摘要
试验于2018-2019年在江苏省姜堰区沈高镇稻麦科技综合示范试验基地进行,土壤类型为潴育型水稻土,质地黏性,试验地前茬为小麦,产量约7.16t hm-2,供试材料为南粳9108,迟熟中粳。试验采用裂区设计,以施氮量(N)为主区,追肥叶龄期(L)为裂区,设置2个氮肥水平,纯氮分别为180kg hm-2(N1)和225kg hm-2(N2),各氮肥水平下设置5个追肥叶龄期,为六叶期(L6),七叶期(L7),八叶期(L8),九叶期(L9)和十叶期(L10)。N1处理在各叶龄期一次性施用尿素150kg hm-2和45%复合肥750kg hm-2,N2处理在N1施肥的基础上7d后追施尿素98kg hm-2。N1和N2处理基肥施用过磷酸钙37kg hm-2和氯化钾179.5kg hm-2,各小区基肥肥料于机械作业前撒施。系统比较研究了不同氮肥水平和不同追肥叶龄期对旱直播水稻产量和品质形成、干物质生产及氮素吸收利用的影响,以期为稻麦两熟制地区秸秆全量还田条件下机械旱直播水稻减氮优质丰产高产轻简化栽培技术更新提供数据支持。主要研究结果如下: 1.本研究条件下,随追施叶龄的延后,水稻产量呈先增后降趋势,八叶期追施氮肥水稻产量显著高于其他处理,且追施量增加,水稻产量进一步提高。与2组对照相比,在纯氮180kg hm-2,氮肥减量33.3%情况下,不施氮素基肥配合八叶期一次性追施氮肥,可显著提高水稻产量5.10%和8.65%;在纯氮225kg hm-2,氮肥减量16.7%情况下,不施氮素基肥配合八叶期及7d后二次追肥可显著提高水稻产量7.46%和11.09%。不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥水稻产量提高的原因是,保障较大穗型的基础上增加有效穗数,显著提高群体颖花量,同时保持较高水平的结实率和千粒重。随追肥叶龄延后,水稻整精米率呈增加趋势,垩白度呈增大趋势,蛋白质含量增加,直链淀粉含量下降,食味值呈降低趋势。与2组对照相比,不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥的水稻,加工品质提高,整精米率提高0.67%~2.23%;外观品质变好,垩白度降低3.6%~14.5%;营养品质提升,蛋白质含量增加3.03%~14.08%;蒸煮食味品质呈变优趋势,直链淀粉含量下降4.23%~10.95%;食味值无显著差异。 2.本研究条件下,L8叶龄期施用氮肥,水稻抽穗至成熟期能保持较高且稳定的叶面积指数和干物质积累总量;生育中期(拔节至抽穗期)拥有较高的干物质积累量及占比、光合势、群体生长率和净同化率,且抽穗后仍保持高水平的光合势。同时,L8处理抽穗期的高效叶面积显著增加,粒叶比增大(颖花/叶、实粒/叶),上三叶比叶重、倒二叶叶长和披垂度均显著高于其他处理;L8处理抽穗至乳熟期、乳熟至成熟期茎鞘光合物质均保持较高的转运量,其最大输出率也显著高于其他处理。因此,基肥不施氮肥配合L8处理施用氮肥,能够显著控制水稻生育前期(播种至拔节期)物质生产,壮“小个体”实现水稻生育中后期高质量的“小群体”,且显著提高生育中期(拔节至抽穗期)光合物质生产,形成抽穗期数量充足、结构合理的高质群体,保持高水平的光合生产特征,显著提高生育后期(抽穗至成熟期)干物质积累量,形成“源库”协调的群体结构,从而为高产稳产奠定基础。 3.本研究表明,基肥不施氮肥配合全程氮肥在L8叶龄期施用,能够使水稻在抽穗、成熟期均保持高水平的氮素积累量,且随施氮量的增加显著增加;另外,L8处理茎鞘和叶片的氮素转运量、转运率和贡献率也处于较高水平。氮素利用率方面,L8处理的氮素收获指数、氮素农学利用率、氮素偏生产力均为最高,但,随施氮量增加N2处理显著低于N1处理,氮素吸收利用率和百公斤籽粒吸氮量随施氮量增加显著增加,氮素生理利用率则随施氮量增加而显著下降。因此,在L8叶龄期施用氮肥可保证水稻生育前期氮素稳定吸收的基础上,大幅提高生育中、后期氮素吸收,形成“前稳、中足、后优”的氮素积累特征,有利于水稻高产的形成。