水稻是重要的粮食作物之一，种植面积较大，产量较高，在保证粮食生产安全中具有重要地位[1-2]。近年来，部分耕地资源逐渐不适宜作物生产，部分稻田粮食生产能力呈下降趋势[3]。水稻产量受多种因素的影响，包括品种特性、气候条件、施肥技术、播期、种植密度和水肥管理等。其中肥料类型的选择及其施用量与水稻产量、环境污染等方面密切相关，一直是研究的重点。马晓晶等[4]研究表明，施用复合肥料能够提高水稻的灌浆速率；习敏等[5]在氮素穗肥对水稻籽粒灌浆的影响研究中指出，追施氮素穗肥能够使水稻提前灌浆，进而促进水稻增产。孙国峰等[6]、王延军等[7]研究指出，肥料的施用能提高水稻剑叶的叶绿素含量，进而提高植株光合能力。稻米的品质在施用有机无机肥料后也可以得到一定的改善[8-9]，在微量元素方面也有类似的研究[10-11]。大量研究表明施用肥料对水稻有增产作用[12-14]。本试验选用几种常见肥料，包括化肥、有机肥和活性硅钙肥料等，肥料用量采取多种施肥标准，以探究肥料种类及其用量在水稻生产中的应用效果，为水稻的高产栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验在江苏省盐城农垦农业科学研究所1#试验田（120°15′50″ E，33°40′31″26 N）开展。试验田块属亚热带季风气候，光照充足，气候适宜，年均气温15.4 ℃，年均降水量1 080 mm，年均日照时数2 160 h，无霜期225 d。试验田为稻麦两熟种植制度，前茬作物为大麦，土壤质地为壤性潮盐土，地势平坦，排灌方便。0～20 cm土壤基本理化性状：有机质24.2 g/kg，全氮1.84 g/kg，碱解氮120 mg/kg，速效磷18.5 mg/kg，速效钾98 mg/kg，pH 7.9。
1.2 供试材料
供试肥料：尿素（N 46%）、磷酸氢二铵（P 46%）和45%氯基复合肥（N:P:K为15:15:15）由江苏省农垦农业发展股份有限公司新洋分公司提供；有机肥由淮安市丰勤生物有机肥有限公司提供；活性硅钙肥由山东聊城金太阳生物化工有限公司提供。
供试品种：2803由江苏农垦大华种子公司提供，属迟熟中粳稻品种，在当地生育期160 d左右，具有品质优、适口性好等特点。
1.3 试验设计
试验设5个处理，大区处理（200 m2），不设重复，大区间用薄膜覆盖土埂隔离。采用7寸硬盘育秧，2023年5月12日机械流水线硬盘落谷，6月9日机械移栽，行株距25.0 cm × 12.4 cm，密度33万穴/hm2，每穴4～5棵苗。移栽秧龄5叶左右（5月31日），基肥在水田初整平时旋耕入土，移栽后7 d（6月16日）施第1次分蘖肥，移栽后14 d（6月23日）施第2次分蘖肥，倒4叶（7月15日）施促花肥，倒2叶（8月1日）施保花肥，水浆管理与病虫害防治同大田生产。各处理肥料种类及具体用量见表1。
表1 不同肥料种类与具体用量 (kg/hm2) |
| 处理 | 基肥 | 分蘖肥 | 促花肥 | 保花肥 | 总氮 |
|---|---|---|---|---|---|
| 空白（不施肥） | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| CK1（常规施肥） | 尿素150+二铵150 | 尿素450 | 尿素150+复合肥150 | 尿素75 | 429.00 |
| CK2（优化施肥） | 尿素75+复合肥375 | 尿素300 | 尿素135+复合肥150 | 尿素90 | 354.75 |
| A（有机无机肥配施） | 有机肥4 500+尿素55+复合肥375 | 尿素270 | 尿素116.7+复合肥150 | 尿素81 | 318.90 |
| B（活性硅钙肥） | 尿素75+复合肥375 | 尿素300 | 尿素135+复合肥150+活性硅钙肥225 | 尿素90 | 354.75 |
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1.4 测定项目与方法
1.4.1 灌浆速率
在水稻始穗时于每大区选择长势一致的10个稻穗，剪取后放入烘箱中烘干称重，同时记录各处理水稻总粒数，之后计算灌浆速率，每隔7 d测定1次，连续测定6次。
1.4.2 叶绿素
从水稻抽穗末期至成熟期，各处理随机挑选10穴水稻，每隔7 d用SPAD仪器测定水稻剑叶的叶绿素含量（SPAD值），连续测定7次。
1.4.3 产量和产量构成因素
于成熟期在各大区人工调查3个点（每个点10穴）水稻的有效穗数，之后对挑选出3穴水稻进行考种，对每穗水稻上的总粒数、瘪粒数进行计数。从各大区中挑选出长势均匀的地块进行割方测产，并从脱粒后的水稻中取样测定1 000粒水稻的重量。
1.4.4 品质
将稻谷晒干扬净后，取样品，参照GB/T 17891—1999《优质稻谷》标准测定稻米加工品质、蒸煮外观和米粒食味值等。
1.5 数据处理
采用Excel 2010软件处理数据、制表和绘图。
2 结果与分析
2.1 对水稻灌浆速率的影响
不同处理对水稻灌浆速率的影响如图1所示。各处理水稻灌浆速率均呈现先升后降的趋势，空白处理的水稻灌浆速率在不同时期均处于最低水平；除CK1处理外，其余处理的水稻灌浆速率均在始穗后14 d达到最高，以处理B最高。在始穗后14～28 d，处理B的水稻灌浆速率处于较高水平，其次是CK1处理，且该处理在始穗后21 d速率达到最高。处理A的灌浆速率处于中等水平，该处理的水稻灌浆速率在始穗后28～42 d较缓慢，在始穗后42 d处于较高水平。该品种水稻在试验田块种植，在始穗后14 d前后灌浆速率最高，处理A的水稻灌浆速率处于中等水平且下降速率最慢，延长了灌浆时间；CK1处理能够使水稻灌浆速率延迟达到峰值；处理B能够使水稻在灌浆中期的速率居于较高水平。
2.2 对叶绿素含量的影响
不同处理对水稻剑叶叶绿素含量的影响如表2所示。各处理水稻剑叶的叶绿素含量均以灌浆初期（8月28日）最高，之后呈逐渐下降趋势。在8月28日至10月9日（灌浆初期至末期），叶绿素含量以CK2处理和处理A较高，其次是CK1处理，空白处理的叶绿素含量处于较低水平。即处理A、CK2和CK1这3个处理的水稻光合作用能力较强，不施肥处理的水稻光合作用能力较弱。
表2 不同处理对水稻剑叶叶绿素含量（SPAD值）的影响 |
| 处理 | 8月 28日 | 9月 4日 | 9月 11日 | 9月 18日 | 9月 25日 | 10月 2日 | 10月 9日 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 空白 | 44.1 | 43.1 | 39.4 | 37.1 | 34.3 | 32.2 | 26.9 |
| CK1 | 45.6 | 43.6 | 43.4 | 43.0 | 42.1 | 37.5 | 36.0 |
| CK2 | 47.5 | 45.5 | 44.4 | 43.2 | 41.9 | 39.0 | 37.3 |
| A | 48.0 | 46.0 | 43.9 | 42.1 | 40.2 | 39.1 | 33.4 |
| B | 44.6 | 43.2 | 41.1 | 40.8 | 39.8 | 35.4 | 31.9 |
2.3 对产量及产量构成因素的影响
不同处理对水稻产量及产量构成因素的影响如表3所示。除空白处理外，其余处理总粒数和实粒数均保持较高水平，结实率以空白处理最高，其次是处理B；千粒重差异不大，以空白和CK1这2个处理较高；有效穗数以CK1和处理A较高，以空白处理较低；产量由高到低依次为处理A>CK1>处理B>CK2>空白。说明在处理A和CK1这2个处理的水稻产量较高，处理B水稻的实粒数和结实率较高，不施肥处理的水稻产量最低。
表3 不同处理对水稻产量及产量构成因素的影响 |
| 处理 | 总粒数/粒 | 实粒数/粒 | 结实率/% | 千粒重/g | 有效穗数/ （万穗/hm2） | 产量/ （kg/hm2） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 空白 | 93.6 | 91.5 | 97.8 | 30.3 | 258 | 8 140.2 |
| CK1 | 104.1 | 99.0 | 95.1 | 29.1 | 369 | 9 533.9 |
| CK2 | 107.2 | 102.2 | 95.3 | 28.9 | 351 | 9 148.7 |
| A | 108.2 | 104.2 | 96.3 | 28.5 | 360 | 9 549.8 |
| B | 107.9 | 104.5 | 96.8 | 28.8 | 354 | 9 151.7 |
2.4 对品质的影响
不同处理对水稻品质的影响如表4所示，水稻的糙米率、精米率和整精米率以CK1和处理A较高；垩白粒率和垩白度以CK1、CK2和处理A较低，外观品质较好，空白处理的稻米垩白粒率最高，外观品质较差。在食味品质方面，综合评分较高的是CK1（87.7）和处理A（89.2）。即CK1和处理A的水稻出米率较高，外观和食味品质较好。
表4 不同处理对水稻品质的影响 |
| 处理 | 糙米率/% | 精米率/% | 整精米率/% | 垩白粒率/% | 垩白 度/% | 蒸煮外观 | 口感 | 综合评分 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 空白 | 85.3 | 73.5 | 61.9 | 63.0 | 25.4 | 8.6 | 8.6 | 85.7 |
| CK1 | 85.9 | 76.6 | 72.8 | 38.0 | 11.6 | 8.8 | 9 | 87.7 |
| CK2 | 86.2 | 75.3 | 64.7 | 41.0 | 13 | 8.9 | 9.1 | 87.3 |
| A | 86.4 | 77.5 | 71.7 | 42.0 | 13.5 | 9.1 | 9.4 | 89.2 |
| B | 84.5 | 74.6 | 65.8 | 44.0 | 14.3 | 8.7 | 9 | 86.7 |
3 结论与讨论
胡香玉[15]研究指出，与不施肥相比，施用肥料能提高水稻的灌浆速率，本试验结果与此基本一致，在有机无机肥配施和活性硅钙肥施用处理下，水稻的灌浆速率峰值达到较高水平且灌浆时间延长。这可能是因为有机肥含有的养分全肥效长，在水稻生长后期还能提供充足的物质基础，利于灌浆；硅肥能够增强作物抗倒伏能力，加快发育，进而促进水稻灌浆结实。叶绿素含量在常规施肥、优化施肥及有机无机肥配施3个处理下处于较高水平，这与石鑫蕊等[16]研究结果基本一致，这可能是因为化肥和有机肥处理使水稻根系获得充足的养分，进而促进了地上部的生长，提高了水稻叶片的光合作用能力。汪本福等[17]研究发现，硅肥能促进水稻的光合作用，本试验结果与此不完全一致，这可能与种植水稻品种及种植条件存在差异有关。
从水稻产量构成来看，活性硅钙肥和有机无机肥配施处理能促进水稻长粒结实，这与郑信建[18]研究结果相似，即这2个处理的水稻灌浆速率保持在较高水平，且延长了灌浆时间，有利于其结实。各处理产量由高到低依次为有机无机肥配施>常规施肥>活性硅钙肥>优化施肥>不施肥。
综上，本试验选用化肥、有机无机肥和活性硅钙肥等肥料种类，设置多种施肥及用量方案，以探究肥料种类及其用量在水稻生产中的应用效果。在常规施肥和有机无机肥配施2种处理下，水稻的灌浆速率较高、光合作用能力较强，有效穗数和产量也较高，稻米品质较优。实践中常规施肥处理的施氮水平偏高，长期施用可能会对生态环境造成压力，综合考虑环保、水稻生长、产量及品质等因素，推荐采用有机无机肥配施方式，以促进水稻的生长发育，提高产量，保护环境。