太湖地区水稻控释肥机插侧条施肥技术

吴正贵+柯健+何荣川+尤娟+李刚华

摘要：以硫包衣尿素（SCU）和掺混肥（BBF）为供试氮源，设置控释肥的一次性撒施（B-SCU、B-BBF）和机插侧条施肥（S-SCU、S-BBF）2种施肥方式，并采用高产分次施肥（CK）为对照，研究不同施肥方式和控释肥种类对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明：在SCU采用一次性撒施的方式下，水稻产量和氮肥利用率分别为10.5 t/hm2和32.8%，均显著低于CK；而在SCU采用机插侧条施肥的条件下，这2个指标分别显著提高至12.5 t/hm2和53.3%。在BBF采用2种施肥方式下，水稻产量和氮肥利用率无显著差异，且均略高于常规高产分次施肥。说明SCU和BBF均适合于机械侧条施肥；BBF同时适用一次性撒施，但SCU不适合撒施。

关键词：硫包衣尿素；掺混肥；控释肥；一次性撒施；机插侧条施肥；水稻；产量；氮肥利用效率；太湖稻区；优化施肥

中图分类号： S511.06；S147.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）23-0069-03

研究表明，这种肥料在表施方式下的氮肥损失潜力大，作物肥料利用率低，资源浪费，农业面源污染现象严重[1-3]。加之，农业生产劳动力矛盾日益突出，研究水稻生产机械化施肥技术，对提高水稻产量和氮肥利用率具有重要意义。水稻机插侧条施肥技术是指利用侧条施肥机器在插秧时将肥料一次性集中施于秧苗一侧5 cm左右处，肥料在水稻根系附近形成一条“贮肥库”，持续提供养分供水稻吸收，具有明显的节肥、省工特点[4]。以往对于水稻机插侧条施肥技术的研究多见于寒地地区，采用的肥料以速效肥料为主[5-6]，一次性施肥很难满足整个生育期水稻养分需求。随着控释颗粒肥的发展和机插秧的普及，该技术得到广泛重视。太湖地区农业发达，水稻机插栽植比例高，近年水稻机插侧条施肥技术在该地区发展迅速，推广面积逐年增加。然而，以往对控释肥侧条施肥技術的研究大都以不施肥为对照[7-8]，很难为该技术的实际生产效益评估提供参考。此外，控释肥类型显著影响水稻产量和氮肥利用效率，适宜侧条施肥的控释肥类型有待进一步探索。本试验采用硫包衣尿素（SCU）和掺混肥（BBF）为供试氮源，设置控释肥的一次性撒施（B-SCU、B-BBF）和机插侧条施肥（S-SCU、S-BBF）2种施肥方式，并采用高产分次施肥（CK）为对照，研究不同施肥方式和控释肥种类对水稻产量和氮肥利用率的影响，探索高效的控释肥种类和施肥方式组合，为优化太湖地区水稻施肥管理提供理论基础。

1材料与方法

1.1试验材料

本试验于2016年5—11月在江苏省丹阳市延陵镇宝林农场进行，该地区属于亚热带季风性气候，年平均降水量 882 mm，平均气温16.4 ℃。供试土壤为黄白土，0～20 cm土层土壤基础理化性状为：pH值6.31，有机质含量23.2 g/kg，全氮含量1.125 g/kg，速效磷含量23.8 mg/kg，速效钾含量251.2 mg/kg。

试验采用硫包膜尿素（SCU）和掺混控释尿素（BBF）为供试氮源，后者由南京农业大学水稻栽培实验室组配研发。通过肥包法[9]研究二者田间释放规律，发现不同肥料间差异明显，于移栽—分蘖期（0～30 d）、分蘖—拔节期（30～60 d）、拔节—抽穗期（60～90 d），SCU和BBF田间释放率分别达725%和38.2%、12.1%和36.6%、5.2%和10.3%；到成熟期，SCU和BBF氮总释放率分别为92.5%和91.6%（图1）。

1.2试验设计

试验采用完全随机设计，设置SCU和BBF的一次性撒施（B-SCU、B-BBF）和侧条施肥（S-SCU、S-BBF）2种施肥方式，以高产分次施肥（CK）为对照，同时设置不施氮肥（N0）为空白对照，重复3次，共18个小区，小区面积112 m2。除N0外，各处理施氮量为216 kg/hm2。各处理磷肥、钾肥用量相同，N ∶P2O5 ∶K2O=1 ∶0.5 ∶0.8，磷肥、钾肥均一次性基施。试验各小区均筑田埂，采用农膜隔水、肥，独立排灌。供试品种为迟熟中粳宁粳7号。6月1日播种，6月15日移栽，采用井关（PZ640）乘坐式高速插秧机作业，栽植行株距 30 cm×14 cm。水分管理同当地高产方式。

1.3测定内容和方法

1.3.1茎蘖动态的测定每处理定苗30穴，于分蘖期每7 d调查1次分蘖动态。于拔节期、抽穗期和成熟期，每小区普查90穴，考察各时期穗数。

1.3.2叶绿素含量（SPAD值）的测定于分蘖期1周后开始，每小区挂牌定点10个单茎，采用SPAD-502测定水稻顶4叶SPAD值，每张叶测定上、中、下3个部位[10]，记录均值。

1.3.3植株样的测定于分蘖期、穗分化期、抽穗期和成熟期根据各处理茎蘖平均数，各小区取代表性样点5穴，将样品分为茎鞘、叶、穗（抽穗、成熟期），105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒质量，称取地上干质量。成熟期干样磨碎过0.5 mm筛，使用凯氏定氮测定组织中的氮含量，计算氮吸收。

1.3.4产量结构考察于成熟期，各小区取代表性植株5穴考种，测定穗粒数、结实率、千粒质量、理论产量。

1.4数据分析

数据采用Excel和SPSS软件进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性分析（α=0.05）。

2结果与分析

2.1不同肥料处理对水稻产量及其构成的影响

由表1可知，S-BBF产量显著高于S-SCU，主要由于 S-BBF的有效穗数和颖花量显著高于S-SCU。与撒施处理相比，侧条施肥（S-SCU）显著提高了水稻产量，主要由于其均衡地提高了各产量构成（有效穗数、每穗粒数、颖花量和结实率）。在BBF采用2种不同施肥方式下，水稻产量及其构成差异较小。与CK相比，B-BBF、S-SCU、S-BBF分别提高产量3.4%、7.8%、4.3%，而B-SCU显著降低产量达9.5%。endprint

由表2可知，B-SCU在分蘖期干物质积累量显著高于 B-BBF，然后从拔节期到成熟期各时期则表现为B-BBF高于B-SCU，且在拔节期和成熟期达到显著水平。与撒施处理相比，S-SCU和S-BBF各时期干物质积累均有不同程度提高，其中S-SCU各时期均达显著水平。与CK相比，B-BBF、S-SCU、S-BBF不同程度提高了水稻成熟期干物质积累量，而B-SCU则降低了这一指标。

2.4不同肥料处理对水稻关键时期氮肥吸收的影响

不同肥料处理对水稻各关键时期氮肥吸收均有显著影响（表3）。B-SCU在分蘖期氮吸收量显著高于B-BBF；然而拔节期到成熟期各时期则表现为B-BBF显著高于B-SCU。与撒施处理相比，S-SCU和S-BBF各时期氮吸收均有不同程度提高，其中S-SCU各时期均达显著水平，而对于BBF的影响主要在分蘖期和拔节期。与CK相比，B-BBF、S-SCU、S-BBF总氮吸收均高于CK，其中S-BBF达到显著水平，而B-SCU则显著低于CK。由于各肥料处理施氮量一致，各处理氮肥回收利用效率与成熟期地上氮吸收规律一致。与CK相比，B-BBF、S-SCU、S-BBF分别提高氮肥回收效率103%、5.8%、16.7%。

3结论与讨论

前人研究表明，移栽—抽穗期是水稻吸收肥料氮的主要时期，而抽穗后植株对氮的吸收主要来自土壤[11]，本研究中2种控释肥肥效释放均在此期间，到抽穗期SCU和BBF总氮释放量分别为89.8%和85.0%。由此可见，一次性运用控释肥具有满足水稻整个生育期养分需求的潜力。控释肥肥效释放模式与水稻产量密切相关，理论上当控释肥养分释放规律与水稻养分吸收规律一致时，才能最大程度提高水稻产量和氮肥吸收率[12-13]。本试验采用的2种包膜控释肥具有明显不同的田间释放规律，其中SCU主要在分蘖期释放，释放率达725%，而在拔节期和抽穗期释放率仅为5.2%；相比而言，BBF释放更为平缓，在分蘖期和分蘖—抽穗期分别释放382%和46.9%。另外在本试验中于移栽后的10 d内，SCU氮的释放率高达48.1%，对应此时的秧苗还处于活棵期、返青期，氮肥释放远远超过了水稻植株的吸氮能力。同时，此时期太湖地区恰好处于梅雨期，稻田中高的氮肥含量大大增加了氮肥径流、淋溶损失风险[14]。因此，BBF养分释放能较好地匹配水稻需肥规律，撒施处理下较SCU提高了拔节后水稻叶片的SPAD值、植株干物质和氮的积累，最终显著提高了水稻产量和氮肥利用效率。

本试验中2种肥料在侧条施肥下各时期的干物质积累量和氮肥吸收量均不同程度地提高了（表2、表3），表明侧条施肥较撒施肥料有利于水稻生长。这可能是由于侧条施肥方式下，肥料施用于水稻一侧根系，有利用刺激根系生长，此外集中的养分供应在一定程度上减少了土壤与肥料的接触，减少了土壤对肥料的固定和转化，从而增加了肥料的有效性。从叶色变化来看，侧条施肥下SCU处理的叶片SPAD值在拔节后均明显高于对应的撒施处理，有效地促进了叶片光合能力，同时延缓了植株叶片衰老，因此显著提高了SCU产量和氮肥利用效率。这也可能由于SCU并入土壤后，减少了田面水中的肥料氮，从而大大减少了前期由于排灌造成的径流流失。在本试验中，侧条施肥下BBF产量与氮肥利用率较其撒施处理均有提高趋势，但均没有达到显著水平。与高产施肥技术相比，侧条施肥运用SCU和BBF方式均可提高水稻产量，分别达7.8%和4.3%，氮肥利用率分别提高5.8%和 16.7%。尽管没有达到显著水平，但综合考虑劳动力成本，侧条施肥运用SCU和BBF方式是一种高效的肥料管理技术，具有重大的推广运用前景。参考文献：

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