方克明，肖 欣，秦蕾影，江 麟，汪 璐，張 露，王美玲，章 明，羅文漢，江 紅，黃花香，鐘國民

（1江西省景德鎮(zhèn)市農(nóng)業(yè)科學研究所，江西景德鎮(zhèn) 333000；2江西省林業(yè)資源監(jiān)測中心，南昌 330046；3江西省景德鎮(zhèn)市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心，江西景德鎮(zhèn) 333000；4江西省景德鎮(zhèn)市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，江西景德鎮(zhèn) 333000；5江西省鷹潭市余江區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村糧食局，江西鷹潭 335200）

0 引言

水稻是中國的主要糧食作物，分為秈稻和粳稻2種氣候生態(tài)型[1]，在中國地理分布上形成了以秦嶺—淮河為界的“南秈北粳”種植格局[2]。粳稻較秈稻不僅耐寒耐肥、產(chǎn)量高，而且米質(zhì)優(yōu)、適口性好[3-5]。從20世紀50年代中國就開始“北粳南移”的探討[3]。20世紀80年代以來，隨著人們生活水平的提高，粳米因米質(zhì)優(yōu)、口感佳而受到越來越多消費者的喜愛，粳米消費量不斷上升，南方已成為中國粳米最大的消費區(qū)[6]。與此同時，南方諸多省份加快了“秈改粳”的種植調(diào)研[7-9]、品種選育[10-12]和試種示范[13-15]步伐。江蘇、浙江、安徽等地原來以秈稻為主的產(chǎn)區(qū)，經(jīng)逐步推行“秈改粳”，粳稻所占比例大幅提升?！岸i改粳”對調(diào)優(yōu)水稻品種結(jié)構(gòu)、改變糧食消費格局、提高稻米產(chǎn)業(yè)收益、確保水稻生產(chǎn)安全具有重要意義[16]。江西省作為南方重要的全國糧食生產(chǎn)大省和秈稻主產(chǎn)區(qū)。為適應大米品類需求市場變化，穩(wěn)固江西省糧食主產(chǎn)區(qū)地位，保障國家糧食安全，增加糧農(nóng)收入，江西省農(nóng)業(yè)部門從2009年起開始探索“北粳南移”，開展引種試驗和豐產(chǎn)示范，推進“秈改粳”工程，創(chuàng)新推廣“早秈-晚粳”種植模式[6,17-19]，到2016年全省粳稻種植面積達到一定規(guī)模。江西省景德鎮(zhèn)市同步開展粳稻引進試種、科研試驗和示范推廣工作，并取得進展[20]。

化肥是農(nóng)作物的營養(yǎng)來源，施用化肥是糧食安全的重要保障。但是，各地在化肥施用過程中普遍存在程度不等的過量和不合理施用現(xiàn)象[21]?；蔬^量施用及不合理施用會導致對大氣、土壤、水體的污染，對作物品質(zhì)及食物鏈造成影響[22-23]。2015年，農(nóng)業(yè)部在全國部署開展化肥使用量零增長行動[24]，旨在走出一條高產(chǎn)高效、節(jié)本增效、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路[25]。江西省景德鎮(zhèn)市于2015年對全市農(nóng)作物化肥使用情況進行了調(diào)研，發(fā)現(xiàn)水稻存在化肥施用過量及不合理現(xiàn)象，并提出了化肥使用量零增長對策[26]。2016年，江西省景德鎮(zhèn)市農(nóng)業(yè)部門在浮梁縣鵝湖鎮(zhèn)橋溪村開展了晚粳稻化肥減量增效施用方法的比較試驗，旨在通過比較推薦施肥方法與農(nóng)戶習慣施肥方法的產(chǎn)量效益，探索晚粳稻化肥減量增效施用技術，形成‘秈改粳’高產(chǎn)高效栽培集成技術，為有效推進“秈改粳”工程和粳稻化肥減量增效提供科學依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試土壤與材料

試驗在浮梁縣鵝湖鎮(zhèn)橋溪村試驗農(nóng)戶責任田中進行。供試稻田土壤為潴育型灰麻泥田。土壤pH 4.56、有機質(zhì)48.9 g/kg、水解氮215.6 mg/kg、有效磷75 mg/kg、速效鉀125 mg/kg。供試粳稻品種為‘甬優(yōu)1538’，播種時間6月24日，栽插時間7月24日，每穴栽1粒谷苗，9月9日始穗，11月19日收割測產(chǎn)，全生育期147天。供試化肥45%白俄羅復合肥2.2元/kg，尿素1.6元/kg，氯化鉀3.2元/kg。

1.2 試驗處理與內(nèi)容

試驗共設4個處理。處理A為空白對照，不施化肥；處理B為試驗農(nóng)戶自身粳稻習慣施肥；處理C為推薦施肥方法1；處理D為推薦施肥方法2。推薦施肥方法1和推薦施肥方法2為化肥減量配方施肥方法。各施肥處理具體時間、化肥品種及用量見表1。處理B、處理C和處理D均施肥3次?；娣手校魈幚硎┓蕰r間相同，栽后3天施入；分蘗肥中，處理B為栽后9天施入，處理C、處理D為栽后12天施入。孕穗肥中，處理B為栽后17天施入，處理B的孕穗肥與分蘗肥施時僅相隔8天，孕穗肥可視為后分蘗肥。處理B的施肥方法類似于前期“一頭轟”施肥方法。處理C、處理D為栽后33天，比處理B后16天，處理C和處理D的孕穗肥施時為水稻倒2～3葉抽出時。處理C與處理D施肥時間相同，但肥料品種、用量及運籌不同。

表1 各處理施肥方法

1.3 試驗設計與管理

供試田塊中，每處理1個小區(qū)，小區(qū)面積33.3 m2，小區(qū)間筑壩隔開，各處理小區(qū)隨機區(qū)組設計，重復3次。每棵栽1粒谷苗，栽插規(guī)格23 cm×23 cm，約栽18.9萬蔸/hm2。試驗小區(qū)四周種植粳稻作保護行，保護行不施化肥。供試田塊用水直接從主溝渠中進入保護行，各小區(qū)用水直接從保護行流入。小區(qū)間隔離壩筑高一些，防止小區(qū)間肥水相混。各小區(qū)用水原則上只進不出，保障小區(qū)間肥水不相混。施肥時若田干則先灌水再施肥，肥水保障7天內(nèi)不流出。各處理除施肥方法處理不同外，其他田間管理措施一致。

1.4 數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計

試驗前在供試田塊取土檢測土壤肥力指標。收割前每小區(qū)取10蔸禾逐蔸考察農(nóng)藝性狀，其平均值為小區(qū)值。11月18日人工收割，每小區(qū)測產(chǎn)秤濕谷重，單曬后于11月20日秤干谷重。詢問記錄稻谷收購價和化肥價格。各處理產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀、及經(jīng)濟效益方差分析采用DPS 7.05軟件，其他統(tǒng)計分析采用Excel 2010軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對稻谷產(chǎn)量的影響

從表2可以看出：（1）處理B比處理A增產(chǎn)稻谷5873.75 kg/hm2，處理B相對于處理A的總偏生產(chǎn)力（即單位氮磷鉀養(yǎng)分量的稻谷增產(chǎn)量）為9.64，處理A稻谷平均產(chǎn)量占處理B稻谷平均產(chǎn)量比即土壤地力貢獻率[27]為42.62%，一方面說明粳稻在不施化肥情況下稻谷產(chǎn)量較低，另一方面也說明施用化肥對粳稻增產(chǎn)作用大、效果好。（2）處理C相對于處理A的總偏生產(chǎn)力為13.34。處理C比處理B稻谷平均產(chǎn)量增產(chǎn)608.75 kg/hm2、增產(chǎn)5.95%，氮磷鉀養(yǎng)分總量減少123.9 kg/hm2、節(jié)省20.31%，其中氮素節(jié)省20.68%、磷素節(jié)省33.35%、鉀素節(jié)省6.69%，處理C比處理B節(jié)肥增產(chǎn)。在化肥施用方法上，處理C比處理B施肥量總量少，但在施肥時間上有較大差異，處理C比處理B分蘗肥晚3天、孕穗肥晚16天。處理C的孕穗肥鉀素用量比處理B多14.65%。處理B化肥用量多，但主要集中在分蘗期間，雖有利于分蘗，但前期苗小、肥料利用有限，后期肥料供應不足，影響籽粒結(jié)實。由此可見，處理C比處理B節(jié)肥增產(chǎn)，其主要原因是與處理C的分蘗肥和孕穗肥施用時間比處理B后移，其次與處理C孕穗肥增鉀有關。（3）處理D相對于處理A的總偏生產(chǎn)力為12.39。處理D比處理B稻谷平均產(chǎn)量增產(chǎn)297.5 kg/hm2、增產(chǎn)2.91%，氮磷鉀養(yǎng)分總量減少111.9 kg/hm2、節(jié)省18.35%，其中氮素節(jié)省16.27%、磷素節(jié)省46.68%、鉀素增加6.64%。在化肥施用方法上，處理D比處理B施肥量總量少，特別是分蘗肥氮肥減少，但處理D比處理B施肥時間后移，處理D孕穗肥比處理B鉀多。由此可見，處理D比處理B增產(chǎn)的原因與處理C情況基本相同。（4）處理C比處理D增產(chǎn)稻谷311.25 kg/hm2、增產(chǎn)2.95%，化肥養(yǎng)分量減少12 kg/hm2，節(jié)肥2.41%，其中氮素節(jié)省5.26%、磷素節(jié)省12.5%、鉀素增加25%。在化肥施用方法上，處理C比處理D分蘗肥氮多34.5kg/hm2，處理C比處理D孕穗肥磷多45kg/hm2，由此可見，處理C比處理D產(chǎn)量高，可能與處理C分蘗肥氮肥較重有關，是否與后期施磷有關需要進一步試驗驗證。

表2 各處理氮磷鉀養(yǎng)分施用與稻谷產(chǎn)量情況

2.2 不同處理對水稻農(nóng)藝性狀的影響

從表3中可以看出：（1）在株高方面，處理A的株高最低，表明不施化肥影響植株長高。處理C、處理D株高值比處理B大，表明2種推薦施肥方法與農(nóng)戶習慣施肥方法相比有利于植株長高。（2）在每蔸有效穗數(shù)方面，處理A的每蔸有效穗數(shù)最少，表明不施化肥影響分蘗。處理B每蔸有效穗數(shù)最多，表明農(nóng)戶習慣施肥方法能促進分蘗，這與其前期氮肥施用量較多有關。處理C比處理D每蔸有效穗數(shù)略多，也與前期氮肥施用量較多有關，表明前期多氮有利于促進分蘗。（3）在每蔸實粒數(shù)方面，處理C和處理D分別比處理B多189.4粒和179.7粒，表明2種推薦施肥方法比農(nóng)戶習慣施肥方法能增加每蔸實粒數(shù)，這是推薦施肥方法產(chǎn)量高的主要因素。（4）在每穗實粒數(shù)方面，處理B每蔸實粒數(shù)多于處理A，但每穗實粒數(shù)卻相反，表明農(nóng)戶習慣施肥方法不利于每穗實粒數(shù)增加，每蔸實粒數(shù)多主要是因為分蘗多穗數(shù)多。處理C、處理D的每穗實粒數(shù)比處理B分別增加25.9粒和35.3粒，與每蔸實粒數(shù)增加是一致的。表明2種推薦施肥方法比農(nóng)戶習慣施肥方法能增加每穗實粒數(shù)，這是前者比后者增產(chǎn)的主要原因所在。（5）在結(jié)實率方面，處理A的結(jié)實率值最高，這是因為不施肥致早熟，空粒數(shù)少。處理C、處理D比處理B結(jié)實率高，主要是因為2種推薦施肥方法比農(nóng)戶施肥方法的實粒數(shù)要多。（6）在千粒重方面，處理A稻谷千粒重最輕，表明不施肥、營養(yǎng)供應不足，不利于后期籽粒灌漿增重。處理B稻谷千粒重最重，這與農(nóng)戶習慣施肥方法施肥較多、實粒數(shù)較少、結(jié)實率較低、營養(yǎng)物質(zhì)較集中供應有關。（7）從各處理產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀關系來看，處理A稻谷產(chǎn)量最低，主要是每蔸穗數(shù)最少、每蔸實粒數(shù)最少和千粒重最輕所致；處理B即農(nóng)戶施肥方法的稻谷產(chǎn)量較低，主要是每蔸實粒數(shù)較少、每穗實粒數(shù)較少所致；處理C即推薦施肥方法1的稻谷產(chǎn)量最高，主要是每蔸有效穗數(shù)較多、每蔸實粒數(shù)最多、千粒重較重所致；處理D即推薦施肥方法2的稻谷產(chǎn)量較高，主要是每蔸實粒數(shù)較多、每穗實粒數(shù)最多所致。

表3 不同處理對水稻農(nóng)藝性狀的影響

2.3 不同處理對水稻經(jīng)濟效益的影響

從表4中可以看出：（1）處理B比處理A增加凈收入11271.95元/hm2，增105.89%，增收達到極顯著水平，表明粳稻施用化肥比不施用化肥能帶來更顯著的經(jīng)濟收益，在本試驗條件下施用化肥是粳稻增產(chǎn)增收的主要措施。（2）處理C比處理B增加凈收入2070.35元/hm2，增9.45%，達到顯著水平。處理C投產(chǎn)比值最高達6.39，比處理B投產(chǎn)比高36.54%，表明推薦施肥方法1比農(nóng)戶習慣施肥方法能帶來更顯著的經(jīng)濟收益。（3）處理D比處理B增加凈收入1280.90元/hm2，增5.84%，也達到顯著水平。處理D投產(chǎn)比較高為6.01，比處理B投產(chǎn)比高28.41%，表明推薦施肥方法2的化肥施用方法比農(nóng)戶習慣施肥的化肥施用方法的經(jīng)濟效益好。

表4 不同處理對水稻經(jīng)濟效益的影響

3 結(jié)論

試驗顯示，未施用化肥粳稻稻谷產(chǎn)量占農(nóng)戶施肥方法稻谷產(chǎn)量比（即土壤地力貢獻率）為42.62%，表明施用化肥對粳稻增產(chǎn)貢獻較明顯，為此，施用化肥對獲取粳稻高產(chǎn)至關重要。

試驗顯示，本試驗2種推薦施肥方法皆比農(nóng)戶習慣施肥增產(chǎn)增收效果好。其中以推薦施肥方法1的節(jié)肥增產(chǎn)效果較好，比農(nóng)戶習慣施肥方法氮磷鉀養(yǎng)分總量節(jié)省123.9 kg/hm2、節(jié)省20.31%，平均增產(chǎn)608.75 kg/hm2、增產(chǎn)5.95%，增加經(jīng)濟效益2070.35元/hm2、達到了顯著水平。推薦施肥方法1的總偏生產(chǎn)力為13.34、投產(chǎn)比值為6.39，比農(nóng)戶習慣施肥方法分別增38.4%和36.54%。農(nóng)戶施肥方法的稻谷產(chǎn)量較低，主要是每蔸實粒數(shù)和每穗實粒數(shù)較少所致。推薦施肥方法1的稻谷產(chǎn)量最高，主要是每蔸有效穗數(shù)較多、每蔸實粒數(shù)最多、千粒重較重所致。

試驗表明，粳稻分蘗力不強，施肥前重后輕方法不利于粳稻高產(chǎn)，為此，分蘗肥和孕穗肥特別是孕穗肥不宜施得過早。粳稻粒數(shù)多，孕穗肥應增施鉀肥。2種推薦施肥方法較農(nóng)戶習慣施肥方法具有明顯的節(jié)肥、增產(chǎn)、增收效果，可在當?shù)鼐净蕼p量增效生產(chǎn)中加以推廣應用和不斷完善，助推化肥減量增效和南方粳稻發(fā)展。

4 討論

4.1 施肥時間對粳稻產(chǎn)量的影響

本試驗中，農(nóng)戶施肥方法化肥用量較多，但2次追肥即分蘗肥和孕穗肥時間都集中在分蘗期。農(nóng)戶施肥方法比推薦施肥方法1和推薦施肥方法2稻谷產(chǎn)量低，主要與農(nóng)戶施肥方法中分蘗肥和孕穗肥前移有關。孕穗肥施肥時間推后的產(chǎn)量高，說明對于粳稻而言，孕穗肥時間推后效果更好，有利于促進粳稻生長后期的光溫資源的充分利用。這與陳忠平等[28]提出的穗肥于倒3葉或倒2葉抽出時施用是基本一致的。與閔思桂等[29]研究提出的穗肥在倒6葉到倒5葉之間使用略有不同，但穗肥適當后移做法卻是一致的。化肥前期施得多且比重大，一方面前期肥多而苗小，化肥利用率不高，另一方面后期施肥少，影響水稻后期生殖生長。孫廣朝等[30]研究指出，在粳稻生產(chǎn)上絕大部分農(nóng)戶仍沿用雜交秈稻的“一炮轟”施肥方法，或只施底肥和分蘗肥，造成后期養(yǎng)分不足，影響產(chǎn)量。本試驗處理B即農(nóng)戶施施肥方法與此類似從而影響產(chǎn)量，說明對于粳稻來說，粳稻生育期較長、后期光溫資源利用潛力大，后期化肥施用較為重要和關鍵。因此，要獲取粳稻高產(chǎn)，孕穗肥中的化肥施用時間不宜太靠前。

4.2 施氮量對粳稻產(chǎn)量的影響

本試驗推薦施肥方法1的施氮量為216 kg/hm2，稻谷產(chǎn)量為10845 kg/hm2。楊梢娜等[31]在浙北平原的研究表明，雜交晚粳稻‘浙優(yōu)12’的合理水稻施氮量為N 234.8～241.0 kg/hm2，相應的經(jīng)濟生態(tài)最佳產(chǎn)量為9796.4～9801.9 kg/hm2。成臣等[32]于 2016—2017 年在江西省上高縣開展了施氮量對晚粳‘甬優(yōu)1538’產(chǎn)量品質(zhì)及氮素吸收利用的影響試驗研究，最高產(chǎn)量施氮量分別為287.5 kg/hm2（最高產(chǎn)量10630 kg/hm2）、230.0 kg/hm2（最高產(chǎn)量10870 kg/hm2）。孫廣朝等[14]研究中以雜交粳稻‘9優(yōu)418’為試材，最高產(chǎn)量9846 kg/hm2，其施氮量為226.5 kg/hm2，以底肥+蘗肥+穗肥3次施肥最佳，這與本試驗推薦施肥方法中的產(chǎn)量水平、氮素用量水平和3次施肥都是接近的。表明不同地方、品種、施肥條件，施氮量對粳稻產(chǎn)量效果會有不同。

4.3 氮素運籌方式對粳稻產(chǎn)量的影響

本試驗推薦施肥方法1的氮素運籌比例為30%:50%:20%，推薦施肥方法2的氮素運籌比例為40%:30%:30%。成臣等[33]在江西上高縣開展的氮肥運籌對南方雙季晚粳稻產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究中，同為‘甬優(yōu)1538’，在施氮量255kg/hm2條件下，3次施肥采用的氮運籌模式為40%:20%:40%，稻谷產(chǎn)量為11.32～11.70t/hm2。許軻等[34]在江西省上高縣開展的雙季晚粳稻氮肥精確運籌研究中，粳稻品種為‘常優(yōu)5號’和‘甬優(yōu)8號’，在總施純氮量225 kg/hm2條件下，采用基蘗肥:穗肥為6:4或7:3的氮肥運籌方案，最高產(chǎn)量為9985 kg/hm2。在鄒偉清等[35]的三控條件下雙季晚粳‘甬優(yōu)1538’高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)配套栽培技術研究中，相同的是氮素施用量接近，分蘗肥與穗肥施用時間接近，不同的是氮素按基肥:分蘗肥:穗肥=4:2:4比例運籌。在喬中英等[36]的氮肥運籌與栽插密度對秈粳雜交稻‘甬優(yōu)1538’產(chǎn)量形成和米質(zhì)的影響研究中，前后期施氮比例6:4產(chǎn)量顯著高于8:2。胡雅杰等[37]的改進施氮運籌對水稻產(chǎn)量和氮素吸收利用的影響研究中認為，通過適當提高基肥比例（基肥:分蘗肥:穗肥=4:3:3）可實現(xiàn)提高水稻產(chǎn)量、干物質(zhì)積累、氮素積累量和氮肥利用效率?？梢?，各地粳稻化肥氮素用量運籌模式不同。為此，有必要進一步開展粳稻化肥氮素運籌模式比較試驗，篩選出適宜不同地區(qū)粳稻種植的化肥減量增效氮素運籌模式。

4.4 磷鉀肥施用方法對粳稻產(chǎn)量的影響

本試驗中農(nóng)戶施肥方法比2種推薦施肥方法稻谷產(chǎn)量低，除與農(nóng)戶施肥方法中分蘗肥和孕穗肥前移有關外，與2種推薦施肥中孕穗期增施鉀肥也有關。閔思桂等[29]研究指出，鉀肥在撥節(jié)至抽穗期施用能明顯提高產(chǎn)量，這一結(jié)論與本試驗中孕穗肥增施鉀肥增產(chǎn)是一致的，因此粳稻孕穗期間注重鉀肥施用很關鍵。從推薦施肥方法1與推薦施肥方法2比較來看，推薦施肥方法1比推薦施肥方法2的產(chǎn)量略高，前者施磷量偏多，推薦施肥方法1的產(chǎn)量較高是否與后期施磷有關，需要進一步開展粳稻孕穗期增磷試驗以驗證其增產(chǎn)效果。

4.5 施肥處理對粳稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

成臣等[32]于2016—2017年在江西省上高縣開展了施氮量對晚粳‘甬優(yōu)1538’產(chǎn)量品質(zhì)及氮素吸收利用的影響研究，其氮處理4的產(chǎn)量構(gòu)成因子數(shù)據(jù)與本試驗表3推薦施肥方法1中農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)相比，有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)偏多，千粒重偏輕。鄒偉清等[35]于2016—2017年在江西省新余市渝水區(qū)開展的“三控”條件下雙季晚粳‘甬優(yōu)1538’高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)配套栽培技術研究，其中的百畝示范點調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)與本研究表3中推薦施肥方法1的農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)相比，每穗實粒數(shù)數(shù)據(jù)相近，但本研究推薦施肥方法1中的千粒重偏高、有效穗數(shù)偏少、結(jié)實率偏低。江西區(qū)域種植粳稻比較表明，各地粳稻‘甬優(yōu)1538’產(chǎn)量構(gòu)成因素或農(nóng)藝性狀會因化肥施用方法不同等因素而有差異。