稻麥輪作模式下晚稻養(yǎng)分吸收和分配特點的研究

摘要：采用田間試驗研究了嘉興市南湖區(qū)稻麥輪作模式下不同施肥處理對晚稻養(yǎng)分吸收、分配的影響。結(jié)果表明，氮肥是限制稻麥輪作模式下晚稻產(chǎn)量的主要因素。施肥能促進植株對氮、磷、鉀的吸收，氮、磷主要存在于子粒中，而８６．５１％～９１．６９％的鉀被秸稈吸收。施肥會降低子粒中氮的分配率，磷、鉀則有所提高。氮、磷、鉀肥配施處理中氮肥、鉀肥當季利用率分別為５２．３％、５１．７％，而磷肥僅為６．２％，每百公斤子粒消耗的氮肥為１．６７～２．３１ ｋｇ，磷肥為０．３９～０．４８ ｋｇ，鉀肥為１．５８～２．１９ ｋｇ。

關(guān)鍵詞：稻麥輪作；晚稻；養(yǎng)分吸收和分配；肥料利用率

中圖分類號：Ｓ５１１ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）17－3699-03

Ｓｔｕｄy ｏｎ ｔｈｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｅｎｔ Ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｌａｔｅ Ｒｉｃｅ ｕｎｄｅｒ Ｒｉｃｅ－ｗｈｅａｔ Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ

ＳＵＮ Ｄａ１，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ－ｆａｎｇ２，ＫＯＮＧ Ｙａｎ３，ＧＯＮＧ Ｘｉａｏ－ｃｈｕｎ１，ＦＡＮ Ｗｅｎ－ｊｕｎ１，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｗｅｉ１，ＬＩ Ｊｉｎ１

（１． Ｎａｎｈｕ District Crop Management Station ｏｆ Ｊｉａｘｉｎｇ Cｉｔｙ， Ｊｉａｘｉｎｇ ３１４０５１，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｎａｎｈｕ Ｆｅｎｇｑｉａｏ Ｔｏｗｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｊｉａｘｉｎｇ Cｉｔｙ，Ｊｉａｘｉｎｇ ３１４０５１，Zhejiang，Ｃｈｉｎａ；

３． Ｎａｎｈｕ Ｙｕｘｉｎｇ Ｔｏｗｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｊｉａｘｉｎｇ Cｉｔｙ， Ｊｉａｘｉｎｇ ３１４０５１，Zhejiang，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｎ ｌａｔｅ ｒｉｃｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｒｉｃｅ－ｗｈｅａｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｎａｎｈｕ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ｊｉａｘｉｎｇ ｃｉｔｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｒｉｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｐｌａｎｔ ｆｏｒ Ｎ， Ｐ， Ｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ； Ｎ ａｎｄ Ｐ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｇｒａｉｎ， ｗｈｉｌｅ Ｋ（８６．５１％～９１．６９％） ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｓｔａｌｋ． Ｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ｂｕｔ Ｐ ａｎｄ Ｋ ｗｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ． Ｔｈｅ Ｎ ａｎｄ Ｋ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｅｒｅ ５２．３％ ａｎｄ ５１．７％， ｔｈｕｓ ｔｈｅ Ｐ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ｏｎｌｙ ６．２％ ｉｎ ｔｈｅ ＮＰＫ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ Ｎ， Ｐ ａｎｄ Ｋ ｔｈａｔ ｅｖｅｒｙ １００ ｋｇ ｇｒａｉｎ ｎｅｅｄ ｗｅｒｅ １．６７～２．31 ｋｇ， ０．３９～０．４８ ｋｇ ａｎｄ １．５８～２．１９ ｋｇ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｒｉｃｅ－ｗｈｅａｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ； late ｒｉｃｅ； ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ； ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ

科學(xué)施肥是提高水稻產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要措施，科學(xué)施肥必須符合水稻施肥規(guī)律、土壤供肥特性和肥料效應(yīng)等條件。近年來，我國研究人員在施肥對水稻養(yǎng)分吸收、分配影響等方面做了大量的研究［１－９］，但對于晚稻特別是稻麥輪作下晚稻肥料利用研究較少［１０－１２］。本次通過田間肥效試驗，分析探討了稻麥輪作下氮、磷、鉀肥配施對晚稻養(yǎng)分吸收、分配及肥料利用率的影響，以期為本地區(qū)稻麥輪作下晚稻合理施肥和肥料高效利用提供理論依據(jù)。

１ 材料與方法

１．１ 供試材料

試驗地設(shè)在嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)大星村，供試品種為中熟晚粳秀水１１４。試驗前土壤ｐＨ ６．０，有機質(zhì)含量為３５．９０ ｇ／ｋｇ，全氮含量為２．１９ ｇ／ｋｇ，速效磷含量為２６．５０ ｍｇ／ｋｇ，速效鉀含量為１０１．００ ｍｇ／ｋｇ。供試肥料統(tǒng)一用單質(zhì)化肥，其中氮肥為尿素（含Ｎ ４６％），磷肥為過磷酸鈣（含Ｐ２Ｏ５ １４％），鉀肥為氯化鉀（含Ｋ２Ｏ ６０％）。

１．２ 試驗設(shè)計

試驗設(shè)５個處理：①不施肥（ＣＫ）；②施磷、鉀肥，不施氮肥（ＰＫ）；③施氮、鉀肥，不施磷肥（ＮＫ）；④施氮、磷肥，不施鉀肥（ＮＰ）；⑤氮、磷、鉀肥配施（ＮＰＫ）。氮肥施用量為４５０．００ ｋｇ／ｈｍ２，磷肥為１８７．５０ ｋｇ／ｈｍ２，鉀肥為１５０．００ ｋｇ／ｈｍ２。２５％氮肥作苗肥、３０％氮肥作蘗肥、２０％氮肥作壯稈肥、２５％氮肥作穗肥，磷肥全部作苗肥，鉀肥全部作穗肥。試驗小區(qū)面積均為２４ ｍ２，設(shè)２次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。于２０１０年６月１３日進行直播，播種量為４３．５0 ｋｇ／ｈｍ２，１１月１８日各小區(qū)單收單曬，單獨核產(chǎn)。

１．３ 樣品測試與數(shù)據(jù)處理

在水稻收獲前，隨機抽?。玻安缢?，齊泥割下脫粒后，樣品送至嘉興市土壤肥料測試中心檢測。土壤理化和植株樣品檢測按常規(guī)方法［１３］，植株樣品采用Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２消煮，全氮用凱氏定氮法測定，全磷用釩鉬黃比色法測定，全鉀用火焰光度法測定。本研究部分相關(guān)參數(shù)計算方法如下［９，１４］：缺氮區(qū)的相對產(chǎn)量＝缺氮區(qū)產(chǎn)量／氮磷鉀配施區(qū)產(chǎn)量×１００％；缺氮的相對吸氮量＝缺氮區(qū)吸氮量／氮磷鉀配施區(qū)吸氮量×１００％；氮肥利用率＝（施氮區(qū)作物吸氮總量－缺氮區(qū)作物吸氮總量）／所施肥料中氮素的總量×１００％；每百公斤子粒消耗的氮素吸收量＝（子粒產(chǎn)量×子粒氮素含量＋莖葉產(chǎn)量×莖葉氮素含量）／子粒產(chǎn)量×１００。同理可計算磷、鉀肥吸收利用等參數(shù)。試驗數(shù)據(jù)用ＤＰＳ軟件進行統(tǒng)計分析，結(jié)果顯著性用Ｄｕｎｃａｎ新復(fù)極差法檢驗（Ｐ＜０．０５）。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 施肥對干物質(zhì)量的影響

由表１可知，水稻子粒、秸稈干物質(zhì)量比約為１∶１，各處理的子粒、秸稈及地上部干物質(zhì)總量變化趨勢一致，均以ＮＰＫ處理最高，ＰＫ最低，ＣＫ次低。從缺素區(qū)相對產(chǎn)量看，ＰＫ處理減產(chǎn)幅度比較大，僅為ＮＰＫ產(chǎn)量的６６．4％，而只缺磷、鉀肥時，僅減產(chǎn)１．１％～２．１％。從氮肥效應(yīng)來看，施氮處理（ＮＫ、ＮＰＫ、ＮＰ）與缺氮處理（ＣＫ、ＰＫ）間子粒、秸稈干重之間均存在顯著差異。與ＣＫ相比，在增施磷鉀肥后，子粒、秸稈干物質(zhì)量均略微減少。以上試驗結(jié)果表明該試驗施用氮肥增產(chǎn)效果較好，而磷肥、鉀肥增產(chǎn)效果甚微，甚至?xí)霈F(xiàn)產(chǎn)量下降的情況。

２．２ 施肥對養(yǎng)分含量的影響

不同處理對植株氮磷鉀養(yǎng)分含量的影響見表２。由表２可知，子粒、秸稈氮含量最低值分別出現(xiàn)在ＣＫ、ＰＫ處理，增施氮肥后，氮含量均有所提高且秸稈氮含量提高幅度大于子粒，缺氮處理與施氮各處理子粒、秸稈氮含量差異顯著。均衡施肥情況下即ＮＰＫ處理子粒、秸稈氮含量最高，分別比ＣＫ處理高出２．３、４．２ ｇ／ｋｇ，與其他處理差異顯著。

子粒磷含量以ＣＫ、ＮＫ處理最低，秸稈磷含量則以ＮＰＫ處理最低，而均以ＰＫ處理最高，分別為３．３、１．５ ｇ／ｋｇ。各處理間子粒含磷量差異不明顯，ＮＰＫ、ＰＫ處理秸稈含磷量分別與其他處理差異顯著。

從鉀含量來看，子粒鉀含量遠低于秸稈鉀含量，子粒和秸稈的含鉀量最低值分別是ＣＫ和ＮＰ處理，最高值分別為ＮＫ、ＮＰＫ和ＮＫ處理，且與其他處理存在顯著差異。

２．３ 對養(yǎng)分吸收和分配的影響

由表３可知，ＣＫ、ＰＫ處理子粒、秸稈吸氮總量較低，增施氮肥能明顯促進水稻對氮的吸收，施氮處理與缺氮處理間差異顯著。各處理中以ＮＰＫ配施處理吸氮能力最強，子粒、秸稈吸氮總量分別達到１２１．７３、８６．３８ ｋｇ／ｈｍ２，與其他處理差異均達顯著。從氮分配率來看，子粒吸氮占地上部分總吸氮量的５８．４９％～６９．６６％，秸稈占３０．３４％～４１．５１％，施氮處理含氮比例與ＣＫ、ＰＫ處理差異顯著?？傮w來看，增施氮肥后，子粒含氮比例降低，秸稈中則明顯增加。

從磷總吸收量來看，ＮＫ、ＮＰＫ、ＮＰ處理與ＣＫ處理差異均達顯著。施肥特別是ＮＰＫ配施能顯著提高磷含量，子粒、秸稈吸磷量分別以ＮＰＫ、ＮＰ處理最高，為２７．０５ ｋｇ／ｈｍ２、１１．５７ ｋｇ／ｈｍ２。從磷分配率來看，子粒含磷占６５．３0％～７４．８４％，秸稈含磷量為２５．１６％～３４．７0％，ＮＰＫ配施與其他各處理差異達顯著，施肥效應(yīng)表現(xiàn)為子粒吸收磷能力增強，秸稈吸收磷能力降低。

從鉀總吸收量來看，ＰＫ處理鉀總吸收量較低，與其他處理差異顯著，這主要由于ＰＫ處理產(chǎn)量較低。ＣＫ處理子粒、秸稈和地上部鉀總吸收量分別為９．９５、１０９．８２、１１９．７７ ｋｇ／ｈｍ２，均與ＮＫ、ＮＰＫ、ＮＰ處理差異顯著，缺鉀區(qū)即ＮＰ處理子粒、秸稈含鉀量遠低于ＮＫ、ＮＰＫ，且差異均顯著。從鉀的分配率來看，鉀主要存在于秸稈中，含量占８６．５１％～９１．６９％，子粒中僅占８．３１％～１３．４９％，ＣＫ處理子粒、秸稈鉀含量比例與其他各處理均存在顯著性差異，施肥對鉀含量比例影響與磷含量一致。

２．４ 對肥料利用的影響

由表４可知，缺磷的相對吸磷量最高，達９５．４９％，其次為相對吸鉀量、相對吸氮量。用差值法即施肥區(qū)作物養(yǎng)分吸收量減去缺素區(qū)作物養(yǎng)分吸收量作為作物從肥料中吸收的養(yǎng)分量來計算肥料利用率。當季肥料利用率順序為Ｎ＞Ｋ＞Ｐ，氮、鉀肥利用率分別為５２．３％和５１．７％，磷肥僅為６．２％。分析每１００ ｋｇ子粒消耗的肥料可知，氮肥為１．６７～２．３１ ｋｇ，磷肥為０．３９～０．４８ ｋｇ，鉀肥為１．５８～２．１９ ｋｇ。

３ 小結(jié)與討論

１）與ＮＰＫ配施處理相比，缺氮、磷、鉀肥各處理的相對產(chǎn)量分別為６６．4％、９７．９％和９８．９％，說明氮肥增產(chǎn)效應(yīng)要大于磷鉀肥，氮肥是限制該地區(qū)晚稻產(chǎn)量的主要因子，這與王偉妮等［３］，趙營等［5］研究結(jié)果一致。ＰＫ處理產(chǎn)量略低于ＣＫ處理，這可能因為本試驗地長期實行麥稻輪作，大小麥施磷、鉀肥量較大，土壤中磷、鉀含量保持在較高水平。丁能飛等［１１］認為在嘉興平湖市集約化稻田，施磷肥對當?shù)厮井a(chǎn)量并無明顯增產(chǎn)效果，主要由于土壤磷含量較高。

２）與ＣＫ相比，施肥顯著提高了植株氮、鉀含量，ＮＰＫ處理子粒、秸稈中氮、鉀含量均較高，且與其他處理差異顯著。秸稈磷含量以ＮＰＫ處理最低，且與其他處理差異顯著，但各處理子粒中磷含量差異不顯著，可能仍與土壤速效磷較高有關(guān)［１１］。

３）宇萬太等［２］研究表明，從水稻總吸收量來看，施肥能明顯促進水稻對ＮＰＫ的吸收，氮、磷主要存在子粒中，鉀則主要集中在秸稈中，本試驗也證實了這一點。與ＣＫ相比，施肥后子粒吸收氮比例減少，秸稈中氮比例則增加；磷鉀則在子粒中比例增加，秸稈中比例減少。這與王偉妮等［３］研究得出氮比例變化規(guī)律一致，而磷鉀則相反，而胡泓等［４］認為施鉀肥能促進磷向穗部積累，吳春艷等［１２］認為合理配施肥料可增加作物養(yǎng)分吸收總量，促進養(yǎng)分向子粒中遷移。

４）試驗結(jié)果表明每百公斤子粒消耗的氮肥為１．６７～２．３１ ｋｇ，磷肥為０．３９～０．４８ ｋｇ，鉀肥為１．５８～２．１９ ｋｇ。ＮＰＫ配施處理中氮肥、鉀肥當季利用率遠高于磷肥，磷利用率僅為６．２％，顯然較低［１５］。表明土壤磷較豐富，基本能滿足當季晚稻生產(chǎn)所需。這意味著大部分磷肥殘留在農(nóng)田中，隨徑流遷移的磷將增加農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險，應(yīng)適當控制磷肥施用量［１６］。

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