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《湖北农业科学》杂志

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新两优223在湖北省作再生稻栽培的营养特性与施肥效应
发布时间:2018-12-03        浏览次数:3        返回列表

彭成林+田贵芳+袁家富+汪航+赵书军+徐大兵

摘要:在湖北省浠水县通过大田小区试验,针对水稻品种新两优223作再生稻栽培开展了营养特性与施肥效应研究,基本查明了该品种对氮、磷、钾等养分的吸收规律,种植该品种N、P2O5、K2O的两季推荐总施用量分别为275、95、270 kg/hm2左右。

关键词:再生稻;新两优223;营养特性;施肥效应;湖北省

中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)23-6103-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.024

Abstract: Through field plot experiment,nutrition characteristics and fertilizer effects of Xinliangyou 223 that was grown as ratoon rice in Xishui county,Hubei provience,were studied. The basic law of the absorption of nitrogen,phosphorus,potassium was identified. In General,fertilizer applied quantity in the actual production should be about N 275 kg/hm2,P2O5 95 kg/hm2,K2O 270 kg/hm2.

Key words: ratoon rice; Xinliangyou 223; nutrition characteristics; fertilizer effects; Hubei province

再生稻是利用水稻的再生特性,通过耕作栽培措施使收割后稻桩上的腋芽迅速生长成苗,进而抽穗、灌浆结实,再收获一季的稻作类型。所有的水稻品种均可获得一定的再生稻产量,常规品种的再生稻产量明显低于杂交水稻的再生稻产量,而三系杂交水稻的再生稻产量又较两系杂交稻的再生稻产量低[1]。新两优223是安徽荃银高科种业股份有限公司选育的籼型两系杂交中稻组合,2010年通过国家品种审定委员会审定(审定编号为国审稻2010011),是湖北省中稻主导品种。2013年参加湖北省水稻“一种两收”体系再生稻品种筛选试验,同年作为再生稻主导品种大面积种植[2]。本试验以新两优223为材料,在湖北省浠水县开展其作“一季+再生”时的营养特征及施肥效应研究,旨在为湖北省发展再生稻生产提供科学施肥依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

1.1.1 试验地点 试验地安排在浠水县洗马镇,土壤pH 5.2,有机质含量27.7 g/kg,碱解氮含量135.0 mg/kg,有效磷含量10.6 mg/kg,速效钾含量59.1 mg/kg,阳离子交换量7.1 cmol/kg,该土壤肥力水平中等,速效磷、钾含量较低。

1.1.2 供试水稻品种 新两优223。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验采用主要养分梯度下的不完全重复组合设计[3-8],共设17个处理,各处理具体如下(各处理的下标为每公顷N、P2O5和K2O的用量,包括头季和再生季,单位为kg/hm2):处理1为无肥对照,N0P0K0;处理2为不施氮肥处理,N0P135K270;处理3不施磷肥处理,N330P0K270;处理4不施钾肥处理,N330P135K0;处理5为推荐施肥量(OPT),N330P135K270;处理6为N180P135K270;处理7为N255P135K270;处理8为N405P135K270;处理9为N480P135K270;处理10为N330P60K270;处理11为N330P97.5K270;处理12为N330P172.5K270;处理13为N330P210K270;处理14为N330P135K180;处理15为N330P135K225;处理16为N330P135K315;处理17为N330P135K360。其中处理1~5综合考虑了N、P、K,处理6~9为N的不同梯度,处理10~13为P的不同梯度,处理14~17为K的不同梯度。处理1~5设3次重复,随机区组排列,处理6~17不设重复,顺序排列,共27个小区。

1.2.2 播种和移栽 5月6日插秧,8月11日头季收割,10月13日再生季收割。

1.2.3 肥料品種及用量 试验用的肥料为尿素(46.3%)、过磷酸钙(12%)和氯化钾(60%)。所有氮肥的60%用于头季,40%用于再生季;所有磷肥全部用作头季基肥;所有钾肥60%用于头季,40%用于再生季。头季氮肥中基肥、分蘖肥、穗肥所占比例分别为40%、30%和30%;头季钾肥中基肥、追肥各50%,追肥时间与最后一次追施氮肥的时间相同。再生季的肥料只有氮肥和钾肥,再生季中氮肥60%作为催芽肥,40%作为促蘖肥,钾肥全部作为催芽肥;催芽肥于头季收割前10 d施用,促蘖肥于头季收割后5 d施用。

1.2.4 测定指标及方法 土壤pH采用pH计测定;阳离子交换量采用乙酸铵法;有机质采用重铬酸钾-硫酸氧化容量法;碱解氮采用碱解扩散法;速效磷采用碳酸氢钠提取,流动分析仪测定;速效钾采用乙酸铵提取,火焰光度计测定。植物样全氮、全磷采用H2SO4-H2O2消煮,连续流动分析仪检测;全钾采用火焰光度计检测。

肥料农学效率的计算公式:AE=(Yf-Y0)/F。式中,AE指肥料农学效率,单位为kg/kg;Yf为某一特定的化肥施用下作物的经济产量,单位为kg/hm2;Y0为对照(不施特定化肥条件下)作物的经济产量,单位为kg/hm2;F为肥料纯养分(是指N、P2O5和K2O)投入量,单位为kg/hm2。一般通过田间试验测算肥料农学效率。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾养分对新两优223两季水稻产量及其构成因素的影响

2.1.1 对头季稻产量的影响 氮、磷、钾养分对新两优223头季稻产量的影响见表1。由表1可知,不施肥處理(CK)头季稻平均产量为6 720 kg/hm2,为OPT处理产量的74.7%。不施氮肥处理比CK增产2.2%,未达显著水平;比OPT处理减产23.7%,达极显著水平,这说明氮的效应对该品种头季稻产量的影响很大。不施磷肥处理比CK增产20.0%,达极显著水平;比OPT处理减产10.3%,达极显著水平。不施钾肥处理比CK增产14.3%,达极显著水平;比OPT处理减产14.6%,达极显著水平。

2.1.2 对再生稻产量的影响 氮、磷、钾养分对新两优223再生稻产量的影响见表2。由表2可知,不施肥处理(CK)再生稻平均产量为3 448 kg/hm2,为OPT处理产量的69.9%。不施氮肥处理比CK增产3.3%,未达显著水平;比OPT处理减产27.8%,达极显著水平,这说明氮的效应对该品种产量的影响很大。不施磷肥处理比CK增产16.6%,达显著水平;比OPT处理减产18.5%,达极显著水平。不施钾肥处理比CK增产8.1%,未达显著水平;比OPT处理减产24.4%,达极显著水平。

2.1.3 对两季水稻总产量的影响 由表3可知,不施肥处理(CK)两季平均产量为10 168 kg/hm2,为OPT处理产量的73.0%。不施氮肥处理比CK增产2.6%,未达显著水平;比OPT处理减产25.1%,达极显著水平。不施磷肥处理比CK增产18.9%,达极显著水平;比OPT处理减产13.2%,达极显著水平。不施钾肥处理比CK增产12.2%,达极显著水平;比OPT处理减产18.1%,达极显著水平。

综合表1、表2、表3可知,在该肥力水平的土壤上,土壤养分对新两优223两季水稻产量的贡献率明显高于肥料。在氮、磷、钾肥料之间,氮肥对该品种两季水稻产量影响最大,其次是钾肥,再次是磷肥。相对于OPT处理而言,完全不施氮肥两季水稻减产幅度差别不大,完全不施磷肥或钾肥对再生稻减产幅度比头季稻明显放大,且不施钾肥比不施磷肥放大更明显。

2.1.4 对两季水稻产量构成因素的影响 由表4可知,对于新两优223头季稻有效穗数,不施钾肥处理表现最高,其次是OPT处理,CK和不施氮肥处理最低;对于每穗总粒数,不施钾肥处理表现最低,其他4个处理之间差异不显著,其中不施钾肥处理与不施磷肥和OPT处理之间的差异达到显著水平;对于结实率,最高的是不施氮肥处理和CK,其次是OPT和不施钾肥处理,最低的是不施磷肥处理;对于千粒重,OPT处理表现最高,但与其他各处理之间的差异均未达显著水平;对于理论产量,最高的是OPT处理,其次是不施钾肥和不施磷肥处理,不施氮肥处理和CK最低。可见,对新两优223头季稻,相对于OPT处理,完全不施肥或完全不施氮肥使有效穗显著减少,但结实率显著增加,完全不施磷肥结实率显著降低,完全不施钾肥每穗总粒数显著降低,从而影响产量。

由表5可知,对于新两优223再生季稻有效穗数,不施磷肥、不施钾肥和OPT处理之间差异不大,均显著高于CK和不施氮肥处理;对于每穗总粒数,OPT处理最高,但与其他4个处理之间无显著差异;对于结实率,最高的是不施氮肥处理和CK,其次是OPT和不施磷肥处理,最低的是不施钾肥处理;对于千粒重,不施氮肥处理表现最高,其次是CK和不施钾肥处理,OPT和不施磷肥处理最低;对于理论产量,最高的OPT处理和不施磷肥处理,不施钾肥、不施氮肥处理和CK较低。可见,对新两优223再生稻,相对于OPT处理,完全不施肥或完全不施氮肥使有效穗显著减少,但结实率显著增加,完全不施钾肥结实率显著降低,从而影响产量。

综合表4、表5可知,新两优223作再生稻栽培时,相对于OPT处理,完全不施肥或完全不施氮肥使两季水稻的有效穗均显著减少,但结实率均显著增加;完全不施磷肥使头季稻结实率显著降低;完全不施钾肥使头季稻每穗总粒数和再生季结实率显著降低;从而影响产量。相对于OPT处理,完全不施钾肥再生季稻减产幅度远高于头季稻。

2.2 新两优223的肥料效应方程及施肥量的确定

根据田间试验中不同的氮(x1)、磷(x2)、钾(x3)施用量与新两优223两季水稻总产量(y)之间的关系,用肥料效应方程进行拟合,结果均表明,二次方程的拟合程度最好。根据拟合方程(表6),计算出N、P2O5、K2O的最高产量施肥量分别为311.2、112.1、469.7 kg/hm2,以N、P2O5、K2O养分的价格分别为4.35、8.33、6.00元/kg,水稻收购价格2.40元/kg计算,得出N、P2O5、K2O的经济施用量分别为276.3、98.7、386.3 kg/hm2。

因此,在该稻区类似肥力水平的土壤上,N、P2O5推荐用量分别为275、95 kg/hm2,通过二次方程计算出的最高产量施钾量和经济施钾量均超过了本试验设计的最高施钾量,因此,通过方程得出的施钾量仅具有参考价值,但由此可见,该品种对钾的需求量很大。

2.3 新两优223在OPT施肥量下两季各时期氮、磷、钾含量及积累规律

由表7可知,新两优223移栽后植株氮含量随生育进程逐渐下降,至头季收割时(8月11日)最低,然后快速增加,至再生季齐穗期以后又逐渐下降。全磷含量在整个生育期变幅较小,整体呈下降趋势。全钾含量在头季随生育进程表现出逐渐下降的趋势,再生季表现出先增加后下降的趋势。

再生稻取制的样品中包含头季稻的根和40 cm左右的稻桩,因此再生稻氮和磷的积累量变化范围很窄,而钾含量一直保持稳定增加的状态。

2.4 不同氮、磷、钾施用量对新两优223两季水稻总产量及养分吸收的影响

由表8可知,在其他养分投入量不变的条件下,随施氮量的增加,水稻产量表现出先增加后降低的趋势。施氮量为330 kg/hm2处理的产量、两季子粒N积累量和氮肥农学效率均表现最高。

由表9可知,在其他养分投入量不变的条件下,随施磷量的增加,水稻产量表现出先增加后降低的趋势,施磷量为135.0 kg/hm2处理的产量和磷肥农学效率最高,施磷量97.5 kg/hm2和172.5 kg/hm2处理的两季子粒P2O5累积量有最大值。

由表10可知,在其他养分投入量不变的条件下,随施钾量的增加,水稻产量总体上表现出增加的趋势,施钾量最高的处理产量最高。随施钾量的增加,两季子粒K2O累积量表现出先增加后下降的趋势,其中施钾量为270 kg/hm2处理有最大值。施钾量180 kg/hm2处理的钾肥农学效率最高。

3 小结与讨论

在湖北省浠水县肥力水平的土壤上,新两优223作再生稻栽培時,氮肥对该品种两季水稻产量影响最大,其次是钾肥,再次是磷肥。相对于OPT处理而言,完全不施氮肥两季减产幅度差别不大,完全不施磷肥或钾肥对再生稻减产幅度比头季稻明显放大,且不施钾肥比不施磷肥放大更明显。从田间现场观察亦可发现,不施钾肥处理的再生稻表现出严重的缺钾症状,叶片焦红,症状与稻瘟病相似,植保专家称之为“赤枯病”。

相对于OPT处理,完全不施肥或完全不施氮肥使两季水稻的有效穗均显著减少,但结实率均显著增加;完全不施磷肥使头季稻结实率显著降低;完全不施钾肥使头季稻每穗总粒数和再生稻结实率显著降低,从而影响产量。相对于OPT处理,完全不施钾肥再生稻减产幅度大大高于头季稻。

根据田间试验中不同的氮、磷、钾施用量与新两优223两季水稻总产量之间的关系,用肥料效应方程进行拟合,结果均表明,二次方程的拟合程度最好。根据拟合方程,得出N、P2O5、K2O的最高产量施肥量分别为311.2、112.1、469.7 kg/hm2,N、P2O5、K2O的经济施用量分别为276.3、98.7、386.3 kg/hm2。

综合各方面因素,在该稻区类似肥力水平的土壤上,N、P2O5推荐用量分别为275、95 kg/hm2,通过二次方程计算出的最高产量施钾量和经济施钾量均超过了本试验设计的最高施钾量,但根据钾肥农学效率和该品种两季子粒K2O的积累量来看,K2O的施用量以270 kg/hm2为宜。

参考文献:

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