缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-1041

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (36): 14-21.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-1041

缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响

李亚娟¹(), 董明辉²^,³(), 江贻³, 顾俊荣², 张文地³, 王宇轩⁴

¹ 常熟市种子管理站，江苏苏州 215500
² 江苏太湖地区农业科学研究所，江苏苏州 215105
³ 扬州大学/江苏省作物栽培生理重点实验室，江苏扬州 225009
⁴ 苏州农业职业技术学院，江苏苏州 215000

收稿日期:2022-12-09 修回日期:2023-02-03 出版日期:2023-12-25 发布日期:2023-12-20
通讯作者:
董明辉，男，1970年出生，江苏高邮人，研究员，博士研究生，主要从事水稻高产优质栽培与生理研究。通信地址：215105 江苏省苏州市吴中区临湖镇东山大道2351号，Tel：0512-65382356，E-mail：mhdong@yzu.edu.cn。
作者简介:
李亚娟，女，1973年出生，江苏南通人，硕士，主要从事农艺与种业研究。通信地址：215500 苏州常熟市珠江路384号常熟市种子管理站，Tel：0512-52353910，E-mail：17927562@qq.com。
基金资助:
江苏省科技计划重点项目“稻-羊肚菌周年绿色轮作增效关键技术研发”(BE2021315); 江苏现代农业产业技术体系建设项目“江苏（常熟）现代农业（稻麦）科技综合示范基地”(JATS[2022]117); 国家农业重大技术协同推广计划项目“优质稻米产业化开发技术协同推广计划”(2021-ZYXT-04)

Effect of Side-deep Nitrogen Reduction Fertilization with Slow Release Fertilizer on Nitrogen Uptake & Utilization and Rice Yield & Quality

LI Yajuan¹(), DONG Minghui²^,³(), JIANG Yi³, GU Junrong², ZHANG Wendi³, WANG Yuxuan⁴

¹ Changshu Seed Management Station, Suzhou, Jiangsu 215500
² Taihu Agricultural Research Institute of Jiangsu,Suzhou, Jiangsu 215105
³ Yangzhou University/Jiangsu Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology,Yangzhou, Jiangsu 225009
⁴ Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture, Suzhou, Jiangsu 215000

Received:2022-12-09 Revised:2023-02-03 Published-:2023-12-25 Online:2023-12-20

摘要/Abstract

摘要：

为了解缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥利用效率及产量品质的影响，以2个不同熟期类型的水稻为材料，设置空白(N₀)处理，常规施肥处理（施氮量240 kg/hm²）为对照(CFM)，侧深施肥分别设置氮肥不减量(FM₁)、减量7% (FM₂)、减量14% (FM₃)和减量21% (FM₄) 4个处理，研究旨在为大面积机插缓混肥使用提供理论和技术指导。结果表明：不同施肥方式影响不同生育阶段水稻干物质积累，生育中前期（拔节—抽穗期），常规施氮量处理(CFM)干物质积累量显著高于其他处理，孕穗后直至成熟期侧深施肥处理FM₁显著高于其他处理；水稻植株氮含量亦因不同生育阶段而已，分蘖—拔节期植株氮含量均表现为CFM>FM₁>FM₂>FM₃>FM₄>N₀，孕穗—成熟期表现为FM₁、FM₂>CFM>FM₃>FM₄>N₀；侧深施肥下适度减氮对穗数影响不大，每穗粒数以FM₁或FM₂最多，侧深施肥处理的结实率高于对照，千粒重和籽粒产量表现为FM₁或FM₂较高，不同类型品种间存在差异；与对照相比，侧深施肥处理提高水稻吸氮量，氮肥农学利用率表现为FM₂>FM₁、FM₃>CFM>FM₄，氮肥生理利用率CFM最低，FM₂或FM₃最高，氮肥吸收利用效率均表现为FM₂>FM₁>FM₃>CFM>FM₄，稻谷生产力表现为FM₄>FM₃>FM₂>FM₁>CFM。侧深施肥处理有利于降低垩白粒率、垩白度和消碱值，增加整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、胶稠度和崩解值，适量减施氮肥可以调优米质。生产上建议采用减氮7%~14%的缓混肥侧深施肥技术有利于实现减氮节本和优质丰产。

关键词: 水稻, 缓混肥, 测深施肥, 氮素吸收利用效率, 产量, 品质

Abstract:

To explore the effects of side-deep nitrogen reduction of slow mixed fertilizer on nitrogen use efficiency, yield and quality of rice, two different maturity cultivars were treated with blank (N₀) treatment and conventional fertilizer treatment (240 kg/hm², CFM) as control, four treatments of no reduction of nitrogen fertilizer (FM₁), 7% reduction of nitrogen fertilizer (FM₂), 14% reduction of nitrogen fertilizer (FM₃) and 21% reduction of nitrogen fertilizer (FM₄) were set for side-deep fertilization. The study aims to provide theoretical and technical guidance for the application of large-area mechanical inserted slow mixing fertilizer. The results showed that different fertilization treatments affected dry matter accumulation at different growth stages of rice, the dry matter accumulation of CFM treatment was significantly higher than that of other treatments in the middle and early growth stages (tillering stage to jointing stage), and FM₁ treatment was significantly higher than that of other treatments from booting stage to maturity stage. The nitrogen content of rice plants also varied according to different growth stages. The nitrogen content of rice plants at tillering to jointing stage was in the order of CFM > FM₁ > FM₂ > FM₃ > FM₄ > N₀, and that at booting to maturity stage was in the order of FM₁, FM₂ > CFM > FM₃ > FM₄ > N₀. Under deep-side fertilization, moderate-reduced nitrogen had little effect on panicle number, and the grain number per panicle was the most in FM₁ or FM₂. The seed setting rate of deep-side fertilization was higher than that of the control, the 1000 grain weight and grain yield was higher in FM₁ or FM₂, and there were differences among different varieties; compared with the control, the deep-side fertilization treatment increased the nitrogen use efficiency. The nitrogen agronomic utilization rate was FM₂>FM₁ or FM₃>CFM>FM₄, and the nitrogen physiological utilization rate of CFM was the lowest, FM₂ or FM₃ was the highest. The nitrogen absorption utilization rate was FM₂>FM₁>FM₃>CFM>FM₄, and the nitrogen partial productivity was FM₄>FM₃>FM₂>FM₁>CFM. The treatments of side-deep fertilization is beneficial to reduce chalkiness grain rate, chalkiness and alkali elimination value, increase head rice rate, amylose content, protein content, gel consistency and disintegration value, and moderate-reduced nitrogen can improve rice quality. In production, it is suggested to adopt the side-deep fertilization technology of slow mixed fertilizer with nitrogen reduction of 7%-14%, which is beneficial to achieve nitrogen reduction, cost saving and high quality and yield of rice.

Key words: rice, slow release fertilizer, side-deep fertilization, nitrogen uptake and utilization, yield, quality

李亚娟, 董明辉, 江贻, 顾俊荣, 张文地, 王宇轩. 缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(36): 14-21.

LI Yajuan, DONG Minghui, JIANG Yi, GU Junrong, ZHANG Wendi, WANG Yuxuan. Effect of Side-deep Nitrogen Reduction Fertilization with Slow Release Fertilizer on Nitrogen Uptake & Utilization and Rice Yield & Quality[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(36): 14-21.

图/表 7

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处理	基肥量/(kg/hm²)	返青分蘖肥/(kg/hm²)	穗肥/(kg/hm²)	施肥总量/(kg/hm²)	施肥方式	施肥次数
N₀	0	0	0	0	/	0
CFM	84	84	72	240	常规施肥	4
FM₁	192	0	48	240	基蘖测深同施	2
FM₂	178.56	0	44.64	223.2	基蘖测深同施	2
FM₃	165.12	0	41.28	206.4	基蘖测深同施	2
FM₄	151.68	0	37.92	189.6	基蘖测深同施	2

处理	基肥量/(kg/hm²)	返青分蘖肥/(kg/hm²)	穗肥/(kg/hm²)	施肥总量/(kg/hm²)	施肥方式	施肥次数
N₀	0	0	0	0	/	0
CFM	84	84	72	240	常规施肥	4
FM₁	192	0	48	240	基蘖测深同施	2
FM₂	178.56	0	44.64	223.2	基蘖测深同施	2
FM₃	165.12	0	41.28	206.4	基蘖测深同施	2
FM₄	151.68	0	37.92	189.6	基蘖测深同施	2

品种	处理	分蘖期	拔节期	孕穗期	抽穗期	成熟期
V1	N₀	1.02 e	4.12 e	7.82 d	11.06 e	17.49 d
	CFM	1.62 a	5.73 a	10.4 b	16.44 cd	25.52 b
	FM₁	1.52 b	5.59 ab	11.96 a	18.01 a	27.56 a
	FM₂	1.37 c	5.40 bc	11.74 a	17.20 b	26.02 b
	FM₃	1.34 c	5.18 cd	10.29 bc	16.71 bc	25.69 b
	FM₄	1.25 d	4.98 d	10.03 c	15.93 d	24.10 c
V2	N₀	1.06 d	5.46 d	8.43 e	11.95 f	19.08 e
	CFM	1.79 a	7.02 a	10.85 bc	16.28 d	27.06 c
	FM₁	1.59 b	6.51 b	12.58 a	18.79 a	30.04 a
	FM₂	1.56 bc	6.3 b	11.41 b	17.96 b	28.74 b
	FM₃	1.52 bc	5.94 c	10.33 cd	17.29 c	27.07 c
	FM₄	1.49 c	5.75 c	10.11 d	15.02 e	25.74 d

品种	处理	分蘖期	拔节期	孕穗期	抽穗期	成熟期
V1	N₀	1.02 e	4.12 e	7.82 d	11.06 e	17.49 d
	CFM	1.62 a	5.73 a	10.4 b	16.44 cd	25.52 b
	FM₁	1.52 b	5.59 ab	11.96 a	18.01 a	27.56 a
	FM₂	1.37 c	5.40 bc	11.74 a	17.20 b	26.02 b
	FM₃	1.34 c	5.18 cd	10.29 bc	16.71 bc	25.69 b
	FM₄	1.25 d	4.98 d	10.03 c	15.93 d	24.10 c
V2	N₀	1.06 d	5.46 d	8.43 e	11.95 f	19.08 e
	CFM	1.79 a	7.02 a	10.85 bc	16.28 d	27.06 c
	FM₁	1.59 b	6.51 b	12.58 a	18.79 a	30.04 a
	FM₂	1.56 bc	6.3 b	11.41 b	17.96 b	28.74 b
	FM₃	1.52 bc	5.94 c	10.33 cd	17.29 c	27.07 c
	FM₄	1.49 c	5.75 c	10.11 d	15.02 e	25.74 d

品种	处理	分蘖期	拔节期	孕穗期	抽穗期	成熟期
V1	N₀	25.75 d	41.67 e	56.89 e	71.95 f	76.53 e
	CFM	52.92 a	113.65 a	132.60 b	184.91 c	202.05 b
	FM₁	46.80 b	102.91 b	141.11 a	194.56 a	207.81 a
	FM₂	44.10 bc	96.67 bc	126.98 bc	189.37 b	207.98 a
	FM₃	42.02 bc	91.78 cd	122.23 cd	178.50 d	186.04 c
	FM₄	40.82 c	85.24 d	115.45 d	168.20 e	175.04 d
V2	N₀	27.96 e	44.15 f	60.03 d	76.56 f	83.60 e
	CFM	55.05 a	116.75 a	134.31 b	191.85 c	201.98 b
	FM₁	47.92 b	104.28 b	143.90 a	206.06 a	219.09 a
	FM₂	45.80 c	100.69 c	131.43 b	197.19 b	214.55 a
	FM₃	43.97 cd	96.47 d	125.51 c	176.44 d	189.99 c
	FM₄	42.31 d	89.90 e	120.12 c	154.88 e	169.81 d

缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响

Effect of Side-deep Nitrogen Reduction Fertilization with Slow Release Fertilizer on Nitrogen Uptake & Utilization and Rice Yield & Quality

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品种	处理	吸氮量/(kg/hm²)	施氮量/(kg/hm²)	NAE/(kg/kg)	NPE/%	NRE/%	NPFP/(kg/kg)	NIE/(kg/kg)
V1	N₀	76.53 e	0	—	—	—	—	92.81 a
	CFM	202.05 b	240	16.91 b	32.36 c	52.3 c	46.5 c	61.3 d
	FM₁	207.81 a	240	19.05 ab	34.85 b	54.7 b	48.63 b	62.14 d
	FM₂	207.98 a	223.2	21.58 a	36.65 a	58.89 a	53.39 b	63.39 cd
	FM₃	186.04 c	206.4	19.23 ab	36.26 a	53.06 c	53.63 b	66.66 bc
	FM₄	175.04 d	189.6	18.74 b	36.12 a	51.96 c	56.19 a	68.72 b
V2	N₀	83.6 e	0	—	—	—	—	91.8 a
	CFM	201.98 b	240	15.72 c	31.93 b	49.33 b	47.67 c	62.87 d
	FM₁	219.09 a	240	20.38 ab	36.11 a	56.46 a	52.34 b	63.1 d
	FM₂	214.55 a	223.2	21.97 a	37.48 a	58.67 a	56.34 a	64.63 d
	FM₃	189.99 c	206.4	18.85 b	36.6 a	51.55 b	56.01 a	68.01 c
	FM₄	169.81 d	189.6	16.13 c	35.63 a	45.47 c	56.59 a	71.62 b

品种	处理	有效穗数/(×10⁴/hm²)	每穗粒数/粒	结实率/%	千粒重/g	产量/(t/hm²)
V1	N₀	280.97 d	110.17 c	88.54 a	25.92 bc	7.1 d
	CFM	370.05 a	134.75 ab	86.08 b	26.01 abc	11.16 bc
	FM₁	365.05 ab	137.42 a	87.42 a	26.62 a	11.67 ab
	FM₂	363.8 ab	141.53 a	87.51 a	26.45 ab	11.92 a
	FM₃	360.06 b	137.58 a	87.62 a	25.5 c	11.07 c
	FM₄	347.99 c	133.53 ab	88.61 a	25.88 bc	10.65 c
V2	N₀	312.74 d	106.67 d	89.35 a	25.75 b	7.67 d
	CFM	379.48 b	134.01 b	87.85 b	25.62 c	11.44 b
	FM₁	386.7 a	141.88 a	88.21 b	25.96 a	12.56 a
	FM₂	389.33 a	141.91 a	88.59 ab	25.69 bc	12.57 a
	FM₃	378.09 b	134.51 b	88.71 ab	25.62 c	11.56 b
	N5	369.49 c	126.59 c	89.19 a	25.72 b	10.73 c

品种	处理	糙米率/%	精米率/%	整精米率/%	垩白粒率/%	垩白度/%	蛋白质/%	直链淀粉/%	胶稠度/mm
V1	N₀	82.6 e	73.8 d	66.0 d	45.1 e	4.4 f	7.6 d	11.7 a	79.5 a
	CFM	83.5 c	77.3 b	72.4 ab	53.2 a	6.6 a	8.7 bc	9.4 d	75.5 c
	FM₁	84.8 a	78.4 a	73.4 a	50.8 b	6.2 b	9.0 a	10.0 c	76.0 bc
	FM₂	84.2 b	77.5 b	73.1 a	49.4 c	6.0 c	8.9 ab	10.1 c	76.5 bc
	FM₃	83.4 c	76.3 d	71.8 b	48.6 c	5.6 d	8.8 bc	10.9 b	77.5 abc
	FM₄	83.0 d	76.1 c	70.3 c	47.3 d	5.2 e	8.6 c	11.2 ab	78.5 ab
V2	N₀	80.3 e	71.6 d	65.4 e	15.6 d	1.8 f	8.2 e	11.7 a	83.5 a
	CFM	82.4 b	74.3 b	70.2 b	21.5 a	3.5 a	8.6 c	9.9 d	78.5 d
	FM₁	83.3 a	75.1 a	71.4 a	20.0 b	3.1 b	9.2 a	10.2 c	80.5 c
	FM₂	82.6 b	74.8 ab	71.0 a	19.6 b	2.8 c	8.7 b	10.4 c	81.0 bc
	FM₃	82.1 c	72.8 c	69.2 c	17.6 c	2.6 d	8.5 c	10.7 b	81.5 bc
	FM₄	81.8 d	72.3 c	68.6 d	16.9 c	2.2 e	8.3 d	10.8 b	82.5 ab

品种	处理	峰值粘度/cP	热浆粘度/cP	崩解值/cP	最终粘度/cP	消减值/cP	糊化温度/℃
V1	N₀	3140 a	1921 a	1219 a	2530 a	-610 f	70.6 f
	CFM	2660 d	1620 d	1040 f	2195 c	-465 a	72.5 a
	FM₁	2788 c	1735 bc	1054 e	2307 b	-482 b	72.2 b
	FM₂	2826 c	1729 bcd	1097 d	2321 b	-505 c	72.0 c
	FM₃	2860 c	1713 cd	1147 c	2335 b	-525 d	71.7 d
	FM₄	3010 b	1830 ab	1180 b	2461 a	-550 e	71.4 e
V2	N₀	3574 a	1856 a	1718 a	2771 a	-804 e	68.5 e
	CFM	3170 f	1742 c	1428 f	2509 d	-662 a	70.2 a
	FM₁	3211 e	1760 bc	1452 e	2529 d	-682 a	70.1 a
	FM₂	3295 d	1696 d	1599 d	2590 c	-705 b	69.9 b
	FM₃	3363 c	1720 cd	1643 c	2629 c	-734 c	69.5 c
	FM₄	3450 b	1788 b	1663 b	2690 b	-760 d	69.2 d

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