机插缓混一次施肥条件下不同用肥量对水稻产量和品质的影响

严 凯 吴正贵 蔡林运 周培南 邱 枫 盛雪雯 林忠成

（1.苏州市农业技术推广中心 江苏苏州 215006；
2.苏州市吴江区农业技术服务中心 江苏苏州 215299）

化肥作为重要的农业资源，为全球粮食增产做出了巨大贡献，然而我国水稻种植过程中普遍存在施肥量过大的现象，江苏许多稻区甚至施氮量超过24 kg/亩[1-2]，造成了严重的肥料浪费。水稻生产中肥料施用多以人工撒施为主，这种施肥方式不仅劳动强度大，而且肥料损失多，肥料利用率偏低[3]，既造成资源浪费，又容易带来农业面源污染。水稻机插缓混一次施肥技术是在插秧时将缓混肥同步施入水稻根际侧深处，能有效地减少面源污染，提高肥料利用效率，减少肥料用量，节省后期追肥用工[4]。目前该技术已经相对成熟，被列为农业农村部2020年十大引领性技术[5]和江苏省农业农村厅十大主推技术，但各地对本地区适宜缓混肥用量的把握还存在较大差距。本研究以太湖稻区优质食味水稻品种南粳46为供试材料，探究机插缓混一次施肥条件下不同施肥用量对太湖地区水稻产量和品质的影响，以期为该技术在太湖稻区全面推广提供参考。

1.1 供试材料

供试水稻品种为南粳46，为中熟晚粳稻品种。供试肥料为专用控释掺混肥（30∶6∶12）、普通复合肥（15∶15∶15）、尿素（含N 46%）。

1.2 试验地点

试验于2021年在苏州市吴江区国家现代农业产业园进行，试验田（31°11′49.19″N、120°45′28.8″E）为休耕田，无前茬作物，土壤类型为沙壤土，耕作层pH 6.93，有机质22.3 g/kg，全氮1.35 g/kg，有效磷17.4 mg/kg，速效钾145.6 mg/kg。

1.3 试验设计

试验设置4个肥料用量处理，对照（CK）：施氮量20.0 kg/亩；
N1：施氮量18.0 kg/亩；
N2：施氮量16.5 kg/亩；
N3：施氮量15.0 kg/亩，每个处理重复2次。

CK肥料选用普通复合肥+尿素，分基肥、分蘖肥、穗肥3次施入，基肥为复合肥，分蘖肥和穗肥为尿素。其余处理采用缓混肥一次施入。CK插秧机型号为洋马VP6，肥料施用方法为人工撒施；
其余处理插秧机型号为久保田2ZGQ-6D1，肥料由插秧机侧深机施，具体肥料用量及使用方法见表1。试验小区面积2亩，小区间筑30 cm高田埂，各小区单独排灌。5月25日栽插，水稻秧龄20 d，栽插规格为30 cm×12 cm，每亩插1.85万穴，每穴3～4苗。其他管理同大田。

表1 不同处理肥料用量及运筹

1.4 测定项目及方法

1.4.1 茎蘖动态 各处理小区连续定点20穴，从栽后7 d开始至拔节，每隔7 d调查茎蘖数，并分别于抽穗期、成熟期调查茎蘖数。

1.4.2 产量及其构成因素 水稻成熟期每个小区随机取 10株有代表性的稻株，测定产量构成因素，所有处理水稻均用收割机收获测定试剂产量。

1.4.3 稻米品质 水稻收获后脱粒，摊晒后储藏，待理化性质稳定后，按照《中华人民共和国国家标准优质稻谷》（GB/T 17891-2017）测定加工品质、外观品质、蒸煮食味和营养品质。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel和DPS统计软件分析数据和作图，采用最小显著差数法(LSD)进行多重比较。

2.1 不同处理对茎蘖动态的影响

由图1可知，水稻拔节后，水稻的茎蘖数呈现缓慢下降最后趋于稳定的趋势。拔节期、抽穗期、成熟期水稻的茎蘖数呈现一致规律，即N1、N2、N3的茎蘖数在不同时期均高于CK处理，且N1处理最高，随着缓混肥用量下降，茎蘖数呈现下降的趋势。

2.2 不同处理对产量的影响

由表2可知，不同处理对水稻产量存在显著影响。机插缓混一次施肥处理下的水稻产量均显著高于CK处理，N2的产量最高，达到602.17 kg/亩，N3产量略高于N1，但二者差异不显著。从产量构成因素来看，机插缓混一次施肥处理下的每亩穗数均显著多于CK处理，且缓混肥用量越多，亩穗数越高；
每穗粒数则以N2水平最高，为120.35粒/穗，N3、N1、CK依次减少；
CK处理下的水稻结实率显著高于机插缓混一次施肥处理，N1、N2、N3随着肥料用量的增加呈现下降趋势，但趋势不明显，3个处理间无差异；
千粒重以CK处理最高，但各处理对水稻千粒重影响很小，所有处理间的极差仅为0.05 g。

表2 不同肥料处理水稻的产量及产量结构

2.3 不同处理对加工品质的影响

由表3可知，N3处理下的水稻加工品质显著低于其他处理，其糙米率仅为79.81%，为4个处理中唯一糙米率低于80%的。精米率和整精米率均以CK处理最高，N1和N2处理差别较小。

表3 不同肥料处理水稻的加工品质

2.4 不同处理对外观品质的影响

不同的施肥量和施肥方式对稻米的粒型没有影响，各处理的稻米长宽比均为1.84。不同肥料处理间垩白率和垩白度存在一定差异，CK处理的外观品质好于机插缓混一次施肥处理，尤其是显著好于N3处理，机插缓混一次施肥处理中N2处理的外观品质最好。

表4 不同肥料处理稻米的外观品质

表5 不同肥料处理稻米的淀粉含量

2.5 不同处理对蒸煮食味品质的影响

稻米淀粉含量对氮肥的施用量和施用方式不敏感，N3处理下的直链淀粉含量和直/支比略低于其他处理，但差异不显著。施氮量对RVA数值影响较大，崩解值随着施氮量增加呈现先上升后下降的趋势，消减值的变化趋势与崩解值正好相反，N2的崩解值最高，消减值最低。

3.1 缓混肥不同用量对水稻产量的影响

水稻的产量受品种、密度、肥料、灌溉等多因素影响，肥料的种类、用量、施用方法也会对产量产生差异。凌启鸿等[6-7]前人研究均表明，肥料尤其是氮肥的用量与水稻的产量之间有极大的关联，水稻的产量会随着氮肥的使用量增加呈现先上升后下降的趋势，本试验中的产量对氮肥梯度的响应趋势与前人一致。单从寻求高产方面来讲，获得最高产量时的用肥量就是最佳施肥量，肥料用量的增加首先提高了水稻的物质积累量，主要表现为促进茎蘖数的增加和植株茎秆充实，本试验中机插缓混一次施肥技术中所有处理氮肥施用量均低于常规施肥用量，但不同时期茎蘖数均高于常规施肥处理，说明机插缓混一次施肥技术可以通过更少的氮肥用量获得更多的穗数。李世峰、邓安凤等人[8-9]均认为施氮量越高，总颖花量越多。本试验中，机插缓混一次施肥条件下施N 16.5 kg/亩的处理获得总颖花量最多，结果与前人研究略有差异，缓混肥侧深施肥条件下施N 18.0 kg/亩的处理的穗数优势没有16.5 kg/亩的单穗颖花量优势明显，原因可能是18.0 kg/亩的肥料用量过量。朱从桦[10]研究表明缓混肥侧深施用能够显著提高穗分化期茎叶鞘氮素积累量和茎叶氮素表观转移量，从而提高总颖花量，本试验中机插缓混一次施肥处理总颖花量均高于常规施肥处理也证明了这一点。氮肥的使用可以减少颖花退化并促进灌浆[6]，本试验中所有处理结实率和千粒重均低于常规追施穗肥的处理，原因可能是试验中施用的缓混肥后期肥力不足。

3.2 缓混肥不同用量对水稻品质的影响

氮肥的使用对水稻品质的影响很大，不同的施肥量和施肥方式会从外观、营养、食味等多方面影响稻米品质[11-13]。总的来说，施氮量越大，水稻的加工品质和外观品质越好，食味品质越差。周培南[14]等认为氮肥的增加可以提高精米率，穗肥的施用可以提高整精米率，本试验与其结论一致，但常规施肥与侧深施肥的差异不能确定是由于施氮量还是施肥方式的差异造成的，这需要进一步探究。常规施肥后期穗肥的施用有效地促进了灌浆，减少了垩白粒的产生，但本试验采用的南粳46是软米品种，外观品质本就不佳，因此肥料对其外观品质的影响远小于品种特性的影响。蒸煮食味品质对用量变化很敏感，从夕汉[15]认为，氮肥用量增加能在一定程度上增加直链淀粉含量、降低胶稠度，本试验中机插缓混一次施肥条件下，氮肥用量的增加会略微增加直链淀粉含量。RVA谱能够很好地反映稻米的食味品质，前人研究[16-17]认为，崩解值和消减值与米饭的柔软性、黏散性、滋味、冷饭质地都存在极显著相关，崩解值越大、消减值越小，稻米品质就越好。本试验中施N 16.5 kg/亩的处理崩解值最高、消减值最低，氮肥用量高于或低于该处理均会降低品质，这可能是受肥料用量及肥效释放速率的影响。

本试验结果表明，在太湖地区，相较于常规20.0 kg/亩的施氮量和“基肥+分蘖费+穗肥”的施肥方式，采用机插缓混一次施肥技术配合施N 16.5 kg/亩的肥料用量，既有效地增加了每亩穗数和每穗粒数，又能提高稻米的加工品质和蒸煮食味品质，可以达到产量、品质双提升的效果。