寒地水稻氮肥用量對(duì)產(chǎn)量及肥料利用率的影響

楊衛(wèi)斌，胡燕燕，紀(jì)春茹

（黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司 八五四分公司，黑龍江 虎林 158403）

寒地水稻氮肥用量對(duì)產(chǎn)量及肥料利用率的影響

楊衛(wèi)斌，胡燕燕，紀(jì)春茹

（黑龍江北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司 八五四分公司，黑龍江 虎林 158403）

研究了氮肥用量對(duì)黑龍江水稻產(chǎn)量和肥料利用率的影響。結(jié)果表明，氮肥促進(jìn)了水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，增加了植物體內(nèi)物質(zhì)積累和生物量。但氮肥施用過(guò)多可導(dǎo)致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。通過(guò)數(shù)學(xué)模擬得到氮肥效應(yīng)方程，確定當(dāng)?shù)厮具m宜氮肥用量為6.33 kg／667 m2，此時(shí)水稻產(chǎn)量最高為774.3 kg／667 m2。從氮肥用量對(duì)水稻氮肥利用率影響來(lái)看，隨著氮肥用量的增加，總吸氮量增加，同時(shí)氮肥的收獲指數(shù)、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率說(shuō)明只有氮肥的合理施用才能實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效的目的。

水稻；氮肥；產(chǎn)量；肥料利用率

氮是水稻生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素，它在植物體組成和生理代謝上有十分重要的作用，對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響最為直接，施用效果十分顯著。一般情況下，氮肥施用量與產(chǎn)量基本上成拋物線關(guān)系［1］。氮肥施用不當(dāng)，不但會(huì)使作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，而且氮肥的流失又是大氣水體的主要污染源之一［2］。所以，合理施用氮肥在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要意義。本文通過(guò)研究氮肥用量對(duì)寒地水稻產(chǎn)量及肥料利用率的影響，為科學(xué)合理的使用氮肥、提高肥料利用率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2015年在黑龍江八五四分公司現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)中心水稻試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地肥力中等、地勢(shì)平坦、土壤為白漿土，田間排灌方便，前茬為水稻。0～20 cm耕層土壤養(yǎng)分狀況為有機(jī)質(zhì)39.456 g／kg， 水 解 性 氮 129.6 mg／kg， 有 效 磷38.46 mg／kg，速效鉀 147.5 mg／kg，pH 值 5.97。

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種：龍粳39。

供試肥料：尿素（浩良河產(chǎn)，含N 46%），過(guò)磷酸鈣（云南云天三環(huán)牌，44%），氯化鉀（俄羅斯產(chǎn)，含 K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè) 5 個(gè)處理：（1）N0PK；（2）N1PK；（3）N2PK；（4）N3PK；（5）N4PK。 N0、N1、N2、N3、N4分別為氮肥試驗(yàn)量 0、2、4、6、8 kg／667 m2。 磷肥 3.5 kg／667 m2，鉀肥 3 kg／667 m2。 試驗(yàn)采用小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，小區(qū)面積30 m2。肥料施用上，氮肥基肥用量為總量的40%，分蘗肥占30%，穗肥占30%，磷、鉀肥做基肥一次性施入。

1.4 樣品測(cè)試方法

土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化法、水解性氮測(cè)定采用堿解法、有效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法、速效鉀測(cè)定采用乙酸銨浸提-火焰光度法。植物樣品收獲前選取有代表性植株30株，在105℃殺青，后在60℃烘干至恒重，之后粉碎，過(guò)1 mm篩測(cè)定全氮。植株全氮采用 H2SO4-H2O2消化，凱氏法測(cè)定［3］。

1.5 主要栽培管理措施

2015年4月12日播種，5月17日插秧，規(guī)格10 cm×30 cm，密度 24 穴／m2，4～5 株／穴，病、蟲(chóng)、草害防治及其它管理同常規(guī)措施。

1.6 調(diào)查與收獲測(cè)產(chǎn)

植物生育調(diào)查取樣、收獲測(cè)產(chǎn)與室內(nèi)考種，項(xiàng)目有種子千粒重、結(jié)實(shí)率、穗粒數(shù)等。

1.7 相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)處理

氮肥農(nóng)學(xué)效率（AEN，kg·kg-1）=施肥作物增產(chǎn)量／施肥量；氮肥吸收利用率（REN，%）=（施氮區(qū)植株地上部分養(yǎng)分積累量-不施氮區(qū)植株地上部分養(yǎng)分積累量）／施氮量×100；氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN，kg·kg-1）=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 ／施氮量； 氮素吸收量（ANA，kg·t-1）=植株地上部分氮素養(yǎng)分積累量 ／產(chǎn)量×1000。氮肥生理利用率（PEN，kg·kg-1）=（施加氮區(qū)產(chǎn)量-沒(méi)有施加氮空白區(qū)的產(chǎn)量）／（施加氮區(qū)地上部吸收的氮量-沒(méi)有施加氮的空白區(qū)地上部吸收的氮量）。

采用Excel和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥對(duì)水稻產(chǎn)量性狀的影響

由表1可以看出，氮肥對(duì)水稻株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)等均有不同的影響。施氮肥處理與不施氮肥處理相比，株高增加3.0～10.0 cm，穗長(zhǎng)增加 0.6～1.4 cm，有效穗數(shù)增加 60～199 穗／m2，實(shí)粒數(shù)增加9.8～12.4粒／穗。千粒重N0PK處理最高，N3PK、N4PK處理最低，均較N0PK處理降低1.2 g。可見(jiàn)氮肥促進(jìn)了水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，增加了植物體內(nèi)物質(zhì)積累和生物量。但氮肥施用過(guò)多可導(dǎo)致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。

表1 水稻產(chǎn)量性狀調(diào)查

2.2 不同施肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，氮肥對(duì)產(chǎn)量有較大的影響。施氮肥處理比不施氮肥處理增產(chǎn)33.3%～77.6%，平均增幅56.4%，增產(chǎn)效果達(dá)到極顯著水平。施氮肥處理間，以施氮肥6 kg／667 m2時(shí)（N3PK處理）產(chǎn)量最高，比N1PK和 N2PK處理分別增產(chǎn)33.2%和29.0%，增產(chǎn)效果顯著。N4PK處理比N3PK處理減產(chǎn)0.49%，差異不顯著。

根據(jù)氮肥效應(yīng)方程，通過(guò)數(shù)學(xué)模型擬合處理，符合線性加平臺(tái)模型，得到氮肥的肥料效應(yīng)方程為（圖 1）：y=53.128x+438（x≤6.33），y=774.3（x＞6.33）。通過(guò)計(jì)算得到氮肥最佳用量為6.33 kg／667 m2時(shí)，此時(shí)水稻產(chǎn)量最高為774.3 kg／667 m2。

2.3 不同氮肥用量對(duì)水稻氮肥利用率的影響

由表3可以看出，隨著施氮量的增加，總吸氮量也隨之上升，各施氮處理總吸氮量的順序?yàn)椋篘1PK＜N2PK＜N3PK＜N4PK。 氮肥用量最高的處理N4PK的總吸氮量高于其它各處理，說(shuō)明隨著氮肥用量的增加，水稻氮吸收量也隨之增加，能夠增加水稻氮素的吸收與積累，促進(jìn)光合產(chǎn)物的形成。同時(shí)可以看出，隨著氮肥用量的增加，氮的收獲指數(shù)、氮肥偏生產(chǎn)力和氮肥農(nóng)學(xué)效率有下降趨勢(shì)，氮的收獲指數(shù)排列順序?yàn)椋篘1PK＞N2PK＞N3PK＞N4PK，每公斤純氮可生產(chǎn)稻谷產(chǎn)量排列順序?yàn)椋篘1PK＞N2PK＞N3PK＞N4PK。從水稻氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率看，隨著施氮量的增加，氮肥吸收利用率有下降趨勢(shì)，各施氮處理氮肥吸收利用率的順序?yàn)椋篘3PK＞N1PK＞N2PK＞N4PK。 氮肥用量最高的處理N4PK的氮肥吸收利用率低于其它各處理，說(shuō)明只有合理的施用氮肥，同時(shí)與水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中養(yǎng)分吸收規(guī)律一致，才能減少氮肥的損失，為水稻后期生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分，能夠增加抽穗后氮素的吸收與積累，促進(jìn)光合產(chǎn)物的形成，從而提高氮肥吸收利用率。從氮肥生理利用率上來(lái)看，N2PK處理的氮肥生理利用率最低，N1PK處理的氮肥生理利用率最高，氮肥生理利用率排列順序?yàn)椋篘1PK＞N3PK＞N4PK＞N2PK。說(shuō)明，只有氮肥的合理施用才能提高氮肥的生理利用率。因此，隨著氮肥用量的增加，總吸氮量增加，同時(shí)氮肥的收獲指數(shù)、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率說(shuō)明只有氮肥的合理施用才能實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效的目的。

表2 不同施肥處理產(chǎn)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)

表3 氮肥管理對(duì)氮素利用率的影響

3 結(jié)論與討論

（1） 氮肥促進(jìn)了水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，增加了植物體內(nèi)物質(zhì)積累和生物量。但氮肥施用過(guò)多可導(dǎo)致水稻倒伏及水稻千粒重的下降。

（2）通過(guò)數(shù)學(xué)模擬得到氮肥效應(yīng)方程，確定當(dāng)?shù)厮具m宜氮肥用量為6.33 kg／667 m2，此時(shí)水稻產(chǎn)量最高為774.3 kg／667 m2。

（3）從氮肥用量對(duì)水稻氮肥利用率影響來(lái)看，隨著氮肥用量的增加，總吸氮量增加，同時(shí)氮肥的收獲指數(shù)、氮肥農(nóng)學(xué)效率、氮肥偏生產(chǎn)力是下降的。而氮肥的吸收利用率和生理利用率說(shuō)明只有氮肥的合理施用才能實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)高效的目的。

［1］彭幼紅，石慶華，李木英.不同施氮水平和栽插密度對(duì)贛早秈 48號(hào)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 ［J］.土壤學(xué)報(bào)，2002，39 （增刊）：181-190.

［2］魯如坤.土壤-植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理和施肥［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998：54-59.

［3］鮑士旦.土壤農(nóng)化分析［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：12.

（責(zé)任編輯：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 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673－6737（2016）02－0013－03

2016-01-15

楊衛(wèi)斌（1979-），男，碩士，高級(jí)農(nóng)藝師。