稻—油免耕复种连作施肥模式及减量施肥效应研究
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摘要：为了建立适合湖北省稻-油复种连作制度的高产、高效和保护性、环保型生产技术体系， 2008-2010年在安陆市棠棣镇开展了水稻-油菜复种连作双免耕秸秆还田系统作物合理施肥模式及减量施肥效应试验。结果表明，在相同施肥量和基肥追肥比例条件下两种作物产量随追肥次数的增加而提高；水稻在返青期、分蘖初期和拔节期进行3次追肥，可促进分蘖成穗、幼穗分化以及子粒灌浆充实而实现水稻高产；油菜在间苗、定苗后及12月上中旬进行3次追肥，可促进角果和子粒的形成及子粒充实而实现油菜高产；在当前习惯施肥水平基础上水稻氮、磷肥减量8%～10%、油菜氮磷钾肥减量9%～10%，如实行3次追肥模式可获得高于或相当于当前习惯施肥模式的经济产量和生产效益，从而达到增产增收和节本目的，并可降低农田受化肥污染的风险。
关键词：稻-油复种；免耕；秸秆还田；施肥模式；施肥效应
中图分类号：S511.48；S565.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）20-4870-05
Studies on Modes of Fertilization and the Effects of Fertilization Reduction in Minimum-Tilled Double Cropping System of Rice-Oilseed Rape
WANG Ji-an1，WEI Zong-lin2，YANG Te-wu3，ZHANG Si-song4，WU Jiang-sheng3，XU Zu-hong2，
FEI Hua-ping2，LI Xiao-feng2，LIU Yu-peng2
（1.Xiaogan Academy of Agricultural Sciences， Xiaogan 432000， Hubei， China；
2.Anlu Agricultural Bureau， Anlu 432600， Hubei， China；
3. College of Plant Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China；
4. General Station of Agricultural Technology Extension of Hubei Province， Wuhan 430070， China）
Abstract： In order to establish a high-yield， efficient and conservational and environment-friendly fertilization technology for double-cropping system of rice-oilseed rape in Hubei province， appropriate fertilization modes and the effects of fertilization reduction under the conditions of minimum tillage and straw mulch were studied in Tangli township， Anlu city from 2008 to 2010. The results showed that the yield of these two crops was raised by increasing the frequency of topdressing without changing the fertilization amount and the base to dressing ratio. High yield of rice was achieved by topdressing three times during the stage of returning green early tillering and jointing， which can promote tiller-earing， young spike differentiation and grain filling. For high yield of oilseed， topdressing three times after seedling thinning and final singling and during the early or middle of December can enhance the formation of pods and grains and grain filling. Compared with current level of fertilizer used， the usage of nitrogen and phosphate fertilizer for rice was reduced by 8% to 10% and the amount of nitrogen， phosphate and potassium fertilizer used for oilseed was reduced by 9% to 10%. By adopting the three-times-topdressing method， higher or equal yield and production efficiency can be achieved， comparing with current fertilizer mode. Meanwhile， the former mode can reduce the cost and decrease the risk of fertilizer pollution in farmland.
Key words： rice-oilseed rape double cropping； minimum tillage； straw mulch； mode of fertilization； effect of fertilization
稻-油复种连作是长江中下游地区一种重要的耕作制度。在我国人口持续增长而耕地面积不断减少、从事农田作业的劳动力越来越少的形势下，如何有效地发挥稻-油复种连作系统的生产潜力、实现农作资源的高效利用，以及降低农作生产的劳动强度和减轻农作过程对环境的负面影响，已成为我国农业可持续性发展的一个重要内容。稻-油复种免耕是将免耕和水稻-油菜复种制度结合后产生的一种新型耕作方式[1]。在现代农业生产中，少免耕及残茬覆盖、还田在改善生态环境、培肥地力、提高作物产量和提高资源利用效率等方面的作用已越来越受到人们的关注[2]。适宜施肥是作物高产栽培的重要技术内容，前人已开展了大量研究。曾家玉等[3]连续4年的试验表明，在稻-油免耕复种连作系统实行秸秆还田可明显提高油菜、水稻产量。钟干清[4]对免耕晚稻的研究表明，氮肥采用基肥与分蘖肥、穗肥、粒肥相结合时产量和经济效益最高。稻田免耕后由于养分趋向于在土壤表层聚集[5]，施氮量超过一定范围时将导致水稻的氮素利用率下降，并可能造成水土污染日趋严重等问题[6，7]。吴玉林等[8]、邹序安等[9]、刘雪基等[10]和邹娟等[11]研究了稻田免耕油菜适宜施肥技术，结果表明，在氮肥用量为180 kg/hm2的条件下，50%氮肥用作基肥、50%氮肥用于苗期和抽薹期追肥时其产量和效益较优。然而，有关稻-油两熟制双免耕秸秆还田条件下合理施肥的研究还鲜见报道。同时，湖北省目前水稻生产中存在氮肥施用量偏高、追肥次数少等问题，绝大多数农户将氮肥以基肥或基肥与分蘖期追肥施入，导致产量和肥料利用率低下[12]。鉴于此，本研究在安陆市开展了两轮的稻-油免耕复种系统合理施肥模式及减量施肥效果定位试验，旨在为推广这一新型耕作模式建立高产、高效施肥技术体系。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验分两轮进行，试验地前茬为油菜。第一轮试验期为2008年4月至2009年5月，第二轮试验期为2009年5月至2010年5月。试验地土壤为近代河流冲积的灰潮沙泥土，耕层土壤容重1.27 g/cm3、孔隙度51.8%；土壤pH 7.7，有机质29.51 g/kg，全氮1.34 g/kg，全磷1.68 g/kg，全钾20.50 g/kg，碱解氮149.4 mg/kg，速效磷8.9 mg/kg，速效钾101.0 mg/kg。
1.2 试验品种
试验水稻品种为扬两优6号，油菜品种为华油杂9号。
1.3 试验设计
试验采用裂区设计，在参考当地习惯施肥量和施肥模式的基础上设置施肥量和追肥次数两种处理。主区为施肥量，设4种水平；副区为追肥模式，设3种水平（表1）。试验随机排列，3次重复。小区面积20 m2，小区间筑埂包膜确保不透水，周围设保护区。氮肥施用方式见表1。磷肥全部基施，钾肥除在分蘖期追施6 kg（K2O）/hm2外其余基施。油菜试验加施15 kg/hm2硼砂作基肥。基肥用复合肥（15-15-15）和尿素，追肥为尿素和氯化钾。
1.4 试验方法
1.4.1 水稻试验 第一轮试验按当地常规方法进行育秧，2008年4月16日播种；第二轮试验按旱育抛寄两段育秧法育秧，2009年4月20日播种。
大田实行免耕和秸秆还田法栽培。大田移栽秧苗前喷施灭生性除草剂，淹水浸泡3 d（第二轮试验为10 d）后均匀撒入15～20 cm长度油菜秸秆3 750 kg/hm2，继续淹水浸泡8 d后施入基肥。
第一轮试验大田经机械耕整后于5月28日人工移栽秧苗，每穴2苗，行距26.7 cm，株距15.0 cm，折合每公顷基本苗约66万株。第二轮试验采用免耕人工抛秧移栽，于5月23日抛秧，每公顷基本苗约169万株。按常规方法进行管理。
1.4.2 油菜试验 油菜按免耕直播、秸秆覆盖法栽培。播种前3 d，大田喷施灭生性除草剂后撒施基肥。第一轮试验采用人工撒播，于9月29日播种，第二轮试验采用人工穴播，于9月28日播种，播量均为3 kg/hm2。播后行间均匀覆盖6 000 kg/hm2稻草并沟灌湿润土壤。6叶期定苗，第一轮试验种植密度21.6万株/hm2，第二轮试验种植密度25.5万株/hm2。按当地常规方法进行管理。
1.5 调查测定项目
在试验过程中，调查不同处理作物生长发育状况；收获期测定不同处理作物产量、分析生产效益，取样考察作物产量构成因素。
2 结果与分析
2.1 施肥模式对水稻产量及构成因素的影响
两轮试验的水稻均于9月8～9日成熟，第一轮试验全生育期为145～146 d；第二轮试验全生育期为141～142 d。在两轮试验中，减量施肥Ⅱ和减量施肥Ⅲ处理的生育进程均缩短1 d。
方差分析结果表明，在第一轮试验中，水稻产量在施肥量处理间达差异显著水平，但追肥次数及其与施肥量处理的交互作用未达到差异显著水平；在第二轮试验中，水稻产量在施肥量和追肥次数处理间均达差异显著水平，但施肥量与追肥次数处理的交互作用未达到差异显著水平，说明施肥量是影响稻-油免耕复种连作系统水稻产量的主要因素，追肥次数在一定条件下也有明显影响。表2结果显示，在两轮试验中，随着施肥量的减少，水稻平均产量呈下降趋势，常量施肥处理与减量施肥Ⅰ相比差异不显著，但两处理显著高于减量施肥Ⅱ和Ⅲ的处理；在追肥次数处理中，水稻产量随追肥次数的增加而明显提高，3次追肥处理的平均产量显著高于2次和1次追肥处理。
图1为第一轮试验水稻产量结果。结果显示，在所有施肥处理中，以常量施肥3次追肥处理产量最高，为8 683.5 kg/hm2，但与常量施肥的1次和2次追肥、减量施肥Ⅰ的2次和3次追肥处理及减量施肥Ⅱ的3次追肥处理间差异未达显著水平；产量最低者为减量施肥Ⅲ的1次追肥处理，为7 000.0 kg/hm2，但三种减量施肥的不同追肥次数处理间差异不显著。产量构成因素考察结果表明，产量较高的常量施肥水平的3次追肥和2次追肥处理的单位面积有效穗数、每穗总粒数和实粒数及千粒重均较高，而产量较低的减量施肥Ⅲ的1次追肥和2次追肥及减量施肥Ⅱ的1次追肥处理的每穗总粒数和实粒数及千粒重均较低。
图2结果显示，在第二轮试验中以常量施肥水平3次追肥处理产量最高，达10 225.0 kg/hm2，显著高于其他处理；产量最低者为减量施肥Ⅲ中的1次追肥处理，但与减量施肥Ⅲ的另两种追肥处理和减量施肥Ⅱ不同追肥处理，以及减量施肥Ⅰ的1次追肥处理间产量差异不显著。产量构成因素考察显示，产量最高的常量施肥3次追肥处理单位面积有效穗数、每穗实粒数及千粒重最高，而减量施肥Ⅲ的1次追肥和2次追肥处理的单位面积有效穗数、每穗实粒数及千粒重最低。
以上说明，在稻-油免耕复种连作系统中不同施肥模式主要通过影响水稻分蘖成穗、幼穗分化以及子粒灌浆充实而影响水稻产量形成。
2.2 施肥模式对油菜产量及构成因素的影响
第一轮试验油菜于2009年5月30～31日成熟，全生育期为243～244 d，其中，减量施肥Ⅱ和Ⅲ处理的生育期缩短1 d；在第二轮试验中，因气温较常年偏低，油菜于2010年5月14日成熟，全生育期228 d，不同处理间生育期无明显差异。
方差分析表明，在两轮试验中，不同施肥量和追肥次数的处理间油菜经济产量达差异显著水平，但施肥量与追肥次数处理间交互作用不显著，说明施肥量和追肥次数对油菜产量均存在明显影响。表3结果显示，在第一轮试验中，随着施肥量的减少，油菜平均产量呈显著下降趋势；在第二轮试验中，以减量施肥Ⅰ的平均产量最高，减量施肥Ⅲ的平均产量最低，减量施肥Ⅱ与常量施肥处理的平均产量相近。在两轮试验中，随追肥次数的增加油菜产量显著提高。
图3显示，在第一轮试验中，油菜产量最高者为常量施肥的3次追肥处理，为2 926.7 kg/hm2，显著高于除常量施肥2次追肥处理外的其他处理；产量最低者为减量施肥Ⅲ的1次追肥处理，显著低于除减量施肥Ⅲ的2次追肥和减量施肥Ⅱ的1次追肥处理外的其他处理。产量构成因素考察表明，常量施肥3次追肥和2次追肥处理的千粒重最大、角果粒数较多，而减量施肥Ⅲ的1次追肥和2次追肥处理的单株有效一级分枝数、有效角果数及千粒重均最低。
图4结果显示，在第二轮试验中，油菜经济产量以减量施肥Ⅰ的3次追肥处理产量最高，为2 245.0 kg/hm2，显著高于除减量施肥Ⅰ的2次追肥和1次追肥及常量施肥和减量施肥Ⅱ的3次追肥处理外的其他处理；产量最低者为减量施肥Ⅲ的1次追肥处理，显著低于除减量施肥Ⅲ的2次追肥处理和减量施肥Ⅱ的1次追肥处理外的其他处理。产量构成因素考察表明，减量施肥Ⅰ的3次追肥处理的单株有效角果数最多，千粒重较高，而在产量最低的减量施肥Ⅲ的1 次追肥处理中单株有效一级分枝数和有效角果数最低。
以上表明，在稻-油免耕复种连作系统实行合理施肥模式可促进油菜角果和子粒的形成，并可促进子粒充实，从而提高油菜产量。
2.3 不同施肥模式下周年作物生产效益分析
生产效益分析表明，不同施肥模式的作物生产效益存在明显差异（表4）。在两轮试验中，周年作物净产值均以常量施肥的3次追肥处理最高；在第一轮试验中，平均周年作物净产值随着施肥量的增加而提高，而在第二轮试验中以减量施肥Ⅰ处理最高；在相同施肥量下，周年作物净产值均随追肥次数的增加而提高（表4）。两轮试验表明，在减量施肥Ⅰ的施肥量基础上实行3次追肥，周年作物净产值接近甚至高于常量施肥1次追肥处理（表4），从而达到节本增效目的，并可降低农田化肥污染的风险。
在两轮试验中，水稻平均净产值随施肥量的增加而提高，净产值均以常量施肥的3次追肥最高，减量施肥Ⅲ中2次追肥处理最低（表4）。在第一轮试验中，在常量施肥和减量施肥Ⅱ处理中，随着追肥次数的增加水稻净产值提高；在减量施肥Ⅰ处理中以2次追肥处理净产值最高，在减量施肥Ⅲ处理中以3次追肥处理净产值最高；在第二轮试验中，在常量施肥处理中随着追肥次数的增加水稻净产值提高，而在其他减量施肥处理中均以3次追肥处理净产值最高（表4）。
表4分析表明，在第一轮试验中，油菜平均净产值随施肥量的增加而上升，而在第二轮试验中以减量施肥Ⅰ最高，减量施肥Ⅲ最低；在相同施肥量下，除第二轮试验的常量施肥处理外油菜净产值随追肥次数的增加而提高。在第一轮试验中，油菜净产值以常量施肥的3次追肥处理最高，而在第二轮试验中以减量施肥Ⅰ的3次追肥处理最高。
3 小结
在稻-油免耕复种连作和秸秆还田生产系统中，施肥量和追肥次数对作物产量具有明显影响。在相同施肥量和基施比的条件下，增加追肥次数可促进水稻和油菜增产，特别是水稻增施拔节孕穗肥、油菜增施腊肥的增产、增收效益较明显。合理的施肥模式可促进水稻分蘖成穗、幼穗分化及子粒灌浆充实而提高水稻产量，可促进油菜角果和子粒形成及子粒充实而提高油菜产量。在当前习惯施肥量基础上，水稻氮、磷肥施用量减少8%～10%并实行2次或3次追肥，油菜氮、磷、钾肥施用量减少9%～10%并实行3次追肥，可获得高于或相当于当前常规施肥模式的经济产量和生产效益，并可降低农田化肥污染的风险，有效消除农田秸秆污染。
参考文献：
[1] 田晋文，冯跃华，范乐乐，等.稻油复种免耕条件下杂交油菜养分吸收、分配及转移特性研究[J].农业现代化研究，2010，31（6）：750-753.
[2] 巩 杰，黄高宝，李延梅，等.少免耕耕作法的农田效应[J].耕作与栽培，2002（4）：13-14.
[3] 曾家玉，熊楚国，吴 平，等.稻田免耕水旱轮作对作物产量及土壤生态效应的影响[J].湖南农业大学学报，2009（8）：34-36.
[4] 钟干清.晚稻免耕栽培不同施肥方法试验初报[J].福建农业科学，2007（3）：59-60.
[5] 陈冬林，屠乃美，关广晟，等.水稻免耕栽培技术的研究与应用[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2006，32（5）：567-574.
[6] 梁天锋，莫润秀，曾 可，等.免耕水稻氮素利用与栽培调控研究进展[J].湖北农业科学，2009，48（2）：478-480.
[7] 姜新有，周江明.免耕单季稻施肥技术研究[J].浙江农业科学，2012（3）：293-299，420.
[8] 吴玉林，周桂清，邹应斌，等.稻田油菜免耕直播栽培施肥技术研究[J].作物研究，2004（3）：159-163.
[9] 邹序安，陆引罡.不同施肥量对稻田免耕油菜生育特性及产量的影响[J].贵州农业科学，2008，36（6）：27-28.
[10] 刘雪基，陈 震，朱志武，等.稻茬免耕直播油菜高产栽培技术研究[J].湖北农业科学，2013，52（9）：1995-1997.
[11] 邹 娟，鲁剑巍，李银水，等.直播油菜施肥效应及适宜用量研究[J].中国油料作物学报，2010，32（3）：418-423.
[12] 韩宝吉，石 磊，徐芳森，等.湖北省水稻施肥现状分析及评价[J].湖北农业科学，2012，51（12）：2430-2435.