流灌與不同帶距微噴施肥對水稻生長和產(chǎn)量的影響

吳國華，陳喜靖，趙培，喻曼，張慧敏，李國安

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 研究生院，北京 100081； 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 3.嘉興市南湖區(qū)七星街道，浙江 嘉興 314000； 4.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040)

當(dāng)前，我國水肥一體化技術(shù)蓬勃發(fā)展。水肥一體化技術(shù)是指根據(jù)作物水肥需求規(guī)律，在進(jìn)行灌溉的同時進(jìn)行施肥，以水調(diào)肥，最大限度地提高水肥利用效率，是減少化肥施用、提高化肥利用率的有效措施[1-2]。旱地應(yīng)用水肥一體化技術(shù)水的利用率可達(dá)90%，比地面澆灌省水30%～50%，灌溉均勻度可達(dá)80%～90%，節(jié)省肥料20%～30%[3]，便于農(nóng)作管理、減少病蟲害、提高作物產(chǎn)量、提早成熟和延長市場供應(yīng)期。水稻水肥用量普遍較大[4-5]。研究表明，節(jié)水栽培可實(shí)現(xiàn)稻田全生育期無深水層，通過隨水施肥，水肥耦合機(jī)理同步提升肥料和水分利用率，有效防止地表水徑流和降低地下水污染，可從源頭上降低農(nóng)業(yè)面源污染[6]。此外，節(jié)水灌溉有助于控制洪澇災(zāi)害[7]，在水稻稻瘟病防治方面具有很好的效果，水稻抗倒伏能力大大提高[8]。水稻水肥一體化技術(shù)更有利于實(shí)現(xiàn)水稻節(jié)水栽培和水肥耦合。目前的水稻水肥一體化技術(shù)研究與應(yīng)用以北方干旱、半干旱地區(qū)旱作稻的膜下滴灌技術(shù)為主[9-11]，南方稻田的水肥一體化技術(shù)也只是在旱稻或水稻旱作上的應(yīng)用[12]。常規(guī)水稻系統(tǒng)的水肥一體化應(yīng)用技術(shù)鮮見報(bào)道，胡偉等[3]提出了常規(guī)稻田的水肥滴灌技術(shù)方案。常規(guī)水稻田要進(jìn)行水肥一體化應(yīng)用首先需要解決采用怎樣的灌溉方式進(jìn)行灌溉施肥的問題，本文通過設(shè)置流灌和不同微噴帶距離的灌溉施肥方式，并以傳統(tǒng)施肥方式為對照，研究其對水稻生長和產(chǎn)量產(chǎn)生的影響，為稻田水肥一體化應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗(yàn)于2018年7月至11月在浙江省嘉興市七星街道東進(jìn)村進(jìn)行，種植土壤為青紫泥。其中0～20 cm耕層土壤基本理化性質(zhì)為：pH 5.47，有機(jī)質(zhì)42.2 g·kg-1，速效氮207.3 mg·kg-1，有效磷127.8 mg·kg-1，速效鉀195.3 mg·kg-1。水稻采用育秧插播方式，品種為秀水14，全生育期163 d。穴行距20 cm×20 cm，每穴插播4～5棵苗，栽25萬穴·hm-2，基本苗105.0萬～112.5萬·hm-2。分蘗期保持2～3 cm淺水，抽穗揚(yáng)花期保持2 cm左右薄水?；蕿樗緦Ｓ梅?N 18%，P2O58%，K2O 18%)、過磷酸鈣，追肥為脲胺、氯化鉀。

1.2 處理設(shè)計(jì)

設(shè)以下5個處理：(1)CK，常規(guī)方法施肥處理；(2)L，田面水落干流灌追肥處理；(3)P-0.6，微噴帶追肥處理，帶距0.6 m；(4)P-1.0，微噴帶追肥處理，帶距1.0 m；(5)P-1.4，微噴帶追肥處理，帶距1.4 m。試驗(yàn)小區(qū)寬5 m、長6 m，面積30 m2，隨機(jī)排列，重復(fù)3次，四周設(shè)保護(hù)行。不同處理養(yǎng)分投入量相等，基肥為水稻專用肥517.5 kg·hm-2(N 93.2 kg·hm-2、 P2O541.4 kg·hm-2和K2O 93.2 kg·hm-2)和過磷酸鈣330.0 kg·hm-2，分蘗肥為脲胺229.5 kg·hm-2和氯化鉀66.0 kg·hm-2，穗肥為脲胺229.5 kg·hm-2和氯化鉀66.0 kg·hm-2。

1.3 測定項(xiàng)目

每小區(qū)選10叢測定最高苗、有效穗數(shù)，收獲后測量株高、穗長，選其中3叢測定每穗實(shí)粒數(shù)、每穗癟粒數(shù)，同時測定千粒重。在水稻生長前期(分蘗后期)和水稻生長后期(蠟熟期)，用SPAD-502葉綠素儀分別測定葉綠素含量。水稻收割時稱量小區(qū)濕谷產(chǎn)量，曬干后稱量小區(qū)干谷產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 水肥一體化對水稻生長的影響

2.1.1 水肥一體化對水稻葉綠素含量的影響

水稻生長前期各處理之間葉綠素含量差異不大。到水稻生長后期，各處理葉綠素含量降低，各處理間葉綠素含量有差異，各處理的重復(fù)間差異也較大。這是因?yàn)榍捌谕寥鲤B(yǎng)分含量較高，施肥方式對水稻生長產(chǎn)生影響較小，后期土壤養(yǎng)分降低，不同養(yǎng)分供應(yīng)方式影響變大。管距較大的1.0、1.4 m與管距較小的0.6 m相比，由于兩管之間養(yǎng)分分布均勻度較低，出現(xiàn)部分區(qū)域植株葉綠素值降低，差異加大的現(xiàn)象。流灌處理葉綠素含量總體不低，但小區(qū)遠(yuǎn)離灌水口的一端明顯生長較差(圖1)。

圖1 各處理水稻生長前期與后期葉綠素含量

2.1.2 水肥一體化對苗數(shù)、株高和穗長的影響

分蘗結(jié)束后測定水稻最高苗數(shù)，結(jié)果表明，與肥料撒施的對照處理相比，流灌和微噴施肥處理均有增加分蘗、提高水稻苗數(shù)的作用，但流灌處理重復(fù)間差異較大，說明流灌處理施肥的前后不均勻性對分蘗影響較大。不同管距微噴處理施肥的左右也存在一定的不均勻性，但其苗數(shù)未表現(xiàn)明顯差異(圖2)。水稻收獲后株高和穗長的結(jié)果表明，對照與不同管距微噴處理的株高和穗長均無顯著差異，流灌處理株高和穗長較小。

圖2 各處理水稻最高苗數(shù)、株高和穗長

2.2 水肥一體化對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

水稻收獲后對產(chǎn)量及其構(gòu)成因子進(jìn)行分析，結(jié)果表明，與常規(guī)施肥方式相比，管距0.6 m處理有效穗數(shù)顯著高于對照，其他處理有效穗數(shù)與對照無顯著差異；流灌處理的每穗實(shí)粒數(shù)顯著低于對照，每穗秕粒數(shù)顯著高于對照；各處理的千粒重和產(chǎn)量均無顯著差異(表1)。

3 小結(jié)

將肥料溶解后通過流灌或微噴的方式對水稻進(jìn)行灌溉施肥，與常規(guī)施肥方式相比產(chǎn)量無顯著差異。微噴管距0.6 m時，施肥均勻度比較高，水稻形態(tài)學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)良好，管距1.0、1.4 m同樣表現(xiàn)良好。在實(shí)際應(yīng)用中，為了降低微噴帶布設(shè)成本，可以采用1.4 m甚至更寬的帶距布設(shè)。流灌處理表現(xiàn)好于對照，但遜于軟管微噴。

表1 不同處理對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響