缓释复混肥与速效氮肥配施对机插水稻产量形成的影响

王瑜，赵庆雷，信彩云，陈博聪，刘奇华，王佳，李曰鹏，马加清

( 1.山东省水稻研究所/山东省水稻工程技术研究中心，山东 济南 250100；2.山东省金正大生态工程股份有限公司，山东 临沭 276700；3.阳信县农业局，山东 阳信 251800)

缓释复混肥与速效氮肥配施对机插水稻产量形成的影响

王瑜1，赵庆雷1，信彩云1，陈博聪1，刘奇华1，王佳3，李曰鹏2，马加清1

( 1.山东省水稻研究所/山东省水稻工程技术研究中心，山东 济南 250100；2.山东省金正大生态工程股份有限公司，山东 临沭 276700；3.阳信县农业局，山东 阳信 251800)

试验于2015—2016 年在山东省水稻研究所济宁水稻试验基地进行，以津稻263进行机插种植，试验设置 4个处理，分别为不施氮肥对照(CK0)、常规施肥对照(CK)、缓释复混肥处理(KSF)、缓释复混肥与速效氮肥配施处理(KSF+N)。研究结果表明，成熟期单位面积收获穗数以KSF+N处理(320万穗/hm2) 最高，显著高于其它3个处理；灌浆期KSF+N处理干物质积累显著高于KSF处理，成熟期无显著差异；结实率KSF+N和KSF处理比CK提高2.92%和3.93%，同时，成穗率分别显著高于CK 14.33个和15.45个百分点；产量表现为KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK处理差异较小。缓释复混肥与速效氮肥配施在提高水稻穗数、叶面积指数及产量上优于缓释复混肥一次性施肥处理。与常规施肥相比，缓释复混肥与速效氮肥配施可以显著提高水稻穗数和收获指数。

缓释肥；速效氮肥；配比；机插水稻；产量

AbstractThe experiment was conducted in Jining Rice Test Site of Shandong Rice Research Institute in 2015 to 2016, and the mechanical transplanting rice variety was Jindao 263. Four treatments were set up, which were CK0 (no-N fertilizer), CK (conventional fertilization), KSF (controlled release fertilizer) and KSF+N (controlled release fertilizer with available nitrogen fertilizer). The results showed that the harvested spike per unit area of KSF+N (3.2 million spikes/hm2) treatment was the highest at the mature period, which significantly higher than those of the other three treatments. At the pustulation period, the dry matter accumulation of KSF+N treatment was higher than that of KSF, while there was no significant difference at the mature period. The setting percentages of KSF + N and KSF increased by 2.92% and 3.93% respectively than that of CK, at the same time, the earing rates were 14.33 and 15.45 percentage points higher than that of CK. The production performance was KSF+N > CK > KSF > CK0, and there was no significant difference between KSF+ N and CK treatment. The combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could more effectively improve the panicle number, leaf area index and yield of rice than that of singe fertilization of slow release fertilizer treatment. Compared with conventional fertilization, the combined application of controlled release fertilizer and available nitrogen fertilizer could significantly increase the effective panicle number and harvest index of rice.

KeywordsControlled release fertilizer; Available nitrogen fertilizer; Mechanical transplanting rice; Yield

化肥是农业生产最基本的生产要素，也是提高作物产量的关键因素。自20世纪 50年代开始化肥的生产和使用，如今中国已成为化肥生产和消费大国。就氮肥而言，国外氮肥利用率为 50%～55%，中国氮肥利用率仅为 30%～35%，氮肥利用率低、大量氮素损失不仅造成资源浪费、增加生产成本，还会导致一系列环境问题[1]。

缓/控释肥料是一类新型肥料，它能控制肥料中养分释放速度，从而满足作物生长需肥规律[2]。在 20世纪60年代末，由中国科学院南京土壤研究所首先研制出中国最早的缓释肥——碳酸氢铵粒肥，开创了中国缓/控释肥料的先河[3]。随后，缓/控释肥研究进入快速发展阶段，主要应用在小麦、玉米、棉花、烟草、草坪、果蔬等作物上。

水稻常规施肥方法施肥量大，施肥环节包括基肥、返青肥、分蘖肥、穗肥等，费工费时，劳动效率低，且存在易导致植株早衰、倒伏、养分流失、污染环境等多种问题，不适合现代农业生产发展的需要。控释肥具有养分供应期长、利用率高、省肥省工等特点。近些年来，国内外研究者将水稻专用营养技术与养分控释技术相结合，开发出水稻控释肥料，实现了一季水稻只施一次肥[4，5]。有关水稻控释肥料应用研究目前已有较多报道，但主要集中在控释材料的筛选、控释肥的养分释放和利用方面[4-6]，而关于控释肥对机插水稻干物质积累、产量及产量构成因素等影响的研究报道较少。山东省水稻研究所于2015—2016年开展了缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻植株生长发育及产量影响的试验，旨在进一步完善机插水稻高效施肥技术，为提高氮肥利用率指导农业科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验在山东省水稻研究所济宁试验站连续两年进行。耕层土壤(0～20 cm)有机质含量为3.76 g/kg、全氮2.44 g/kg、碱解氮145.95 mg/kg、速效磷46.92 mg/kg、速效钾270 mg/kg。

供试水稻品种：津稻263。

供试肥料：沃夫特智膜星缓释复混肥(N 28%、P2O58%、K2O 8%)、尿素(N 46%)。

1.2试验设计

试验设4个处理：CK0，不施氮肥对照；CK，常规施肥，纯氮用量300 kg/hm2，分基肥、分蘖肥、穗肥3次施用，施用比例2∶1∶1，施过磷酸钙1 125 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2；KSF，施复混控释肥750 kg/hm2；KSF+N，施复混控释肥750 kg/hm2和75 kg/hm2尿素，一次基施。小区面积30 m2，随机区组排列，重复3次。其他栽培管理同高产栽培田。

1.3测定项目与方法

茎蘖动态：每个处理设10个调查点，从水稻拔节期开始调查基本苗数，移栽后15天开始每7天调查单株茎蘖数直到孕穗期，并在成熟期调查穗数，计算茎蘖变化。

叶面积指数：分别于拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆中期，每小区取2穴有代表性的植株，调查各处理叶面积,计算叶面积指数。

干物质积累量：分别于拔节期、齐穗期、灌浆期、成熟期，每小区取2穴有代表性的植株，调查群体干物质质量。

产量构成因子：在成熟期每小区选取具有代表性的植株5穴，调查每穴平均株数、株高，穗数；室内考种，测定穗数、穗粒数、结实率、成穗率、千粒重，计算产量。

收获指数=籽粒产量/干物质总量

1.4数据分析

试验数据为两年的平均值，运用Microsoft Excel和SPSS数据处理系统进行分析。

2 结果与分析

2.1缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻茎蘖数的影响

由图1可知，各处理水稻茎蘖数随着生育进程的推进呈现先增加后减少的趋势，且均在移栽后42天左右时达到最大茎蘖数，各处理中CK处理茎蘖数最高，其后依次为KSF+N、KSF和CK0。0～15天内各施肥处理水稻分蘖速度无显著差异；15～30天内，水稻分蘖速度较快，KSF+N处理分蘖发生速度显著高于KSF处理，并早于KSF达到较高分蘖数。成熟期单位面积收获穗数以KSF+N处理(320万穗/hm2) 最高，显著高于其它3个处理(表2)。可见缓释复混肥与速效氮肥配施可保证齐穗期后的分蘖数，从而确保水稻成熟期收获穗数及较高的成穗率。

图1缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻茎蘖数的影响

2.2缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻叶面积指数的影响

由表1可知，水稻各生育期叶面积指数(LAI)以CK处理最高，其次为KSF+N、KSF处理；KSF+N与KSF处理在拔节期差异显著，其余时期差异不显著。随着蘖肥施入，孕穗期CK处理LAI达最高。追施速效氮肥显著提高水稻叶面积指数，缓释复混肥与速效氮肥配施可在拔节期前促进水稻生长发育。

表1 不同施肥处理对水稻叶面积指数的影响

2.3缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻干物质积累的影响

由图2可知，水稻各生育期干物质积累以常规施肥(CK)处理最高，除齐穗期外与其它处理差异均达显著水平；其次为KSF+N、KSF处理；齐穗期CK、KSF+N、KSF处理的干物质积累量差异不显著；灌浆期KSF+N处理干物质积累显著高于KSF处理，成熟期无显著差异。

图2 缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻干物质积累的影响

2.4缓释复混肥与速效氮肥配施对水稻产量的影响

由表2可知，各处理公顷穗数KSF+N处理显著高于其它处理，CK、KSF处理间差异较小；每穗实粒数CK处理最高，KSF+N和KSF处理分别比其降低3.33%和5.65%，但结实率分别比CK处理提高2.92%和3.93%，同时，成穗率显著高于CK处理；各处理的千粒重略有差异；产量依次表现为KSF+N>CK>KSF>CK0，KSF+N和CK处理差异不显著。与常规施氮量处理比较，缓释复混肥与速效氮肥配施显著增加穗数，提高结实率和收获指数，从而确保水稻产量。

表2不同处理水稻产量构成因素及产量

3 讨论与结论

缓控释肥对作物产量及其构成因素的影响已有较多研究，普遍认为缓控释肥作基肥一次性施入，由于有效延缓养分释放量和释放速率与作物需肥规律基本吻合，从而有利于提高稻谷产量和生物产量的形成[7-9]。有研究表明，控释尿素的施用可节约氮肥用量21.5%，有效穗数增加10.2%，产量提高13.6%[10]。但符建荣[11]和李敏等[12]研究认为，缓控释肥养分释放缓慢，不能满足水稻前期需求，通过增施尿素产量明显高于单施缓控释肥处理。本研究表明缓释复混肥与速效氮肥配施水稻单产最高，显著高于缓释复混肥处理，主要是增加了公顷穗数，提高了结实率和收获指数，但对粒重影响不明显，这与前人研究结果一致[11，12]。

有研究认为在水稻不同生育期中，分蘖期和孕穗期是吸氮最多的时期[13]，拔节至抽穗期是水稻的吸氮高峰[14]，水稻移栽后10～50天正是氮素养分需求量较大的时期。本研究结果表明，缓释复混肥与速效氮肥配施处理15～30天内分蘖发生速度显著高于一次性缓释复混肥基施处理，表明缓释复混肥与速效氮肥配施可在前期提高水稻分蘖数，确保水稻成熟期收获穗数及较高的成穗率，提高籽粒产量。

[1] 刘英,熊海蓉,李霞,等.缓/控释肥料的研究现状及发展趋势[J].化肥设计,2012,50(6):54-57.

[2] 王楠楠,熊海蓉,熊远福,等.缓/控释肥料及其在水稻上的应用[J].化学工程师,2013(11):30-34.

[3] 夏循峰,胡宏.我国肥料的使用现状及新型肥料的发展[J].化工技术与开发,2011,40(11):45-48.

[4] Ni B L, Liu M Z, Lu S Y, et al. Novel slow-release multielementcompound fertilizer with hydroscopicity and moisture preservation[J].Ind. Eng. Chem. Res., 2010, 49(10): 4546-4552.

[5] 梁邦. 缓/控释肥料的研究现状和发展趋势[J]. 农村经济与科技，2013，24(5)：77-80.

[6] 于立芝，李东坡，俞守能. 缓/控释肥料研究进展[J].生态学杂志，2006，25(1)：1559-1563.

[7] 李方敏,樊小林,陈文东.控释肥对水稻产量和氮肥利用效率的影响[J]．植物营养与肥料学报,2005,11(4)：494-500.

[8] 黄旭,唐拴虎,徐培智,等. 一次性施用控释肥料对超级稻生长及产量的影响[J]. 广东农业科学, 2006 (9): 17-19.

[9] 曾建华,潘孝忠,吉清妹,等．控释掺混肥不同施用量对水稻产量的影响[J]．广东农业科学,2014(24):72-75．

[10] 王玉红,王长松,陈莉萍,等. 控释尿素在水稻上的应用效果研究[J]. 现代农业科技,2015(4):26-27,38．

[11] 符建荣. 控释氮肥对水稻的增产效应及提高肥料利用率的研究[J].植物营养与肥料学报, 2001,7(2):145-152.

[12] 李敏,郭熙盛,叶舒娅,等.硫膜和树脂控释尿素对水稻产量、光合特性及氮肥利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(4): 808-815.

[13] 闫德志,王德建,林静慧. 太湖地区氮肥用量对土壤供氮、水稻吸氮和地下水的影响[J]. 土壤学报, 2005, 42(3):440-446.

[14] 王秀芹,张洪程,黄银忠,等．施氮量对不同类型水稻品种吸氮特性及氮肥利用率的影响[J]. 上海交通大学学报(农业科学版),2003,21(4):325-330.

EffectsofCombinedApplicationofControlledReleaseFertilizerandAvailableNitrogenFertilizeronYieldFormationofMechanicalTransplantingRice

Wang Yu1，Zhao Qinglei1，Xin Caiyun1，Chen Bocong1，Liu Qihua1，Wang Jia3，Li Yuepeng2，Ma Jiaqing1

(1.ShandongRiceResearchInstitute/ShandongRiceEngineeringTechnologyResearchCenter,Jinan250100，China; 2.KingentaEcologicalEngineeringGroupCo.,Ltd.,Linshu276700,China; 3.YangxinAgriculturalBureau,Yangxin251800,China)

10.14083/j.issn.1001-4942.2017.09.022

2017-03-29

山东省农业重大应用创新项目“麦茬稻高效施肥关键技术研究与示范”；山东省水稻产业技术体系岗位专家

王瑜(1984—)，女，博士，从事农业生态和水稻氮肥减施方面的研究。E-mail:iris_xiaoyu@163.com

S511.062

A

1001-4942(2017)09-0118-04