陽(yáng)樹(shù)英,陳南利,胡芳芳,楊振治,何 宇,陸際沖
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
【研究意義】香稻品質(zhì)優(yōu)良、香味濃郁,且有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-2]。目前香稻的國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)需求空間都很大,如何進(jìn)一步提高香稻產(chǎn)量滿足市場(chǎng)需求是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中增施氮肥能增加香稻單位面積有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)及提高香稻質(zhì)量[3-4]。但氮肥利用率不高,導(dǎo)致土壤酸化、土壤生物多樣性下降以及土壤污染等問(wèn)題,降低土壤生產(chǎn)能力,造成地表水富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題[5-8]。因此,如何有效提高香稻產(chǎn)量和氮肥利用率意義重大?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】陽(yáng)樹(shù)英等[5]、Yasuhiro等[8]、趙洪濤等[9]、劉光榮等[10]都發(fā)現(xiàn)施用一定的硫肥能極顯著增加水稻的產(chǎn)量和氮肥利用率,但不同的生境添加的量不盡一致;可能受到土壤質(zhì)地、季別、綠肥施用等因素的影響[11-14]。種植期間的氣候條件,尤其是抽穗到成熟期間的光照條件是決定增施氮肥能否增產(chǎn)的關(guān)鍵因素[15]。徐振江等[15]認(rèn)為灌漿結(jié)實(shí)期不同溫度處理以日均溫23 ℃香稻的產(chǎn)量最高、米質(zhì)最好、香味得分也最高。在印度,Dey 等[16]發(fā)現(xiàn)減少氮肥用量15% (181 kg·hm-2)會(huì)略有減產(chǎn)。在尼日利亞,Bai等[17]發(fā)現(xiàn)施氮120 kg·hm-2的水稻仍能保持較高的產(chǎn)量和投資回報(bào)率。而Kumar等[18]和 Singh 等[19]則發(fā)現(xiàn)施氮 60 kg·hm-2的水稻亦可達(dá)到高產(chǎn),并且品質(zhì)較好。因此不同生境氣候條件和土壤條件都影響水稻的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素、氮肥利用率和硫肥利用率,并且不同水稻品種對(duì)氮素和硫素的敏感程度也存在顯著差異。【本研究切入點(diǎn)】前人鮮有系統(tǒng)研究不同生境氮硫互作對(duì)水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究選擇亞熱帶地區(qū)廣東和湖南2個(gè)典型的水稻生產(chǎn)區(qū)(生境),設(shè)置9個(gè)不同氮硫互作處理,系統(tǒng)研究不同生境氮硫互作對(duì)2個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)香稻品種湘晚秈13號(hào)和湘晚秈17號(hào)產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素、肥料利用率的影響,從而選配具體生境能提高香稻產(chǎn)量的氮硫互作組合,提高氮肥和硫肥利用率。
2018年在廣東省江門(mén)市和湖南省懷化市辰溪縣進(jìn)行水稻氮硫互作田間試驗(yàn)。試驗(yàn)材料為湘晚秈13號(hào)、湘晚秈17號(hào)。施肥所用的氮肥、硫肥分別是尿素(含N 46.67%)和硫磺粉(含S 99.0%)。各小區(qū)S肥在移栽前一次性施入,N肥按m(基肥):m(分蘗肥):m(孕穗肥)=5∶3∶2 施用;分蘗肥在移栽后7 d施用,孕穗肥在穗分化期(枝梗分化期)施用,P2O590 kg·hm-2、K2O 180 kg·hm-2全部作基肥施用。小區(qū)間筑?。▽?0 cm)并用塑料薄膜包裹,以防串水串肥。插秧密度為30萬(wàn)株·hm-2,插秧后保持淺水4~5 d,以后保持淺水與濕潤(rùn)相間灌溉,促進(jìn)分蘗,達(dá)到所需有效穗苗數(shù)的90% 時(shí)開(kāi)始曬田,培育壯稈。此外,在孕穗期和灌漿成熟期以濕潤(rùn)和淺水相間灌溉,以促進(jìn)后期根系活力,其他田間管理按大面積生產(chǎn)田進(jìn)行。
各生境田間試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì),主區(qū)為不同的氮肥、硫肥配施水平,副區(qū)為不同的品種,施肥水平有 3 個(gè),N1、N2、N3分別為 0、90 和 180 kg·hm-2,S1、S2、S3分別為 0、45、90 kg·hm-2,氮肥、硫肥水平兩兩組合,共有N1S1(對(duì)照)、N1S2、N1S3、N2S1、N2S2、N2S3、N3S1、N3S2、N3S3等 9 個(gè)處理組合,每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),合計(jì)27個(gè)小區(qū),隨機(jī)分布。主區(qū)面積為40 m2,副區(qū)面積為20 m2。每個(gè)小區(qū)筑有40 cm寬、20 cm高的埂,并用塑料薄膜包裹,避免不同小區(qū)之間串肥,不同小區(qū)間設(shè)有50 cm寬的溝渠用于灌水和排水,避免不同主區(qū)串水。湖南辰溪的水稻在5月上中旬播種,9月中下旬收獲;廣東江門(mén)水稻播種的日期是8月中下旬,在11月中上旬收獲。
1.3.1 生境指標(biāo)的測(cè)定 (1)氣候特征指標(biāo)由國(guó)家氣象局提供;(2)土壤理化指標(biāo)按照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》進(jìn)行測(cè)定分析[20]。
1.3.2 室內(nèi)考種 穗樣自然風(fēng)干后,進(jìn)行脫粒,用水漂法分離籽粒樣品中的實(shí)粒和空癟粒,風(fēng)干后數(shù)出實(shí)粒數(shù)和空癟粒數(shù),并稱量實(shí)粒重,測(cè)量有效穗數(shù)(萬(wàn)·hm-2)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率(%)、千粒重(g)。
1.3.3 肥料利用率 肥料利用率計(jì)算公式如下:
式中,B為肥料利用率(kg·kg-1),Y1是氮硫互作中加氮(加硫)處理的單位面積的水稻產(chǎn)量,Y0是指沒(méi)有施氮或者沒(méi)有施硫的相應(yīng)施肥水平的水稻產(chǎn)量,C是指單位面積所添加的氮肥或者硫肥量。
采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行整理數(shù)據(jù),采用Statistix 10.0.0進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),并進(jìn)行LSD多重比較。
如表1~3所示,生境1廣東省江門(mén)市水稻產(chǎn)區(qū)位于亞熱帶低緯度地區(qū),屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,受海洋性季風(fēng)影響較大,溫暖多雨,年日照時(shí)數(shù)平均在2 132 h以上,無(wú)霜期在360 d以上,終年無(wú)雪,氣溫年際變化不大,年平均氣溫全區(qū)均在22.8~32.2 ℃,夏季有臺(tái)風(fēng)和暴雨,年降雨量為1 800~2 700 mm。土壤類型潮土,土壤pH為6.5,因此選擇種植晚稻,晚稻生長(zhǎng)時(shí)間段是8月至11月,灌漿期在10月1日至10月20日左右。生境2湖南省懷化市辰溪縣屬于河流沖積盆地,地勢(shì)平坦,土地肥沃,屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,暖濕多雨,冬暖夏涼,水熱同季,無(wú)霜期250~280 d,年平均氣溫在17.6~22.9 ℃,年降雨量為1 328~1 800 mm,年日照時(shí)數(shù)1 510 h。土壤類型為第四紀(jì)紅壤發(fā)育而來(lái)的水稻土,土壤pH為5.6,由于地貌地形的影響,這里是一季稻作區(qū),因此選擇種植一季稻,水稻生長(zhǎng)時(shí)間為5月到10月,灌漿期在9月1日至9月20日左右。
從表1可知,生境1的水稻灌漿期日均溫度、年降雨量和年日照時(shí)數(shù)高于生境2。從表2可知,水稻生長(zhǎng)發(fā)育期間,尤其是抽穗揚(yáng)花期(7月底-8月中旬),生境2的火南風(fēng)盛行,日均溫度、日最高溫、氣溫日較差均高于生境1。
表1 2個(gè)不同生境水稻灌漿期氣候數(shù)據(jù)的比較Table 1 Ecological and meteorological data on Habitat 1 and 2 in filling stage of fragrant rice
表2 2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)香稻生育期氣候資料的比較Table 2 Ecological and meteorological data on Habitat 1 and 2 in entire growth period of fragrant rice
由表3還可知,生境1的土壤全氮含量、堿解氮含量、碳氮比和有效磷含量都高于生境2,但其速效鉀含量低于生境2。
表3 2個(gè)不同生境的土壤性質(zhì)Table 3 Properties of soils of Habitat 1 and 2
從表4中可知,生境2辰溪的實(shí)際產(chǎn)量、每公頃有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)均極顯著高于生境1江門(mén),但辰溪的結(jié)實(shí)率卻極顯著低于江門(mén),辰溪的實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到了9.55 t·hm-2,比生境江門(mén)的實(shí)際產(chǎn)量高出40.41%。
表4 不同生境對(duì)香稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Table 4 Effects of Habitat 1 and 2 on yield and yield components of fragrant rice
由圖1可知,氮硫互作組合N3S3、N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S1均極顯著增加了香稻實(shí)際產(chǎn)量。
圖1 不同氮硫互作處理間香稻產(chǎn)量的比較Fig. 1 Yield of fragrant rice under varied treatments
由圖2可知,相較于N1S1,氮硫互作組合N3S3、N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S1均極顯著增加了香稻的單位面積有效穗數(shù)(P<0.01),但極顯著減少了其每穗總粒數(shù)(總穎花數(shù))(P<0.01)。氮硫互作組合 N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S1、N1S3顯著增加了結(jié)實(shí)率(P<0.05),而N3S3降低了結(jié)實(shí)率(P<0.05);與N1S1處理相比,所有氮硫互作組合處理的千粒重均顯著增加,氮硫互作組合N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S3、N3S1極顯著增加(P<0.01),N1S2顯著增加(P<0.05).
圖2 不同氮硫互作處理間香稻產(chǎn)量構(gòu)成指數(shù)的比較Fig. 2 Yield components of fragrant rice under varied treatments
由表5可知,生境2的湘晚秈17號(hào)產(chǎn)量由大到小 為 N3S2> N3S3> N2S1> N2S2> N3S1> N2S3, 除N2S3外,其產(chǎn)量都極顯著大于湘晚秈13號(hào)的所有氮硫互作處理(P<0.01);湘晚秈13號(hào)產(chǎn)量最高的氮硫互作處理是N2S3。生境1的湘晚秈13號(hào)的產(chǎn)量是N3S2和N2S2,湘晚秈17號(hào)產(chǎn)量最高的氮硫互作處理是N3S3。
表5 生境×氮硫互作×品種對(duì)香稻產(chǎn)量的影響比較Table 5 Comparison of habitat×treatment×cultivar interactions on rice yield
由圖3可知,生境1的湘晚秈13號(hào)氮肥利用率最高是N2S2處理,達(dá)8.11 kg·kg-1;湘晚秈17號(hào)氮肥利用率最高的是N2S3處理,達(dá)10.67 kg·kg-1;同等施氮水平條件下,湘晚秈13號(hào)的氮肥利用率隨施硫量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì),高硫(N2S3和N3S3處理)均顯著降低了其氮肥利用率。湘晚秈17號(hào)在N2水平時(shí),氮肥利用率隨施硫量的增加而增加,在高氮條件下高硫增施(N3S3)能顯著提高其氮肥利用率。生境2的湘晚秈13號(hào)在N2和N3施氮水平時(shí)氮肥利用率均隨施硫量的增加而增加,最高的是N2S3處理,達(dá)30.44 kg·kg-1;湘晚秈17號(hào)氮肥利用率隨著施硫水平的增加而降低,所以最高的是N2S1處理,達(dá)32.67 kg·kg-1。生境1的氮肥利用率明顯低于生境2,并且生境1兩品種的氮肥利用率對(duì)硫的敏感性都不及生境2。
圖3 不同生境不同品種不同氮硫互作處理的氮肥利用率Fig. 3 N use efficiency of fragrant rice under varied treatments
由圖4可知,生境1的湘晚秈13號(hào)硫肥利用率在S2的施肥條件下,隨施氮水平的增加極顯著增加,N3S2處理最高,達(dá)24.44 kg·kg-1。湘晚秈17號(hào)的硫肥利用率均隨施氮量的增加呈先增加后減少的拋物線型,最高的N2S3處理達(dá)4.85 kg·kg-1。生境2湘晚秈13號(hào)硫肥利用率最高的是N2S2處理,為19.11 kg·kg-1;湘晚秈17號(hào)硫肥利用率最高的是N3S2處理,達(dá)69.27 kg·kg-1,其次是N3S3處理。高氮高硫處理的湘晚秈13號(hào)硫肥利用率是生境1高于生境2,湘晚秈17號(hào)硫肥利用率整體是生境2高于生境1,并且生境1湘晚秈17號(hào)的硫肥利用率對(duì)氮不敏感。
圖4 不同生境不同品種不同氮硫互作處理硫肥利用率的比較Fig. 4 S use efficiency of fragrant rice under varied treatments
不同生境氣候條件和土壤條件都會(huì)影響水稻的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成指數(shù)。蘭華雄等[21]發(fā)現(xiàn),云南省永勝縣濤源鄉(xiāng)水稻高產(chǎn)的氣象生態(tài)原因是其生境光質(zhì)中短波光的比例高,光照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差較大,日平均氣溫較低,降水量中等,風(fēng)速較適宜等,使水稻生育期變長(zhǎng),進(jìn)而提高了水稻的產(chǎn)量。熊洪等[22]也發(fā)現(xiàn)在一定營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)上,水稻的產(chǎn)量受日照時(shí)數(shù)、日晝夜差的影響,光、溫、水等資源匹配協(xié)調(diào),是水稻穗粒多,穗粒飽滿,產(chǎn)量高的重要前提。彭少兵等[23]研究發(fā)現(xiàn),日平均氣溫每升高1 ℃,水稻產(chǎn)量下降15%;夜間溫度變高則水稻呼吸生理代謝耗能增加,導(dǎo)致水稻生物量積累變少,不利于水稻產(chǎn)量提高。也有研究表明秋季氣溫日較差(DTR)有利于增加作物產(chǎn)量[22]。因此氣候生態(tài)因子顯著影響水稻的產(chǎn)量。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)生境2湖南辰溪?dú)鉁厝蛰^差大于生境1廣東江門(mén),并且水稻生長(zhǎng)發(fā)育期間降水量中等,夜間溫度較低,水稻生育期長(zhǎng),因此生境2的香稻產(chǎn)量極顯著高于生境1。姜麗霞等[24]、李訓(xùn)貞等[25]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣溫在35 ℃以上、濕度為65%~70%、風(fēng)速為4 級(jí)以上的條件下,花粉在0.5 h后就喪失活力,嚴(yán)重影響結(jié)實(shí)率。雖然生境廣東江門(mén)在晚稻揚(yáng)花期的日均風(fēng)速和最大風(fēng)速均比生境2大,但生境湖南辰溪的揚(yáng)花期處于火南風(fēng)盛行季節(jié),日均溫高于35 ℃,濕度低和風(fēng)速大,嚴(yán)重影響到了香稻的結(jié)實(shí)率,同時(shí)也有可能因?yàn)槊克肟偭?shù)的增加而導(dǎo)致結(jié)實(shí)率一定程度上降低,因此生境湖南辰溪的結(jié)實(shí)率極顯著低于生境廣東江門(mén)。
不同土壤類型間由于成土母質(zhì)及長(zhǎng)期施肥的影響,土壤肥力有一定差異。不同土壤類型,有效營(yíng)養(yǎng)元素含量、有機(jī)質(zhì)含量、pH、土壤溫度等生態(tài)因子不同,直接影響到植物吸收利用營(yíng)養(yǎng)元素量的多少,進(jìn)而直接影響水稻的產(chǎn)量與生物量。平立燕等[26]發(fā)現(xiàn)不同的土壤類型,基礎(chǔ)肥力與水稻的產(chǎn)量成正相關(guān)關(guān)系。劉娟等[27]發(fā)現(xiàn)不同類型土壤TP 流失量以潮土最大,水稻土和黑土次之,紅壤最小,這主要是潮土砂質(zhì)黏土的土壤質(zhì)地,黏粒含量比其他幾種土壤少造成的。本試驗(yàn)的生境湖南辰溪屬第四紀(jì)紅壤發(fā)育而來(lái)的水稻土,生境廣東江門(mén)是潮土,紅壤水稻土保水保肥的能力高,有利于單位面積有效穗數(shù)的增加和每穗穎花數(shù)的增加,從而有利于生境湖南辰溪產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成指數(shù)有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)均極顯著高于生境廣東江門(mén)。
陽(yáng)樹(shù)英等[5]發(fā)現(xiàn)增施氮肥能顯著提高五常香稻的單位面積有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù),施硫能顯著增加五常香稻的結(jié)實(shí)率和千粒重。江琳琳等[28]還發(fā)現(xiàn)單位面積穗數(shù)、生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與穗部、莖鞘、葉部和植株吸氮量均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān),構(gòu)成了從氮效率、不同部位吸氮量、產(chǎn)量構(gòu)成因素、物質(zhì)生產(chǎn)與分配的生理通路。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)含硫功能團(tuán)對(duì)植物體內(nèi)的生理代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和運(yùn)轉(zhuǎn),以及多種生化酶的活化等有重要作用,水稻施用硫肥能促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、改善品質(zhì)、增加產(chǎn)量、改良土壤環(huán)境和提高土壤氮、磷等養(yǎng)分含量[11-14]。Yasuhiro等[8]也發(fā)現(xiàn),施硫能顯著放大施氮所帶來(lái)的產(chǎn)量增加效應(yīng),溫室盆栽條件下同時(shí)施氮和硫15 mg·kg-1可顯著增加香稻品種Basmati cv.‘Taraori’的產(chǎn)量。劉光榮等[10]研究了氮硫配施對(duì)水稻的影響,結(jié)果表明水稻籽粒中的N、S含量受外界營(yíng)養(yǎng)元素N和S的交互影響,并隨氮肥、硫肥施用量增加而增加。因此一定施肥水平上的氮硫互作能顯著增加水稻的產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明,氮硫互作組合N3S3、N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S1均極顯著增加了香稻的實(shí)際產(chǎn)量;其中 N3S2、N2S2、N2S1、N2S3、N3S1能同時(shí)極顯著增加香稻的單位面積有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等3個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成指數(shù),但極顯著降低了每穗總粒數(shù)。這是由于穗粒數(shù)與有效穗數(shù)之間存在一定的負(fù)相關(guān)所致。并且湖南辰溪生境的湘晚秈17號(hào)產(chǎn)量在氮硫互作間的比較結(jié)果是N3S2>N3S3>N2S1>N2S2>N3S1>N2S3;它們均極顯著大于湘晚秈13號(hào)的各氮硫互作處理,湘晚秈13號(hào)產(chǎn)量最高的氮硫互作處理是N2S3。廣東江門(mén)的湘晚秈13號(hào)的產(chǎn)量是N3S2>N2S2,它們均極顯著高于湘晚秈17號(hào),并且湘晚秈17號(hào)產(chǎn)量最高的氮硫互作處理是N3S3。這可能歸因于Gui Chen等[29]發(fā)現(xiàn)的氮肥利用率與品種對(duì)氮肥或者硫肥的吸收能力有關(guān)所致,湘晚秈17號(hào)比湘晚秈13號(hào)對(duì)氮的敏感性強(qiáng),從而對(duì)氮的吸收能力強(qiáng)。
3.3.1 生境對(duì)水稻肥料利用率的影響 區(qū)域、時(shí)間、作物品種、施用方法、氮素類型等都會(huì)不同程度地影響氮素效應(yīng)[30]。不同區(qū)域間由于地形、氣候、土壤肥力等差異較大,水稻對(duì)氮素的吸收利用也存在一定的差異[31]。中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的朱兆良院士首先提出了區(qū)域平均適宜施氮量的構(gòu)想和具體方法,為我國(guó)進(jìn)行區(qū)域尺度上的氮肥管理提供了參考[32]。張智等[33]也認(rèn)為地形差異是影響四川省不同區(qū)域水稻氮肥施用效果的主要因素,因此根據(jù)區(qū)域的地形差異合理調(diào)整氮肥用量是提高水稻氮肥利用率的有效途徑。土壤肥力水平也會(huì)對(duì)氮素的吸收利用造成影響,如Norman等[34]、趙洪濤等[9]認(rèn)為土壤背景氮偏高可能是氮肥利用率低的主要原因。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)徐國(guó)華教授課題組從水稻中發(fā)現(xiàn)了一種受細(xì)胞pH調(diào)控的硝酸鹽運(yùn)輸?shù)鞍祝^(guò)量表達(dá)該基因可促進(jìn)水稻從土壤中吸收更多的氮,提高水稻產(chǎn)量和氮素利用效率[35]。本研究結(jié)果表明生境1的土壤背景值全氮和堿解氮均高于生境2,生境1的2個(gè)香稻品種的氮肥利用率都低于生境2,并且生境1的2個(gè)香稻品種的氮肥利用率對(duì)硫的敏感性都不及生境2。生境2的湘晚秈13號(hào)在N2和N3施氮水平時(shí),氮肥利用率均隨施硫量的增加而增加,最高的是N2S3處理達(dá)30.44 kg·kg-1,其產(chǎn)量也顯著最高,但其硫肥利用率為負(fù)值,可見(jiàn)湘晚秈13號(hào)對(duì)硫不敏感或者是因?yàn)槌蓖林杏行Я蚝康图俺蓖翆?duì)有效硫利用率低的原因所致,這還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。
生境土壤氮硫含量的本底值影響其肥料利用率從而影響香稻產(chǎn)量。生境1的土壤背景值有效硫的含量是13.0 mg·kg-1,生境2的有效硫的含量是38.2 mg·kg-1;生境1的湘晚秈13號(hào)硫肥利用率最高的是N3S2處理,達(dá)24.44 kg·kg-1,高于生境2;而生境2的湘晚秈17號(hào)硫肥利用率最高的是N3S2處理,達(dá)69.27 kg·kg-1,并且產(chǎn)量也顯著最高,但在高氮條件下隨施硫量的增加硫肥利用率顯著降低,高硫(N2S3和N3S3處理)顯著降低了其硫肥利用率,可見(jiàn)湘晚秈17號(hào)對(duì)硫非常敏感。孫玉桃[11]、鄒長(zhǎng)明[13]、侯曉娟[14]等認(rèn)為當(dāng)硫肥施用量≥45 kg·hm-2時(shí),硫素盈余,硫肥的利用率均在5%以下。這可能也歸因于生境2土壤的高硫本底值而使其硫肥利用率顯著降低。因此受不同生境稻田中氮硫本底值的影響,生境1的N2S3處理極顯著增加了水稻湘晚秈13號(hào)的產(chǎn)量和氮肥利用率,生境2的N3S2處理極顯著增加了水稻湘晚秈17號(hào)的產(chǎn)量和硫肥利用率和氮肥利用率。
3.3.2 氮硫互作×品種對(duì)肥料利用率的影響 陽(yáng)樹(shù)英等[5]研究表明,五常香稻的N2S2施肥模式氮肥利用率最高,產(chǎn)量也最高,是五常香稻最理想的氮硫互作施肥模式,而低氮高硫的N2S3和高氮低硫的N3S2處理雖然產(chǎn)量較高,但均造成氮肥浪費(fèi),增加水稻生產(chǎn)成本,增加環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。劉光榮等[10]也證實(shí)施用氮肥可提高硫肥利用率12.8%~35.3%;并且隨著施氮量的增加,植株對(duì)N、S的吸收量顯著提高。Gui Chen等[29]還發(fā)現(xiàn)氮肥利用率與品種對(duì)氮肥或者硫肥的吸收能力有關(guān)。本研究也表明:生境1的湘晚秈13號(hào)硫肥利用率在S2的施肥條件下的隨施氮水平的增加極顯著增加,N3S2最高達(dá)24.44 kg·kg-1;并且在同等施氮水平條件下,其氮肥利用率隨施硫量的增加呈先增加后降低的拋物線,高硫(N2S3和N3S3處理)均顯著降低了其氮肥利用率,與孫玉桃等[11]、鄒長(zhǎng)明等[13]、侯曉娟等[14]的研究結(jié)果一致;而湘晚秈17號(hào)在N2施氮水平時(shí),氮肥利用率隨施硫量的增加而增加,在高氮條件下高硫增施(N3S3)能顯著提高其氮肥利用率。生境2的湘晚秈13號(hào)在N2和N3施氮水平時(shí)氮肥利用率均隨施硫量的增加而增加;湘晚秈13號(hào)硫肥利用率最高的是N2S2處理為19.11 kg·kg-1;而湘晚秈17號(hào)氮肥利用率隨著施硫水平的增加而顯著降低,應(yīng)該與其土壤高硫背景值有關(guān)。湘晚秈17號(hào)的硫肥利用率均隨施氮量的增加先增加后減少呈拋物線型,最高的N2S3處理達(dá)4.85 kg·kg-1??梢?jiàn)不同生境、不同氮硫互作處理和不同品種的氮肥利用率和硫肥利用率都不同。
綜上,生境、氮硫互作處理及品種均不同程度地影響了香稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成指數(shù)及肥料利用率;N2S3極顯著增加了水稻湘晚秈13號(hào)的產(chǎn)量和氮肥利用率。生境湖南辰溪的N3S2處理極顯著增加了湘晚秈17號(hào)的產(chǎn)量和硫肥利用率、氮肥利用率。