氮肥運籌對機插雙季稻產(chǎn)量、氮肥利用率及經(jīng)濟效益的影響

王秀斌，徐新朋，孫靜文，梁國慶，劉光榮，周　衛(wèi)

（1 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室，北京 100081；2 江西省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與資源環(huán)境研究所，江西南昌 330200）

氮肥運籌對機插雙季稻產(chǎn)量、氮肥利用率及經(jīng)濟效益的影響

王秀斌1，徐新朋1，孫靜文1，梁國慶1，劉光榮2，周衛(wèi)1*

（1 中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，農(nóng)業(yè)部植物營養(yǎng)與肥料重點實驗室，北京 100081；2 江西省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與資源環(huán)境研究所，江西南昌 330200）

【目的】隨著勞動力成本的提高，機械插秧是降低水稻生產(chǎn)勞動強度的必要措施之一，研究適應該技術的氮肥施用時期和比例，對推廣該技術，實現(xiàn)機插雙季稻穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)具有重要意義?！痉椒ā恳栽绲竞屯淼緸樵囼灢牧希M行機插雙季稻氮肥施用田間試驗。在同一施氮量下，設置氮素基肥∶分蘗肥∶穗肥比例為8∶2∶0（N8∶2∶0）、7∶2∶1（N7∶2∶1）、6∶2∶2（N6∶2∶2）、5∶2∶3（N5∶2∶3）、4∶2∶4（N4∶2∶4）、3∶2∶5（N3∶2∶5）和不施氮肥（CK）7 個處理。調(diào)查了早稻和晚稻產(chǎn)量形成、氮素吸收以及氮肥利用特征，討論了氮肥后移與產(chǎn)量、產(chǎn)量形成及肥料利用率的關系?！窘Y果】機插早、晚稻基肥∶分蘗肥∶穗肥比例分別為6∶2∶2 和 5∶2∶3 處理水稻高產(chǎn)的群體結構最合理，有效穗、穗粒數(shù)、結實率與千粒重的乘積最大，協(xié)調(diào)產(chǎn)量的各因子達最佳值。同時發(fā)現(xiàn)，機插早、晚稻穗肥比例與有效穗數(shù)呈極顯著負相關，與穗粒數(shù)呈正相關，與結實率呈拋物線關系。施氮處理機插早、晚稻的籽粒和秸稈氮含量及氮素累積量較 CK 處理均有所增加，其中隨著穗肥比例的增大，早、晚稻的籽粒和秸稈氮含量均呈現(xiàn)增加的趨勢，而氮素累積量均呈先增后減的趨勢。無論機插早稻（施氮量為 180 kg/hm2）還是晚稻試驗（施氮量為 195 kg/hm2），隨著穗肥比例的增大，氮肥貢獻率（NCR）、氮肥農(nóng)學利用率（NAE）、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）以及經(jīng)濟效益均呈先增后減的趨勢，其中早稻 N6∶2∶2處理 NCR、NAE、NRE、PFPN和經(jīng)濟效率均達最大值，晚稻 N5∶2∶3處理均達最大值；而早、晚稻氮肥生理利用率（NPE）隨著穗肥比例的增大均呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢?！窘Y論】在施氮量和分蘗肥比例相同的條件下，機插早、晚稻施基蘗肥與穗肥比例分別為 6∶2∶2 和 5∶2∶3 時，有利于水稻高產(chǎn)和氮肥高效，是較為理想的施肥模式。

氮肥運籌；機插；雙季稻；產(chǎn)量；氮肥利用率；經(jīng)濟效益

氮肥是限制水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的重要因素［1-3］，合理施用氮肥可優(yōu)化水稻群體質(zhì)量，提高莖蘗成穗率，獲得高產(chǎn)［4-5］。已有研究表明，不僅施氮量的大小對水稻產(chǎn)量有直接影響［6-8］，而且氮素基蘗穗肥的施入比例對水稻產(chǎn)量也有顯著影響［9］。氮素基蘗穗肥的施入比例適宜值在不同稻區(qū)獲得的結論各異，彭長青等［10-11］研究認為機插水稻的氮素基蘗肥與穗肥的比例為 6∶4 時效果最好，許晶等［12］則認為黑龍江寒地水稻基蘗肥與穗肥比例 8∶2 時產(chǎn)量較高。至今，機插水稻氮素運籌方面的研究多集中于單季稻區(qū)，而機插雙季稻區(qū)合理的氮肥運籌條件下獲得高產(chǎn)、高效的報道較少。

我國南方雙季稻區(qū)水稻種植面積和產(chǎn)量分別占全國水稻種植面積和總產(chǎn)量的 41.75% 和 36.89%，是我國重要的水稻主產(chǎn)區(qū)［13］。隨著水稻栽培技術不斷進步，機插水稻育秧技術逐漸成熟和大田配套技術不斷完善，機插水稻顯示出明顯的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性［14］。但由于機插稻秧齡較短、移栽植傷較大、全生育期縮短等特點［15-17］，在種植與管理技術方面較常規(guī)人工移栽水稻具有明顯的差異［18-19］。有關機插水稻氮肥運籌方面的研究，學者認為應根據(jù)機插水稻的秧苗和分蘗發(fā)生特點，調(diào)整機插水稻前后期的施氮比例［10-11，20］，適當增加后期氮肥比例有利于機插稻植株生長［9］。因此，本研究以機插為核心技術，研究總施氮量一致的條件下，不同基蘗穗肥的施入比例對機插雙季稻產(chǎn)量形成、氮素吸收及氮肥利用特征的影響。以期探明氮肥后移與產(chǎn)量、產(chǎn)量形成及肥料利用率的關系，為建立機插雙季稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術體系提供理論依據(jù)，同時也為生產(chǎn)實際提供技術支撐。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于 2014年在江西省上高縣大田進行，屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)。年平均氣溫 17.6℃，多年年均太陽輻射總量為 105×104Kcal/m2，累年平均日照1746 h，7 月份日照時數(shù) 252.2 h，為一年中最多月份。年平均降雨量 2107.7 mm，雨季多集中在 4～7月份。年平均無霜期 300 多天，非常適宜農(nóng)作物生產(chǎn)，是典型的雙季稻區(qū)。土壤類型屬壤土，地力中上等。試驗前土壤 pH 值 5.08，有機質(zhì) 33.08 g/kg，全氮 1.93 g/kg，有效磷 45.94 mg/kg，速效鉀 110.36 mg/kg，CEC 10.85 cmol/kg。

1.2試驗設計

試驗采取機插雙季稻種植模式，設早、晚稻氮素基肥：蘗肥：穗肥比例：8∶2∶0（N8:2:0）、7∶2∶1（N7∶2∶1）、6∶2∶2（N6∶2∶2）、5∶2∶3（N5∶2∶3）、4∶2∶4（N4∶2∶4）、3∶2∶5（N3∶2∶5）和不施氮肥（CK）7 個處理，小區(qū)面積 333 m2。各處理早稻 N 180 kg/hm2、P2O590 kg/hm2，晚稻 N 195 kg/hm2、P2O560 kg/hm2，鉀肥均為 K2O 165 kg/hm2，氮磷鉀肥料品種分別為尿素，過磷酸鈣和氯化鉀。磷鉀肥均一次性基施；氮肥分次施入，其中分蘗肥和穗肥分別在移栽后第 5 d 和倒 2葉期施入。早稻前茬為冬閑田，晚稻前茬為稻田。早、晚稻品種分別為中嘉早 17 和 H 優(yōu) 518，機插規(guī)格均為 25 cm×14 cm。早稻于 3月17日播種，4 月11日機插，7月13日收割；晚稻于 6月26日播種，7月15日機插，10月13日收割。田間管理按照當?shù)爻Ｒ?guī)方法進行。

1.3測定項目與方法

1.3.1氮含量測定采集的植株樣品在 105℃下殺青30 min，然后繼續(xù)在 75℃烘干至恒重，粉碎和過篩。樣品經(jīng) H2SO4-H2O2消煮后定容，過濾，采用流動注射分析儀（TRAACA-2000，德國）測定全氮含量。1.3.2測產(chǎn)與考種每個小區(qū)單打單收，田間直接測定產(chǎn)量，取 1 kg 水稻籽粒樣品，烘干后計算含水量，再通過含水量折算出實際產(chǎn)量。

1.3.3計算方法氮肥貢獻率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮區(qū)產(chǎn)量×100%；

土壤氮素依存率=不施氮區(qū)地上部吸氮量/施氮區(qū)地上部吸氮量×100%；

氮肥農(nóng)學利用率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量×100%；

氮肥吸收利用率=（施氮區(qū)地上部吸氮量-不施氮區(qū)地上部吸氮量）/施氮量×100%；

氮肥生理利用率（kg/kg，N）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-不施氮區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)地上部吸氮量-不施氮區(qū)地上部吸氮量）；

氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg，N）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量。1.3.4統(tǒng)計方法試驗數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2007進行處理，利用 SPSS13.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行方差分析和 LSD 多重比較。

2　結果與分析

2.1氮肥運籌對機插雙季稻產(chǎn)量及構成因子的影響

研究結果表明，不同氮肥運籌對機插雙季稻產(chǎn)量及其構成因子有顯著影響（表1）。與不 施氮肥處理（CK）相比，施氮處理機 插早、晚稻產(chǎn)量均顯著增加，其中早、晚稻產(chǎn)量增幅分別為 28.36%～43.45%和 45.35%～67.34%。在相同施氮量下，機插早、晚稻基肥：分蘗肥：穗肥比例分別為 6∶2∶2 和 5∶2∶3的處理產(chǎn)量最高，其產(chǎn)量較其它氮肥運籌的處理增幅分別為 6.68%～13.40% 和 4.42%～15.13%。

施氮處理機插早、晚稻的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)較不施氮肥處理均顯著增加，而其結實率及千粒重則有所降低（表1）。

從圖1（a，d）可知，在分蘗肥比例相同的條件下（分蘗肥占 20%），穗肥比例與機插早、晚稻產(chǎn)量和結實率均呈拋物線關系，且隨穗肥比例的增大呈現(xiàn)先升后降的趨勢，可見機插早、晚稻產(chǎn)量和結實率均有一個適宜的基、蘗、穗肥比例；有效穗數(shù)與穗肥比例呈極顯著負相關（早稻 y=-0.754x+315.0，R2=0.932；晚稻 y=-0.410x+377.9，R2=0.961），均隨穗肥比例的增大而降低（圖1b）；穗粒數(shù)與穗肥比例呈極顯著正相關（早稻 y=0.160x+106.6，R2=0.867；晚稻 y=0.228x+117.3，R2=0.634），隨穗肥比例的增大而增加（圖1c）。綜合各產(chǎn)量及構成因素，在相同施氮量下，機插早、晚稻基肥 :分蘗肥 :穗肥比分別為 6∶2∶2 和 5∶2∶3的處理水稻高產(chǎn)的群體結構最合理，有效穗、穗粒數(shù)、結實率與千粒重的乘積最大，協(xié)調(diào)產(chǎn)量的各個因子達最佳值。

2.2氮肥運籌對機插雙季稻莖蘗動態(tài)及成穗率的影響

合理的莖蘗動態(tài)和高成穗率是優(yōu)質(zhì)群體的指標。從表2可知，隨著時間的推移，各處理機插早、晚稻的莖蘗消長變化趨勢基本一致，總體呈現(xiàn)先增后減的趨勢，至分蘗期莖蘗數(shù)均達到最大值。

從不同氮肥運籌方式來看，施氮處理機插早、晚稻的莖蘗數(shù)較 CK 處理均顯著增加，且各時期（除移栽期）莖蘗數(shù)隨穗肥比例的增大逐漸減少。早、晚稻成穗率與穗肥比例呈二次拋物線曲線關系（早稻 y=-0.009x2+0.474x+58.05，R2=0.810；晚稻 y=-0.007x2+0.472x+66.80，R2=0.982），其中在分蘗肥比例相同的條件下（分蘗肥占 20%），早稻 N6∶2∶2處理成穗率達到最大值，為 63.67%，晚稻N5∶2∶3處理成穗率達到最大值，為 73.34%（圖2），這表明穗肥比例過大或過小均不能提高成穗率，最高成穗率有一個適宜的基蘗穗肥比例范圍。因此，本試驗在施氮量和分蘗肥比例相同的條件下，機插雙季稻穗肥比例適宜的范圍為 20%～30%，有利于提高成穗率。

表1　不同氮肥運籌雙季稻產(chǎn)量及其構成Table 1　Yield and yield components of double-cropping rice affected by nitrogen allocation rate

圖1　穗肥比例與產(chǎn)量、有效穗、穗粒數(shù)和結實率的關系Fig.1　The relation between panicle fertilizer proportion and yield and yield components

表2　不同氮肥運籌水稻不同生育期莖蘗數(shù)（×104/hm2）Table 2　Tiller numbers in growth stages of rice affected by nitrogen allocation ratio

圖2　穗肥比例與成穗率的關系Fig.2　The relation between ratio of panicle fertilizer and percentage of earbearing tiller

2.3氮肥運籌對機插雙季稻氮吸收的影響

從表3可以知，施氮處理機插早、晚稻的籽粒和秸稈氮含量較 CK 處理均有所增加，其早、晚稻籽粒含氮量增幅分別為 11.43%～18.10% 和 8.79%～26.37%，秸稈含氮量增幅分別為 8.33%～33.33% 和7.69%～21.15%；且在分蘗肥比例相同的條件下，隨著穗肥比例的增大，早、晚稻的籽粒和秸稈氮含量均呈現(xiàn)增加的趨勢。

施氮處理機插早、晚稻氮素累積量較 CK 處理均顯著增加，其早、晚稻增幅分別為 43.78%～67.41% 和 63.76%～107.65%；且在分蘗肥比例相同的條件下，隨著穗肥比例的增大，早、晚稻氮素累積量均呈先增后減的趨勢，其中早稻基肥 : 分蘗肥 :穗肥比例為 6 : 2 : 2 的處理氮素累積量達到最大值，為134.71 kg/hm2，晚稻基肥:分蘗肥:穗肥比例為 5 : 2 : 3的處理氮素累積量達到最大值，為 168.07 kg/hm2。

2.4氮肥運籌對氮肥貢獻率和土壤氮素依存率的影響

表4顯示，無論機插早稻還是晚稻試驗，在分蘗肥比例相同的條件下（分蘗肥占 20%），隨著穗肥比例的增大，氮肥貢獻率（NCR）均呈先增后減的趨勢，其中機插早稻 N7:2:1處理 NCR 達到最大值，為 29.54%，機插晚稻 N6:2:2處理 NCR 達到最大值，為 40.24%；研究還發(fā)現(xiàn)，同一氮肥運籌方式下機插晚稻的 NCR 均顯著高于早稻的。機插早、晚稻的氮素依存率（SNDR）隨著穗肥比例的增大呈先減后增的趨勢，其中早稻 N7:2:1處理 SNDR 值最低，為 53.90%，晚稻 N6:2:2處理 SNDR 值最低，達48.16%。

表3　不同氮肥運籌雙季稻氮素含量和累積量Table 3　Effects of nitrogen application on nitrogen uptake of double-cropping rice

表4　氮肥運籌對稻田氮肥貢獻率和土壤氮素依存率的影響Table 4　Effect of nitrogen application on NCR and SNDR in paddy fields

2.5氮肥運籌對氮肥利用率的影響

從表5可知，無論機插早稻還是晚稻試驗，在分蘗肥比例相同的條件下，隨著穗肥比例的增大，氮肥農(nóng)學利用率（NAE）、氮肥吸收利用率（NRE）和氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）均呈先增后減的趨勢，其中機插早稻 N6:2:2處理 NAE、NRE 和 PFPN均達到最大值，且分別為 11.47 kg/kg、35.59%和38.82 kg/kg，機插晚稻 N5:2:3處理 NAE、NRE 和PFPN均達到最大值，且分別為 18.56 kg/kg、44.68%和 46.13 kg/kg。研究還發(fā)現(xiàn)，機插早、晚稻氮肥生理利用率（NPE）隨著穗肥比例的增大均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，其早、晚稻 NPE 的變幅分別為25.97～33.84 kg/kg 和 36.06～47.23 kg/kg。可見，機插早、晚稻基肥：分蘗肥：穗肥比例分別為 6 : 2 : 2和 5 : 2 : 3 時，有利于水稻高產(chǎn)和氮肥高效。

2.6氮肥運籌對雙季稻經(jīng)濟效益的影響

從表6可以得出，與不施肥處理相比，施氮處理機插早、晚稻的產(chǎn)值、純收入以及產(chǎn)投比均顯著增加，其早稻增幅分別為 26.50%～43.45%，76.93%～126.12% 和 26.50%～43.45%，晚稻增幅分別為 45.45%～67.34%，93.53%～138.89% 和45.35%～67.34%。機插早、晚稻的產(chǎn)值、純收入和產(chǎn)投比均隨著施穗肥比例的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢，其中機插早、晚稻分別在 N6∶2∶2和 N5∶2∶3處理下三個指標均達到最大值。研究還發(fā)現(xiàn)，同一氮肥運籌方式下機插晚稻的產(chǎn)值、純收入和產(chǎn)投比均顯著高于早稻的。

表5　氮肥運籌對雙季稻氮肥利用率的影響Table 5　Effect of nitrogen application on N use efficiency of double-cropping rice

表6　氮肥運籌對雙季稻經(jīng)濟效益（yuan/hm2）Table 6　Effects of nitrogen application on economic benefits of double-cropping rice

3　討論與結論

3.1水稻產(chǎn)量及構成因子

調(diào)整氮素基蘗穗肥比例，可協(xié)調(diào)水稻的群體指標，促進水稻增產(chǎn)［4，9，16］。氮素基蘗穗肥施入比例適宜值在不同稻區(qū)獲得的結論各異，主要受土壤性狀、氣候條件、水稻品種、移栽基本苗等多因素影響［10，17，20］。本研究結果表明，在總施氮量和分蘗肥比例相同的條件下（分蘗肥占 20%），機插早、晚稻產(chǎn)量隨著穗肥施用比例的增加均呈現(xiàn)先增后減的趨勢，其中早稻在施氮量 180 kg/hm2下，基、蘗、穗肥比例為 6∶2∶2 的處理產(chǎn)量最高，這與許晶等［12］在黑龍江寒地水稻的研究結果一致；晚稻在施氮量 195 kg/hm2下，基、蘗、穗肥比例為 5∶2∶3 的處理產(chǎn)量最高，這與付立東等［9］的研究結果較吻合。早晚稻獲得高產(chǎn)的基蘗穗肥施入比例不同，其可能原因是早稻季氣溫相對較低，生育期延長，適當增加基蘗肥比例可提高分蘗期土壤速效氮濃度，促進水稻營養(yǎng)生長期對氮素的吸收，保證在有效分蘗臨界期之初達到預期收獲穗數(shù)［11，21］。水稻群體生長從基本苗到有效穗之間有一個莖蘗消長過程，水稻分蘗發(fā)生受環(huán)境因素影響較大，其中氮素營養(yǎng)是影響分藥發(fā)生的重要因子之一［22-23］。De Datta［24］指出，水稻前期施用氮肥主要影響水稻的分蘗和單位面積的穗數(shù)，氮素在幼穗分化期和灌漿結實期主要影響水稻的每穗粒數(shù)和結實率。本研究結果顯示，機插早、晚稻穗肥比例與有效穗數(shù)呈極顯著負相關，與穗粒數(shù)呈正相關，與結實率呈拋物線關系，這與郭宏文等報道［25］的結果基本一致，而與羅明報道的結果不完全相似，羅明［26］研究認為，機插小苗前期施氮占總施氮比例為 57%左右時，產(chǎn)量最高；前期施氮比例與穗數(shù)呈極顯著負相關，與穗粒數(shù)、千粒重呈正相關，與結實率呈拋物線關系?？偟膩砜?，本研究認為機插早、晚稻基、蘗、穗肥施入比例分別為 6∶2∶2 和5∶2∶3 的處理水稻高產(chǎn)的群體結構最合理，有效穗、穗粒數(shù)、結實率與千粒重的乘積最大，協(xié)調(diào)產(chǎn)量的各個因子達最佳值?？梢姡m宜的基蘗穗肥施入比例，才能確保在獲得預期穗數(shù)的基礎上滿足水稻生育中后期的氮素供應，提高水稻群體光合作用，協(xié)調(diào)足穗與大穗之間的矛盾，保證籽粒灌漿所需養(yǎng)分供給。

3.2氮肥利用率和經(jīng)濟效益

氮肥施用量和施用時期對氮肥利用率影響顯著。國際上通用的氮肥利用率定量指標包括氮肥生理利用率，氮肥吸收利用率，氮肥農(nóng)學利用率和氮肥偏生產(chǎn)力［27-28］，這些指標從不同的側面描述了作物對氮素或氮肥的利用率。我國氮肥利用率通常指作物對施入土壤中氮肥吸收利用程度的表現(xiàn)，近十年來，其他三個指標的應用也已引起重視［29］。已有研究表明，適宜施氮量和基蘗肥與穗肥比例，能為水稻整個生育期提供比較平衡的氮素供應，可促進氮素吸收，提高氮肥利用效率，協(xié)調(diào)產(chǎn)量構成因素，從而提高產(chǎn)量，節(jié)本增效［30］。本研究結果表明，在總施氮量和分蘗肥比例相同的條件下（分蘗肥占20%），增加穗肥施入比例可提高植株、子粒含氮率，這與前人的研究結果基本一致［3］。有研究表明水稻產(chǎn)量的高低與成熟期氮素累積量關系密切，本研究發(fā)現(xiàn)早、晚稻分別在 N6∶2∶2和 N5∶2∶3處理下水稻產(chǎn)量和氮素積累量均達到最大值，說明適當?shù)那暗笠颇艽龠M水稻對氮素的吸收，提高產(chǎn)量。已有研究報道，前氮后移在低施氮量下能夠提高氮肥的利用效率，而在高施氮量下反而使氮肥的利用受到限制［31］。林忠成等［32］研究表明，在總施氮量為 N 225 kg/hm2水平下，隨著穗肥比例增大，氮肥吸收利用率增大，氮肥生理利用率減少，氮肥農(nóng)學利用率先增大后略有減??；同時，當基蘗肥占總施氮量 60%～70% 時，雙季早、晚稻具有較高的干物質(zhì)積累量、氮素積累量、氮素當季利用率和氮素農(nóng)藝效率。吳文革等［33-34］研究在施 N 180 kg/hm2的條件下，基∶蘗∶穗肥=50∶25∶25 的運籌模式是雙季稻北緣地區(qū)早稻的合理施肥方式?？赡茉蚺c試驗所選用的材料類型［35］和試驗所處的生態(tài)環(huán)境［36］等密切相關。本研究結果指出，無論機插早稻（施氮量為 180 kg/hm2）還是晚稻試驗（施氮量為 195 kg/hm2），在總施氮量和分蘗肥比例相同的條件下，隨著穗肥比例的增大，氮肥貢獻率（NCR）、氮肥農(nóng)學利用率（NAE）、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN）以及經(jīng)濟效益均呈先增后減的趨勢，其中早稻 N6∶2∶2處理 NCR、NAE、NRE、PFPN和經(jīng)濟效率均達最大值，晚稻 N5∶2∶3處理均達到最大值；而早、晚稻氮肥生理利用率（NPE）隨著穗肥比例的增大均呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，這與林忠成等［32］的研究結果相一致。可見，在不改變施氮量的前提下，機插早、晚稻施基、蘗、穗肥的施入比例分別為 6∶2∶2 和 5∶2∶3 時，有利于水稻高產(chǎn)和氮肥高效，為實現(xiàn)機插雜交稻高效高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

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Effects of nitrogen application on yield， nitrogen use efficiency and economic benefit of double-cropping rice by mechanical transplanting

WANG Xiu-bin1，XU Xing-peng1，SUN Jing-wen1，LIANG Guo-qing1，LIU Guang-rong2，ZHOU Wei1*
（1 Institute of Agricultural Resource and Regional Planning， CAAS， Key Lab of Plant Nutrition and Fertilizer Research， MOA，Beijing， 100081， China； 2 Institute of Soil and Fertilizer &Resources and Environment，Jiangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanchang 330200， China）

【Objectives】Machine-transplanted seedling has become one of the important ways for decreasing labor cost in rice cultivation. Studying the optimized N application is crucial for achieving high N use efficiency and stable and high yield of double-cropping rice.【Methods】Field experiments were conducted on a doublecropping rice using mechanical transplanting. Under the same nitrogen application rate and with no-nitrogen fertilizer as control（CK）， six ratios of N fertilizer amount in basal: tillering: earring were designed as: 8 : 2 : 0（N8:2:0）， 7 : 2 : 1（N7:2:1）， 6 : 2 : 2（N6:2:2）， 5 : 2 : 3（N5:2:3）， 4 : 2 : 4（N4:2:4）， 3 : 2 : 5（N3:2:5）. The rice yield， and N absorption and use efficiency were investigated， the relationships among them were discussed.【Results】With the N ratio of basal: tillering: panicle of 6 : 2 : 2 for early rice， and 5 : 2 : 3 for late rice， the rice had more reasonable population structure， higher effective panicle number， more grain number per panicle， higher seedsetting rate and 1000-grain weight， and the optimal coordination of each factor. The N ratio in panicle fertilizer had a significantly negative correlation with the effective panicle number， but a positive correlation with the grain number per panicle， and had a parabolic relation with the seed-setting rate. For early and late rice， the N contents of both grain and straw and N accumulation amount in all N fertilizer treatments increased compared with those of CK treatment， where in the N contents of both grain and straw took on a rising trend with the increase of panicle fertilizer proportion， while the N accumulation amount first went up and then dropped down. Whether machinetransplanted early rice（N 180 kg/hm2）or late rice（N 195 kg/hm2）， along with the increase of panicle fertilizer proportion， nitrogen contribution rate（NCR）， nitrogen agronomic efficiency（NAE）， nitrogen recovery efficiency（NRE）， nitrogen partial factor productivity（PFPN）and economic benefit all increased first and then decreased，each reaching up to a maximum for early rice in the N6∶2∶2treatment and for late rice in the N5∶2∶3treatment，respectively. However， the physiological nitrogen efficiency（NPE）went down for early and late rice with the increase of panicle fertilizer proportion.【Conclusions】Under the same amounts of total N application and allocated proportion for tillering fertilizer， the N ratio of basal to tillering to panicle fertilizer N of 6 : 2 : 2 for early rice and 5 : 2 : 3 for late rice contributed to high yield of rice and high N utilization efficiency， and could be used as an ideal mode of nitrogen fertilizer application.

nitrogen application； machine-transplanted； double-cropping rice； yield； nitrogen use efficiency；economic benefit

S511.2；S506.2

A

1008-505X（2016）05-1167-10

2015-07-15接受日期：2016-03-15

日期：2016-05-26

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金（CARS-01-31）；國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2013CB127405）資助。

王秀斌（1975—），男，山西偏關人，博士，副研究員，主要從事作物高效施肥方面的研究。E-mail：wangxb@caas.ac.cn

Tel：010-82108671，E-mail：zhouwei02@caas.cn