水稻氮肥效益與利用率測算試驗研究

[摘 要] 在寧夏回族自治區(qū)平羅縣姚伏鎮(zhèn)稻區(qū)開展氮肥利用率試驗，結(jié)果表明：在所設(shè)處理中，隨著施氮量的增加，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)先增后降趨勢。當(dāng)進(jìn)一步增施純氮時，肥料的利用率隨之降低，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且污染了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。當(dāng)純氮施用量為240 kg/hm2時，氮肥利用率最高，達(dá)32.58%，此時水稻產(chǎn)量也是最高的，為9 924.0 kg/hm2。

[關(guān)鍵詞] 水稻;氮肥;產(chǎn)量;氮肥利用率

[中圖分類號] S511 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1674-7909（2019）28-68-3

氮、磷、鉀是水稻生長發(fā)育中所必需的三大營養(yǎng)元素，其中氮素對水稻生長發(fā)育的影響較大[1]。為制定適宜寧夏回族自治區(qū)平羅縣針對性強(qiáng)、符合生產(chǎn)實際的個性化施肥方案及測土配方施肥服務(wù)，平羅縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心于2018年圍繞化肥零增長行動，因地制宜引導(dǎo)農(nóng)戶發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在平羅縣姚伏鎮(zhèn)稻區(qū)特開展了氮肥利用率試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地點(diǎn)

試驗安排在平羅縣姚伏鎮(zhèn)小店子村（平羅縣小店子金福源農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社）進(jìn)行，試驗田肥力均勻，土質(zhì)為灌淤潮土，屬于中度鹽漬化耕地。土壤pH值為8.45，全鹽含量2.2 g/mg，有機(jī)質(zhì)含量15.4 g/kg，堿解氮含量54.0 mg/kg，有效磷含量24.5 mg/kg，速效鉀含量145.8 mg/kg。

1.2 供試材料

1.2.1 供試品種。水稻寧粳48號，采取的栽培方式是保墑旱直播栽培方式。

1.2.2 供試肥料。尿素（N≥46%）、重過磷酸鈣（P2O5≥46%）、硫酸鉀（K2O≥50%）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用大區(qū)對比，不設(shè)重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)間筑埂隔離，并用地膜包裹埂面，防止垮塌竄水。同時，在試驗田中按垂直于小區(qū)方向開挖一條專用灌水渠，按小區(qū)灌水。

試驗共設(shè)6個處理，分別為無肥區(qū)、不施氮肥（N0）、施純氮量120 kg/hm2（N1）、施純氮量180 kg/hm2（N2）、施純氮量240 kg/hm2（N3）、施純氮量300 kg/hm2（N4），每處理面積333 m2，試驗總占地面積2 001 m2。各處理均在磷、鉀肥一致的基礎(chǔ)上進(jìn)行。具體施用量磷肥為P2O5 138 kg/hm2（重過磷酸鈣300 kg/hm2）、鉀肥為K2O 90 kg/hm2（硫酸鉀180 kg/hm2），磷、鉀肥全部基施;氮肥按當(dāng)?shù)乇労抵辈ピ耘嘟?jīng)驗確定施用次數(shù)、時期與相應(yīng)施肥量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel進(jìn)行計算和統(tǒng)計。

氮肥利用率=（施肥區(qū)吸收養(yǎng)分量-缺素區(qū)吸收養(yǎng)分量）/施氮量×100

吸收養(yǎng)分量=（籽粒產(chǎn)量×籽粒全氮含量+莖葉產(chǎn)量×莖葉全氮含量）/1 000

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平對植株各部分生物產(chǎn)量的影響

在水稻成熟后收獲前，水稻試驗每區(qū)（即每處理）按梅花形5點(diǎn)每點(diǎn)取2穴。取樣時，用小鏟在水稻穴側(cè)向內(nèi)斜插挖取出整穴植株（帶出的根系保留，其余的不再挖取），不得淘汰，同時把掉落在田間的葉片等收集干凈一起帶回，再將各穴植株分開、晾曬，曬干后取20株，籽粒與秸稈按照方案要求處理，具體結(jié)果見表1。

由表1可見，在5個處理中，植株生物產(chǎn)量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先增后降趨勢。其中，籽?！媒斩捰筛咧恋鸵来螢镹0>N1>N3>N2>N4，不施氮處理N0，籽?！媒斩捵畲?，為1∶0.859;進(jìn)一步提高氮量，反而出現(xiàn)下降現(xiàn)象，高氮處理N4籽粒∶秸稈最小。這說明隨著氮量的增加，水稻營養(yǎng)物質(zhì)大部分轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)生長，后期出現(xiàn)水稻營養(yǎng)生長過旺現(xiàn)象。

2.2 不同施氮水平對水稻植株全氮含量和氮肥利用率的影響

分別取風(fēng)干樣品籽粒和秸稈各50 g左右的樣品化驗全氮（N）含量，計算結(jié)果見圖1。

從圖1可以看出，所設(shè)處理中，氮肥利用率由高至低依次是N3>N2>N1>N4，氮肥利用率分別為32.58%、28.64%、24.98%、23.15%。其中N3的氮肥利用率最高，為32.58%，N4的氮肥利用率最低，為23.15%。這說明隨施氮量的增加，水稻氮肥利用率逐漸增加，而隨施氮量進(jìn)一步增加，水稻的氮肥利用率又逐步下降。以上表明，在生產(chǎn)中過多施用氮肥會使肥料利用率下降，流失量上升，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且污染了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。

2.3 不同施氮水平對水稻主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來分析，每667 m2穗數(shù)隨著氮量的增加而增加，說明氮肥在一定范圍內(nèi)對水稻穗數(shù)的影響是十分重要的。要想增加有效穗數(shù)，最有效的方法是增加氮肥施用量。而穗粒數(shù)和千粒重起初隨著施氮量的增加而增加，但當(dāng)超過一定量時卻又慢慢下降。從表2中可見，N1穗粒數(shù)最高，為79.75粒/穗，比N0高18.25粒/穗，但各處理均明顯高于空白無肥區(qū);千粒重除N0低于其他各處理外，其他各處理均明顯高于空白無肥區(qū)，且各處理的千粒重呈現(xiàn)先增后降的趨勢。其中以N3（施氮量240kg/hm2）的千粒重最高，為25.8 g，比N0高2.6 g，說明適當(dāng)增施氮肥有助于千粒重的增加，但氮量過多反而會對千粒重造成負(fù)面的影響。

從產(chǎn)量結(jié)果來看，施氮肥均較不施氮肥有明顯的增產(chǎn)效果，從增加45%到132%，增幅大小因施氮量不同而異。當(dāng)施氮量在240 kg/hm2時，產(chǎn)量處于最高水平，達(dá)9 924 kg/hm2，增幅在132%，均高于其他各處理。而不施氮肥N0處理的產(chǎn)量比無肥區(qū)高外，均明顯低于其他各個處理，分別比N1至N4低1 485～5 640 kg/hm2。

以水稻產(chǎn)量為因變量（Y），氮肥施用量為自變量（X），利用試驗處理無肥區(qū)、N0、N1、N2、N3和N4的試驗數(shù)據(jù)，在Excel中作散點(diǎn)圖，添加趨勢線和顯示方程（見圖2），得到一元二次方程：Y=-0.421 4X2+27.701X+271.62，其中Y、X分別表示水稻產(chǎn)量和純氮施用量。從圖2可以看出，不同施氮水平，水稻的產(chǎn)量有差異，隨著施氮量的增加，水稻產(chǎn)量也增加[2]，產(chǎn)量達(dá)到最高為9 924.0 kg/hm2，此后隨著施氮量的增加，產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢。

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，單靠土壤基礎(chǔ)肥力提供的氮素，不能滿足水稻自身生長需要，也不能獲得高產(chǎn)。過量的氮易影響水稻穗粒數(shù)的形成，也可造成千粒重下降，適當(dāng)增施氮肥有助于水稻營養(yǎng)生長，促進(jìn)水稻分蘗。在本試驗條件下，純氮施用量為240 kg/hm2，可以使水稻獲得較高產(chǎn)量，但過多施用氮肥并非都能被水稻吸收利用，反而肥料的利用率越來越低。在所有處理中以純氮施用量為240 kg/hm2時肥料利用率最高，達(dá)32.58%。

參考文獻(xiàn)

[1]劉武，鄒應(yīng)斌，程兆偉.水稻施肥方法研究進(jìn)展[J].作物研究，2006（5）：509-513.

[2]許輝，周忠清，文舉，等.水稻生產(chǎn)氮肥需要量與利用率試驗研究[J].湖北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（4）：452.