硫酸钾镁肥不同施用方法对高原粳稻生理性状和产量的影响

戴红燕++华劲松++张荣萍++蔡光泽++苏解放++苏云龙++武阿聪

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.032

摘要：以楚粳28为试验材料，共设8个施肥处理：AX-硫酸钾镁肥作为底肥，1次性施入；BX-硫酸钾镁肥与农家肥作为底肥，1次性施入；AY-60%硫酸钾镁肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸钾镁肥；BY-60%硫酸钾镁肥与农家肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸钾镁肥；AZ-60%硫酸钾镁肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸钾镁肥，移栽后40 d施10%硫酸钾镁肥；BZ-60%硫酸钾镁肥与农家肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸钾镁肥，移栽后40 d施10%硫酸钾镁肥；CK1（对照1）仅施用农家肥作底肥；CK2（对照2）不施用任何肥料，研究其对高原粳稻生理性状和产量的影响。结果表明：在稻株生长后期，农家肥与硫酸钾镁肥配合施用能提高功能叶中叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸的含量及SOD酶活性，降低丙二醛含量，延缓叶绿素和可溶性糖的衰减，起到提高稻株抗逆、抗旱能力及延缓植株衰老的作用；硫酸钾镁肥60%作底肥，移栽后14 d追施硫酸钾镁肥40%的处理产量相对最高。因此，生产上建议施用 180 kg/hm2 硫酸钾镁、22 500 kg/hm2腐熟农家肥作底肥，移栽返青后14 d左右用硫酸钾镁肥120 kg/hm2作追肥。

关键词：硫酸钾镁肥；施用方法；高原粳稻；生理性状；产量

中图分类号： S511.2+20.6文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）10-0132-03

收稿日期：2016-01-07

基金项目：四川省科技厅2015年科技富民强县项目；四川省教育厅重点科研项目（编号：10ZA067）；四川省凉山州科技计划（编号：2011C-011）。

作者简介：戴红燕（1968—），女，四川成都人，硕士，研究员，主要从事农作物遗传育种及栽培技术研究。E-mail：xcxydhy@126.com。

通信作者：华劲松，硕士，研究员，从事农作物栽培技术及推广研究。E-mail：495347919@qq.com。凉山州地处云贵高原北部，是四川省主要的高原粳稻生产区，常年种植面积约40 000 hm2[1]，大部分分布在远离城市和厂矿、空气清新、灌溉水洁净、适宜种植有机水稻的地方。凉山州信赖农业公司在此建立了经有机认证的有机粳稻种植基地，但一直存在产量比传统种植方法低的问题，分析原因，可能与只施用农户自己堆沤的农家肥、某些矿物养分含量可能缺失或不足有关[2]。因此，增加施用有机肥的种类是一个重要的切入点，笔者引入通过有机认证的国安牌硫酸钾镁肥[3]开展系列研究。

目前，对硫酸钾镁肥的研究多集中在经济作物上[4-8]，且多是对硫酸钾镁肥的肥效及优势进行分析[4-10]。鲍赛红等研究验证了硫酸钾镁肥在水稻上的施用效果[11-14]，而对高原粳稻的研究主要集中在播种量、秧龄、移栽密度、光照、水分、温度等对产量和品质的影响[15-18]，但施用硫酸钾镁肥对高原粳稻植株的生理性状和产量影响还未见报道。本试验以硫酸钾镁肥单独施用、与农家肥配合施用以及施用总量相同而施用次数不同等为处理，研究其对稻株生长后期生理特性的影响，分析高原水稻的生理性状差异及产量变化，为粳稻有机生产中肥料施用技术的改进提供理论参考。

1材料与方法

1.1试验材料

国安牌硫酸钾镁天然矿物肥，获得有机产品认证，由扬州宝诺贸易有限公司提供，施用量为300 kg/hm2；以腐熟人畜粪为农家肥作底肥施入，施用量为22 500 kg/hm2。水稻品种为楚粳28号。

1.2试验处理

以施用硫酸钾镁（A）、硫酸钾镁肥与农家肥作底肥混合使用（B）为基础，分1次施入（X）、2次施入（Y）、3次施入（Z）这3种施肥方式，试验共设8个处理，分别为AX-硫酸钾镁肥作为底肥，1次施入；BX-硫酸钾镁肥与农家肥作为底肥，1次施入；AY-60%硫酸钾镁肥作底肥，移栽后 14 d 施40%硫酸钾镁肥；BY-60%硫酸钾镁肥与农家肥作底肥，移栽后14 d施40%硫酸钾镁肥；AZ-60%硫酸钾镁肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸钾镁肥，移栽后40 d施10%硫酸钾镁肥；BZ-60%硫酸钾镁肥与农家肥作底肥，移栽后14 d施30%硫酸钾镁肥，移栽后40 d施10%硫酸钾镁肥；CK1（对照1）仅施用农家肥作底肥；CK2（对照2）不施用任何肥料。

1.3试验方法

采用大田试验和盆钵试验2种方法。2013年，在西昌学院农场采用半径为14.5 cm、高为26.3 cm的盆钵种植，每钵盛入肥力中等的沙壤8 kg，按推荐用量折算，施入硫酸钾镁肥为2 g/钵，农家肥为150 g/钵；每钵播3穴，每穴2苗，每处理7钵，重复3次。2014年，在凉山州信赖农业公司有机粳稻生产基地进行大田种植，小区面积为12.07 m2，行距为17 cm，穴距为13 cm，每小区14行，每行39穴，每穴3苗，重复3次；小区田埂用厚型塑料布包裹，以防小区间的肥料渗透，每个小区设单独进排水口。试验中，除施肥外的其他栽培管理措施相同，且在同1 d内完成。试验过程中不施用化学合成肥料和农药，进行常规人工治虫和除草。

1.4测定内容与方法

1.4.1叶绿素含量的测定抽穗后每隔14 d，每处理固定3穴，用CI-310叶绿素测定仪测定主茎倒数3张完全展开叶的叶绿素含量，每张叶片测定上、中、下3个部位，取平均值。

1.4.2SOD酶活性、丙二醛、可溶性糖和游离脯氨酸的测定抽穗后每隔14 d，采适量剑叶，去除叶尖和叶基部，将叶片剪碎混匀，分别用氮蓝四唑法、硫代巴比妥酸比色法、蒽酮比色法、茚三酮法测定SOD酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量[19]。

1.4.3产量测定成熟收获前测定有效穗数，每处理取5穴进行室内考种。全部收割计产。

2结果与分析

2.1硫酸钾镁肥不同施用方法对叶绿素含量的影响

由图1可见，除处理CK2外，各处理水稻叶片的叶绿素含量在抽穗后14 d内变化很小，SPAD差值在0.05～1.15之间，抽穗14 d后出现明显下降；随着抽穗后天数的增加，处理CK1和只施用硫酸钾镁肥的A处理叶绿素含量相对较低，下降速度较快，SPAD下降幅度达16.15～18.22，而与农家肥配合施用的B处理叶绿素含量相对较高，下降速度较慢，SPAD下降幅度为11.48～13.29，相对较高的叶绿素含量为籽粒光合产物的积累奠定了良好的基础；未施任何肥料的处理CK2叶绿素含量相对最低，抽穗后一直呈下降趋势。施肥次数与叶绿素含量高低无明显的相关关系。

2.2硫酸钾镁肥不同施用方法对超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

由图2可见，各处理SOD酶的活性变化规律基本相似，即在抽穗后都有不同程度的增强，至14 d时SOD酶活性相对最强，后又逐渐降低，至成熟时降至最低；各处理间SOD酶的活性大小有明显差异，2种肥料配合施用的B处理明显高于其他处理，处理CK1高于只施用硫酸钾镁肥的A处理，处理CK2的SOD酶活性相对最低；对同样的施肥次数而言，施农家肥为底肥的水稻SOD酶活性大于未施农家肥的，处理AX、处理AY和处理AZ及处理BX、处理BY和处理BZ间水稻SOD酶活性差异较小。这反映硫酸钾镁肥与农家肥混合施用，更有利于提高水稻叶片SOD酶活性及延缓水稻叶片衰老。

2.3硫酸钾镁肥不同施用方法对丙二醛（MDA）含量的影响

由图3可见，抽穗后各处理的丙二醛含量都有明显升高；抽穗后同一时期，与农家肥配合施用的B处理丙二醛含量低于只施用硫酸钾镁肥的A处理和2个对照，处理CK1略低于A处理；处理CK2的丙二醛含量相对最高，在抽穗28 d后呈下降趋势，这可能与植株严重衰老有关；随着抽穗后天数的增加，B处理的MDA含量虽有增加，但较为缓慢，增加幅度为3.14～4.1 μmol/g，而A处理和CK1的MDA含量有较大幅度增加，达6.17～6.76 μmol/g；相同施肥情况下，施肥次数间的MDA含量大小为Y处理

2.4硫酸钾镁肥不同施用方法对组织中可溶性糖含量的影响

由图4可见，抽穗后各处理的可溶性糖含量均有一个上升过程，至抽穗14 d后开始下降，与农家肥配合施用的B处理整体降幅比较平缓，A处理下降幅度相对较大；同一时期的可溶性糖含量高低大致为处理B>处理CK1>处理A>处理CK2，这反映出B处理的稻株抗旱性较其他处理强；B处理下不同施肥次数间差异相对较大，在8.37～11.4 μg/g之间，而A处理差异相对较小，在3.5～6.12 μg/g之间；处理CK2的可溶性糖含量相对最低。

2.5硫酸钾镁肥不同施用方法对游离脯氨酸含量的影响

由图5可见，抽穗后随着生育进程的推进，各处理游离脯氨酸含量变化呈先升高后降低的变化规律，抽穗14 d时游离脯氨酸的含量达到最高，此时，各处理间的游离脯氨酸含量大小关系为处理BY>处理BZ>处理BX>处理CK1>处理AZ>处理AY>处理AX>处理CK2；抽穗14 d后，各处理游离脯氨酸含量逐渐减少；抽穗至稻成熟过程中，B处理的游离脯氨酸含量相对较高，处理CK1的游离脯氨酸含量高于A处

理，处理CK2的游离脯氨酸含量相对最低。

2.6硫酸钾镁肥不同施用方法对穗部性状和产量的影响

由表1可知，B处理的有效穗、穗长、穗分枝、实粒数、结实率、千粒质量等都优于A处理，其中，处理BY的产量相对最高，与其他处理间差异达极显著水平，BZ其次，也极显著高于除BY外的其他处理。BX产量虽位居第三，但与CK1差异未达极显著水平；A处理中的3个施肥方式，除有效穗、穗长和结实率达到显著差异水平外，其他性状未达到显著差异水平；处理CK2的穗部性状与A处理相近，但有效穗极显著低于其他处理，这导致其产量也极显著低于其他处理。

3结论与讨论

农家肥与硫酸钾镁肥配合施用，可在稻株生长后期提高功能叶中的叶绿素、可溶性糖和游离脯氨酸的含量以及SOD酶的活性，同时又能降低丙二醛的含量，并降低叶绿素和可溶性糖的衰减速度。该施用方法既提高了稻株的光合性能，又提高了植株的抗逆和抗旱能力，同时能起到延缓植株衰老的作用，稻谷产量也得到提高。硫酸钾镁肥与农家肥配合施用比单施1种肥料的稻株性状优、产量高，其原因是肥料混合施用完善了土壤中的养分种类，提高了有效养分的含量，且农家肥中的养分能在较长时间内持续释放，较好地满足了稻株在生长过程中特别是生长后期对养分的持续需求，延缓了叶片衰老，为水稻籽粒充实提供了保证，稻株长势好、抗逆性强，产量高。

在施肥总量相同的情况下，将硫酸钾镁肥按底肥和追肥分次施入，除能满足稻株在不同生长时期对养分的需求外，还能提高肥料的吸收利用率；而移栽后追施2次的处理产量低于追施1次的处理，可能与在分蘖盛期追施量减少，不能完全满足稻株的需求有关。单施硫酸钾镁肥的3个施肥处理间的产量差异相对较小，而与农家肥配合施用的3个处理间的产量差异相对较大，其原因可能是单施硫酸钾镁肥养分单一，特别是氮和磷严重不足，降低了叶绿素、蛋白质等的合成，稻株的光合能力及植株的正常生长受到抑制。只施农家肥的处理，由于其养分种类相对齐全，因此，其生理特性和产量表现比单施硫酸钾镁肥好。

在凉山州高原粳稻的种植中，农户应改变对农家肥的使用认识，增加有机肥料的种类，使供给稻株的养分更全面、更充足，并分次施入，以满足稻株生长对养分的需求。在有机水稻生产上建议施肥方法为180 kg/hm2硫酸钾镁和 22 500 kg/hm2 腐熟农家肥作底肥，移栽返青后14 d左右用120 kg/hm2硫酸钾镁肥作追肥施用，这可使稻株生长健壮，有利于获得较高的产量。

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