大麥秸稈還田旱整機插水稻氮肥用量與運籌試驗

孫亞龍，李步群，周克明，王　升，葉仁宏，徐年龍，宗愛國，周娜娜，于洪喜*

(1.江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司，江蘇射陽224314；2.江蘇省鹽城農墾農業科學研究所，江蘇射陽224314)

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大麥秸稈還田旱整機插水稻氮肥用量與運籌試驗

孫亞龍1，李步群1，周克明1，王升2，葉仁宏2，徐年龍2，宗愛國2，周娜娜2，于洪喜2*

(1.江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司，江蘇射陽224314；2.江蘇省鹽城農墾農業科學研究所，江蘇射陽224314)

在大麥秸稈還田與水田旱整的基礎上，為探討氮肥用量對水稻莖蘗動態和產量結構等的影響，進行了與旱整措施配套的氮肥用量與運籌試驗。結果表明：水稻生育期施純氮21 kg/667 m2，且基肥、蘗肥與穗肥質量運籌比例分別為40%、20%與40%時，其群體莖蘗變化平穩，穗粒結構協調合理，小區產量達到最高，可為秸稈還田條件下指導水稻生產提供依據。

水稻；秸稈還田；旱整；產量；氮肥運籌

江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司近年來的種植方式以稻麥(大麥)輪作為主，收獲后秸稈全部還田。水田旱整這項技術于2014年開始在當地進行了小面積示范，即將水田平整由帶水整田改為旱整，并開好溝系，最后上水栽插水稻。水田旱整在改善土壤理化性狀、促進秧苗早生快發、提高水稻產量等方面優于水整[1-3]，同時相對疏松的土壤環境也有利于秸稈的腐熟。

對于秸稈還田作為肥料的研究報道較多[4-7]，以旱整為基礎的大麥秸稈全量還田下，該地區水稻最佳施氮量及運籌比例仍未見相關報道。本試驗結合生產實際，探討了氮肥用量及不同運籌比例對水稻植株農藝性狀和產量的影響，為大面積推廣秸稈全量機械還田旱整施氮技術提供科學依據。

1　材料與方法

1.1試驗情況

試驗地前茬為大麥，土壤有機質為22.0 g/kg，全氮1.45 g/kg，速效磷17.5 mg/kg，速效鉀97 mg/kg，土壤pH值為7.9。5月12日硬盤育秧，6月9日機插秧，品種為9424，由江蘇省大華種業集團有限公司新洋分公司提供。水稻行株距為30 cm×12 cm，栽植密度為1.85萬穴/667 m2，每穴3～5株，基本苗在8.7萬/667 m2左右。移栽后7 d施第1次分蘗肥，移栽后14 d施第2次分蘗肥，倒4葉期施促花肥，倒2葉期施保花肥。采用大田機械操作大區對比試驗，大區面積324 m2(27 m×12 m)，水漿管理與病蟲害防治同其它大田。成熟后采用隨機割方的方法進行測產，每個處理3個點，每點面積為4 m2。

1.2試驗設計

本試驗設6個處理：A為空白對照(CK)，即不施肥；B、C、D、E、F分別為施氮量15、18、21、24、27 kg/667 m2，其中基肥、分蘗肥、穗肥運籌比例分別為40%、20%、40%，各處理設計見表1。供試肥料潤墾尿素(總氮≥46.4%)由江蘇雙多化工有限公司生產，中東復合肥(質量比：N ∶P2O5∶K2O=12 ∶18 ∶15)由江蘇中東化肥股份有限公司生產。復合肥全部做基肥施用，蘗肥和穗肥全部為潤墾尿素。

表1　各處理氮肥用量及各期氮肥所占比例

1.3數據計算

肥料產量貢獻率(%)=

肥料利用率(%)=

作物吸收養分量=作物產量×水稻需肥量/100 kg

注：以上產量與施用量等指標單位皆為kg/667 m2。

2　結果與分析

2.1不同氮肥用量處理對水稻莖蘗動態的影響

由表2可知，施用氮肥均能提高高峰苗和有效穗，但在不同用量下表現不同。隨氮肥用量的增加，高峰苗和分蘗率呈遞增趨勢，有效穗和成穗率呈先增后減趨勢。施純氮27 kg/667 m2時，分蘗率最高，為462.0%，而成穗率為55.5%，表現最低。說明氮肥的過多施用會增加無效分蘗，降低了最終的成穗率。氮肥用量為21 kg/667 m2時有效穗為最高，但成穗率不是最高。

表2　不同氮肥用量處理對水稻莖蘗動態的影響

2.2不同氮肥用量處理對水稻產量結構的影響

由表3可知，氮肥能有效增加水稻產量，產量隨氮肥用量的增加呈先增后減趨勢，在氮肥用量為21 kg/667 m2時達最高，較空白增產30.9%，在繼續增加用量后，產量出現下降趨勢，在施氮肥27 kg/667 m2達最低，較空白增產25.3%，較處理D減產5.6%。分析產量結構可知，氮肥主要是通過增加有效穗、結實率來增產，但會降低穗粒數和千粒質量，與陸旭等[8]研究結果相似。穗長也有隨氮肥用量的增加呈先增后減的趨勢，在施氮肥18 kg/667 m2時達最長。

表3　不同氮肥用量處理對產量結構的影響

圖1　不同氮肥用量處理對產量的貢獻率

圖2　水稻單位面積產量與氮肥施肥量關系的擬合曲線

處理總氮量(kg/667m2)產量(kg/667m2)增產(kg/667m2)增效(元/667m2)肥料投入(元/667m2)凈效益(元/667m2)A(CK)0564.4B15689.5125.1375.3110.5264.8C18725.5161.1483.3122.1361.2D21739.0174.6523.8133.8390.0E24718.2153.8461.4145.4316.0F27707.2142.8428.4157.0271.4

注：稻谷3元/kg，復合肥2.8元/kg，尿素1.7元/kg。

圖3　不同氮肥用量處理的肥料利用率

結合各氮肥用量處理的產量計算肥料對產量的貢獻率(圖1)，處理D肥料對產量貢獻率最高，為23.6%，其次是處理C，為22.2%，處理F最低，為20.2%。將各處理的氮肥用量和產量進行擬合，如圖2，得擬合曲線y=-0.340 8x2+14.8x+562.49。由此可以算出，最高產量施氮量為21.7 kg/667 m2，產量為723.2 kg/667 m2，與處理D較為接近，但其肥料利用率不是最高(圖3)。

氮肥用量投入過多，肥料利用率低，作物產量反而會下降，不能帶來相對等的產量增加值，除了被植株吸收的那一部分外，多余的部分都通過淋溶、固定、揮發等途徑損失掉，過高的養分供應還會伴隨高呼吸消耗、病蟲危害加劇、倒伏，造成作物對肥料的奢侈吸收而不能有效地轉化到籽粒中[9-10]。試驗中大麥秸稈還田，會消耗部分氮素，也會在一定程度上降低氮肥利用率。

2.3秸稈還田旱整機插稻氮肥用量經濟參數分析

在水稻生產中，肥料投入是制約效益的關鍵。對不同氮肥用量處理的產量、肥料投入、經濟效益的統計結果表明(表4)，處理D凈效益最高，為390.0元/667 m2，與肥料對產量的貢獻率最高相一致。從成本看，以處理F以157.0元/667 m2投入為最多，處理F較處理D多投入尿素13.7 kg/667 m2，成本增加15.4元/667 m2。

3　結論與討論

高氮雖然有利于提高分蘗率、有效穗、結實率，但由于水稻生長過于旺盛、植株徒長、貪青晚熟、倒伏嚴重等原因，造成穗粒數和千粒質量下降，不能獲得高產[11]。而低氮處理下雖穗粒數和千粒質量高，但因有效穗不足，也得不到高產。本試驗結果表明，水稻產量在純氮用量0～21 kg/667 m2范圍內，隨施肥量的增加而提高，超過21 kg/667 m2則呈下降趨勢。結合產量與施氮量的回歸方程，施氮量為21.7 kg/667 m2，最大產量為723.2 kg/667 m2。

在全量秸稈還田、水田旱整新耕作措施基礎上掌握肥料施用量尤為重要。結合產量和凈效益綜合來看，處理D表現最優，雖處理E和F產均超過700 kg/667 m2，但因其較處理D分別增加了6.8 kg/667 m2和20.5 kg/667 m2的肥料用量，提高了施肥機械和人工成本，增加了面源污染，在實際生產中并不可取。

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[2]葉仁宏,王升,何成就,等.水田旱整機插稻栽培技術研究[J].大麥與谷類科學,2015(1):26-28.

[3]沈麗麗,繆翠云,戚衛華,等.水稻水田旱整栽作技術思路初探[J].上海農業科技,2014(5):50.

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Nitrogen Fertilizer Application Rate and Management Strategy for Mechanically Transplanted Rice in a Field with Barley Straw Incorporated into Soil and Prepared under the Dried Condition

SUN Ya-long,LI Bu-qun,ZHOU Ke-ming,WANG Sheng,YE Ren-hong,XU Nian-long,ZONG Ai-guo,ZHOU Na-na,YU Hong-xi

(1.Xinyang Branch of Jiangsu Provincial Agricultural Reclamation and Development Corporation,Sheyang 224314,China; 2.Jiangsu Provincial Yancheng Reclamation and Institute of Agricultural Sciences,Sheyang 224314,China)

The present study assessed the effects of nitrogen fertilizer application rate and management strategy on tiller development and yield components of mechanically transplanted rice in a paddy field with barley straw fully incorporated into the soil and prepared under the dried condition.Rice tillers developed steadily and grain was reasonable in the treatment with nitrogen fertilizers applied at 21kg/667m2and the following management strategy:the proportions of N-fertilization at basal,tillering,and panicle stages were 40%,20%,and40%,respectively.Consequently,this treatment resulted in a high plot yield.Thus,the present study provides a scientific reference for rice production in the field with barley straw fully incorporated into soil.

Rice;Incorporation of straw into soil;Field prepared under the dried condition;Yield;Nitrogen fertilizer management strategy

2016-04-06

江蘇省農墾農業發展股份有限公司2015年度農業科研項目(2015-01)。

孫亞龍(1967—)，男，農藝師，主要從事農業生產經營管理工作。E-mail:957851925@qq.com。

于洪喜(1982—)，男，碩士，助理農藝師，主要從事農業技術推廣和研究工作。E-mail:286680722@qq.com。

S143.1+4；S147

A

1673-6486-20160171

孫亞龍,李步群,周克明,王升,葉仁宏,徐年龍,宗愛國,周娜娜,于洪喜.大麥秸稈還田旱整機插水稻氮肥用量與運籌試驗[J/OL].大麥與谷類科學,2016，33(3)：45-47，54[2016-09-07]. http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20160907.1011.004.html