張清嫦
(屏南縣農業(yè)技術和農村產業(yè)發(fā)展中心,寧德 352300)
屏南縣位于福建省東北部,屬高山地區(qū)農業(yè)縣,以水稻為主要種植作物,全年平均氣溫為13~18℃,全年平均降水量達1 842.3 mm。有研究表明,當?shù)毓^多時,水稻抗病性減弱、產量降低、品質下降[1]。例如,陳新紅等[2]研究發(fā)現(xiàn),隨著氮肥施用量的增加,稻瘟病和紋枯病的發(fā)病率有所提高。文平蘭等[3]、吳健強等[4]的研究表明,在配方施肥的基礎上增施5%氮肥時,水稻實際產量顯著提高,但增施10%以上氮肥時,水稻實際產量反而下降;在配方施肥的基礎上減施5%氮肥時,水稻實際產量略有下降,當減施10%以上氮肥時,水稻實際產量明顯下降。為明確屏南縣單季稻生產的氮肥適宜施用量,筆者于2022年開展了單季稻適宜氮肥施用量篩選試驗,分析了不同施氮水平對單季稻生長生育、產量、經濟效益的影響,以期為屏南縣水稻生產上合理施用氮肥提供科學依據(jù)?,F(xiàn)將相關試驗結果報道如下。
試驗1地點位于屏南縣甘棠鄉(xiāng)巴地村,試驗2地點位于屏南縣路下鄉(xiāng)門里村,兩地的土壤類型均為灰黃泥田,成土母質為坡積物,土壤質地均為中壤土,土壤主要養(yǎng)分狀況見表1。
表1 供試土壤的主要養(yǎng)分狀況
供試水稻品種為雜交水稻組合‘明1優(yōu)臻占’‘野香優(yōu)676’。供試肥料為尿素、過磷酸鈣、氯化鉀。
依據(jù)水稻種植品種不同設試驗1(供試水稻品種為‘明1 優(yōu)臻占’)、試驗2(供試水稻品種為‘野香優(yōu)676’)兩個試驗。兩個試驗均依據(jù)水稻全生育期施氮量不同設4個處理:(1)不施氮肥區(qū);(2)少量優(yōu)化施氮量區(qū)(每667 m2純氮總施用量為6.7 kg);(3)適量優(yōu)化施氮量區(qū)(每667 m2純氮總施用量為9.5 kg);(4)過量優(yōu)化施氮量區(qū)(每667 m2純氮總施用量為12.4 kg)。每處理重復3 次,隨機區(qū)組排列,每小區(qū)面積為20 m2。各小區(qū)排灌水采用單排單灌,且均使用塑料薄膜包裹田埂,以防肥料滲透。
具體肥料運籌:各處理均每667 m2施五氧化二磷3.8 kg、氧化鉀6.7 kg。各處理氮肥按照基肥純氮用量∶分蘗肥純氮用量∶穗肥純氮用量=40%∶45%∶15%(質量分數(shù),下同)的比例進行施用,磷肥一次性基施,鉀肥按基肥氧化鉀用量∶分蘗肥氧化鉀用量∶穗肥氧化鉀用量=45%∶45%∶10%的比例進行施用。
試驗1、試驗2 分別于2022年4月24日和4月20日播種、6月1日和5月22日插秧、6月8日和5月29日施分蘗肥、7月19日和7月10日施穗肥、9月26日和9月1日實割測產。水稻除施肥不同外,其他田間管理措施在各處理中均保持一致,且統(tǒng)一按照當?shù)厮境R?guī)生產管理措施執(zhí)行。
在水稻成熟期,采集水稻植株樣品,調查各處理水稻的農藝性狀、產量,分析氮肥施用量對水稻農藝性狀和產量的影響,并測算水稻生產經濟效益。試驗數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS 25 進行統(tǒng)計與分析[5]。
由表2可知,施氮量能在一定程度上影響水稻株高、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結實率、千粒質量、有效穗數(shù)、曬干率,其中,處理(3)水稻在兩個試驗中的綜合農藝性狀表現(xiàn)均較好。在試驗1中,各處理的千粒質量無明顯差異;處理(3)的水稻株高、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒質量均為各處理中最高;處理(1)的株高、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、每667 m2有效穗數(shù)均為各處理中最低;除了株高、千粒質量、曬干率之外,處理(4)的各項農藝性狀指標均高于處理(2)。在試驗2 中,處理(3)的株高、每667 m2有效穗數(shù)均為各處理中最高,且處理(3)的其他農藝性狀表現(xiàn)也較好;處理(1)的株高、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結實率、千粒質量、每667 m2有效穗數(shù)均為各處理中最低;除了每穗總粒數(shù)、每667 m2有效穗數(shù)、曬干率之外,處理(4)的各項農藝性狀指標均高于處理(2)。
表2 不同施氮量對水稻農藝性狀的影響
由表3可知,施氮量會顯著影響水稻實際產量。在試驗1 中,處理(3)的水稻每667 m2實際產量為530.0 kg,分別比處理(1)、處理(2)、處理(4)增產13.0%、8.0%、5.9%,其中,處理(3)的水稻每667 m2實際產量極顯著高于處理(1)和處理(2)、顯著高于處理(4)[6]。在試驗2 中,處理(3)的水稻每667 m2實際產量為583.4 kg,分別比處理(1)、處理(2)、處理(4)增產14.8%、4.6%、5.3%,其中,處理(3)的水稻每667 m2實際產量極顯著高于處理(1)、顯著高于處理(2)和處理(4)。
表3 不同施氮量對水稻實際產量的影響
將水稻每667 m2實際產量與每667 m2純氮總施用量建立函數(shù)關系,結果見圖1、圖2。由圖1、圖2 可知,在試驗1、試驗2 中水稻產量均隨著每667 m2純氮總施用量的增加呈現(xiàn)出先增后降的趨勢[7-8]。試驗1 中水稻實際產量與每667 m2純氮總施用量的函數(shù)關系為y=0.400 5x2+8.179 3x+468.21,當每667 m2純氮總施用量為10.21 kg時,水稻產量最高,每667 m2為509.97 kg;試驗2 中水稻實際產量與每667 m2純氮總施用量的函數(shù)關系為y=0.857 7x2+14.914x+505.56,當每667 m2純氮總施用量為8.69 kg 時,水稻產量最高,每667 m2為570.39 kg。由兩個函數(shù)方程得出的每667 m2純氮總施用量均與處理(3)的每667 m2純氮總施用量較為接近。
圖1 試驗1 每667 m2 純氮總施用量與水稻產量的關系
圖2 試驗2 每667 m2 純氮總施用量與水稻產量的關系
由表4 可知,試驗1、試驗2 均以處理(3)的每667 m2收益最高。在試驗1 中,處理(3)的每667 m2收益分別較處理(1)、處理(2)、處理(4)增收159.2、132.2、142.6 元;在試驗2 中,處理(3)的每667 m2收益分別較處理(1)、處理(2)、處理(4)增收218.4、78.6、141.8 元。
表4 不同施氮量對水稻經濟效益的影響
在水稻生產過程中,氮肥對水稻農藝性狀、產量、品質的影響較大,適時、適量地施用氮肥可增加水稻產量、提高稻米品質[9]。潘家君等[7]研究表明,氮肥對水稻生長發(fā)育有較大影響,在土壤氮含量較低時,施用氮肥能顯著提高水稻株高、千粒質量、結實率、產量等生物性狀;當?shù)适┯昧窟_到一定程度時,株高、千粒質量、結實率、產量等指標隨著氮肥施用量的增加反而逐漸降低。本試驗結果表明,當施氮量在優(yōu)化氮肥用量以下時,隨著氮肥施用量的增加,水稻株高、每穗實粒數(shù)、有效穗數(shù)等呈現(xiàn)出增加的趨勢;當施氮量在優(yōu)化氮肥用量以上時,隨著氮肥施用量的增加,水稻株高、每穗實粒數(shù)、有效穗數(shù)等無明顯變化規(guī)律。兩個試驗均以處理(3)的水稻產量最高,試驗1、試驗2 中處理(3)的水稻每667 m2實際產量分別為530.0、583.4 kg,但超過處理(3)的施氮量(即每667 m2純氮總施用量超過9.5 kg),水稻產量呈下降的趨勢。由此可見,在一定范圍內,氮肥施用量與水稻產量呈正相關關系,增施氮肥能提高水稻產量;當?shù)适┯昧砍^一定閾值時,氮肥施用量與水稻產量則呈負相關關系,這與張滿利等[5]、繆辰等[10]的研究結果相同。
氮肥施用量可在一定程度上影響水稻農藝性狀和產量。在兩個試驗中,水稻產量均隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)出先增后降的變化規(guī)律,均是處理(3)的水稻農藝性狀、產量、經濟效益表現(xiàn)好于其他處理,試驗1、試驗2 中處理(3)的水稻每667 m2實際產量分別為530.0、583.4 kg。由此可見,在本試驗條件下,屏南縣單季稻的每667 m2純氮總施用量宜為9.5 kg,在此施氮水平下,水稻可獲得較高的產量和較好的經濟效益。