氮肥優(yōu)化管理協(xié)同實現(xiàn)水稻高產和氮肥高效

王玉雯，郭九信，孔亞麗，張瑞卿，宋立新，劉振剛，張　俊，王建中，郭世偉

（1 南京農業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院，江蘇南京 210095；2 吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130033；3 溧陽市南渡鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江蘇常州 213371）

氮肥優(yōu)化管理協(xié)同實現(xiàn)水稻高產和氮肥高效

王玉雯1，郭九信1，孔亞麗1，張瑞卿1，宋立新2，劉振剛2，張俊3，王建中3，郭世偉1*

（1 南京農業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院，江蘇南京 210095；2 吉林省土壤肥料總站，吉林長春 130033；3 溧陽市南渡鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江蘇常州 213371）

【目的】研究不同氮肥管理方式對水稻生長、氮累積分配和產量的影響，為通過氮肥優(yōu)化管理提高水稻產量和氮肥利用率提供理論依據(jù)。【方法】以江蘇省如皋市農業(yè)科學研究所的長期定位田間試驗（2008年至今）為研究平臺，以江蘇省沿江及蘇南地區(qū)主推水稻品種‘鎮(zhèn)稻11號’為供試材料，設 3 種氮肥管理模式，即：不施氮肥對照（CK）、農民習慣施氮（N 350 kg/hm2，氮肥運籌為基肥∶分蘗肥∶促花肥=4 : 4 : 2，F(xiàn)FP）和氮肥優(yōu)化管理（氮肥運籌為基肥∶分蘗肥∶促花肥 : ?；ǚ?4 : 2 : 2 : 2，OPTs），其中氮肥優(yōu)化管理包括優(yōu)化施氮處理（N 240 kg/hm2，OPT）、優(yōu)化替氮處理（OPT 施氮基礎上，有機肥氮替代 20% 化肥氮，OPT1）和優(yōu)化減氮再替氮處理（OPT 施氮基礎上，先減氮 20% 再用有機肥氮替代 20%化肥氮，OPT2），通過在水稻最大分蘗期、拔節(jié)期、開花期和成熟期采集地上部植株樣品，分析生物量、產量、氮累積和氮轉運及其相互關系的差異?！窘Y果】OPTs 處理較 FFP 處理平均增產 8.4%，其原因是提高了水稻花后的氮累積和生物量，進而提高了水稻的穗粒數(shù)、結實率和千粒重。水稻氮累積和轉運的結果表明，F(xiàn)FP 處理主要是通過增加花后植株體內氮轉運來提高籽粒氮累積，而 OPTs 處理則主要是通過提高花后水稻植株氮累積來增加籽粒氮累積。同時，水稻氮肥利用率隨施氮量的增加而降低，與 FFP 處理相比，OPTs 處理的氮肥偏生產力（PFPN）、氮肥農學效率（AEN）和氮肥回收效率（REN）分別平均提高 99.4%、137.6% 和 70.0%；且優(yōu)化替氮處理（OPT1）在穩(wěn)定增產的基礎上仍可進一步提高水稻的氮肥利用率。另外，分析不同氮肥管理模式對水稻的產量貢獻階段可知，相較于 FFP 處理與 CK 處理間的氮肥低產低效階段，氮肥優(yōu)化管理則可實現(xiàn)從 FFP 提升到 OPTs 的高產高效階段?！窘Y論】利用氮肥總量控制、分期調控和適量有機替代的氮肥優(yōu)化管理措施，可協(xié)同實現(xiàn)水稻高產和氮肥高效。

水稻；氮肥優(yōu)化管理；生物量；產量；氮累積；氮轉運；氮肥利用率

水稻是我國第一大糧食作物，全國近60%的人口以稻米為主食，水稻在我國糧食生產中占有極其重要的地位［1］。近20年來，由于城市化進程的快速發(fā)展，水稻播種面積減少了8.9%，但稻米總產量依然呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢，這主要是單產提升的結果，如全國水稻平均單產從1990年的5800 kg/hm2提高到2012年的6679 kg/hm2，增長了15.2%。因此，水稻單產的提升對穩(wěn)定和提高糧食生產能力，保障國家糧食安全具有至關重要的作用和意義［2-3］。在糧食單產和總產均大幅度提高的過程中，優(yōu)良品種的培育與推廣、高產栽培技術的應用與完善發(fā)揮了重要作用，其中化肥養(yǎng)分投入，尤其是氮肥的施用為糧食增產做出了巨大貢獻［4-5］。但近年來我國水稻種植中的肥料投入大、利用率低和增產遲緩等問題逐漸顯現(xiàn)［4，6］。據(jù)報道，我國稻田氮肥吸收利用率為30%～35%，而江蘇省由于過量施氮導致其氮肥吸收利用率顯著低于全國平均水平，僅為19.9%［7］。為了片面追求產量和經濟效益，農民在水稻生產中普遍存在由于過量和不合理施氮及粗放管理，而直接或間接導致植株倒伏，病蟲害加劇，產量和品質下降，土壤氮殘留和環(huán)境風險增加等一系列生產及生態(tài)問題［8-10］。因此，對氮素養(yǎng)分進行優(yōu)化管理、保持養(yǎng)分合理流動和循環(huán)是提高作物產量和品質、保障資源可持續(xù)利用的有效途徑［11］。

合理施肥具有提高作物產量及構成（穗數(shù)和千粒重）［12-14］，提高土壤微生物功能，培肥土壤地力，降低氨揮發(fā)損失等作用［15-18］，從而提高產量和肥料利用率。大量研究表明，在當前農民習慣施氮條件下，采用氮肥優(yōu)化管理可實現(xiàn)減氮10%～30%，增產3.2%～38.6%和提高氮肥吸收利用效率17.2%～98.2%的應用效果［19-20］，但多數(shù)研究主要關注化學氮肥優(yōu)化管理對水稻生物量、氮素吸收利用、產量形成等生理生化特征的影響，而對包括化學氮肥和有機氮肥在內的氮肥優(yōu)化管理體系下，水稻花前與花后生物量生產、氮積 累、氮轉運及其對作物產量 的影響研究較少。本研究主要針對這一問題，探索分析農民習慣施氮和氮肥優(yōu)化管理對水稻氮素吸收及再利用的影響，試圖揭示不同氮肥管理模式對水稻生長發(fā)育、植株體內氮累積和再轉運及其與產量形成之間的關系，旨在為氮肥優(yōu)化管理實現(xiàn)水稻穩(wěn)產增產和提高氮肥利用率提供理論和實踐依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗點概況和試驗材料

試驗點位于南京農業(yè)大學2008年在江蘇省如皋市農業(yè)科學研究所設置的長期定位肥料試驗平臺（32.44°N、120.49°E），該區(qū)域屬亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年均日照時數(shù)2016.4 h，年均氣溫14.7℃，年均降雨量1056.8 mm。試驗田為典型的稻麥輪作生態(tài)系統(tǒng)，供試土壤為薄層高沙土，地力均勻，耕層土壤基本理化性狀分別為 pH 7.07、有機質11.97 g/kg、全氮1.02 g/kg、有效磷23.96 mg/kg、速效鉀83.53 mg/kg。

本研究選取2014年5～12月的單季水稻為研究對象。供試水稻品種為常規(guī)早熟晚粳稻—‘鎮(zhèn)稻11號’，屬粳型兩系雜交水稻，在江蘇省沿江及蘇南地區(qū)普遍種植。

氮肥、磷肥和鉀肥分別為尿素（含N 46%）、過磷酸鈣（含P2O514%）和氯化鉀（含K2O 60%）；有機肥為江蘇田娘農業(yè)科技有限公司提供的豬糞有機肥，其含水量 36.2%、有機質 45.07%、N 1.86%、P2O53.11%、K2O 0.85%。

1.2試驗設計

采用隨機區(qū)組試驗設計，設置3種氮肥管理模式：1）不施氮肥處理（CK），作對照用于計算肥料利用效率；2）農民習慣施氮肥處理（FFP），通過實地農戶調研確定施氮量為 350 kg/hm2，氮肥運籌為3次，分別為基肥、分蘗肥和促花肥，比例為4 :4 :2；3）氮肥優(yōu)化管理（OPTs），其包括優(yōu)化施氮處理（OPT），依據(jù)前期水稻氮肥水平試驗確定其施氮量為 240 kg/hm2；優(yōu)化替氮處理（OPT1），在OPT處理的基礎上用有機肥氮替代 20% 的化肥氮，即 192 kg/hm2化肥氮和48 kg/hm2有機肥氮；優(yōu)化減氮再替氮處理（OPT2），即在OPT處理的基礎上先減氮 20%，再用有機肥氮替代 20%化肥氮，最終氮肥用量為 154 kg/hm2化肥氮和 38 kg/hm2有機肥氮，共 5 個處理，各處理重復4次。氮肥優(yōu)化管理各處理氮肥運籌為4次，分別為基肥、分蘗肥、促花肥和保花肥，比例為 4 : 2 : 2 : 2。有機肥和磷肥（90 kg/hm2）均做基肥于移栽前一次性施入，鉀肥（90 kg/hm2）分基肥和促花肥各半施用?；?、分蘗肥、促花肥和?；ǚ史謩e在移栽前1d（6月23日）、移載后15 d（7月9日）、倒 4 葉期（7月30日）和倒 2 葉期（8月20日）施入。

試驗小區(qū)面積為90m2（10 m×9 m），小區(qū)間田埂用防水布覆蓋，隔離防滲，四周設保護行。水稻育秧30 d（6月24日）后移栽，種植密度為每公頃 30.77×104穴，每穴定植 2 株，株行距為 25 cm×13 cm。田間管理采用高產栽培管理方式，水分按照淹水-烤田-復水-落干的模式管理，嚴格控制病蟲草害。上茬小麥季選用“揚麥16號”，施肥情況如下：FFP 處理施氮量為 240 kg/hm2，分基肥（11月20日）和返青肥（2月25日）2次施用，比例為7 :3；OPT處理施氮量為200 kg/hm2；OPT1 處理為 160 kg/hm2化肥氮與 40 kg/hm2有機肥氮；OPT2 處理為 128 kg/hm2化肥氮與 32 kg/hm2有機肥氮。氮肥優(yōu)化管理各處理氮肥運籌為3次，分基肥、拔節(jié)肥（3月10日）和孕穗肥（4月5日）3次施用，比例為 4 : 3 : 3。各處理與水稻處理一一對應，磷肥和鉀肥用量與水稻一致，其中，有機肥和磷肥均作基肥施用，而鉀肥則分基肥和拔節(jié)肥各半施入。

1.3測定項目與方法

1.3.1樣品的采集和處理在水稻生長期內分別于最大分蘗期（2014年7月28日）、拔節(jié)孕穗期（2014年8月16日）、開花期（2014年9月8日）和成熟期（2014年10月29日）進行采樣。水稻采集樣品時選擇長勢一致的 3 穴（約 40 株）植株地上部，分葉片、鞘、莖和穗四部分，洗凈后 105℃殺青 30 min，75℃烘至恒重，冷卻后稱重各器官重量計算生物量。對樣品進行粉碎處理用于養(yǎng)分含量測定。

1.3.2產量及其構成因素成熟期水稻各小區(qū)隨機選擇 30 穴，測定植株的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等。取5 m2樣方測定水稻實際產量。

1.3.3植株養(yǎng)分含量的測定采用濃 H2SO4-H2O2法消解后，全自動連續(xù)流動分析儀（AA3，BRANLuEBBE，德國）測定全氮。標準樣品來自環(huán)境保護部標準樣品研究所地球物理地球化學勘察研究所（GSB-11）。

1.3.4肥料利用率計算方法［21-22］

氮累積量（N accumulation，kg/hm2）=地上部生物量×氮濃度；

氮肥農學利用率（N agronomy efficiency，AEN，kg/kg）=（施氮區(qū)產量-空白區(qū)產量）/施氮量；

氮肥回收效率（N recovery efficiency，REN）=（施氮區(qū)氮累積量-空白區(qū)氮累積量）/施氮量×100%；

氮肥偏生產力（partial factor productivity of N，PFPN，kg/kg）=施氮區(qū)產量/施氮量；

氮轉運量（N remobilization account，NRA，kg/hm2）=開花期營養(yǎng)器官氮累積量-成熟期營養(yǎng)器官氮累積量；

氮轉運率（N remobilization efficiency，NRE）=（開花期營養(yǎng)器官氮累積量-成熟期營養(yǎng)器官氮累積量）/開花期營養(yǎng)器官氮累積量×100%；

轉運氮對籽粒貢獻率（contribution to grain by N remobilization，CGNR）=（開花期營養(yǎng)器官氮累積量-成熟期營養(yǎng)器官氮累積量）/成熟期穗器官氮累積量×100%；

累積氮對籽粒貢獻率（contribution to grain by N accumulation，CGNA）=1-（開花期營養(yǎng)器官氮累積量-成熟期營養(yǎng)器官氮累積量）/成熟期穗器官氮累積量×100%。

1.3.5不同氮肥管理模式下氮肥養(yǎng)分產量貢獻階段描述把當?shù)剞r民習慣施氮處理（FFP）與不施氮肥處理（CK）間的水稻產量差定義為氮肥養(yǎng)分產量貢獻的低產低效階段；把 FFP 處理與氮肥優(yōu)化管理（OPTs）間的水稻產量差定義為氮肥養(yǎng)分產量貢獻的高產高效階段。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用 SAS 9.0 和 Microsoft Office Excel 2010 對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2　結果與分析

2.1氮肥優(yōu)化管理對水稻地上部生物量的影響

水稻地上部生物量隨生育進程呈逐漸增加趨勢，但不同氮肥管理模式間存在顯著差異（圖1）?？傮w而言，與 CK 相比，施用氮肥處理（FFP 和OPTs處理）均顯著提高各生育時期的地上部生物量，成熟期平均提高 62.06%，表明氮肥對水稻生長具有顯著促效作用。同時，不同氮肥施用下水稻開花前各處理地上部生物量均為 FFP 處理最高，而開花后則以 OPTs 處理顯著高于 FFP 處理，表明 FFP處理這種重基蘗氮、輕穗粒氮的施用模式易促進水稻生育前期生物量生產，而不利于花后生物量的形成。另外，OPTs 處理中的 OPT 處理通過氮肥的總量控制和合理運籌可持續(xù)增加水稻生物量并最終達到最大值，但在 OPT 處理上進行氮肥再優(yōu)化的OPT1 和 OPT2 處理均小于 OPT 處理且與 FFP 處理差異不顯著，表明在優(yōu)化施氮 OPT 處理的基礎上化肥氮仍具有減施和替代的空間，但不宜過多減施和替代，否則會影響水稻生物量生產。

圖1　氮肥優(yōu)化管理對水稻地上部生物量的影響Fig.1　Effect ofnitrogen optimize managements on above-ground biomass of rice

不同氮肥管理模式也顯著地影響不同生育時期水稻生物量的累積分配（圖2）。總體而言，水稻移栽—分蘗、分蘗—拔節(jié)、拔節(jié)—開花和開花—收獲各生育期的生物量累積分配的平均值分別為11.15%、19.13%、25.42% 和 44.30%，表明生物量累積隨生育進程呈顯著增加的變化。移栽—分蘗和分蘗—拔節(jié)期表現(xiàn)為 FFP 處理明顯高于 OPTs 處理，拔節(jié)—開花期 FFP 與 OPTs 間差異不顯著，而開花—成熟期則 OPTs 顯著高于 FFP，表明 FFP 處理有利于水稻花前地上部生物量積累分配而不利于花后地上部生物量積累分配。

圖2　氮肥優(yōu)化管理對水稻地上部生物量分配的影響Fig.2　Effect of nitrogen optimize managements on the distribution of above-ground biomass of rice

2.2氮肥優(yōu)化管理對水稻產量及產量構成的影響

不同氮肥管理模式在顯著影響不同生育時期水稻地上部生物量和分配的同時，也顯著影響水稻產量及產量構成（表1）。與 CK 相比，F(xiàn)FP 和 OPTs處理均能顯著提高水稻產量，其增產幅度為 37.3%～56.7%；其中以 OPT 處理產量最高，且 OPT、OPT1和 OPT2 處理分別較 FFP 處理增產 14.1%、7.1%和4.1%，表明合理的氮肥運籌和替代管理可在習慣施氮的基礎上實現(xiàn)減氮增產的效果。從產量構成來看，穗數(shù)隨氮肥用量的增加而增加，以 FFP 處理最高；結實率和千粒重則隨氮肥用量的增加而降低，均以 CK 處理最高；而每穗粒數(shù)則表現(xiàn)為 OPTs＞FFP＞CK。從不同處理水稻產量和產量構成可知，施氮增產的原因是由于氮肥促進穗數(shù)和穗粒數(shù)的形成，其效應大于施氮所致結實率和千粒重的降低，且 FFP 處理易形成低結實率的小穗，從而降低產量。

表1　氮肥優(yōu)化管理對水稻產量及產量構成的影響Table 1　Effect of nitrogen optimize managements on yield and yield components of rice

2.3開花前后水稻地上部生物量與產量間的相關性分析

對水稻開花前（移栽—分蘗）和開花后（開花—成熟）地上部生物量與產量間進行相關性分析（圖3），結果表明水稻花前和花后地上部生物量與產量間均呈顯著正相關，但花后的線性方程斜率（1.5556）和相關性系數(shù)（R2=0.7910**）均顯著高于花前（0.5302，R2=0.4015），表明水稻花后生物量生產更有利于產量的形成。

圖3　開花前后水稻地上部生物量與產量間的相關性Fig.3　The correlation between above-ground biomass and yield of rice at pre-and post-flowering stage

2.4氮肥優(yōu)化管理對不同生育期水稻氮累積量的影響

水稻地上部氮積累量隨生育進程呈逐漸增加趨勢，但不同氮肥管理間存在顯著差異（圖4）。總體而言，不同氮肥處理下水稻成熟前地上部氮累積均表現(xiàn)為 FFP＞OPT＞OPT1＞OPT2＞CK，而成熟期則以 OPT 處理最高，OPT1 與 FFP 持平，表明地上部氮累積與施氮量有關，且 FFP 處理易促進水稻花前氮累積而不利于花后氮累積。

圖4　氮肥優(yōu)化管理對水稻地上部氮累積量的影響Fig.4　Effect of nitrogen optimize managements on the above-ground N accumulation of rice

不同氮肥管理模式也顯著影響不同生育時期水稻地上部氮累積分配（圖5）。水稻移栽—分蘗、分蘗—拔節(jié)、拔節(jié)—開花和開花—收獲各生育期的氮累積量占全生育期的比例分別為 16.1%、24.4%、26.3%和 33.3%，表明氮累積量隨生育進程而顯著增加。移栽—分蘗和分蘗—拔節(jié)期均表現(xiàn)為 FFP 處理顯著高于 OPTs 處理，拔節(jié)—開花期 FFP 與 OPTs 間差異不顯著，而開花—成熟期則表現(xiàn)為 OPTs 顯著高于 FFP，表明 FFP 處理有利于花前水稻地上部氮累積分配，而不利于花后地上部氮累積分配。

圖5　氮肥優(yōu)化管理對水稻地上部氮累積量分配的影響Fig.5　Effect of nitrogen optimize managements on the distribution of above-ground N accumulation of rice

2.5氮肥優(yōu)化管理對花后水稻植株體內氮轉運的影響

由表2可知，不同氮肥管理模式顯著影響花后水稻營養(yǎng)器官和穗器官氮累積量，成熟期水稻營養(yǎng)器官氮累積量隨施氮量的增加而增加；穗器官氮累積量則表現(xiàn)為 OPT 和 OPT1 處理顯著高于 FFP 處理，而 FFP 和 OPT2 間差異不顯著，表明氮肥優(yōu)化管理（OPTs）可顯著提高穗器官氮累積而降低營養(yǎng)器官氮累積，進而影響花后水稻植株體內的氮轉運。另外，與 FFP 處理相比，OPTs 處理減少了花后氮的轉運量（NRA）、轉運率（NRE）和轉運氮對籽粒貢獻率（CGNR），而提高了花后累積氮對籽粒貢獻率（CGNA），表明 FFP 處理主要是通過增加花后植株體內氮轉運來提高籽粒氮累積，而 OPTs 處理則主要是通過提高花后植株氮累積來增加籽粒氮累積。

表2　氮肥優(yōu)化管理對開花前后水稻氮累積和轉運的影響Table 2　Effect of nitrogen optimize managements on pre-and post-flowering N accumulation and remobilization of rice

2.6氮肥優(yōu)化管理對成熟期水稻氮肥利用率的影響

不同氮肥管理模式在顯著影響水稻產量和氮累積與轉運的同時，也顯著地影響水稻的氮肥利用率，表現(xiàn)為氮肥利用率隨施氮量的增加而降低的變化（表3）。與 FFP 處理相比，OPTs 處理的 PFPN、AEN和 REN均大幅度地提高，且分別平均提高99.4%、137.6% 和 70.0%，表明在穩(wěn)產增產基礎上的氮肥優(yōu)化管理可顯著提高水稻氮肥利用率、降低氮肥環(huán)境損失。另外，OPT1 處理的 PFPN、AEN和 REN較 OPT 處理分別增加 17.2%、3.5% 和 8.2%，表明在OPT 處理的基礎上進行有機氮適量替代化肥氮可實現(xiàn)水稻氮肥利用率的進一步提高；OPT2 與 OPT1 處理的趨勢一致。

2.7不同氮肥管理模式下的氮肥養(yǎng)分產量貢獻階段模型分析

根據(jù)不同氮肥管理模式下水稻產量效應曲線和產量差，繪制氮肥養(yǎng)分貢獻階段模型（圖6）。在氮肥養(yǎng)分產量貢獻的低產低效階段，F(xiàn)FP 處理對產量貢獻為 37.3%，表明該階段是在水稻作物氮素缺乏情況下，為滿足作物對養(yǎng)分的需求而不科學習慣式的施用氮肥以此來實現(xiàn)氮肥增產。在氮肥養(yǎng)分產量貢的途徑［23］。農民習慣施氮注重基蘗氮而忽視穗粒氮，易促進作物生育前期生物量的累積，而不利于花后生物量的累積；而氮肥優(yōu)化管理穩(wěn)步持續(xù)提高各時期水稻生物量的累積，避免農民習慣施氮前期由于分蘗中后期水分的擱田落干所致的無效分蘗的大量死亡，最終在減少施氮量的前提下使生物量與農民習慣施氮持平或增加。農民習慣施氮條件下，成熟期生物量降低的原因主要是前期施氮量過多產生較多的無效分蘗，以及后期氮肥供應不足、氮代謝減弱、葉片衰老和物質生產減少等。有研究表明，水稻產量的高低取決于抽穗至成熟期光合生產能力，抽穗后生產的干物質越多，產量越高［24］，這與本研究結果一致，并指出開花前、后水稻生物量與產量間均存在顯著的線性相關，但花后線性方程的斜率和相關性系數(shù)均顯著高于花前，表明花后生物量生產獻的高產高效階段，OPT 較 FFP 處理對產量貢獻高達 19.4%，表明氮肥優(yōu)化管理可以在減少氮肥施用量的同時，通過調控氮肥運籌使之符合水稻生長對氮肥的需求規(guī)律來實現(xiàn)產量的進一步提高；另外，OPT1 和 OPT2 處理同樣可達到氮肥養(yǎng)分產量貢獻的高產高效階段，且較 FFP 處理對產量貢獻分別為9.7% 和 5.7%，表明在 OPT 處理的基礎上，進一步應用有機氮肥替代化學氮肥的管理措施可進一步實現(xiàn)水稻高產和氮肥高效。

表3　氮肥優(yōu)化管理對水稻氮肥利用率的影響Table 3　Effect of nitrogen optimize managements onfertilizer-N use efficiency of rice

圖6　不同氮肥管理模式下的氮肥養(yǎng)分產量貢獻階段模型Fig.6　The model of N contribution stage to grain on different N management models

3　討論與結論

3.1氮肥優(yōu)化管理對水稻生長發(fā)育的影響

作物生物量的生產與累積是作物產量形成的物質基礎，增加干物質的生產是提高作物產量最直接更有利于水稻產量的形成，進而指出氮肥優(yōu)化管理改善水稻后期生物量生產和分配是提高水稻產量的重要原因。另外有研究表明，有機、無機肥配施有利于促進水稻中后期生物量積累和養(yǎng)分吸收，改善生物量分配比例［25］，這與本研究一致，但氮肥的過量減施和有機氮替代則明顯降低水稻生物量生產，進而影響水稻的產量。

3.2氮肥優(yōu)化管理對水稻產量形成的影響

許多研究結果［14，22，26］表明，氮肥對作物（如水稻、小麥、玉米等）的增產效果主要體現(xiàn)在增加有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和提高結實率。這與本研究中氮肥優(yōu)化管理較農民習慣施氮能提高水稻穗粒數(shù)、結實率和千粒重的結果一致，表明氮肥優(yōu)化管理不僅有利于同化物生產，而且促進了光合產物向穗部轉運，使庫容（穗粒數(shù)）和充實度（粒重、千粒重）增加，進而提高水稻產量。林晶晶等［27］指出，水稻分蘗數(shù)決定于前期的吸氮量，而成穗數(shù)的差異與中期吸氮量有關，增加中期施氮量即施用穗肥有助于鞏固前期有效分蘗，減少和防止穎花退化，促進穗型發(fā)育，提高成穗率。研究也表明，農民習慣施氮的前期過量施氮有利于分蘗成穗數(shù)的增加，而忽視后期施氮則降低了穗粒結構的發(fā)育。另外，有研究報道，農民習慣施氮結實率和千粒重降低的原因，一方面可能是習慣施氮前期過多的氮素吸收消耗了大量光合產物用于蛋白質的合成，降低碳水化合物在營養(yǎng)器官的累積和向穗部的轉運量［28-29］；另一方面忽視穗粒氮肥，不利于水稻不定根的形成，降低不定根數(shù)和根干重，易形成不發(fā)達的根系而制約后期生物量生產和體內物質的再轉運能力［30］。

此外，本研究依托的稻-麥輪作長期定位試驗平臺，雖然年際間會有所變化，但不同氮肥管理模式下的結果呈現(xiàn)出一致的變化趨勢（數(shù)據(jù)未列出）。因此，比較不同氮肥管理模式下水稻的產量差概括出的氮肥養(yǎng)分產量貢獻階段模型表明，在依據(jù)水稻生長發(fā)育對氮素需求規(guī)律的基礎上，綜合應用氮肥的總量控制、分期調控和有機氮肥替代無機氮肥的優(yōu)化管理措施，協(xié)調水稻的源庫關系，最終實現(xiàn)氮肥養(yǎng)分產量貢獻由低產低效階段提升到高產高效階段，這與前人研究的結果一致［10，12，14，20-22，26，31-32］。另外，該氮肥養(yǎng)分產量貢獻階段的概念提出，也為解決作物氮肥優(yōu)化管理實現(xiàn)高產高效提出了新的研究思路；有研究表明，通過合理的栽培措施如輕干濕交替灌溉［33］、適度增密減氮［34］、寬窄行栽培［35］等也能較常規(guī)種植顯著提高作物的產量，表明產量貢獻階段模型在作物高產栽培上也具有一定的實用性，但有關氮肥優(yōu)化管理與高產栽培技術相結合的研究將是未來繼續(xù)關注的重點。

3.3氮肥優(yōu)化管理對水稻氮累積、氮轉運及氮肥利用率的影響

當開花后進入灌漿期，水稻吸收的氮主要供給穗部，同時貯藏器官中的氮也大量向穗部轉運，有研究發(fā)現(xiàn)水稻莖鞘中的氮對籽粒產量的貢獻率為57.0%，且花前營養(yǎng)器官貯藏氮素的轉運高于花后同化氮素的轉運，但這兩部分氮源對籽粒氮素貢獻率均受施氮量和作物基因型的影響［23，36］。較高的產量需要葉片保持持久的光合活性，而這依賴于花后氮累積和氮轉運的平衡；同時，氮累積、氮轉運和干物質生產相互聯(lián)系，所以提高花前氮轉運和花后氮累積均有利于提高水稻產量和籽粒品質［37］。

與農民習慣施氮相比，氮肥優(yōu)化管理水稻花前營養(yǎng)器官中積累的氮量和花后向穗部轉移的氮量無差異，但顯著提高花后氮累積，最終提高花后累積氮對籽粒氮貢獻率。農民習慣施氮處理轉運氮對籽粒貢獻率達 77.1%，顯著高于氮肥優(yōu)化管理的49.0%；而花后累積氮對籽粒貢獻率則顯著低于氮肥優(yōu)化管理，表明習慣施氮主要是通過增加花后水稻植株體內氮轉運來提高籽粒氮累積，而氮肥優(yōu)化管理則主要是通過提高花后水稻植株氮累積來增加籽粒氮累積，從而增強植株體內氮代謝和提高氮肥利用率。另外，優(yōu)化替氮處理（OPT1）較優(yōu)化施氮處理（OPT）顯著降低了水稻花后氮轉運量、轉運率和轉運氮對籽粒貢獻率，而顯著提高了水稻花后累積氮對籽粒貢獻率，表明有機氮適量替代無機氮更有利于花后植株氮累積對籽粒貢獻率。楊長明等［25］研究發(fā)現(xiàn)有機-無機氮肥配施可促進水稻植株養(yǎng)分向籽粒中轉移和分配，隨著有機氮素的營養(yǎng)釋放，生育后期水稻氮素含量迅速累積，其花后吸收氮對籽粒貢獻率達 45.0%。本試驗結果還表明，優(yōu)化減氮再替氮處理（OPT2）的氮累積、轉運和對籽粒貢獻率的變化趨勢均與優(yōu)化施氮處理（OPT）一致，而與OPT1 處理差異顯著，表明過量的減施氮肥和有機替代不利于發(fā)揮有機氮肥在水稻生產上的后效和促效作用，過低的化肥氮用量對作物的影響掩蓋了有機氮肥對作物的影響。另外，氮轉運量和轉運率的降低也導致了氮肥回收效率的降低，說明調控作物花后吸收的氮向籽粒中轉運是提高氮肥利用率的重要措施［38］。

3.4氮肥優(yōu)化管理對稻田環(huán)境可持續(xù)性的影響

不同氮肥管理模式在影響水稻產量和氮肥利用率的同時也顯著影響稻田溫室氣體的排放，且其依賴于肥料類型、施用量和施用方式等［39-40］。謝義琴等［39］用盆栽模擬水稻試驗指出，先減氮 20%再有機肥替氮 20%處理較習慣施氮處理的產量差異不顯著，但減少了 31.72%的 N2O 排放，增加了 13.06%的CH4排放?；羯徑艿龋?0］研究稻田施用不同有機物對CH4排放的影響表明，有機物的施用顯著增加 CH4排放，且稻草＞雞糞＞豬糞，并指出 CH4的排放與有機物中易氧化有機碳的含量有關。本研究結果表明，有機肥適當替代化肥（OPT1）可實現(xiàn)水稻高產和養(yǎng)分高效，但過量減施化肥再有機肥替代（OPT2）雖顯著提高氮肥效率但增產效應不明顯，且沒有關注不同有機肥施用對稻田環(huán)境可持續(xù)性的影響評價。因此，結合固體廢棄物資源化利用和稻田氮肥高產高效施用原則，綜合考慮不同有機肥的選擇、有機無機配施比例及施肥運籌對水稻產量、氮肥效率和環(huán)境效應的影響仍需進一步研究和探討。

綜上所述，利用氮肥總量控制、分期調控和有機肥適量替代的優(yōu)化管理措施可在減少施氮量的基礎上，實現(xiàn)氮素養(yǎng)分供應與作物需求同步，促進植物體內的氮累積和氮轉運，進而有利于生物量生產，最終協(xié)同提高水稻產量和氮肥利用率。

［1］翟虎渠， 程式華. 發(fā)展稻米產業(yè)造福中國百姓 ［J］. 中國稻米， 2003，（6）: 5-11. Zhai H Q， Cheng S H. Development of rice industry for the benefit of the Chinese people ［J］. China Rice， 2003，（6）: 5-11.

［2］施能浦. 近期我國稻谷（米）供求趨勢分析及發(fā)展預測與對策 ［J］. 中國稻米， 2015， 21（1）: 1-5. Shi N P. Recent paddy（rice）supply and demand trends analysis and development forecasts and countermeasures ［J］. China Rice， 2015，21（1）: 1-5.

［3］章秀福， 王丹英， 方福平， 等. 中國糧食安全和水稻生產 ［J］. 農業(yè)現(xiàn)代化研究， 2005， 26（2）: 86-88. Zhang X F， Wang D Y， Fang F P， et al. Food safety and rice production in China ［J］. Research of Agricultural Modernization，2005， 26（2）: 86-88.

［4］張福鎖， 王激清， 張衛(wèi)峰， 等. 中國主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑 ［J］. 土壤學報， 2008， 45（5）: 915-924. Zhang F S， Wang J Q， Zhang W F， et al. Nutrients efficiencies of major cereal crops in China and measures for improvement ［J］. Acta Pedologica Sinica， 2008， 45（5）: 915-924.

［5］李杰， 楊洪建， 鄧建平. 稻作科技進步對江蘇省水稻單產提升的分析 ［J］. 中國稻米， 2013， 19（2）: 27-30. Li J， Yang H J， Deng J P. Analysis on the improvement of rice yield in Jiangsu province ［J］. China Rice， 2013， 19（2）: 27-30.

［6］王璐， 肖鍵. 稻麥輪作體系下氮素的優(yōu)化管理 ［J］. 安徽農學通報，2010， 16（17）: 78-80. Wang L， Xiao J. The Optimal management of nitrogen under ricewheat rotation system ［J］. Anhui Agricultural Science Bulletin， 2010，16（17）: 78-80.

［7］李榮剛， 崔玉亭， 程序. 蘇南太湖地區(qū)水稻氮肥施用與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展 ［J］. 耕作與栽培， 1999，（4）: 49-63. Li R G， Cui Y T. Cheng X. Application of nitrogen fertilizer and environmental sustainable development in Taihu area of south of Jiangsu ［J］. Tillage and Cultivation， 1999，（4）: 49-63.

［8］巨曉棠. 氮肥有效率的概念及意義—兼論對傳統(tǒng)氮肥利用率的理解誤區(qū) ［J］. 土壤學報， 2014， 51（5）: 921-933. Ju X T. The concept and meanings of nitrogen fertilizer availability ratio-discussing misunderstanding of traditional nitrogen use efficiency ［J］. Acta Pedologica Sinica， 2014， 51（5）: 921-933.

［9］彭少兵， 黃見良， 鐘旭華， 等. 提高中國稻田氮肥利用率的研究策略［J］. 中國農業(yè)科學， 2002， 35（9）: 1095-1103. Peng S B， Huang J L， Zhong X H， et al. Research strategy in improving fertilizer-nitrogen use efficiency of irrigated rice in China［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2002， 35（9）: 1095-1103.

［10］陳新紅， 劉凱， 徐國偉， 等. 氮素與土壤水分對水稻養(yǎng)分吸收和稻米品質的影響 ［J］. 西北農林科技大學學報， 2004， 32（3）: 16-19. Chen X H， Liu K， Xu G W， et al. Effect of nitrogen and soil moisture on nutrient absorption and quality of rice ［J］. Journal of Northwest A &F University， 2004， 32（3）: 16-19.

［11］聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織. 水稻在亞洲及太平洋地區(qū)可持續(xù)農業(yè)及農村發(fā)展中的作用 ［J］. 中國稻米， 2004，（4）: 3-8. FAO. Role of rice in sustainable agriculture and rural development in Asia and the Pacific region ［J］. China Rice， 2004，（4）: 3-8.

［12］安寧， 范明生， 張福鎖， 等. 水稻最佳作物管理技術的增產增效作用［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報， 2015， 21（4）: 846-852. An N， Fan M S， Zhang F S， et al. Best crop management practices increase rice yield and nitrogen use efficiency ［J］. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer， 2015， 21（4）: 846-852.

［13］吳文革， 張玉海， 張健美， 等. 氮肥運籌對機插雜交中秈水稻群體質量及產量形成的影響 ［J］. 安徽農業(yè)大學學報， 2011， 38（1）: 1-5. Wu W G， Zhang Y M， Zhang J M， et al. Effects of nitrogen management on mass quality and yield formation of machine transplanted middle-season indica hybrid rice ［J］. Journal of Anhui Agricultural University， 2011， 38（1）: 1-5.

［14］劉彩玲， 楊松楠， 隋標， 等. 太湖流域水稻最佳養(yǎng)分管理研究 ［J］. 南京農業(yè)大學學報， 2011， 34（4）: 71-76. Liu C L， Yang S N， Sui B， et al. Studies on the best nutrient management of rice in Taihu Lake basin ［J］. Journal of Nanjing Agricultural University， 2011， 34（4）: 71-76.

［15］侯朋福， 李剛華， 張國發(fā)， 等. 養(yǎng)分管理方式對江蘇常規(guī)粳稻產量和氮素利用率的影響 ［J］. 土壤， 2012， 44（2）: 218-224. Hou P F， Li G H， Zhang G F， et al. Effects of nutrient management manner on yield and nitrogen use efficiency for Jiangsu conventional japonica rice ［J］. Soils， 2012， 44（2）: 218-224.

［16］解文艷， 周懷平， 楊振興， 等. 秸稈還田方式對褐土鉀素平衡與庫容量的影響 ［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報， 2015， 21（4）: 936-942. Xie W Y， Zhou H P， Yang Z X， et al. Effect of different straw return modes on potassium balance and potassium pool in cinnamon soil ［J］. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer， 2015， 21（4）: 936-942.

［17］楊濱娟， 黃國勤， 徐寧， 錢海燕. 秸稈還田配施不同比例化肥對晚稻產量及土壤養(yǎng)分的影響 ［J］. 生態(tài)學報， 2014， 34（13）: 3779-3787. Yang B J， Huang G Q， Xu N， Qian H Y. The effects of returning straw containing fertilizer with varying nutrient ratios on rice yield and soil fertility ［J］. Acta Ecologica Sinica， 2014， 34（13）: 3779-3787.

［18］李菊梅， 徐明崗， 秦道珠， 等. 有機肥無機肥配施對稻田氨揮發(fā)和水稻產量的影響 ［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報， 2005， 11（1）: 51-56. Li J M， Xu M G， Qin D Z， et al. Effects of chemical fertilizers application combined with manure on ammonia volatilization and rice yield in red paddy soil ［J］. Plant Nutrition and Fertilizer Science，2005， 11（1）: 51-56.

［19］薛亞光， 王康君， 顏曉元， 等. 不同栽培模式對雜交粳稻常優(yōu)3號產量及養(yǎng)分吸收利用效率的影響 ［J］. 中國農業(yè)科學， 2011， 44（23）: 4781-4792.Xue Y G， Wang K J， Yan X Y， et al. Effects of different cultivation patterns on grain yield and nutrient absorption and utilization efficiency of japonica hybrid rice Changyou3 ［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2011， 44（23）: 4781-4792.

［20］劉立軍， 桑大志， 劉翠蓮， 等. 實時實地氮肥管理對水稻產量和氮素利用率的影響 ［J］. 中國農業(yè)科學， 2003， 36（12）: 1456-1461. Liu L J， Sang D Z， Liu C L， et al. Effects of real-time and sitespecific nitrogen managements on rice yield and nitrogen use efficiency ［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2003， 36（12）: 1456-1461.

［21］Cassman K G， Gines G C， Dizon M A， et al. Nitrogen-use efficiency in tropical lowland rice systems: contributions from indigenous and applied nitrogen ［J］. Field Crops Research， 1996， 47（1）: 1-12.

［22］曹雯梅， 劉松濤， 趙威， 等. 小麥高產及超高產優(yōu)化管理模式對源葉光合特性及產量的調控效應［J］. 核農學報， 2014， 28（2）: 2254-2260. Cao W M， Liu S T， Zhao W， et al. Regulation effects of optimal highyield and super-high-yield cultivation modes on photosynthetic characteristics of source leaf and yield in winter wheat ［J］. Journal of Nuclear Agricultural Sciences， 2014， 28（2）: 2254-2260.

［23］Hasegawa H. High-yielding rice cultivars perform best even at reduced nitrogen fertilizer rate ［J］. Crop Science， 2003， 43（3）: 921-926.

［24］隋標. 江蘇省稻麥輪作體系養(yǎng)分優(yōu)化管理技術研究［D］. 南京: 南京農業(yè)大學博士學位 論文， 2013. 92. Sui B. Studies on the optimizing nutrient management practice or rice-wheat cropping system in Jiangsu province ［D］. Nanjing: PhD Dissertation of Nanjing Agriculture University， 2013. 92.

［25］楊長明， 楊林章， 顏廷梅， 等. 不同肥料結構對水稻群體干物質生產及養(yǎng)分吸收分配的影響 ［J］. 土壤通報， 2004， 35（2）: 200-202. Yang C M， Yang L Z， Yan T M， et al. Effects of nutrient regimes on dry matter production and nutrient uptake and distribution by rice plant ［J］. Chinese Journal of Soil Science， 2004， 35（2）: 200-202.

［26］Chen Y， Xiao C， Wu D， et al. Effects of nitrogen application rate on grain yield and grain nitrogen concentration in two maize hybrids with contrasting nitrogen remobilization efficiency ［J］. European Journal of Agronomy， 2015， 62: 79-89.

［27］林晶晶， 李剛華， 薛利紅， 等.15N 示蹤的水稻氮肥利用率細分 ［J］.作物學報， 2014， 40（8）: 1424-1434. Lin J J， Li G H， Xue L H， et al. Subdivision of nitrogen use efficiency of rice based on15N tracer ［J］. Acta Agronomica Sinica， 2014， 40（8）: 1424-1434.

［28］Nakano H， Morita S， Kitagawa H， et al. Grain yield response to planting density in forage rice with a large number of spikelets ［J］. Crop Science， 2012， 52（1）: 345-350.

［29］Pan J， Cui K， Wei D， et al. Relationships of non-structural carbohydrates accumulation and translocation with yield formation in rice recombinant inbred lines under two nitrogen levels ［J］. Physiologia Plantarum， 2011，141（4）: 321-331.

［30］董桂春， 王余龍， 黃建華， 等. 施氮時期對揚稻6號根系生長及產量的影響 ［J］. 江蘇農業(yè)科學， 2001， 22（3）: 13-17. Dong G C， Wang Y L， Huang J H， et al. Effects of nitrogen fertilizer applied at different growth stages on root growth and grain yield of Yangdao 6（Oryza sativa L.）［J］. Jiangsu Agricultural Research，2001， 22（3）: 13-17.

［31］Sui B， Feng X， Tian G， et al. Optimizing nitrogen supply increases rice yield and nitrogen use efficiency by regulation yield formation factors ［J］. Field Crops Research， 2013， 150: 99-107.

［32］Chen X， Cui Z， Fan M， et al. Producing more grain with lower environmental costs ［J］. Nature， 2014， 514， 486-489.

［33］張自常， 李鴻偉， 陳婷婷， 等. 畦溝灌溉和干濕交替灌溉對水稻產量與品質的影響 ［J］. 中國農業(yè)科學， 2011， 44（24）: 4988-4998. Zhang Z C， Li H W， Chen T T， et al. Effect of furrow irrigation and alternate wetting and drying irrigation on grain yield and quality of rice ［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2011， 44（24）: 4988-4998.

［34］林鴻鑫， 潘曉華， 石慶華， 等. 施氮量與栽插密度對超級早稻中早22產量的影響 ［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報， 2011， 17（1）: 22-28. Ling X Y， Pan X H， Shi Q H， et al. Effects of nitrogen fertilization and planting density on yield of super early rice Zhongzao 22 ［J］. Plant Nutrition and Fertilizer Science， 2011， 17（1）: 22-28.

［35］李旭毅， 孫永健， 程洪彪， 等. 兩種生態(tài)條件下氮素調控對不同栽培方式水稻干物質積累和產量的影響 ［J］. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2011， 17（4）: 773-781. Li X Y， Sun Y J， Cheng H B， et al. Effects of nitrogen regulation on dry matter accumulation and grain yield of rice under different cultivation models and two kinds of ecological conditions ［J］. Plant Nutrition and Fertilizer Science， 2011， 17（4）: 773-781.

［36］Singh U， Ladha J K， Castillo E G， et al. Genotypic variation in nitrogen use efficiency in medium-and long-duration rice ［J］. Field Crops Research， 1998， 58（1）: 35-53.

［37］Uribelarrea M， Moose S P， Below F E. Divergent selection for grain protein affects nitrogen use in maize hybrids ［J］. Field Crops Research， 2007， 100: 82-90.

［38］Kichey T， Hirel B， Heumez E， et al. In winter wheat（Triticum aestivum L.）， post-anthesis nitrogen uptake and remobilisation to the grain correlates with agronomic traits and nitrogen physiological markers ［J］. Field Crops Research， 2007， 102: 22-32.

［39］謝義琴， 張建峰， 姜慧敏， 等. 不同施肥措施對稻田土壤溫室氣體排放的影響 ［J］. 農業(yè)環(huán)境科學學報， 2015， 34（3）: 578-584. Xie Y Q， Zhang J F， Jiang H M， et al. Effects of different fertilization practices on greenhouse gas emissions from paddy soil ［J］. Journal of Agro-Environment Science， 2015， 34（3）: 578-584.

［40］霍蓮杰， 紀雄輝， 吳家梅， 等. 有機肥施用對稻田甲烷排放的影響及模擬研究 ［J］. 農業(yè)環(huán)境科學學報， 2013， 32（10）: 2084-2092. Huo L J， Ji X H， Wu J M， et al. The effect of organic manures application on methane emission and its simulation in paddy fields［J］. Journal of Agro-Environment Science， 2013， 32（10）: 2084-2092.

Nitrogen optimize management achieves high grain yield and enhances nitrogen use efficiency of rice

WANG Yu-wen1，GUO Jiu-xin1，KONG Ya-li1，ZHANG Rui-qing1，SONG Li-xin2，LIU Zhen-gang2，ZHANG Jun3，WANG Jian-zhong3，GUO Shi-wei1*
（1 College of Resources and Environmental Sciences， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China；2 Station of Soil and Fertilizer of Jilin Province， Changchun 130033， China；3 Station of Comprehensive Agricultural Service in Nandu Town， Liyang City， Changzhou 213371， China）

【Objectives】In order to provide theoretical basis for improving rice yield and N use efficiency， we studied the effect of different nitrogen（N）management models on rice growth， N accumulation and distribution，and yield formation.【Methods】‘Zhendao 11’， a widely planted rice in Jiangsu Province， was used in this study to investigate the biomass， yield， N accumulation， N transport and their relationships under different Nmanagements at four growth stages of rice， including tillering， shooting， flowering and maturity. The experiment was conducted in the long-term fertilizer experiment field from 2008 in the Agriculture Science Research Institute of Rugao， Jiangsu Province. The three N fertilizer management models were designed as follows: free N fertilizer control（CK）， farmer’s N fertilizer practices（N 350 kg/hm2， N application of basal: tillering: shooting was 4 : 4 : 2， FFP）， and optimum N fertilizer managements（N application of basal: tillering: shooting: flowering was 4 : 2 : 2 : 2， OPTs）that including optimal N treatment（N 240 kg/hm2， OPT）， the N rate was substituted by 20% N with organic fertilizer base on OPT treatment（OPT1）and the N rate was substituted by 20% N with organic fertilizer after reducing 20% N base on OPT treatment（OPT2）.【Results】The average yield of optimum N managements（OPTs）increased by 8.4% compared with FFP. In OPTs， the kernels per spike， seed setting rate and 1000-grain weight were higher than FFP treatment through improving the accumulation of biomass and N after anthesis. Grain N accumulation in FFP treatment was mainly resulted due to the increased amount of remobilized N from plant N absorption before anthesis， while in OPTs， it was mainly resulted from the increased amount of N uptake after anthesis. Furthermore， the N use efficiency of rice was decreased with increasing application levels of N fertilizer. Compared with FFP treatment， partial factor productivity of N（PFPN），N agronomy efficiency（AEN）and N recovery efficiency（REN）in OPTs were increased by 99.4%， 137.6% and 70%， respectively， and the N use efficiency was further increased in OPT1 treatment. Additionally， the results also showed that the rice yield contribution stages of different N managements， high yield and high efficiency stage from FFP to OPTs was more effective for improving yield than low yield and low efficiency stage from CK to FFP.【Conclusions】The optimum N managements can be coordinated to achieve high yield and high N use efficiency of rice plants by regulated the amount of N fertilizer with side dressing and substituted chemical fertilizer-N through organic fertilizer-N.

rice； optimum nitrogen management； biomass； yield； N accumulation； N remobilization；nitrogen use efficiency

S511.062

A

1008-505X（2016）05-1157-10

2015-10-26接受日期：2015-12-09

日期：2016-06-03

國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目（973計劃，2013CB127403）；公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（20150312205，201203003）資助。

王玉雯（1990—），女，山東莘縣人，碩士研究生，主要從事作物養(yǎng)分高產高效研究。E-mail：2013103133@njau.edu.cn

E-mail：sguo@njau.edu.cn