潜江市低湿平地中稻氮肥调控试验分析

吴家琼，丁亨虎，刘克芝，付勇，白淑萍，苏章锋，袁咏梅

1.湖北省潜江市土壤肥料工作站，湖北 潜江 433199；2.潜江市农业局种植业科，湖北 潜江 433100；3.潜江市杨市农技推广站，湖北 潜江 433103

潜江市低湿平地中稻氮肥调控试验分析

吴家琼1，丁亨虎2，刘克芝1，付勇1，白淑萍1，苏章锋2，袁咏梅3

1.湖北省潜江市土壤肥料工作站，湖北 潜江 433199；2.潜江市农业局种植业科，湖北 潜江 433100；3.潜江市杨市农技推广站，湖北 潜江 433103

试验表明，水稻产量随着氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又有所下降，因此，水稻产量与氮肥施用量能够拟合出一个一元二次方程。中等肥力田块，当水稻目标产量为8 250～9 000 kg/hm2时，推荐氮肥的施用量为180～240 kg/hm2。氮肥施用量为180 kg/hm2时，每穴有效穗、每穗实粒数最多；而氮肥施用量为234 kg/hm2时，水稻有效穗、实粒数反而有所降低。

中稻；氮肥调控；试验

氮素是植物需求最大的矿质营养元素，也是最活跃的元素。不同土壤条件下，水稻所要求的施氮量和施氮时期不同。若施量不当，施入稻田后很容易遭受损失。因而，应根据实际情况施入氮肥。

根据实验数据得出，氮肥施入稻田后有3个去向：第一是被水稻植株吸收利用；第二是被土壤固定；第三是残留在土壤中，从而使稻田受损而进入环境[1～4]。

进入21世纪，随着国家新一轮测土配方施肥技术推广普及，潜江市水稻施肥指标体系已逐步建立[5～7]，中稻生产上氮肥的利用率总体有了较大的提高，但仍有部分农民施肥图省事，“一基一追”。不合理的施肥给农田种植带来了很多困扰。

这种大水大肥攻产量的肥水管理方法，不仅肥料利用率低，造成资源浪费，而且也会污染周围环境，甚至导致水稻叶色变化从移栽绿到收获黄，植株营养生长过旺，发生贪青晚熟、倒伏，减产减收。针对这种情况，笔者对潜江市低湿平地水稻氮肥施用时期、施用量及施用方法等进行了试验分析。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验设在湖北省潜江市浩口镇柳州村5组王立强水稻田。供试土壤类型为水稻土，土种为灰潮砂泥土，耕层质地为壤土。土壤养分含量检测结果为：有机质21.1 g/kg、碱解氮83 mg/kg、有效磷9 mg/kg、速效钾113 mg/kg、有效锌1.05 mg/kg、pH值7.1；土壤肥力中等[5]。

供试作物为中稻，品种为广两优272。供试肥料为尿素（纯氮≥46%）、磷肥（P2O5≥12%）及钾肥（K2O≥60%）。

1.2 试验设计

试验根据《测土配方施肥技术规范（2011年修订）》的要求，按《氮肥总量控制试验方案》进行，设4个处理：A、无氮肥区（N0P2K2）；B、70%的优化氮区（N1P2K2）；C、优化氮区（N2P2K2）；D、130%的优化氮区（N3P2K2）。

优化氮区肥料用量：纯氮180 kg/hm2，过磷酸钙75 kg/hm2，氧化钾105 kg/hm2，纯锌1.65 kg/hm2。磷、钾、锌肥使用量均为优化区用量，无氮区即不施氮肥。70%优化氮区为优化区氮用量70%（126 kg/hm2），130%优化氮区为优化区氮肥用量130%（234 kg/hm2）。

每个处理3次重复，随机排列，每小区面积为30 m2，长11 m，宽2.7 m。小区实行单排单灌，四周留2 m保护行，保护区为常规种植。

施肥方法：磷肥、锌肥全部作基肥；氮肥、钾肥60%作基肥、40%作追肥；追施氮肥在分蘖期、孕穗期各1次，钾肥在孕穗期1次。

1.3 试验经过

本试验采用水育秧技术育苗，于5月3日播种，播种量为15 kg/hm2，6月6日移栽，行距26.8 cm，株距16.9 cm，小区密度656穴/30 m2，折密度218 667穴/hm2。移栽时每穴苗数3.6株（每穴基本1.5株，苗床分蘖2.1株）。试验地前茬为油菜，产量2 550 kg/hm2，5月28日收割，6月3日上水机耕机整。

其他管理措施：7月3日进行1次化学除草，7月6日、8月5日进行两次防病治虫。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥施用量对水稻分蘖期生育性状的影响

试验于水稻的分蘖前期（6月23日）、分蘖中期（6月30日）、分蘖中后期（7月7日）、分蘖末期（7月15日）进行观察，每小区定10穴。株高、主茎绿叶数、每穴总株数变化情况见表1～3。

从表1可以看出，无论水稻分蘖前期、分蘖中期、分蘖中后期，还是分蘖末期，随着氮肥施用量的增加，其株高也相应增加。这里以氮肥施用量（x）为横坐标、以株高（y）为纵坐标，按y=ax+b，拟合各生育期株高（y）与氮肥因子施用量（x）的一元一次方程，其示意图如图1、图2。

从图1、图2可以看出，水稻株高与氮肥的施用量呈正相关，均能拟合成一元一次线性方程。分蘖前期拟合程度较差，氮肥与株高相关系数R2为0.88；分蘖中期、分蘖中后期拟合程度较高，氮肥与株高相关系数R2达0.95以上；至分蘖末期其拟合程度又有所下降，氮肥与株高相关系数R2仍为0.94。由此表明，水稻分蘖期株高与氮肥施用量相关性明显，随着氮肥施用量的增加其株高也相应增加，且分蘖中期尤其明显。

图1 氮肥施用量与水稻（分蘖前期、中期）株高一元一次方程示意图

图2 氮肥施用量与水稻（分蘖中后期、末期）株高一元一次方程示意图

表1 不同氮肥处理对水稻分蘖期株高的影响 单位：cm

表2 不同氮肥处理对分蘖期水稻主茎绿叶数的影响 单位：片

表3 不同氮肥处理对分蘖期水稻总株数（分蘖数）的影响 单位：株

从表2分析得知，不同氮肥处理对水稻分蘖期主茎绿叶数分蘖前期影响小，分蘖中期、分蘖中后期影响极为显著，分蘖末期影响仍保持显著水平。分蘖中期、分蘖中后期表现为优化区处理D主茎绿叶数最多，分别比不施氮肥处理A多0.36片/株、0.13片/株。分蘖末期，优化区主茎绿叶数高于70%优化氮肥区和不施氮肥区，略低于130%优化氮肥区。由此表明，优化氮肥施用量可以确保水稻绿叶数，有利于植株的光合作用。

从表3分析得知，不同氮肥处理对水稻总株数（分蘖数）影响效果显著。方差分析，分蘖前期影响水平较为显著，分蘖中期至分蘖末期影响水平极其显著。水稻分蘖数与氮肥施用量均拟合出一元二次方程，主茎绿叶数随着氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又开始下降。氮肥施用量与分蘖数相关系数为：分蘖前期R2为0.996，分蘖中期R2为0.874，分蘖中后期R2为0.954，分蘖末期R2为0.927。由此表明，水稻分蘖数与氮肥施用量关系密切，适量氮肥可以增加水稻分蘖数，过多施用氮肥水稻分蘖数反而下降，从而降低有效穗，影响作物的产量。

2.2 不同施肥处理对水稻形成产量结构的影响

试验田于9月23日水稻收割前进行考种，每小区割10穴于室内考种。考种分析得出不同氮肥处理产量结构形成表和不同氮肥处理理论产量表（见表4、表5）。

从表4分析得知：有效穗、穗粒数、实粒数排序都呈C＞D＞B＞A趋势，方差分析，有效穗、每穗实粒数处理差异均极显著，穗粒数处理间差异为显著。由此可见，适当施用氮肥可增加每穴有效穗、每穗穗粒数、每穗实粒数；氮肥过多其有效穗、穗粒数、实粒数反而有所下降，但仍然远高于不施氮肥和低施氮肥处理。

表4 不同氮肥处理产量结构形成表

表5 不同氮肥处理理论产量表

从表5分析得知，千粒重排序B＞A＞C＞D，方差分析，处理间差异不显著，表明不同氮肥施用量对水稻千粒重有影响，且施用氮肥量大于130%时优化区千粒重最低。理论产量排序为C＞D＞B＞A，分析得出，在此水平下，氮肥施用量都表现出增产作用。

2.3 不同氮肥处理对水稻产量的影响

试验于9月24日收割，并晒干实测（见表6）。

从表6分析得知，不同氮肥处理对水稻都有增产作用。产量排序为C＞D＞B＞A，与处理A比较，B增产1 324 kg/hm2、增幅19.71%，C增产2 190 kg/hm2、增幅32.60%，D增产2 078 kg/hm2、增幅30.95%。方差分析：F=11.97＞F0.01＞F0.05，处理间差异极显著。

2.4 氮肥因子效应分析

按照y=ax2+bx+c一元二次回归模型，进行回归分析，拟合产量与氮肥施用量一元二次方程，得方程：y=6689.6099+15.4948x-0.0259x2。

依据一元二次方程，按最大边际效应求取偏导函数。最高施肥量按b+2ax=0方程求取，继而预测最高产量；最佳施肥量按b+2ax=氮肥价／稻价（元／kg）方程求取，继而求取最佳施肥量。

综合分析得出此中等肥力田块，目标产量为8 250～9 000 kg/hm2，推荐氮肥施用量180～240 kg/hm2。根据当地土壤肥力、管理水平，推荐施肥量最大值低于其预测值。利用回归模型时，必须了解当地土壤状况、施肥水平、管理水平等，才能达到目标产量与推荐最佳施肥量相吻合的理想效果[6]。

表6 不同处理对中稻产量结果的影响（实产）

表7 一元二次方程预测施肥量与产量

3 结论与建议

3.1 合理科学推荐氮肥施用量

试验表明，水稻产量与氮肥施用量能拟合出一元二次方程，产量随着氮肥施用量的增加而增加，增加到一定水平后又有所下降。因此，要根据不同土壤肥力，以及水稻品种对氮肥的需求，合理科学推荐氮肥施用量。吴家琼[6]等研究表明，水稻目标产量7 500～11 250 kg/hm2时，推荐氮素的最高施肥量为210～240 kg/hm2、最佳施肥量为150～210 kg/hm2。综合分析，中等肥力田块，水稻目标产量8 250～9 000 kg/hm2时，推荐氮肥施用量为180～240 kg/hm2。

3.2 增加氮肥施用量

在水稻分蘖期间，其营养生长受氮肥制约明显，增加氮肥施用量有利于植株生长。分蘖期株高与氮肥施用量呈正相关，随着氮肥施用量的增加，其株高也相应地增加，且分蘖中期尤其明显。

3.3 科学实施氮肥施肥

科学实施氮肥施肥方法有利于增加水稻有效穗和实粒数。在试验田中，氮肥施用过程中以60%作基肥、40%作追肥，追施氮肥在分蘖期、孕穗期各1次，此方法有利于增加水稻结实率和千粒重。试验表明，氮肥对水稻产量构成因子有效穗、实粒数影响明显。试验表明，氮肥施用量为180 kg/hm2时，其每穴有效穗、每穗实粒数最多，而氮肥施用量为234 kg/hm2时，水稻有效穗、实粒数反而有所降低。

[1]周凤德，芦世荣.中稻氮素调控施肥的适宜次数及最佳时期[J].江苏农业科学，1986（5）：25-26.

[2]邹长明，秦道珠，陈兴福，等.水稻氮肥施用技术[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2000,12(6):467-470.

[3]高明，田子玉，蔡红梅，等.控释氮肥在水稻上的施用效果[J].吉林农业科学，2012，37（1）：38-40.

[4]刘增祥.影响氮肥肥效因素的探讨[J].土壤肥料.1982，（5）：29-31.

[5]丁亨虎，艾天成，苏运河，等.运粮湖农场土壤肥力及施肥技术的演变[J].湖北农业科学，2009（9）：2 090-2 094.

[6]吴家琼，丁亨虎，刘克芝，等.潜江市水稻氮磷钾施肥模型的建立及应用研究[J].现代农业科技，2013（4）：9-11,13.

[7]余延丰，杨利，胡刚，等.杂交水稻培两优537的营养特性与施肥效应[J].湖北农业科学，2009（8）：1 840-1 843.

1005-2690（2015）01-0029-04

S511.3+2

B

吴家琼（1972-），女，湖北潜江人，农艺师，从事土壤肥料技术研究与推广工作。

2014-11-05

国家测土配方施肥补贴资金项目。