張海維，姜碩琛，孔 盼，胡豐琴，杜 斌，朱建強

（長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025）

再生稻是第一季水稻收獲后，誘導(dǎo)頭季腋芽生長發(fā)育，再次成熟的一季水稻［1］。在種植單季稻溫、光資源有余，而種植雙季稻溫、光資源不足的地區(qū)，再生稻可有效提高復(fù)種指數(shù)，增加單位面積水稻產(chǎn)量［2］。此外，再生稻具有省工省肥、低投入、低污染和米質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點，對提高糧食產(chǎn)量、增加農(nóng)民收益和實現(xiàn)水稻的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義［3-4］。關(guān)于再生稻生長，有早稻-再生稻和中稻-再生稻2種模式，其中，早稻-再生稻是主要種植模式，該模式通常在3月下旬于保溫棚育秧，4月中下旬移栽［5］，這限制了冬季作物的生長時間；而中稻-再生稻模式可以在5月中旬移栽［6］，能為大田輪作模式提供更多選擇，有利于再生稻可持續(xù)發(fā)展，但有關(guān)中稻-再生稻的研究目前報道較少。

在水稻生產(chǎn)中，氮肥是影響水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，在過去的半個世紀(jì)，氮肥的大量施用為我國水稻產(chǎn)量急劇增加作出了重大貢獻(xiàn)［7］，但氮肥的過量施用往往會降低氮肥的利用率［8］，未被水稻利用的氮肥通過地表徑流、滲漏以及氨揮發(fā)的形式而損失，引起環(huán)境面源污染［9］，此外氮肥利用率過低也不利于水稻生長和產(chǎn)量增長［10］。因此，以氮、磷、鉀三元素為主的各種復(fù)合肥在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。目前，基施氮磷鉀復(fù)合肥、追施尿素是最為普遍的施肥方式，此外，為培肥地力、提高肥料利用率，有機無機復(fù)混肥和緩控釋復(fù)合肥的應(yīng)用也日益廣泛。有研究指出，長期施用有機無機復(fù)混肥可提高土壤細(xì)菌的多樣性和土壤酶活性以及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力［11］，可減少氮和鉀的地表徑流流失量［12］，能提高籽粒氮含量和水稻產(chǎn)量［13］；施用緩/控釋肥可提高水稻產(chǎn)量、提升稻米品質(zhì)［14］、減少氮肥流失［15］。關(guān)于再生稻稻田氮肥施用，以往的研究主要集中在氮肥用量［16-17］和各時期氮肥施用配比上［18-19］，對總施氮水平相同下不同肥源氮的作用效果報道較少。

本文以不施用氮肥作為空白對照，選擇復(fù)合肥、緩控釋復(fù)合肥、有機無機復(fù)混肥作為主要基肥進(jìn)行田間試驗，觀察了中稻-再生稻品種兩優(yōu)1208的生長及產(chǎn)量表現(xiàn)，以便為中稻-再生稻施肥增效提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及其水稻種植情況

本試驗于2020年在湖北省荊州市長江大學(xué)農(nóng)業(yè)科技示范基地（30°21′N，112°09′E）進(jìn)行，該地屬北亞熱帶農(nóng)業(yè)氣候帶，年平均氣溫16.5℃，≥10℃積溫5094.9～5204.3℃，無霜期240～260 d，年平均降水量1095 mm，年平均日照時數(shù)1718 h。種植制度為中稻、冬小麥輪作，土壤為偏粘性淹育型水稻土，土壤（0～20 cm土層）有機質(zhì)21.4 g/kg、全氮2.24 g/kg、全磷0.54 g/kg、全鉀3.67 g/kg、堿解氮89.6 mg/kg、有效磷51.3 mg/kg、速效鉀114.6 mg/kg、pH值6.8。供試水稻品種為兩優(yōu)1208。田間試驗采用育秧移栽的方式，5月1日播種，6月1日移栽，株行距為40 cm×20 cm，每穴種植2株，頭季稻留樁高度為40 cm左右。除施肥按試驗處理操作外，田間水管理和植保與常規(guī)中稻-再生稻稻田完全相同。

1.2 試驗設(shè)計

試驗用的主要基肥有3種：1）緩控釋復(fù)合肥，含N 26%（其中涂層緩釋氮15%）、P2O510%和K2O 12%；2）有機無機復(fù)混肥，含有機質(zhì)15%、N 18%、P2O510%、K2O 12%；3）普通復(fù)合肥（氮磷鉀復(fù)合肥），N、P2O5、K2O含量均為15%。在不同試驗處理中，所需的全部磷肥和需要基施的氮肥均由基肥提供；所需基施的磷、鉀基肥不能滿足的部分，分別用磷肥（過磷酸鈣，P2O545%）和鉀肥（氯化鉀，K2O 60%）補充。

本試驗面向再生季所施的促芽肥和提苗肥均為尿素，折氮（N）用量為25 kg/hm2，施肥處理僅針對頭季稻，其磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）的施用量分別為63.0和135 kg/hm2，氮肥（N）施用總量分為0和120 kg/hm22個水平。以施磷鉀肥不施氮肥的處理為對照（CK），按施用的主要基肥不同，在施氮總量120 kg/hm2下設(shè)2種基肥與追肥比例：基施緩控釋復(fù)合肥時，氮肥作為基肥、蘗肥和穗肥施用的比例為8∶0∶2；基施有機無機復(fù)混肥和復(fù)合肥時，氮肥作為基肥、蘗肥和穗肥施用的比例為5∶3∶2。在鉀肥施用總量（K2O 135 kg/hm2）相同的情況下，按照基肥與穗肥5∶5分施。試驗共設(shè)4個施肥處理，各處理施肥方案見表1。在CRF、OCF、CF 3個處理中（表1），追施的氮肥均為尿素、鉀肥為氯化鉀。試驗小區(qū)為矩形，寬3 m、長（南北走向）10 m，面積30 m2，按每處理3個重復(fù)共設(shè)12個小區(qū)。

表1 再生稻稻田頭季稻施肥處理 （kg/hm2）

1.3 觀測記載、樣品采集與測定

（1）生育期調(diào)查：觀測記載頭季稻的移栽期、分蘗盛期、抽穗期、成熟期和再生稻的抽穗期、成熟期生育進(jìn)程。

（2）干物質(zhì)積累和葉面積測定：在頭季稻的分蘗盛期、抽穗期和成熟期，再生稻的抽穗期和成熟期，每小區(qū)調(diào)查100穴植株的莖蘗數(shù)，計算單穴平均莖蘗數(shù)，據(jù)此每小區(qū)取代表性植株5穴，測量葉片的長、寬，分別按式（1）、（2）計算葉面積（LA）和葉面積指數(shù)（LAI）。將5穴水稻地上部分成莖、葉和穗（水稻分蘗盛期僅分為莖、葉），在105℃下殺青30 min，80℃烘干至恒重，測定各部分干物質(zhì)重。

式中：LA、L和W分別表示待測綠色葉片的葉面積、長度和寬度，0.75為校正系數(shù)；LAI表示一定稻田面積（A）上水稻植株所有綠色葉片的總?cè)~面積與A之比，即葉面積指數(shù)。

（3）葉片SPAD值測定：在頭季稻分蘗盛期和抽穗期以及再生稻抽穗期，每個小區(qū)根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)選擇5穴水稻，用SPAD-502葉綠素計于晴天9：00～11：30測定SPAD值。測定時選擇水稻劍葉（分蘗盛期選擇頂部全展葉）測定1/2處及其上下3 cm、葉寬1/4或3/4的位置，每穴水稻重復(fù)測定3次，3次平均值作為該穴水稻葉片的SPAD值。

（4）產(chǎn)量及其構(gòu)成：在水稻成熟期，每個小區(qū)根據(jù)單穴平均莖蘗數(shù)選擇5穴水稻，測定每穗穎花數(shù)，用水漂法區(qū)分飽粒（沉入水底者）和空癟粒，計算飽粒結(jié)實率和稱取飽粒千粒重，并計算收獲指數(shù)。每個小區(qū)根據(jù)平均莖蘗數(shù)選擇200穴水稻測定實際產(chǎn)量，烘干籽粒含水率至14%以下時測定千粒重和產(chǎn)量。

（5）氮肥利用率：用氮素農(nóng)學(xué)效率和氮素偏生產(chǎn)力表征，分別按式（3）和（4）計算。

1.4 數(shù)據(jù)與分析

用Excel 2013和SPSS 21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計學(xué)分析，采用Duncan法進(jìn)行多重比較，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻生育進(jìn)程的影響

根據(jù)作物生育進(jìn)程觀測記載，表2給出了不同施肥處理下頭季稻和再生稻的生育進(jìn)程?？梢钥闯觯┓视绊懰旧诘拈L短，氮磷鉀營養(yǎng)元素具備的3個施肥處理其水稻全生育期達(dá)156～157 d，均長于不施氮肥僅施磷鉀肥CK的生育期（146 d），其中頭季稻移栽至抽穗期長3～4 d，抽穗期至成熟期長2 d，再生季稻收獲至抽穗期長1 d，抽穗期至成熟期長4 d。由此可見，不施氮肥會引起水稻早衰，相應(yīng)地其生育期也會縮短。

表2 不同施肥處理下中稻-再生稻的生育進(jìn)程 （d）

2.2 不同施肥處理對水稻生長的影響

2.2.1 對水稻葉面積指數(shù)的影響

圖1結(jié)果表明，不同施肥處理對水稻LAI有顯著影響。各處理按LAI大小排列的順序在頭季稻分蘗盛期和抽穗期為CF＞CRF＞OCF＞CK，在成熟期為CRF＞OCF＞CF＞CK；在再生季稻抽穗期為OCF＞CRF＞CF＞CK，成 熟 期 為CRF＞OCF＞CF＞CK。綜上分析，LAI在頭季稻生長前期以CF處理最高，在頭季稻生長后期以CRF處理最高，在再生季以CRF和OCF處理較高。

圖1 不同處理下頭季稻和再生稻的葉面積指數(shù)

2.2.2 對水稻SPAD值的影響

由圖2可知，不同施肥處理對水稻SP AD值有一定影響（頭季稻成熟期除外），各處理按SPAD值大小排列順序，在頭季稻分蘗盛期和抽穗期為CF＞CRF＞OCF＞CK；在再生季稻抽穗期為CRF＞OCF＞CF＞CK，成 熟 期 為OCF＞CRF＞CF＞CK。顯而易見，水稻SPAD值在頭季稻生長前期CF最高，在再生季CRF和OCF較高。

圖2 不同氮肥類型下頭季稻和再生稻的SPAD值

2.2.3 對水稻干物質(zhì)積累量的影響

由圖3可知，不同施肥處理對水稻不同生育階段干物質(zhì)積累量（DW）的影響不盡相同。在頭季稻分蘗盛期各施肥處理的DW無顯著差異，在頭季稻抽穗期和成熟期，CF、CRF、OCF 3個處理的DW彼此并無顯著差異，但它們的DW均顯著高于CK，說明施氮與否對水稻DW影響很大；在再生稻抽穗期和成熟期，各處理按DW大小排列順序為OCF＞CF＞CRF＞CK，該結(jié)果說明施有機無機復(fù)混肥對培肥地力、促進(jìn)再生季水稻生長有明顯作用。

圖3 不同施肥處理下頭季稻和再生稻的干物質(zhì)積累

綜上，不同處理對頭季稻和再生稻LAI、葉片SPAD值和DW的影響分析，從兼顧頭季稻和再生稻的生長考慮，建議施肥方案首選CRF，其次是OCF。

2.3 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成和氮素利用率的影響

2.3.1 對頭季稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表3可看出，CF、CRF和OCF處理之間的產(chǎn)量差異不顯著，但它們的產(chǎn)量都顯著高于CK；各處理在有效穗數(shù)上的表現(xiàn)為CF＞CRF＞OCF＞CK，在每穗粒數(shù)和結(jié)實率上表現(xiàn)為OCF＞CRF＞CF＞CK。

表3 不同施肥處理下頭季稻的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.3.2 對再生稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表4試驗結(jié)果可知，3種處理CF、CRF、OCF在產(chǎn)量構(gòu)成上并無顯著差異，從再生稻產(chǎn)量看以施肥處理OCF效果最佳，CRF次之，即基施有機無機復(fù)混肥對再生季水稻增效最明顯，基施緩控釋復(fù)合肥增產(chǎn)效果較好。

表4 不同施肥處理下再生稻的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

2.3.3 對水稻總產(chǎn)與氮素利用的影響

由表5試驗結(jié)果可以看出，CF、CRF、OCF處理下兩季水稻的總產(chǎn)量和氮素利用率均無顯著差異，相對而言，OCF處理的產(chǎn)量最高。

表5 不同施肥處理下水稻的總產(chǎn)量及氮素利用率

3 討論

再生稻可提高我國種植一季水稻熱量有余而雙季水稻熱量不足地區(qū)水稻的復(fù)種指數(shù)，是一種提高水稻產(chǎn)量和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的稻作模式。早稻-再生稻模式從移栽至成熟，一般由4月中下旬至10月中下旬。對于江漢平原稻麥、稻油輪作稻田而言，其冬季作物的生長時間與早稻-再生稻生長時間沖突［20］，加之種植綠肥因光、溫資源不足，出苗差，實行早稻-再生稻模式的稻田通常冬季閑置，這不利于充分利用耕地資源。本研究中，兩優(yōu)1208作中稻-再生稻移栽至成熟的生長時間在6月1日至10月上旬，為冬季作物的生長提供了充足的時間，也為冬季作物類型、品種和播期提供了更多的選擇。可以有效解決早稻-再生稻模式中冬閑田問題，有助于提高土地利用率和生產(chǎn)率。

水稻各生育階段的LAI、SPAD值和DW體現(xiàn)了水稻的生長狀況［21］。本研究中，基施復(fù)合肥、追施氮肥和鉀肥（CF）對增加頭季稻生長前期的LAI和SPAD值效果最明顯，基施緩控釋復(fù)合肥、追施氮肥和鉀肥（CRF）對增加頭季稻生長后期的LAI效果最好，基施緩控釋復(fù)合肥和有機無機復(fù)混肥、追施氮肥和鉀肥（即施肥處理CRF和OCF）對增加再生季稻的LAI和SPAD效果較好，基施有機無機復(fù)混肥、追施氮肥和鉀肥（即處理OCF）對增加再生季水稻的DW最明顯。試驗結(jié)果表明，基施復(fù)合肥主要促進(jìn)了頭季稻前期生長，基施緩控釋復(fù)合肥主要促進(jìn)了頭季稻生長后期和再生季水稻的生長，基施有機無機復(fù)混肥主要促進(jìn)了再生季水稻的生長，這與不同肥源氮素釋放差異有關(guān)，復(fù)合肥所含的養(yǎng)分多為速效養(yǎng)分，可更快速直接地被水稻吸收利用［22］；緩控釋肥因養(yǎng)分釋放較慢［23］，可促進(jìn)頭季稻后期生長和再生季水稻生長；有機無機復(fù)混肥中養(yǎng)分釋放同樣較慢，且有機養(yǎng)分需要通過土壤微生物礦化，轉(zhuǎn)化為無機養(yǎng)分才能被植物快速吸收，所以有機無機復(fù)混肥養(yǎng)分完全釋放需要的時間更長［24］，因此可促進(jìn)再生季水稻的生長。

本研究中，在基肥和蘗肥中施用氮肥比例較高，增強了水稻生長前中期營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高了“庫容”，但生長后期積累的碳水化合物不能完整地填充所有的稻谷［25］，這也再次證明了在自然條件下，前期氮肥施用量與產(chǎn)量構(gòu)成因子往往呈負(fù)相關(guān)［26］。頭季稻中復(fù)合肥的有效穗數(shù)顯著高于緩控釋肥和有機無機復(fù)混肥，而每穗粒數(shù)反之，原因主要是復(fù)合肥中養(yǎng)分釋放的速度大于緩控釋肥和有機無機復(fù)混肥［23-24］，復(fù)合肥所含養(yǎng)分主要促進(jìn)了分蘗的發(fā)生，而緩控釋肥和有機無機復(fù)混肥主要促進(jìn)了穎花的形成。與不施氮肥相比，3種施肥處理下兩季水稻的產(chǎn)量、氮素農(nóng)學(xué)效率和氮素偏生產(chǎn)力均無顯著差異，說明在各處理相應(yīng)的有效養(yǎng)分（N、P2O5、K2O）施用總量相同的情況下，來自不同肥源的氮素不會顯著影響水稻產(chǎn)量。但由于肥料成本和用工成本差異，單位面積稻谷生產(chǎn)的利潤可能有所不同。

4 結(jié)論

在兩優(yōu)1208作為中稻-再生稻種植條件下，在N、P2O5和K2O施 用 量 分 別 為120、63和135 kg/hm2時，本試驗研究有如下主要結(jié)論：

（1）對于再生季水稻產(chǎn)量，基施有機無機復(fù)混肥的效果最好，其次是基施緩控釋復(fù)合肥。

（2）分別以基施復(fù)合肥、有機無機復(fù)混肥、緩控釋復(fù)合肥為主，并追施氮、鉀肥，對兩優(yōu)1208的生育期無明顯影響，也對兩季水稻總產(chǎn)和氮肥利用率的影響均不顯著。

（3）基施復(fù)合肥有利于促進(jìn)頭季稻前中期生長，基施緩控釋復(fù)合肥可促進(jìn)頭季稻后期和再生季水稻的生長，基施有機無機復(fù)混肥可促進(jìn)再生季水稻的生長。