水稻高產(chǎn)與氮肥高效利用栽培技術(shù)的探討

陳知年

（福建省尤溪縣坂面鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）

水稻高產(chǎn)與氮肥高效利用栽培技術(shù)的探討

陳知年

（福建省尤溪縣坂面鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心）

目的：探討提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的栽培技術(shù)。方法：將花2優(yōu)3301與甬優(yōu)9號(hào)水稻分別用兩種方式栽培，即平衡施肥栽培法和高產(chǎn)栽培法，觀察不同稻株產(chǎn)量和氮肥利用率。結(jié)果：相同稻株的高產(chǎn)栽培氮肥利用率低于平衡施肥法，稻株產(chǎn)量高于平衡施肥法。結(jié)論：通過合理的方法，可以將稻株產(chǎn)量和氮肥利用效率同步提高。在產(chǎn)量提高的保障下，結(jié)合養(yǎng)分的優(yōu)化管理最大限度地提高氮肥利用效率。

水稻；氮肥；栽培技術(shù)

水稻是我國南方的主要糧食作物，現(xiàn)已成為關(guān)系人們生活的重要資源[1]。氮肥的投入與水稻產(chǎn)量的提高有極大的關(guān)系，但在水稻產(chǎn)量研究中，出現(xiàn)了高氮投入與低氮利用率的矛盾，成為現(xiàn)階段水稻生產(chǎn)的重要問題，同步提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率是當(dāng)前農(nóng)業(yè)研究的重要課題。本文以實(shí)驗(yàn)的方法研究了水稻產(chǎn)量與氮肥利用效率之間的關(guān)系，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

選取福建省尤溪縣坂面鎮(zhèn)下川村的煙后水稻種植基地為試驗(yàn)區(qū)，本地區(qū)位于福建省中部、三明市東部。地處東經(jīng)117°48′30"～118°40′，北緯25°50′36"～26°26′30"之間，東面距海約100km，海拔145m。屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候。夏季暖熱，冬季溫涼，春夏多雨，降水豐富。2～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12～1月為冬季。尤溪縣各地累年年平均氣溫19.2℃。最低年18.6℃，最高年20.2℃。氣溫年變化呈單峰型，1月最冷，月平均氣溫8.0～12.0℃，7月最熱，月平均氣溫26.6～28.9℃。極端最高氣溫40.3℃，極端最低氣溫-7.8℃。試驗(yàn)品種為花2優(yōu)3301和甬優(yōu)9號(hào)，試驗(yàn)地土壤情況見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤情況

1.2 試驗(yàn)材料

選取試驗(yàn)的水稻有花2優(yōu)3301和甬優(yōu)9號(hào)，其中花2優(yōu)3301是福建農(nóng)林大學(xué)作物科學(xué)學(xué)院、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所培育出的優(yōu)質(zhì)雜交水稻品種，該品種具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)和豐產(chǎn)性，米飯具有極好的適口性。甬優(yōu)9號(hào)是由浙江省寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院作物研究所、寧波市種子有限公司培育的新品種，具有良好的高產(chǎn)性能，且抗倒伏、抗病害能力較強(qiáng)，在我縣獲得了大力推廣。水稻播種和移栽情況見表2。

表2 播種及移栽情況

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置4個(gè)試驗(yàn)地，分別標(biāo)號(hào)為A、B、C、D，每個(gè)試驗(yàn)地均利用拖拉機(jī)進(jìn)行耕地，耕深8～12cm，上水后耙平，試驗(yàn)地的基本情況基本一致。A、B試驗(yàn)地種植雜交粳稻花2優(yōu)3301，A試驗(yàn)地平衡施肥栽培技術(shù)，B試驗(yàn)地采用高產(chǎn)栽培技術(shù)，隨著水稻的生長將氮肥用量增加，進(jìn)行合理灌溉。C、D試驗(yàn)地種植甬優(yōu)9號(hào)，C試驗(yàn)地利用平衡施肥栽培技術(shù)，D試驗(yàn)地采用高產(chǎn)栽培技術(shù)，根據(jù)水稻生長情況，適量增加氮肥的用量，進(jìn)行合理灌溉。

1.4 試驗(yàn)實(shí)施

在栽種一周后，開始定期觀察水稻生長狀況，對(duì)水稻的莖蘗、根系干重、干物質(zhì)和葉面積、碳水化合物和氮磷鉀含量的變化情況進(jìn)行觀察并記錄。

莖蘗動(dòng)態(tài)：移栽后1周，定點(diǎn)10穴記錄莖蘗動(dòng)態(tài)，抽穗前每隔1周、抽穗后每隔10d記錄一次。

根系干重：于拔節(jié)期、抽穗期、成熟期在試驗(yàn)地取一定量的稻株，將地上部分剪去，以水稻根茬為中心，以合理的工具挖取根土，將根沖洗干凈后烘干、稱重。

干物質(zhì)和葉面積：在水稻移栽期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期選取10穴稻株，分解為相應(yīng)的綠葉、枯葉、莖、穗，對(duì)稻株葉面積和干物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，記錄葉面積時(shí)以長×寬×0.75計(jì)算[2]。

碳水化合物和氮磷鉀含量：在不同時(shí)期測(cè)定的干物質(zhì)的樣品粉碎后進(jìn)行合理的處理，對(duì)稻株的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）和氮（N）磷（P）鉀（K）的含量進(jìn)行測(cè)定，用蒽酮法測(cè)定稻株的可溶性糖和淀粉，以此為碳水化合物的標(biāo)準(zhǔn)，用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定稻株中氮的含量，用離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定稻株中磷和鉀的含量[3]。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交粳稻花2優(yōu)3301與超級(jí)稻甬優(yōu)9號(hào)的產(chǎn)量情況

表3所示是不同品種水稻產(chǎn)量情況，相同品種水稻采用平衡施肥法栽培與高產(chǎn)栽培法栽培的產(chǎn)量具有顯著差異。余與花2優(yōu)3301品種相比，甬優(yōu)9號(hào)的產(chǎn)量有所提升。

表3 不同品種水稻產(chǎn)量

2.2 氮肥利用率

氮收獲指數(shù)=成熟期含氮量/成熟期總吸氮量

氮吸收利用率（%）=（施氮區(qū)作物吸氮量-氮空白區(qū)作物吸氮量）/施氮量×100%

氮農(nóng)學(xué)利用率（%）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-氮空白區(qū)產(chǎn)量）/施氮量

氮偏生產(chǎn)力=水稻產(chǎn)量/施氮量

不同品種水稻的吸氮量均表現(xiàn)為高產(chǎn)栽培法>平衡施肥栽培法，不同品種間的氮收獲指數(shù)略有不同，平衡施肥栽培法氮收獲指數(shù)比高產(chǎn)栽培法高，詳見表4。相同品種間高產(chǎn)氮肥吸收利用率高于平衡施肥法，詳見表5。

表4 不同品種水稻吸氮量和氮收獲指數(shù)

表5 氮肥利用效率

2.3 稻株生理性狀

2.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

對(duì)水稻采取不同方式栽培后，所有稻株的莖蘗數(shù)均在移栽1周后增加，30d后達(dá)到峰點(diǎn)，之后又下降，但高產(chǎn)栽培法下降速率明顯比平衡施肥法低[4]。

2.3.2 根系干重

不同栽培處理后的根系干重具有不同的特點(diǎn)，高產(chǎn)栽培法稻株的根系干重明顯高于平衡施肥法，不同品種根系干重具有相同的變化規(guī)律期差別不大，根系干重均在抽穗期達(dá)到最大，抽穗期后逐漸下降。

2.3.3 干物質(zhì)積累

不同處理方式的稻株均在抽穗期至成熟期內(nèi)積累較多的干物質(zhì)，花2優(yōu)3301與甬優(yōu)9號(hào)稻株干物質(zhì)積累量沒有顯著差異，但相同品種間高產(chǎn)栽培方式積累的干物質(zhì)量明顯高于平衡施肥栽培方式。

2.3.4 葉面積

抽穗期葉面積指數(shù)大小與施氮量有關(guān)，相同品種間高產(chǎn)栽培法的葉面積指數(shù)明顯高于平衡施肥法，見表6。

表6 不同品種水稻葉面積系數(shù)

3 討論

水稻產(chǎn)量是否只依賴于肥料的投入？作物產(chǎn)量和氮肥利用率能否協(xié)調(diào)？一直以來都是備受爭(zhēng)議的話題。結(jié)合我國的人多地少、資源緊缺的發(fā)展現(xiàn)狀，在提高作物產(chǎn)量的同時(shí)，必須提高資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展之路。

本研究結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量的提高和氮肥利用效率的提高，必須實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分和水分的優(yōu)化管理，在養(yǎng)分投入一定的條件下，再提高水稻產(chǎn)量，進(jìn)而提高肥料利用效率。

3.1 氮肥利用效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)

氮肥利用效率與氮肥吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率等有關(guān)，不同的觀察指標(biāo)對(duì)氮素和氮肥的利用進(jìn)行了不同的描述。我國一般將氮肥吸收利用率（RE）作為評(píng)價(jià)氮肥利用效率的指標(biāo)，從試驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)栽培法的氮肥利用效率高于平衡施肥栽培法，但氮的農(nóng)學(xué)利用率和氮偏生產(chǎn)力并不高，說明高產(chǎn)栽培法中水稻吸收的氮并沒有完全用于提高產(chǎn)量，吸收的氮多滯留在稻草中。所以氮肥的吸收利用率并不能代表氮肥帶來的增產(chǎn)效益，氮肥的農(nóng)學(xué)利用率可以直接反映氮肥的增產(chǎn)效益，所以在農(nóng)學(xué)上可以用農(nóng)學(xué)利用率評(píng)價(jià)氮肥的利用效率。

3.2 水稻高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 精確灌溉技術(shù)

精確灌溉的技術(shù)要點(diǎn)是在水稻生育期設(shè)置水勢(shì)指標(biāo)，檢測(cè)土壤的水分狀況，對(duì)生育期水稻進(jìn)行交替灌溉，保證水稻有充足的水分，在農(nóng)學(xué)上采用“淺-輕-干灌”模式，移栽至返青期間保持2～ 3cm的水層，生育期輕擱田，之后采用干濕交替灌溉[5]。

3.2.2 實(shí)地養(yǎng)分管理技術(shù)

結(jié)合土壤養(yǎng)分的供給量、水稻的目標(biāo)產(chǎn)量和肥料的利用效率對(duì)氮磷鉀肥料的用量進(jìn)行確定。為了確定生育期水稻的施肥量，可以結(jié)合水稻葉色和含氮量等相關(guān)指標(biāo)。采取實(shí)地養(yǎng)分管理后，可以確定施肥時(shí)間，最大限度地提升水稻對(duì)礦物質(zhì)的吸收效率，提高肥料的利用效率，保證肥料利用效率和高產(chǎn)的協(xié)調(diào)。

總之，為了實(shí)現(xiàn)水稻的高效高產(chǎn)，需以產(chǎn)量提高為前提，在產(chǎn)量提高的保障下，通過水分和養(yǎng)分的優(yōu)化管理實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的高效利用，在實(shí)際種植中，可將精確灌溉技術(shù)與養(yǎng)分管理技術(shù)結(jié)合起來，作為水稻高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵技術(shù)。

[1]李鴻偉，趙步洪，楊建昌，等.水稻高產(chǎn)與氮肥高效利用技術(shù)及其生物學(xué)基礎(chǔ)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（32）：181.

[2]劇成欣，張耗，王志琴，等.水稻高產(chǎn)和氮肥高效利用研究進(jìn)展[J].中國水稻研究，2013，19（1）：16.

[3]楊凱鵬，褚光，馬義虎，等.水稻高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的氮肥運(yùn)籌研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)，2012，25（18）：96.

[4]徐優(yōu)，王學(xué)華.我國水稻氮肥高效利用的研究進(jìn)展[J].華北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014，33（5）：56.

[5]崔遠(yuǎn)來，李遠(yuǎn)華，余峰，等.水稻高效利用水肥試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2011，20（1）：20.

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1005-7897（2015）08-0054-02

2015-8-12