高產(chǎn)[8～11]。周煒等[12]認為直播稻在適宜的施氮量下，單位穎花量、單株成穗率和每穗粒數(shù)直接影響了群體質(zhì)量和產(chǎn)量表現(xiàn)。本研究表明，隨著施氮量的增加，直播粳稻的產(chǎn)量總體上呈現(xiàn)增產(chǎn)的趨勢，產(chǎn)量差異達極顯著水平。該區(qū)域粳稻直播合適的施氮量以225kg/hm2的效果最好。相比該區(qū)域秈稻生產(chǎn)的195kg/hm2[13]，粳稻對氮肥的需求增加20%～30%。