寒地水稻氮肥用量对产量及肥料利用率的影响

杨卫斌，胡燕燕，纪春茹

（黑龙江北大荒农业股份有限公司 八五四分公司，黑龙江 虎林 158403）

寒地水稻氮肥用量对产量及肥料利用率的影响

杨卫斌，胡燕燕，纪春茹

（黑龙江北大荒农业股份有限公司 八五四分公司，黑龙江 虎林 158403）

研究了氮肥用量对黑龙江水稻产量和肥料利用率的影响。结果表明，氮肥促进了水稻的生长发育，增加了植物体内物质积累和生物量。但氮肥施用过多可导致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。通过数学模拟得到氮肥效应方程，确定当地水稻适宜氮肥用量为6.33 kg／667 m2，此时水稻产量最高为774.3 kg／667 m2。从氮肥用量对水稻氮肥利用率影响来看，随着氮肥用量的增加，总吸氮量增加，同时氮肥的收获指数、氮肥农学效率、氮肥偏生产力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率说明只有氮肥的合理施用才能实现水稻高产高效的目的。

水稻；氮肥；产量；肥料利用率

氮是水稻生长发育的必需营养元素，它在植物体组成和生理代谢上有十分重要的作用，对作物产量和品质的影响最为直接，施用效果十分显著。一般情况下，氮肥施用量与产量基本上成抛物线关系［1］。氮肥施用不当，不但会使作物产量和品质下降，而且氮肥的流失又是大气水体的主要污染源之一［2］。所以，合理施用氮肥在生产实践中具有重要意义。本文通过研究氮肥用量对寒地水稻产量及肥料利用率的影响，为科学合理的使用氮肥、提高肥料利用率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

试验于2015年在黑龙江八五四分公司现代农业研发中心水稻试验地进行。试验地肥力中等、地势平坦、土壤为白浆土，田间排灌方便，前茬为水稻。0～20 cm耕层土壤养分状况为有机质39.456 g／kg， 水 解 性 氮 129.6 mg／kg， 有 效 磷38.46 mg／kg，速效钾 147.5 mg／kg，pH 值 5.97。

1.2 试验材料

供试水稻品种：龙粳39。

供试肥料：尿素（浩良河产，含N 46%），过磷酸钙（云南云天三环牌，44%），氯化钾（俄罗斯产，含 K2O 60%）。

1.3 试验设计

试验共设 5 个处理：（1）N0PK；（2）N1PK；（3）N2PK；（4）N3PK；（5）N4PK。 N0、N1、N2、N3、N4分别为氮肥试验量 0、2、4、6、8 kg／667 m2。 磷肥 3.5 kg／667 m2，钾肥 3 kg／667 m2。 试验采用小区随机区组排列设计，重复3次，小区面积30 m2。肥料施用上，氮肥基肥用量为总量的40%，分蘖肥占30%，穗肥占30%，磷、钾肥做基肥一次性施入。

1.4 样品测试方法

土壤有机质测定采用重铬酸钾氧化法、水解性氮测定采用碱解法、有效磷测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法、速效钾测定采用乙酸铵浸提-火焰光度法。植物样品收获前选取有代表性植株30株，在105℃杀青，后在60℃烘干至恒重，之后粉碎，过1 mm筛测定全氮。植株全氮采用 H2SO4-H2O2消化，凯氏法测定［3］。

1.5 主要栽培管理措施

2015年4月12日播种，5月17日插秧，规格10 cm×30 cm，密度 24 穴／m2，4～5 株／穴，病、虫、草害防治及其它管理同常规措施。

1.6 调查与收获测产

植物生育调查取样、收获测产与室内考种，项目有种子千粒重、结实率、穗粒数等。

1.7 相关指标统计及数据处理

氮肥农学效率（AEN，kg·kg-1）=施肥作物增产量／施肥量；氮肥吸收利用率（REN，%）=（施氮区植株地上部分养分积累量-不施氮区植株地上部分养分积累量）／施氮量×100；氮肥偏生产力（PFPN，kg·kg-1）=经济产量 ／施氮量； 氮素吸收量（ANA，kg·t-1）=植株地上部分氮素养分积累量 ／产量×1000。氮肥生理利用率（PEN，kg·kg-1）=（施加氮区产量-没有施加氮空白区的产量）／（施加氮区地上部吸收的氮量-没有施加氮的空白区地上部吸收的氮量）。

采用Excel和DPS软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥对水稻产量性状的影响

由表1可以看出，氮肥对水稻株高、穗长、有效穗数、实粒数等均有不同的影响。施氮肥处理与不施氮肥处理相比，株高增加3.0～10.0 cm，穗长增加 0.6～1.4 cm，有效穗数增加 60～199 穗／m2，实粒数增加9.8～12.4粒／穗。千粒重N0PK处理最高，N3PK、N4PK处理最低，均较N0PK处理降低1.2 g。可见氮肥促进了水稻的生长发育，增加了植物体内物质积累和生物量。但氮肥施用过多可导致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。

表1 水稻产量性状调查

2.2 不同施肥对水稻产量的影响

从表2可以看出，氮肥对产量有较大的影响。施氮肥处理比不施氮肥处理增产33.3%～77.6%，平均增幅56.4%，增产效果达到极显著水平。施氮肥处理间，以施氮肥6 kg／667 m2时（N3PK处理）产量最高，比N1PK和 N2PK处理分别增产33.2%和29.0%，增产效果显著。N4PK处理比N3PK处理减产0.49%，差异不显著。

根据氮肥效应方程，通过数学模型拟合处理，符合线性加平台模型，得到氮肥的肥料效应方程为（图 1）：y=53.128x+438（x≤6.33），y=774.3（x＞6.33）。通过计算得到氮肥最佳用量为6.33 kg／667 m2时，此时水稻产量最高为774.3 kg／667 m2。

2.3 不同氮肥用量对水稻氮肥利用率的影响

由表3可以看出，随着施氮量的增加，总吸氮量也随之上升，各施氮处理总吸氮量的顺序为：N1PK＜N2PK＜N3PK＜N4PK。 氮肥用量最高的处理N4PK的总吸氮量高于其它各处理，说明随着氮肥用量的增加，水稻氮吸收量也随之增加，能够增加水稻氮素的吸收与积累，促进光合产物的形成。同时可以看出，随着氮肥用量的增加，氮的收获指数、氮肥偏生产力和氮肥农学效率有下降趋势，氮的收获指数排列顺序为：N1PK＞N2PK＞N3PK＞N4PK，每公斤纯氮可生产稻谷产量排列顺序为：N1PK＞N2PK＞N3PK＞N4PK。从水稻氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率看，随着施氮量的增加，氮肥吸收利用率有下降趋势，各施氮处理氮肥吸收利用率的顺序为：N3PK＞N1PK＞N2PK＞N4PK。 氮肥用量最高的处理N4PK的氮肥吸收利用率低于其它各处理，说明只有合理的施用氮肥，同时与水稻生长发育过程中养分吸收规律一致，才能减少氮肥的损失，为水稻后期生长提供充足的养分，能够增加抽穗后氮素的吸收与积累，促进光合产物的形成，从而提高氮肥吸收利用率。从氮肥生理利用率上来看，N2PK处理的氮肥生理利用率最低，N1PK处理的氮肥生理利用率最高，氮肥生理利用率排列顺序为：N1PK＞N3PK＞N4PK＞N2PK。说明，只有氮肥的合理施用才能提高氮肥的生理利用率。因此，随着氮肥用量的增加，总吸氮量增加，同时氮肥的收获指数、氮肥农学效率、氮肥偏生产力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率说明只有氮肥的合理施用才能实现水稻高产高效的目的。

表2 不同施肥处理产量结果统计

表3 氮肥管理对氮素利用率的影响

3 结论与讨论

（1） 氮肥促进了水稻的生长发育，增加了植物体内物质积累和生物量。但氮肥施用过多可导致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。

（2）通过数学模拟得到氮肥效应方程，确定当地水稻适宜氮肥用量为6.33 kg／667 m2，此时水稻产量最高为774.3 kg／667 m2。

（3）从氮肥用量对水稻氮肥利用率影响来看，随着氮肥用量的增加，总吸氮量增加，同时氮肥的收获指数、氮肥农学效率、氮肥偏生产力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率说明只有氮肥的合理施用才能实现水稻高产高效的目的。

［1］彭幼红，石庆华，李木英.不同施氮水平和栽插密度对赣早籼 48号产量和品质的影响 ［J］.土壤学报，2002，39 （增刊）：181-190.

［2］鲁如坤.土壤-植物营养学原理和施肥［M］.北京：化学工业出版社，1998：54-59.

［3］鲍士旦.土壤农化分析［M］.北京：中国农业出版社，2000：12.

（责任编辑：王丹）

Effect of Nitrogen Amount on Yield and Fertilizers Utilization Rate

YANG Wei-bin,HU Yan-yan,JI Chun-ru
（854th Branch Company,Heilongjiang Beidahuang Agriculture Company Ltd.,Hulin Heilongjiang 158403,China）

The effect of nitrogen amount on yield and fertilizers utilization rate were researched and the result indicated that nitrogenous fertilizer promoted rice growth,increased material accumulation of plant and biomass.But much nitrogen fertilizer can cause rice lodging and thousand kernel weight reduction.It get nitrogenous fertilizer response equation by numerical simulation,then it make sure optimum rate of N fertilizer was 6.33 kg/667 m2and get the highest yield which was 774.3 kg/667 m2.The total absorption of nitrogen increased,harvest index,agronomic efficiency and PFP decreased with nitrogen application increased.But the nitrogen recovery use efficiency and the nitrogen physiological utilization efficiency explained that only reasonable application of nitrogen can achieve high-production and high-effect of rice.

Rice;Nitrogen fertilizer;Yield;Fertilizers utilization rate

S511.062 文献标志码：A 文章编号：1673－6737（2016）02－0013－03

2016-01-15

杨卫斌（1979-），男，硕士，高级农艺师。