水稻精確施氮量的驗(yàn)證與氮素利用效率研究

符廣群　張宏華　劉愛萍　周大川　成　玉

摘要以中粳揚(yáng)輻粳8號(hào)為材料，研究不同施氮量對(duì)稻株吸氮和產(chǎn)量形成的影響，并對(duì)公式計(jì)算的總施氮量進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：植株吸氮量隨著施氮量的增加而增加，氮肥當(dāng)季利用率有一個(gè)適宜值，應(yīng)用斯坦福公式能較正確計(jì)算施氮量。試驗(yàn)獲得10.50t/hm²產(chǎn)量條件下，每100kg稻谷吸氮量為2.11kg，氮肥當(dāng)季利用率為42.0％。

關(guān)鍵詞水稻；不同施氮量；氮肥當(dāng)季利用率

中圖分類號(hào)S511.062文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)01-0166-02

氮素肥料用量及運(yùn)籌對(duì)水稻產(chǎn)量的影響至關(guān)重要，大面積生產(chǎn)上農(nóng)戶多憑經(jīng)驗(yàn)施肥，氮素施用量普遍偏高，結(jié)果往往達(dá)不到預(yù)期的產(chǎn)量，同時(shí)，還造成大量肥料流失，降低肥料利用率，破壞環(huán)境。因此，研究水稻的施氮量及其施用技術(shù)，旨在驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)施氮量的準(zhǔn)確性，為精確施氮提供理論和實(shí)踐依據(jù)。本試驗(yàn)每生產(chǎn)100kg稻谷所需的吸氮量高產(chǎn)區(qū)為2.10kg，空白區(qū)為1.60kg，氮肥當(dāng)季利用率40％的生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)輻粳8號(hào)10.50t/hm²目標(biāo)產(chǎn)量，依據(jù)作物施肥量公式：總施氮量=(目標(biāo)產(chǎn)量-基礎(chǔ)地力產(chǎn)量)×100kg稻谷吸氮量/肥料當(dāng)季利用率，并按斯坦福方程理論公式計(jì)算出水稻一生總施氮量，以基蘗肥與穗肥為5.5∶4.5的配比，確定基蘗肥用氮量，以此為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置一定的增減總施氮量處理?，F(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2007～2008年在江蘇省建湖縣上岡鎮(zhèn)黎明村農(nóng)田進(jìn)行，前茬小麥，2008年土壤全氮含量0.115％，堿解氮81.4 mg/kg，速效磷20.7mg/kg，速效鉀111.7mg/kg。品種為揚(yáng)輻粳8號(hào)，氮肥為尿素。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量10.50t/hm²，設(shè)8個(gè)處理，分別為：施氮肥217.80kg/hm²(A)、施氮肥264.60kg/hm²(B)、施氮肥311.25 kg/hm²(C)、施氮肥357.90kg/hm²(D)、施氮肥404.55 kg/hm²(E)、施氮肥171.15kg/hm²(F)；施氮肥140.10kg/hm²(G)和不施氮肥作空白對(duì)照(CK)。其中處理A～E氮肥基蘗肥∶穗粒肥為5.5∶4.5，處理F的氮肥全部作基蘗肥，處理G的氮肥全部作穗肥?；Y肥按8∶2分別于移栽前3d、移栽后7d施；穗肥分別在倒4葉、倒2葉等量施用。小區(qū)面積15m²(5m×3m)，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3試驗(yàn)方法

5月5日播種，肥床旱育，6月16日移栽，移栽葉齡7.2葉，單株帶蘗1.6個(gè)，栽插規(guī)格為25.0cm×13.3cm，雙本栽插。小區(qū)用薄膜包埂，單獨(dú)灌排，其他管理方法與大田相同。磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O)各150kg/hm²。

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

①葉齡。于四葉期開始標(biāo)記，直至抽穗。②莖蘗動(dòng)態(tài)。每小區(qū)定2點(diǎn)，每點(diǎn)10穴，移栽后每7d查1次，移栽期、N-n期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期普查100穴。③干物重和植株含氮量。在水稻各主要生育期，每小區(qū)取2穴代表性植株，分葉、莖鞘和穗，烘干稱重，并測(cè)植株各部器官的含氮率。④土壤速效氮。在水稻各主要生育期，每小區(qū)5點(diǎn)取耕作層(0～20cm)土樣，風(fēng)干混勻，用堿解擴(kuò)散法測(cè)定。⑤產(chǎn)量構(gòu)成因素和實(shí)產(chǎn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.1.1不同施氮量對(duì)產(chǎn)量的影響。由表1可知，處理B產(chǎn)量最高，達(dá)10.54t/hm²，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)產(chǎn)量。處理A、處理C產(chǎn)量差異不極顯著，其他各處理產(chǎn)量差異均呈極顯著水平。各處理產(chǎn)量順序?yàn)樘幚鞡＞處理C＞處理A＞處理D＞處理E＞處理F＞處理G＞CK。

2.1.2不同施氮量對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。由表1可知，同樣的施肥時(shí)期和施肥比例下，隨著施氮量的增加，有效穗數(shù)呈增加趨勢(shì)；成穗率呈下降趨勢(shì)；每穗粒數(shù)有下降的趨勢(shì)；施氮量少的千粒重較高，可能的原因是隨著施氮量增加，莖鞘貯藏物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)率下降，從而導(dǎo)致結(jié)實(shí)率和千粒重下降。

2.2不同施氮量對(duì)水稻吸氮特性的影響

2.2.1不同施氮量對(duì)不同生育階段水稻吸氮量比例的影響。由表2可知，施氮區(qū)處理(處理F、處理G除外)，移栽至N-n期、N-n至拔節(jié)期吸氮量占總吸氮量比例隨著氮肥用量的增加而增加，抽穗至成熟期吸氮量占總吸氮量的比例隨著氮肥用量的增加而降低。不同施氮量處理各生長(zhǎng)階段中拔節(jié)至抽穗期植株吸氮量占總吸氮量的比例最大，只施穗肥處理拔節(jié)至抽穗期植株吸氮量占總吸氮比例最高，達(dá)50.48％。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的處理B拔節(jié)至抽穗這一階段的氮素吸收量占總吸氮量的比例為40.35％，不是最高，但該處理各生育階段吸肥較為均衡，在抽穗至成熟階段仍吸收了46.65kg/hm²純氮，故實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)產(chǎn)量。這和高產(chǎn)群體質(zhì)量，研究高產(chǎn)栽培拔節(jié)至成熟期植株吸氮量占總吸氮量比例60％左右，非常吻合。

由表2表明，移栽至N-n期，一生只施基蘗肥處理的吸氮量比例最高為17.56％，比只施穗肥的10.04％高7.52個(gè)百分點(diǎn)。拔節(jié)至抽穗期，一生只施穗肥處理吸氮量比例最高為50.48％，比只施基蘗肥的39.42％高11.06個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.2不同施氮量對(duì)水稻的總吸氮量的影響。用CK(不施氮肥)的總吸氮量表示該田田塊土壤供氮量，就本試驗(yàn)而言，土壤基礎(chǔ)地力產(chǎn)量為6.73t/hm²，土壤供氮量為111.15kg/hm²，這比試驗(yàn)的估算值高15.15kg/hm²。施氮區(qū)總吸氮量隨氮肥用量的增加而上升，成熟期階段吸氮量受穗肥與基蘗肥互效應(yīng)影響外，其他各生育階段吸氮量隨施氮量的增加而增多(處理F、處理G除外)。施氮量最高的處理E(施404.55 kg/hm²)吸231.0kg/hm²，產(chǎn)量9.91t/hm²，說明吸氮量并不隨產(chǎn)量的增加而增加。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的處理B吸氮總量為222.30kg/hm²。

2.3不同施氮量處理的氮肥吸收利用狀況

2.3.1不同施氮處理的100kg稻谷需氮量。由表3可知，CK(不施氮肥)的100kg稻谷需氮量為1.65kg，與估算總施氮量時(shí)的1.60kg較為接近，說明在一定基礎(chǔ)地力產(chǎn)量水平范圍內(nèi)，同一品種在相同土壤類型下，基礎(chǔ)地力100kg稻谷需氮量是一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值。施氮區(qū)的100kg稻谷需氮量隨著施氮總量的增加而上升(處理F、處理G除外)，最高的處理E為2.33kg，產(chǎn)量?jī)H為9.91t/hm²，說明100kg稻谷需氮量達(dá)到這一數(shù)值時(shí)不太經(jīng)濟(jì)。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的處理B 100kg稻谷需氮量為2.11kg，接近2.10kg，表明揚(yáng)輻粳8號(hào)在目標(biāo)產(chǎn)量10.50t/hm²的需氮量220.50kg/hm²(100kg稻谷需氮量為2.10kg)這一臨界參數(shù)值來估算該品種的總施氮量是完全合理和可行的。

2.3.2不同施氮量處理的氮肥當(dāng)季利用率。由表3可知，氮肥當(dāng)季利用率隨施氮量的增加而下降(處理F、處理G除外)。實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量的處理B氮肥當(dāng)季利用率超過40％，達(dá)42.00％。這與2007年的試驗(yàn)結(jié)果是一致的。表明用40％的氮肥當(dāng)季利用率作為奪取目標(biāo)產(chǎn)量10.50t/hm²以上的臨界指標(biāo)確實(shí)是合理可行的。處理F(只施基蘗肥)表明該田的基肥階段利用率為37.60％，低于處理G(只施穗肥)穗肥階段利用率45.30％，說明適當(dāng)減少前期肥料投入量有利于提高肥料當(dāng)季利用率。

2.4施氮總量的驗(yàn)證

本試驗(yàn)再次證明了施氮總量的估算值與土壤供氮量是密切相關(guān)的，以2007年所得的3個(gè)基本參數(shù)為指導(dǎo)，確定了試驗(yàn)中的標(biāo)準(zhǔn)處理區(qū)(處理C)總施氮量為311.25 kg/hm²。由于本試驗(yàn)中所得的實(shí)際土壤供氮量為111.15 kg/hm²，比估算值高15.15kg/hm²，實(shí)際所需的施氮總量就低于估算值311.25kg/hm²。處理A施氮217.80kg/hm²，因肥料不夠，其產(chǎn)量未能達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量水平，為10.22t/hm²。處理B施氮264.60 kg/hm²，因肥料充足，所以實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)產(chǎn)量，為10.54t/hm²。

若以試驗(yàn)中所得的土壤供氮量111.15kg/hm²來計(jì)算，其他參數(shù)值不變(目標(biāo)產(chǎn)量10.50t/hm²，需氮量220.50kg/hm²，氮肥當(dāng)季利用率40％)達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量水平的總施氮量應(yīng)為273.30kg/hm²，與處理B的施氮總量264.60kg/hm²這一標(biāo)淮值接近。說明在該點(diǎn)土壤供氮量為111.15kg/hm²基礎(chǔ)上，施氮量降到264.60kg/hm²，即能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)量，這與實(shí)際生產(chǎn)也是相符的。

3結(jié)論與討論

(1)水稻基礎(chǔ)地力產(chǎn)量2年相差約750kg/hm²，土壤供

氮量相差15.0kg/hm²左右，基礎(chǔ)地力產(chǎn)量100kg稻谷需氮量變化在1.60～1.65kg，說明該品種在一定基礎(chǔ)地力產(chǎn)量范圍內(nèi)，100kg稻谷需氮量變化不大。

(2)目標(biāo)產(chǎn)量達(dá)10.50t/hm²以上的處理(處理B)100kg稻谷需氮量為2.11kg，因此該品種用10.50t/hm²目標(biāo)產(chǎn)量需氮量220.50kg/hm²這一參數(shù)估算總施氮量也是完全可行且準(zhǔn)確的。

(3)目標(biāo)產(chǎn)量10.50t/hm²以上的處理(處理B)氮肥當(dāng)季利用率略高于40％，為42.00％，說明用40％的氮肥當(dāng)季利用率作為奪取水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的臨界指標(biāo)是有依據(jù)和可靠的。

(4)用斯坦福方程的理論公式計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)量的總施氮量來進(jìn)行水稻精確施肥是完全可行的，但首先是要準(zhǔn)確確定當(dāng)?shù)氐耐寥拦┑俊?/p>

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