氮素對水稻產(chǎn)量的影響

丁艷萍+陳吉芬+高穩(wěn)利+李維

摘要 為了進一步探索馬龍縣低肥力土壤氮素對水稻產(chǎn)量的影響，采用“3414”肥料效應(yīng)試驗，在低肥力土壤上研究氮素對水稻產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，在低肥力土壤上，當施氮量小于106 kg/hm2時，水稻籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量同步增加；當施氮量大于106 kg/hm2時，秸稈產(chǎn)量表現(xiàn)增加，而籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)下降，最合理的施氮量是106 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 水稻；低肥力；氮素；產(chǎn)量

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）09-0016-02

馬龍縣地處云南省東北部，位于東經(jīng)103°16′～103°45′，北緯25°8′～25°37′。全縣平均海拔2 000 m，最低海拔1 772 m，最高海拔2 493 m，年均溫為13.6 ℃，全年總積溫4 949.4 ℃，年平均日照時數(shù)2 208 h，無霜期天數(shù)達241 d，年平均降雨量為991.5 mm。全縣國土面積1 614 km2，耕地總面積4萬hm2，其中水田8 000 hm2，低產(chǎn)水稻田有3 000 hm2。近年來，隨著農(nóng)民收入的增加，其為了獲得高產(chǎn)，一方面過量施用化肥，土壤中氮、磷、鉀養(yǎng)分提高很快；另一方面土壤的供肥力降低，肥料對水稻籽粒產(chǎn)量增加幅度呈下降趨勢。馬龍縣土肥工作站自2008年承擔農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項目以來，完成了“3414”肥料效應(yīng)田間試驗36組，分別在水稻、玉米、馬鈴薯作物上試驗，現(xiàn)已取得了很好的試驗效果，為馬龍縣水稻、玉米、馬鈴薯配方肥的制定提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗選擇在有代表性的月望鄉(xiāng)越洲屯村民委員會尋達村民小組田塊上進行，海拔2 100 m。田塊平整、長方形；土類為水稻土；質(zhì)地為砂壤；肥力水平為低；代表面積1 200 hm2。試驗田面積1 533.3 m2，前作水稻，稻谷產(chǎn)量5 250 kg/hm2，施碳銨600 kg/hm2、普鈣600 kg/hm2、農(nóng)家肥22.5 t/hm2。pH值5.45，有機質(zhì)2.54%、全氮1.42%、水解氮98.6mg/kg、有效磷22.12 mg/kg、速效鉀74.83 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗肥料采用統(tǒng)一供肥品種：尿素（含純N 46%），過磷酸鈣（含P2O5 14%），氯化鉀（含K2O 60%）。供試水稻品種為合系35。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)5個處理，3次重復(fù)，共計15個小區(qū)，隨機區(qū)組排列。所有處理都不施農(nóng)家肥。處理1：N0P0K0（CK），即不施肥；處理2：N0PK，即不施氮肥，磷、鉀肥用量為優(yōu)化施肥量；處理3：N1/2PK，即施氮量為優(yōu)化施肥的1/2，磷、鉀肥料均為優(yōu)化施肥量；處理4：NPK，即氮、磷、鉀肥料用量均為優(yōu)化施肥用量；處理5：N3/2PK，即施氮量為優(yōu)化施肥的3/2[1]，磷鉀肥為優(yōu)化施肥用量。試驗區(qū)四周設(shè)有保護行，各處理施肥量見表1。

1.4 試驗方法

3月23日育秧，5月17日移栽，秧齡56 d。5月16日筑埂防止小區(qū)肥水串灌，所用肥料折為小區(qū)實物用量作底肥一次性均勻施入，小區(qū)間用塑料薄膜包埂，單灌單排，埂寬20 cm。重復(fù)間留2條排灌溝，溝寬20 cm。6月3日寬窄行移栽，南北行向。未施有機肥，所用氮、磷、鉀肥折為小區(qū)實物用量一次性作底肥均勻施入。10月12日收獲，田間管理按當?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)的水稻栽培措施進行，病蟲害防治、水分管理、除草等。

1.5 調(diào)查內(nèi)容與方法

統(tǒng)計各處理的生育農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟性狀等。產(chǎn)量測量采用大田實測方法，先測各小區(qū)水稻籽粒的產(chǎn)量，再測各小區(qū)水稻秸稈的產(chǎn)量，再把各小區(qū)籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量相加就是水稻生物產(chǎn)量。肥料產(chǎn)量貢獻率，采用差減法計算，用施肥區(qū)與缺素區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量差除以施肥區(qū)的肥料投入量，計算公式如下[2]：肥料產(chǎn)量貢獻率（%）=（施肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量-缺素區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量）/施肥區(qū)產(chǎn)量×100

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀與生育期

由表2可知，隨著氮肥施用量的增加，最高莖蘗數(shù)、株高、穗長都增加，生育期隨氮肥施用量的增加而延長，這說明氮肥對水稻莖葉生長有促進作用，與磷、鉀肥的施用有一定作用。全生育期為190～195 d。

2.2 經(jīng)濟性狀

由表3可知，隨著氮肥施用量的增加有效穗數(shù)逐漸增加，與磷肥、鉀肥的施用量有一定的作用。隨著氮肥施用量的增加，成穗率反而降低。隨氮肥施用量的增加，空秕率逐漸增大。隨著氮肥施用量的增加，穗實粒數(shù)、千粒重無明顯變化。

2.3 土壤基礎(chǔ)供肥能力

由表4可知，處理1與處理2在5%水平下水稻籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量和生物產(chǎn)量差異性達到顯著水平，這說明磷肥和鉀肥對水稻產(chǎn)量有顯著影響，這與前人的研究結(jié)果相同[1]。把缺氮處理（N0PK）的水稻產(chǎn)量作為100%，那么空白處理（N0P0K0）的水稻籽粒相對產(chǎn)量為79.0%、水稻秸稈產(chǎn)量為81.1%和水稻生物產(chǎn)量80.0%，表明磷、鉀肥主要影響籽粒產(chǎn)量，最終影響到水稻生物產(chǎn)量。處理1與處理4在5%水平下水稻秸稈產(chǎn)量、生物產(chǎn)量差異性達顯著水平，說明氮肥對水稻生物、秸稈產(chǎn)量有顯著影響。把優(yōu)化施肥處理（NPK）的產(chǎn)量看作100%，那么缺氮處理（N0PK）的相對產(chǎn)量為籽粒86.9%、秸稈產(chǎn)量為82.3%和生物產(chǎn)量84.7%，表明氮肥對籽粒、秸稈和生物產(chǎn)量的影響程度差不多。

2.4 產(chǎn)量

由表4可知，氮素施用量在106 kg/hm2以內(nèi)，水稻籽粒產(chǎn)量隨氮素施用量增加而增加，當?shù)适┯昧砍^106 kg/hm2時，籽粒產(chǎn)量隨氮肥施用量反而減少，氮肥施用量與水稻籽粒產(chǎn)量關(guān)系符合肥料投入報酬遞減規(guī)律[3]，在本試驗施肥中產(chǎn)量拐點為6 571 kg/hm2，其對應(yīng)的施肥量為106 kg/hm2，說明馬龍縣中等肥力土壤水稻在該區(qū)域的施氮臨界值為106 kg/hm2左右。endprint

通過方差分析，新復(fù)極差測驗，處理間達顯著，進一步多重比較，由表4得知，處理2與處理3和處理5，在5%水平下的籽粒產(chǎn)量差異性沒有達到顯著水平，與其他處理的籽粒產(chǎn)量差異性在5%的水平下達到顯著水平，說明在低肥力土壤條件下，施用氮肥具有明顯的增產(chǎn)效果。在5%水平下處理3與處理4的籽粒產(chǎn)量差異性達到顯著水平，秸稈產(chǎn)量的差異性也達到顯著水平，說明氮肥對水稻籽粒在一定范圍內(nèi)是增產(chǎn)的；處理4和處理5的水稻籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量的差異性都達到了顯著水平，籽粒產(chǎn)量處理4高于處理5，秸稈產(chǎn)量處理5高于處理4。在該試驗中，水稻秸稈產(chǎn)量隨氮肥投入量的增加而增加，籽粒產(chǎn)量隨氮肥的施用量達到106 kg/hm2時反而減少，這符合水稻的施肥規(guī)律。當?shù)适┯昧繛?59 kg/hm2時，水稻秸稈產(chǎn)量最高，與其他施氮處理的秸稈產(chǎn)量在5%水平下差異達到顯著性。

2.5 經(jīng)濟效益

由表5可知，施肥水平為53 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加14.7元；施肥水平為106 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加13.4元；施肥水平為159 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加10.0元。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標[4]。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，在低肥力土壤上，當?shù)适┯昧啃∮?06 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量都相應(yīng)增加，水稻籽粒產(chǎn)量增加的輻度大于水稻秸稈產(chǎn)量；當?shù)适┯昧砍^106 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量快速增加，而水稻籽粒產(chǎn)量呈一定的下降趨勢，說明過量的氮肥只會增加水稻秸稈的產(chǎn)量，對水稻籽粒的產(chǎn)量反而減少。隨著氮肥施用量的增加最高莖蘗數(shù)、株高、穗長都增加，生育期隨氮肥施用量的增加而延長，這說明氮肥對水稻莖葉生長有促進作用，與磷、鉀肥的施用有一定作用。隨氮肥施用量的增加有效穗逐漸增大，與磷肥、鉀肥的施用量有一定的作用。隨氮肥施用量的增加，成穗率反而降低。隨氮肥施用量的增加，空秕率逐漸增大。隨氮肥施用量的增加，穗實粒數(shù)、千粒重無明顯變化。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標。

馬龍縣低肥力土壤水稻最合理施氮量為106 kg/hm2，低于馬龍縣常年施氮量142 kg/hm2。減少施氮量36 kg/hm2，減少氮肥投入180元/hm2。全縣實際生產(chǎn)中，最合理施氮量不是一個固定值，應(yīng)根據(jù)水稻品種耐肥性、海拔高度、降雨量、光照、溫度等常年氣候確定[5-6]。

4 參考文獻

[1] 趙德柱，王海龍，丁恒良，等.高肥力土壤下氮素對水稻產(chǎn)量效應(yīng)的影響[J].中國農(nóng)學通報，2011（27）：191-194.

[2] 劉振興，楊振華.肥料增產(chǎn)貢獻率及其對土壤有機質(zhì)的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，1994（1）：19-26.

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[4] 房傳勝，胡安靜.水稻肥料效應(yīng)試驗初報[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007（13）：137-138.

[5] 朱文中，王麗艷，賈春亮.水稻平衡施肥試驗研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（24）：16-17.

[6] 鄧亞玲.水稻栽培氮肥要求量及利用率[J].農(nóng)村實用科技信息，2012（12）：7.endprint

通過方差分析，新復(fù)極差測驗，處理間達顯著，進一步多重比較，由表4得知，處理2與處理3和處理5，在5%水平下的籽粒產(chǎn)量差異性沒有達到顯著水平，與其他處理的籽粒產(chǎn)量差異性在5%的水平下達到顯著水平，說明在低肥力土壤條件下，施用氮肥具有明顯的增產(chǎn)效果。在5%水平下處理3與處理4的籽粒產(chǎn)量差異性達到顯著水平，秸稈產(chǎn)量的差異性也達到顯著水平，說明氮肥對水稻籽粒在一定范圍內(nèi)是增產(chǎn)的；處理4和處理5的水稻籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量的差異性都達到了顯著水平，籽粒產(chǎn)量處理4高于處理5，秸稈產(chǎn)量處理5高于處理4。在該試驗中，水稻秸稈產(chǎn)量隨氮肥投入量的增加而增加，籽粒產(chǎn)量隨氮肥的施用量達到106 kg/hm2時反而減少，這符合水稻的施肥規(guī)律。當?shù)适┯昧繛?59 kg/hm2時，水稻秸稈產(chǎn)量最高，與其他施氮處理的秸稈產(chǎn)量在5%水平下差異達到顯著性。

2.5 經(jīng)濟效益

由表5可知，施肥水平為53 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加14.7元；施肥水平為106 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加13.4元；施肥水平為159 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加10.0元。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標[4]。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，在低肥力土壤上，當?shù)适┯昧啃∮?06 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量都相應(yīng)增加，水稻籽粒產(chǎn)量增加的輻度大于水稻秸稈產(chǎn)量；當?shù)适┯昧砍^106 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量快速增加，而水稻籽粒產(chǎn)量呈一定的下降趨勢，說明過量的氮肥只會增加水稻秸稈的產(chǎn)量，對水稻籽粒的產(chǎn)量反而減少。隨著氮肥施用量的增加最高莖蘗數(shù)、株高、穗長都增加，生育期隨氮肥施用量的增加而延長，這說明氮肥對水稻莖葉生長有促進作用，與磷、鉀肥的施用有一定作用。隨氮肥施用量的增加有效穗逐漸增大，與磷肥、鉀肥的施用量有一定的作用。隨氮肥施用量的增加，成穗率反而降低。隨氮肥施用量的增加，空秕率逐漸增大。隨氮肥施用量的增加，穗實粒數(shù)、千粒重無明顯變化。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標。

馬龍縣低肥力土壤水稻最合理施氮量為106 kg/hm2，低于馬龍縣常年施氮量142 kg/hm2。減少施氮量36 kg/hm2，減少氮肥投入180元/hm2。全縣實際生產(chǎn)中，最合理施氮量不是一個固定值，應(yīng)根據(jù)水稻品種耐肥性、海拔高度、降雨量、光照、溫度等常年氣候確定[5-6]。

4 參考文獻

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[5] 朱文中，王麗艷，賈春亮.水稻平衡施肥試驗研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（24）：16-17.

[6] 鄧亞玲.水稻栽培氮肥要求量及利用率[J].農(nóng)村實用科技信息，2012（12）：7.endprint

通過方差分析，新復(fù)極差測驗，處理間達顯著，進一步多重比較，由表4得知，處理2與處理3和處理5，在5%水平下的籽粒產(chǎn)量差異性沒有達到顯著水平，與其他處理的籽粒產(chǎn)量差異性在5%的水平下達到顯著水平，說明在低肥力土壤條件下，施用氮肥具有明顯的增產(chǎn)效果。在5%水平下處理3與處理4的籽粒產(chǎn)量差異性達到顯著水平，秸稈產(chǎn)量的差異性也達到顯著水平，說明氮肥對水稻籽粒在一定范圍內(nèi)是增產(chǎn)的；處理4和處理5的水稻籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量的差異性都達到了顯著水平，籽粒產(chǎn)量處理4高于處理5，秸稈產(chǎn)量處理5高于處理4。在該試驗中，水稻秸稈產(chǎn)量隨氮肥投入量的增加而增加，籽粒產(chǎn)量隨氮肥的施用量達到106 kg/hm2時反而減少，這符合水稻的施肥規(guī)律。當?shù)适┯昧繛?59 kg/hm2時，水稻秸稈產(chǎn)量最高，與其他施氮處理的秸稈產(chǎn)量在5%水平下差異達到顯著性。

2.5 經(jīng)濟效益

由表5可知，施肥水平為53 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加14.7元；施肥水平為106 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加13.4元；施肥水平為159 kg/hm2時，每投入1元氮肥獲得水稻產(chǎn)值增加10.0元。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標[4]。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，在低肥力土壤上，當?shù)适┯昧啃∮?06 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量都相應(yīng)增加，水稻籽粒產(chǎn)量增加的輻度大于水稻秸稈產(chǎn)量；當?shù)适┯昧砍^106 kg/hm2時，隨著氮肥施用量的增加，水稻秸稈產(chǎn)量快速增加，而水稻籽粒產(chǎn)量呈一定的下降趨勢，說明過量的氮肥只會增加水稻秸稈的產(chǎn)量，對水稻籽粒的產(chǎn)量反而減少。隨著氮肥施用量的增加最高莖蘗數(shù)、株高、穗長都增加，生育期隨氮肥施用量的增加而延長，這說明氮肥對水稻莖葉生長有促進作用，與磷、鉀肥的施用有一定作用。隨氮肥施用量的增加有效穗逐漸增大，與磷肥、鉀肥的施用量有一定的作用。隨氮肥施用量的增加，成穗率反而降低。隨氮肥施用量的增加，空秕率逐漸增大。隨氮肥施用量的增加，穗實粒數(shù)、千粒重無明顯變化。不施氮肥時，水稻籽粒的投入產(chǎn)出比最高；施氮量最高時，水稻籽粒的投產(chǎn)比最低，因此投產(chǎn)比不是衡量最佳施肥量的主要指標。

馬龍縣低肥力土壤水稻最合理施氮量為106 kg/hm2，低于馬龍縣常年施氮量142 kg/hm2。減少施氮量36 kg/hm2，減少氮肥投入180元/hm2。全縣實際生產(chǎn)中，最合理施氮量不是一個固定值，應(yīng)根據(jù)水稻品種耐肥性、海拔高度、降雨量、光照、溫度等常年氣候確定[5-6]。

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[5] 朱文中，王麗艷，賈春亮.水稻平衡施肥試驗研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（24）：16-17.

[6] 鄧亞玲.水稻栽培氮肥要求量及利用率[J].農(nóng)村實用科技信息，2012（12）：7.endprint