作物杂志,2024, 第5期: 152–158 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.05.022

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

控灌施肥对寒地粳稻生长及产量和品质的影响

李洪亮1(), 孙玉友1, 魏才强1, 刘丹2, 解忠1, 程杜娟1, 曲金玲1, 宋泽1, 孟祥海1, 赵云彤1, 时新瑞1   

  1. 1黑龙江省农业科学院牡丹江分院,157041,黑龙江牡丹江
    2遵义师范学院生物与农业科技学院,563006,贵州遵义
  • 收稿日期:2023-03-02 修回日期:2023-04-11 出版日期:2024-10-15 发布日期:2024-10-16
  • 作者简介:李洪亮,主要从事水稻遗传育种及栽培研究,E-mail:xplusr@126.com
  • 基金资助:
    黑龙江省重点研发计划(GA21B002);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-01-60)

Effects of Controlled Irrigation and Fertilization on Growth, Yield and Quality of Japonica Rice in Cold Region

Li Hongliang1(), Sun Yuyou1, Wei Caiqiang1, Liu Dan2, Xie Zhong1, Cheng Dujuan1, Qu Jinling1, Song Ze1, Meng Xianghai1, Zhao Yuntong1, Shi Xinrui1   

  1. 1Mudanjiang Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Mudanjiang 157041, Heilongjiang, China
    2College of Biology and Agriculture, Zunyi Normal University, Zunyi 563006, Guizhou, China
  • Received:2023-03-02 Revised:2023-04-11 Online:2024-10-15 Published:2024-10-16

摘要:

以黑龙江省主栽粳稻品种绥粳18为试验材料,通过精确控灌,明确了寒地粳稻不同生育期氮肥施用量及施用比例对水稻产量和品质的影响。 结果表明,在W1(7.5×103m3/hm2)和W2(6.0×103 m3/hm2)2种灌溉方式下,不同氮肥施用量及施用比例对水稻叶片相对叶绿素含量、植株干物质重、产量及稻米品质的影响不同。当氮肥施用量为140 kg/hm2,基、蘖、穗、粒肥施用比例为4:3:2:1时,水稻最终干物质重最大且产量最高,W1和W2灌溉方式下产量分别为9675.9和9722.2 kg/hm2,食味评分分别达到了83和85。本研究表明,在节水灌溉模式(6.0×103 m3/hm2)下,调控氮肥施用总量及施用比例,是使水稻获得高产和有效改善稻米品质的有效措施,同时应充分考虑施氮量和施肥比例对水稻产量以及灌溉方式和施氮量对水稻品质存在的互作 效应。

关键词: 控灌, 氮肥, 粳稻, 产量, 品质

Abstract:

Suijing 18, the main japonica rice variety in Heilongjiang, was used as experimental material. The effects of nitrogen application rate and proportion on yield and quality of japonica rice in cold region at different growth stages were studied by precise irrigation control. The results showed that the effects of nitrogen application rate and proportion on relative chlorophyll content, dry matter weight, yield and rice quality were different under W1 and W2 irrigation modes. When the application rate of nitrogen fertilizer was 140 kg/ha, and the application ratio of basal, tiller, spike and grain fertilizer was 4:3:2:1, the final dry matter weight of rice was the largest and the yield was the highest. The yield of rice under W1 and W2 irrigation modes were 9675.9 and 9722.2 kg/ha, respectively, and the taste score was 83 and 85, respectively. The results showed that regulating the total amount and proportion of nitrogen application was an effective measure to improve rice yield and quality under water-saving irrigation (6.0×103 m3/ha). At the same time, the interaction effects of nitrogen application rate and fertilizer ratio on rice yield, irrigation mode and nitrogen application rate on rice quality should be fully considered.

Key words: Control irrigation, Nitrogen fertilizer, Japonica rice, Yield, Quality

表1

水稻不同生育时期灌溉水量

处理
Treatment
总量
Total
泡田定额
Soaking
field quota
返青期
Regreening
period
分蘖期Tillering stage 拔节―孕穗期
Jointing-
booting stage
抽穗―灌浆期
Heading-
filling stage
黄熟期
Yellow
maturity
前期
Early stage
中期
Middle stage
末期
Late stage
W1 7500 1500 1次,600 1次,600 2次,1200 晒田 3次,1800 3次,1800 0
W2 6000 1500 1次,450 1次,450 2次,900 晒田 3次,1350 3次,1350 0

图1

水稻不同生育时期叶片SPAD值 同一灌溉处理,不同大、小写字母分别表示在1%和5%水平上差异显著,下同。

图2

水稻不同生育时期地上部干物质重

表2

水稻产量及其构成因素

灌溉方式
Irrigation
method
处理
Treatment
株高
Plant height
(cm)
穗长
Panicle
length (cm)
有效穗数
Number of
panicles (/m2)
穗粒数
Number of spikelets
per panicle
结实率
Seed-setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
小区产量
Plot yield
(kg)
产量
Yield
(kg/hm2)
比对照增产
Increase production
ratio (%)
W1 N0 93.3fE 14.6fF 199.8iH 87.3fF 92.5dC 28.6bAB 7.1jJ 3287.0jJ
N1R1 100.5eD 17.0deDE 313.6hG 111.7eE 94.8bAB 28.5bAB 17.5hH 8101.9hH 146.5
N1R2 100.2eD 16.9eE 318.0gF 110.7eE 95.0bAB 28.4cB 17.2iI 7963.0iI 142.3
N1R3 100.5eD 17.1dCDE 312.3hG 115.7dD 95.7aA 28.7aA 18.0gG 8333.3gG 153.5
N2R1 104.2cdBC 17.4cBC 358.0bB 118.7cC 93.2cC 27.9dC 20.4bB 9444.4bB 187.3
N2R2 103.8dC 17.2cdCD 360.1aA 117.3cdCD 92.9cdC 27.9dC 19.8cC 9166.7cC 178.9
N2R3 104.5cB 17.4cBC 352.7cC 121.3bB 94.6bB 28.4cB 20.9aA 9675.9aA 194.4
N3R1 107.1abA 18.0aA 346.0fE 124.3aA 88.2eD 27.1fE 18.9eE 8750.0eE 166.2
N3R2 106.6bA 17.7bB 349.9dD 121.7bB 86.5fE 26.9gF 18.6fF 8611.1fF 162.0
N3R3 107.2aA 18.0aA 347.6eE 126.0aA 88.8eD 27.5eD 19.4dD 8981.5dD 173.2
W2 N0 95.3gF 14.8hG 195.0gF 88.7gF 92.5eD 28.6bB 7.2jJ 3333.3jJ
N1R1 100.9eE 17.1fgF 306.8fE 116.7fE 95.0bB 28.9aA 17.6hH 8148.1hH 144.4
N1R2 100.4fE 17.0gF 307.7fE 116.0fE 94.7bcB 28.5bB 17.2iI 7963.0iI 138.9
N1R3 100.5fE 17.3efEF 307.5fE 118.7eD 96.9aA 28.9aA 18.1gG 8379.6gG 151.4
N2R1 104.5cdCD 17.7cdCD 350.0aA 122.7dC 94.3cBC 28.3cC 20.6bB 9537.0bB 186.1
N2R2 104.2dD 17.5deDE 342.9dC 121.7dC 93.7dC 28.2cC 19.9cC 9213.0cC 176.4
N2R3 104.9cC 17.9cC 346.0cB 125.0cB 94.2cBC 28.5bB 21.0aA 9722.2aA 191.7
N3R1 107.2aAB 18.7aAB 347.2bB 126.3bB 87.7gF 27.2eE 19.0eE 8796.3eE 163.9
N3R2 106.7bB 18.5bB 341.8eCD 125.0cB 87.3gF 27.2eE 18.7fF 8657.4fF 159.7
N3R3 107.5aA 18.8aA 340.8eD 128.3aA 88.9fE 27.7dD 19.7dD 9120.4dD 173.6

表3

稻米蛋白质和直链淀粉含量及食味评分

灌溉方式
Irrigation
method
处理
Treatment
蛋白质含量
Protein
content (%)
直链淀粉含量
Amylose
content (%)
食味评分
Taste
score
W1 N0 6.3hH 19.03aA 88aA
N1R1 6.7fF 18.07dD 83cC
N1R2 6.6fgFG 18.10cC 84cC
N1R3 6.5gG 18.23bB 85bB
N2R1 7.5dD 17.67gG 82dD
N2R2 7.3eE 17.72fF 82dD
N2R3 7.3eE 17.84eE 83cC
N3R1 8.3aA 17.03jJ 78gF
N3R2 8.2bB 17.14iI 79fF
N3R3 8.0cC 17.27hH 81eE
W2 N0 6.1gG 19.07aA 90aA
N1R1 6.5dDE 18.23cC 85cC
N1R2 6.4eEF 18.23cC 85cBC
N1R3 6.3fF 18.37bB 86bB
N2R1 6.7cC 18.08eD 83dE
N2R2 6.6cCD 18.11dD 84dDE
N2R3 6.5deE 18.24cC 85cCD
N3R1 7.4aA 17.66hG 82eF
N3R2 7.3bB 17.71gF 82eF
N3R3 7.3bB 17.82fE 83dE

表4

水肥因子对水稻产量和品质影响的互作分析

性状
Trait
变异来源
Sources of
variation
平方和
Sum of
squares
自由度
df
均方
Mean
square
F
F-value
P
P-value
产量
Yield
区组 0.8470 2 0.4235 61.8108 0.0001
W因子 0.1667 1 0.1667 24.3243 0.0001
N因子 73.6893 2 36.8446 5377.3243 0.0001
R因子 8.0459 2 4.0230 587.1351 0.0001
W×N 0.0411 2 0.0206 3.0000 0.0631
W×R 0.0311 2 0.0156 2.2703 0.1187
N×R 0.2252 4 0.0563 8.2162 0.0001
W×N×R 0.0444 4 0.0111 1.6216 0.1914
误差 0.2330 34 0.0069
总和 83.3237 53
品质
Quality
区组 3.5926 2 1.7963 10.6387 0.0003
W因子 54.0000 1 54.0000 319.8194 0.0001
N因子 138.4815 2 69.2407 410.0839 0.0001
R因子 23.5926 2 11.7963 69.8645 0.0001
W×N 7.0000 2 3.5000 20.7290 0.0001
W×R 0.1111 2 0.0556 0.3290 0.7219
N×R 0.9630 4 0.2407 1.4258 0.2466
W×N×R 0.2222 4 0.0556 0.3290 0.8565
误差 5.7407 34 0.1688
总和 233.7037 53

表5

因子N和R各水平间差异显著性检验

因素
Factor
产量均值(kg/小区)
Mean value of yield (kg/plot)
品质均值
Mean value of quality
N1 17.5833cC 84.7222aA
N2 20.4444aA 83.2222bB
N3 19.0500bB 80.8333cC
R1 19.0000bB 82.2778cC
R2 18.5667cC 82.6667bB
R3 19.5111aA 83.8333aA
[1] 陈露. 江苏不同年代中粳稻品种对施氮量的响应及其生理机制. 扬州: 扬州大学 2014.
[2] 习敏, 季雅岚, 吴文革, 等. 水稻食味品质形成影响因素研究与展望. 中国农学通报, 2020, 36(12):159-164.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191000732
[3] Alcantara J M, Cassman K G, Consuelo M P, et al. Effects of late nitrogen fertilizer application on head rice yield, protein content, and grain quality of rice. Cereal Chemistry, 1996,73:556-560.
[4] 高士杰. 作物株型改良的增产效用. 东北农业科学, 1999(2):23-24.
[5] 贾力群. 黑龙江省垦区二早水稻区域试验品种产量及产量构成的综合评价. 哈尔滨: 东北农业大学 2018.
[6] 金传旭, 钟芹辅, 黄大英, 等. 栽插密度与穴栽苗数对水稻产量及其构成因素的影响. 贵州农业科学, 2012, 40(4):85-87.
[7] 吕彬. 寒地早粳品种对稻米品质的影响. 中国农学通报, 2007, 23(8):130-135.
[8] 崔远来, 李远华, 余峰. 水稻高效利用水肥试验研究. 灌溉排水, 2001, 20(1):20-24.
[9] 邱玉秀. 施氮量对水稻纹枯病影响的数学模型研究. 广西植保, 2011, 24(1):5-7.
[10] 卓鑫鑫. 施氮总量和穗肥施氮量对优质食味水稻产量和氮肥利用率的影响. 扬州: 扬州大学 2022.
[11] 宋成艳. 寒地水稻稻瘟病发生规律研究. 哈尔滨: 东北农业大学 2007.
[12] 胡时友, 刘凯, 马朝红, 等. 中微量元素肥料配合施用对水稻生长和产量的影响. 湖北农业科学, 2016, 55(20):5196-5198,5206.
[13] 赵灿, 刘光明, 戴其根, 等. 氮肥对水稻产量、品质和氮利用效率的影响研究进展. 中国稻米, 2022, 28(1):48-52.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2022.01.010
[14] 王时幻. 水稻氮肥运筹试验. 现代化农业, 2006(6):14-15.
[15] 王丽妍, 杨成林, 徐惠风. 氮肥运筹对寒地水稻生长及产量的影响. 东北农业科学, 2017, 42(5):15-19.
[16] 姜红芳, 郭晓红, 胡月, 等. 氮肥运筹对苏达盐碱地水稻品质的影响. 西南农业学报, 2019, 32(6):1223-1229.
[17] 陈新. 水稻高产影响因素分析. 农业开发与装备, 2015(5):37.
[18] 徐春梅, 王丹英, 邵国胜, 等. 施氮量和栽插密度对超高产水稻中早22产量和品质的影响. 中国水稻科学, 2008, 22(5):507-512.
[19] 崔月峰, 孙国才, 卢铁钢, 等. 氮肥运筹对超级稻铁粳7号产量形成及品质的影响. 湖北农业科学, 2013, 52(8):1760-1763,1767.
[20] 陈温福, 徐正进. 水稻超高产育种理论与方法. 北京: 科学出版社, 2007.
[1] 郝青婷, 高伟, 张泽燕, 闫虎斌, 朱慧珺, 张耀文. 铁肥施用对绿豆产量和籽粒含铁量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 105–109
[2] 孙光旭, 刘莹, 王欣怡, 孔德庸, 韦娜, 邢力文, 郭伟. 群体密度和黄腐酸对芸豆产量及籽粒营养品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 110–118
[3] 王珊珊, 杨宇蕾, 刘飞虎, 杨阳, 汤开磊, 李涛, 牛龙江, 杜光辉. 多效唑喷施浓度和时期对工业大麻花叶产量和大麻二酚含量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 119–124
[4] 黄渝岚, 刘文君, 李艳英, 周佳, 周灵芝, 劳承英, 李素平, 申章佑, 韦本辉. 木薯田间作不同密度南瓜对作物产量、经济效益及土地生产力的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 125–130
[5] 田琴琴, 卓乐, 陈娜娜, 郑德超, 吴小京, 喻鹏, 陈平平, 易镇邪. 钙镁水滑石施用方式对双季稻糙米镉含量与土壤特性的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 131–139
[6] 穆建国, 王鹏, 柳延涛, 崔佳伟, 陈燕芳, 万素梅, 陈贵红. 不同收获期对食葵商品性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 146–151
[7] 曹少娜, 吴利晓, 关耀兵, 王克雄. 不同生物菌肥种类及用量对青花菜产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 159–166
[8] 李俊志, 王晓东, 窦爽, 辛宗绪, 吴宏生, 周宇飞, 肖继兵. 低氮条件下L-色氨酸对高粱生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 175–180
[9] 刘子琛, 尚李岩, 叶佳雨, 盛添, 李瑞杰, 邓俊, 田小海, 张运波, 黄礼英. 增密减氮栽培对杂交籼稻稻米品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 194–203
[10] 周琦, 吴芳, 王振龙, 徐志鹏, 邓超超, 施志国, 张靖, 宿翠翠, 余亚琳, 周彦芳. 氮肥与生物炭互作对设施番茄生长及根结线虫病害的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 212–219
[11] 路佳慧, 王爽, 李云, 郭振清, 王健, 韩玉翠, 林小虎. 减量施氮对春小麦不同器官氮肥利用及籽粒品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 220–227
[12] 周雪, 韩芳, 苏乐平, 李星星, 牛宏伟, 郭玮, 袁宏安. 种植密度对春谷农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 241–246
[13] 董明宇, 郑宏峰, 朱哲. 不同胚乳表型对高粱农艺性状及产量的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 29–34
[14] 何嘉辉, 李艳锋, 严天泽, 张选文, 秦鹏, 郭进有, 王凯, 刘雄伦, 杨远柱. 氮肥减施对超级稻玮两优8612产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 73–79
[15] 王一帆, 林涛, 王冬, 王新翠, 张昊, 刘海军, 陈茂光, 汤秋香. 生物降解地膜和灌溉定额对棉田土壤水热特性的影响[J]. 作物杂志, 2024, (5): 86–95
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!