水稻精确施氮量的验证与氮素利用效率研究

2009-04-09符广群张宏华刘爱萍周大川成玉

现代农业科技 2009年1期

关键词：水稻

符广群　张宏华　刘爱萍　周大川　成　玉

摘要以中粳扬辐粳8号为材料，研究不同施氮量对稻株吸氮和产量形成的影响，并对公式计算的总施氮量进行验证，结果表明：植株吸氮量随着施氮量的增加而增加，氮肥当季利用率有一个适宜值，应用斯坦福公式能较正确计算施氮量。试验获得10.50t/hm²产量条件下，每100kg稻谷吸氮量为2.11kg，氮肥当季利用率为42.0％。

关键词水稻；不同施氮量；氮肥当季利用率

中图分类号S511.062文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)01-0166-02

氮素肥料用量及运筹对水稻产量的影响至关重要，大面积生产上农户多凭经验施肥，氮素施用量普遍偏高，结果往往达不到预期的产量，同时，还造成大量肥料流失，降低肥料利用率，破坏环境。因此，研究水稻的施氮量及其施用技术，旨在验证标准施氮量的准确性，为精确施氮提供理论和实践依据。本试验每生产100kg稻谷所需的吸氮量高产区为2.10kg，空白区为1.60kg，氮肥当季利用率40％的生产条件，实现扬辐粳8号10.50t/hm²目标产量，依据作物施肥量公式：总施氮量=(目标产量-基础地力产量)×100kg稻谷吸氮量/肥料当季利用率，并按斯坦福方程理论公式计算出水稻一生总施氮量，以基蘖肥与穗肥为5.5∶4.5的配比，确定基蘖肥用氮量，以此为标准，设置一定的增减总施氮量处理。现将试验结果报告如下。

1材料与方法

1.1试验时间与地点

试验于2007～2008年在江苏省建湖县上冈镇黎明村农田进行，前茬小麦，2008年土壤全氮含量0.115％，碱解氮81.4 mg/kg，速效磷20.7mg/kg，速效钾111.7mg/kg。品种为扬辐粳8号，氮肥为尿素。

1.2试验设计

依据目标产量10.50t/hm²，设8个处理，分别为：施氮肥217.80kg/hm²(A)、施氮肥264.60kg/hm²(B)、施氮肥311.25 kg/hm²(C)、施氮肥357.90kg/hm²(D)、施氮肥404.55 kg/hm²(E)、施氮肥171.15kg/hm²(F)；施氮肥140.10kg/hm²(G)和不施氮肥作空白对照(CK)。其中处理A～E氮肥基蘖肥∶穗粒肥为5.5∶4.5，处理F的氮肥全部作基蘖肥，处理G的氮肥全部作穗肥。基蘖肥按8∶2分别于移栽前3d、移栽后7d施；穗肥分别在倒4叶、倒2叶等量施用。小区面积15m²(5m×3m)，3次重复，随机区组排列。

1.3试验方法

5月5日播种，肥床旱育，6月16日移栽，移栽叶龄7.2叶，单株带蘖1.6个，栽插规格为25.0cm×13.3cm，双本栽插。小区用薄膜包埂，单独灌排，其他管理方法与大田相同。磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)各150kg/hm²。

1.4测定项目与方法

①叶龄。于四叶期开始标记，直至抽穗。②茎蘖动态。每小区定2点，每点10穴，移栽后每7d查1次，移栽期、N-n期、拔节期、抽穗期、成熟期普查100穴。③干物重和植株含氮量。在水稻各主要生育期，每小区取2穴代表性植株，分叶、茎鞘和穗，烘干称重，并测植株各部器官的含氮率。④土壤速效氮。在水稻各主要生育期，每小区5点取耕作层(0～20cm)土样，风干混匀，用碱解扩散法测定。⑤产量构成因素和实产。

2结果与分析

2.1不同施氮量对水稻产量及其构成因素的影响

2.1.1不同施氮量对产量的影响。由表1可知，处理B产量最高，达10.54t/hm²，实现了目标产量。处理A、处理C产量差异不极显著，其他各处理产量差异均呈极显著水平。各处理产量顺序为处理B＞处理C＞处理A＞处理D＞处理E＞处理F＞处理G＞CK。

2.1.2不同施氮量对产量构成因素的影响。由表1可知，同样的施肥时期和施肥比例下，随着施氮量的增加，有效穗数呈增加趋势；成穗率呈下降趋势；每穗粒数有下降的趋势；施氮量少的千粒重较高，可能的原因是随着施氮量增加，茎鞘贮藏物质运转率下降，从而导致结实率和千粒重下降。

2.2不同施氮量对水稻吸氮特性的影响

2.2.1不同施氮量对不同生育阶段水稻吸氮量比例的影响。由表2可知，施氮区处理(处理F、处理G除外)，移栽至N-n期、N-n至拔节期吸氮量占总吸氮量比例随着氮肥用量的增加而增加，抽穗至成熟期吸氮量占总吸氮量的比例随着氮肥用量的增加而降低。不同施氮量处理各生长阶段中拔节至抽穗期植株吸氮量占总吸氮量的比例最大，只施穗肥处理拔节至抽穗期植株吸氮量占总吸氮比例最高，达50.48％。实现目标产量的处理B拔节至抽穗这一阶段的氮素吸收量占总吸氮量的比例为40.35％，不是最高，但该处理各生育阶段吸肥较为均衡，在抽穗至成熟阶段仍吸收了46.65kg/hm²纯氮，故实现了目标产量。这和高产群体质量，研究高产栽培拔节至成熟期植株吸氮量占总吸氮量比例60％左右，非常吻合。

由表2表明，移栽至N-n期，一生只施基蘖肥处理的吸氮量比例最高为17.56％，比只施穗肥的10.04％高7.52个百分点。拔节至抽穗期，一生只施穗肥处理吸氮量比例最高为50.48％，比只施基蘖肥的39.42％高11.06个百分点。

2.2.2不同施氮量对水稻的总吸氮量的影响。用CK(不施氮肥)的总吸氮量表示该田田块土壤供氮量，就本试验而言，土壤基础地力产量为6.73t/hm²，土壤供氮量为111.15kg/hm²，这比试验的估算值高15.15kg/hm²。施氮区总吸氮量随氮肥用量的增加而上升，成熟期阶段吸氮量受穗肥与基蘖肥互效应影响外，其他各生育阶段吸氮量随施氮量的增加而增多(处理F、处理G除外)。施氮量最高的处理E(施404.55 kg/hm²)吸231.0kg/hm²，产量9.91t/hm²，说明吸氮量并不随产量的增加而增加。实现目标产量的处理B吸氮总量为222.30kg/hm²。

2.3不同施氮量处理的氮肥吸收利用状况

2.3.1不同施氮处理的100kg稻谷需氮量。由表3可知，CK(不施氮肥)的100kg稻谷需氮量为1.65kg，与估算总施氮量时的1.60kg较为接近，说明在一定基础地力产量水平范围内，同一品种在相同土壤类型下，基础地力100kg稻谷需氮量是一个比较稳定的数值。施氮区的100kg稻谷需氮量随着施氮总量的增加而上升(处理F、处理G除外)，最高的处理E为2.33kg，产量仅为9.91t/hm²，说明100kg稻谷需氮量达到这一数值时不太经济。实现目标产量的处理B 100kg稻谷需氮量为2.11kg，接近2.10kg，表明扬辐粳8号在目标产量10.50t/hm²的需氮量220.50kg/hm²(100kg稻谷需氮量为2.10kg)这一临界参数值来估算该品种的总施氮量是完全合理和可行的。

2.3.2不同施氮量处理的氮肥当季利用率。由表3可知，氮肥当季利用率随施氮量的增加而下降(处理F、处理G除外)。实现目标产量的处理B氮肥当季利用率超过40％，达42.00％。这与2007年的试验结果是一致的。表明用40％的氮肥当季利用率作为夺取目标产量10.50t/hm²以上的临界指标确实是合理可行的。处理F(只施基蘖肥)表明该田的基肥阶段利用率为37.60％，低于处理G(只施穗肥)穗肥阶段利用率45.30％，说明适当减少前期肥料投入量有利于提高肥料当季利用率。

2.4施氮总量的验证

本试验再次证明了施氮总量的估算值与土壤供氮量是密切相关的，以2007年所得的3个基本参数为指导，确定了试验中的标准处理区(处理C)总施氮量为311.25 kg/hm²。由于本试验中所得的实际土壤供氮量为111.15 kg/hm²，比估算值高15.15kg/hm²，实际所需的施氮总量就低于估算值311.25kg/hm²。处理A施氮217.80kg/hm²，因肥料不够，其产量未能达到目标产量水平，为10.22t/hm²。处理B施氮264.60 kg/hm²，因肥料充足，所以实现了目标产量，为10.54t/hm²。

若以试验中所得的土壤供氮量111.15kg/hm²来计算，其他参数值不变(目标产量10.50t/hm²，需氮量220.50kg/hm²，氮肥当季利用率40％)达到目标产量水平的总施氮量应为273.30kg/hm²，与处理B的施氮总量264.60kg/hm²这一标淮值接近。说明在该点土壤供氮量为111.15kg/hm²基础上，施氮量降到264.60kg/hm²，即能实现目标产量，这与实际生产也是相符的。

3结论与讨论

(1)水稻基础地力产量2年相差约750kg/hm²，土壤供

氮量相差15.0kg/hm²左右，基础地力产量100kg稻谷需氮量变化在1.60～1.65kg，说明该品种在一定基础地力产量范围内，100kg稻谷需氮量变化不大。

(2)目标产量达10.50t/hm²以上的处理(处理B)100kg稻谷需氮量为2.11kg，因此该品种用10.50t/hm²目标产量需氮量220.50kg/hm²这一参数估算总施氮量也是完全可行且准确的。

(3)目标产量10.50t/hm²以上的处理(处理B)氮肥当季利用率略高于40％，为42.00％，说明用40％的氮肥当季利用率作为夺取水稻优质高产高效的临界指标是有依据和可靠的。

(4)用斯坦福方程的理论公式计算目标产量的总施氮量来进行水稻精确施肥是完全可行的，但首先是要准确确定当地的土壤供氮量。

4参考文献

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