施氮量對覆膜栽培水稻經濟性狀、產量與氮肥利用的影響

摘要：為探索水稻（Oryza sativa L.）節水灌溉覆膜栽培氮的合理施用量，提高水稻產量，在淹育型水稻土上開展水稻地膜覆蓋栽培條件下不同施氮量試驗。結果表明，不同施氮量對水稻生育期、經濟性狀與產量、氮肥利用效率影響明顯，隨著施氮量的增加，水稻成穗率、結實率和千粒重呈下降趨勢，草谷比增大，收獲系數降低；施氮超過120 kg/hm2后，導致生育期延長，貪青晚熟，田間倒伏；產量和氮肥利用效率下降。施氮120 kg/hm2時水稻綜合經濟性狀好，產量最高，單產為9 532.9 kg/hm2，氮肥利用率和農學效率最高，分別達到48.89%和16.50 kg/kg。

關鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；覆膜栽培；施氮水平；經濟性狀；產量；氮肥利用

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4103-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.007

水稻（Oryza sativa L.）是主要糧食作物之一，傳統淹水栽培模式耗水量大，水資源浪費嚴重，由于受到水資源不足的制約，20世紀80年代以來，發展水稻節水灌溉栽培日益受到重視，各地相繼開展試驗研究與推廣[1-3]。水稻覆膜栽培是水稻節水栽培研究與推廣的主要技術模式，與常規水作相比具有節水、節肥、省藥、增產等效果[4-10]。水稻產量由單位面積有效穗數、穗實粒數和千粒重構成，與傳統淹水栽培相比較，水稻覆膜栽培能有效提高單位面積有效穗數[1，2，4，10]，但無效分蘗多，成穗率低[1，7，8]，穗實粒數減少，結實率降低[4，8，10]，千粒重差異不大[4，10]。水稻覆膜栽培中，在前期將肥料一次性施入，生長過程中不再追肥，氮肥施用量對水稻產量影響至關重要[10-13]。合理施用氮肥，減少無效分蘗，提高成穗率，保證單位面積有效穗數，提高結實率和增加穗實粒數，是促進覆膜栽培水稻增產的重要技術措施。為探討水稻在覆膜條件下高產和適宜施氮量，提高氮肥利用效率，開展覆膜栽培水稻不同施氮量試驗，以期為高產節肥提供科學依據，促進水稻節水栽培生產發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點設在貴州省習水縣同民鎮勝利村，海拔365 m，年均溫18.1 ℃，年均降雨量780 mm，年有效積溫5 710 ℃，年無霜期348 d，由于地處四川盆地向貴州高原過渡地帶的赤水河低海拔高熱干旱河谷，氣候晴熱干旱少雨，水稻生產常遭受旱災，嚴重影響水稻產量。土壤為淹育型水稻土紫膠泥，肥力中等，地勢平坦，冬季休閑。土壤理化性狀（測試方法采用《土壤分析技術規范》[14]）如下：有機質24.30 g/kg，全氮1.97 g/kg，堿解氮139.0 mg/kg，有效磷15.2 mg/kg，速效鉀60.0 mg/kg，pH 5.6。

1.2 試驗材料

供試水稻品種為遵優3號。

供試肥料：氮肥用尿素（含氮46%），磷肥用普鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。

1.3 試驗設計

試驗設6個處理，分別施N 180 kg/hm2（處理1）、150 kg/hm2（處理2）、120 kg/hm2（處理3）、90 kg/hm2（處理4）、60 kg/hm2（處理5）、0 kg/hm2（處理6，CK）。各處理均施P2O5 75 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2。采用隨機區組排列法，設3次重復，小區面積24 m2（長5.0 m，寬4.8 m）。小區田埂用薄膜隔離筑埂，每小區單排、單灌、單收。種植方式為120 cm開廂，廂面寬80 cm，溝寬40 cm、深20 cm。平整廂面后氮、磷、鉀肥全作基肥一次性施入，選用厚0.008 mm、寬100 cm的黑膜緊貼覆蓋廂面。栽插秧苗時拉繩打點，用竹簽或手指穿刺薄膜入孔，在孔內栽插秧苗，廂面插秧3行，行距40 cm，窩距16.7 cm，插秧15萬穴/hm2。

1.4 試驗過程

水稻采用旱育秧，4月5日播種，5月26日移栽。稻田采用溝灌，做到溝中有水，廂面無水，以保持廂面膜內濕潤為原則。病蟲害防治措施一致。9月14日收獲，各小區實測實收（按5點梅花點取樣）并取有代表性的5穴植株進行考種。植株樣品烘干（65 ℃）后粉碎，采用H2SO4-H2O2消煮，蒸餾滴定法測定植株全氮。

1.5 數據計算方法

氮肥利用率=（施氮區作物吸氮量-無氮區作物吸氮量）/施氮量×100%；

氮肥農學效率=（施氮區作物經濟產量-無氮區作物經濟產量）/施氮量。

1.6 數據處理

采用Excel軟件進行數據處理，用DPS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量對水稻生育期的影響

由表1可知，不施氮肥的處理6由于氮素供給不足，水稻秧苗生育遲緩，大田分蘗始期推遲2 d，而第一節間伸長期和成熟期均遲2～3 d，全生育期縮短3 d，收獲時稻株莖葉枯黃，明顯表現出早衰。施用氮素最多的處理1、處理2表現出貪青晚熟，成熟期推遲2～3 d，全生育期延長，收獲時稻株出現倒伏。

2.2 施氮量對水稻經濟性狀的影響

由表2可知，在地膜覆蓋栽培條件下，施用氮肥的各處理組較不施用氮肥的CK水稻成穗率低；隨著施氮量的增高，水稻成穗率下降；施氮180 kg/hm2的處理1水稻分蘗最多，有效穗數最多，但由于其無效分蘗多，成穗率最低，僅為66.0%；施氮120 kg/hm2的處理3有效穗較多，成穗率達到75.0%。水稻的株高、穗長、穗粒數、穗實粒數和理論產量隨著施氮的增加呈先增加后降低的趨勢，施氮量120 kg/hm2（處理3）時，各項指標達最大值，然后隨著施氮量的增加而降低。千粒重與施氮量呈遞減關系，CK和施氮少的處理5結實率較高，而施氮量大的處理1和處理2結實率較低。草谷比與施氮量基本呈遞增關系，隨著施氮量的增加，草谷比增大，CK和施氮少的處理5草谷比較低，其收獲系數高，施氮高的處理1草谷比最高，施氮中等的處理4和處理3介于兩者之間。

2.3 施氮量對水稻產量的影響

由表3可知，各試驗處理產量排序為處理3>處理4>處理2>處理1>處理5>處理6，處理3產量最高，達9 532.9 kg/hm2，方差分析結果表明，處理3產量顯著高于其他處理，極顯著高于處理1、處理5和處理6。水稻產量與施氮量的關系呈單峰曲線型，水稻產量隨施氮量的增大而增加，當施氮120 kg/hm2時產量為最高，隨后產量又隨著施氮的增加而降低。表明水稻覆膜栽培條件下，施氮水平直接影響產量的高低，合理施氮可增加產量，當施用量為120 kg/hm2時產量為最高。

2.4 施氮量對水稻氮肥利用的影響

由表4可知，隨著施入氮量的增加，水稻植株含氮量增加，處理3的生物產量最高，其氮吸收總量也最高。覆膜栽培水稻的氮肥利用率和農學效率與氮肥施用量密切相關，隨著施氮量的增加，氮的吸收利用增加，氮肥利用率與農學效率均呈上升趨勢，施氮超過120 kg/hm2時，氮肥利用效率下降，與處理1相比，處理3氮肥利用率增加21.91個百分點，氮肥農學效率增加12.50 kg/kg，其氮肥利用效率最高。由此表明，覆膜栽培水稻一次性施氮量對氮素的吸收利用影響明顯，合理的施用量可提高氮肥利用效率，減少氮肥損失和浪費，節省氮肥投入成本，提升種植效益。在本試驗中施氮120 kg/hm2時，水稻氮肥利用率和農學效率最高，分別達到48.89%和16.50 kg/kg。

3 小結與討論

在水稻地膜覆蓋栽培條件下，不同施氮水平對水稻生育期有一定影響，基肥一次性施氮超過120 kg/hm2后，導致生育期延長，貪青晚熟，田間倒伏；施氮水平對水稻經濟性狀和產量與氮肥利用效率影響明顯，隨著施氮量的增加，成穗率、結實率和千粒重呈下降趨勢，草谷比增大，收獲系數降低；施氮120 kg/hm2時水稻綜合經濟性狀好，稻株最高、稻穗最長，構成產量的因子中有效穗多、穗實粒數最多，產量最高，其氮肥利用效率最高。在本區域采用水稻覆膜節水灌溉栽培，氮肥施用量120 kg/hm2最適宜。

水稻施氮量對生育期影響較大，劉祥臣等[13]研究報道，覆蓋栽培條件下，隨施氮量增加，水稻生育期延長，易貪青晚熟和倒伏，與本試驗研究一致。曾凡文[10]在研究川中丘陵區水稻覆膜栽培一次性施氮時，隨施氮量增加，水稻有效穗增多，成穗率則相反，施氮量不同處理間穗實粒數與結實率、千粒重均無明顯差異，產量隨施氮量的增加而增加，但收獲指數呈下降趨勢，施氮量為120 kg/hm2時比180 kg/hm2氮素吸收利用效率高；劉祥臣等[13]的研究結果表明，隨著施氮量的增加，覆膜栽培水稻的有效穗數和產量也逐漸增加。該研究中，隨著施氮量增加，水稻單位面積有效穗增加，但成穗率、結實率和千粒重呈下降趨勢，草谷比增大，收獲系數降低，施氮120 kg/hm2時穗實粒數最多，產量最高，有利于氮素吸收利用，氮肥利用率和農學效率均最高。曾凡文[10]研究認為川中丘陵區水稻覆膜栽培一次性最佳施氮量為120 kg/hm2，與本區域適宜施氮量相同，而劉祥臣等[13]建議水稻兩優6326覆膜條件下一次性最佳施氮量為225 kg/hm2，可能與各區域土壤、氣候和栽培條件等不同而存在差異。在水稻覆膜栽培中，在保證高產的基礎上，應適度減少氮肥用量，通過降低無效分蘗，提高成穗率和結實率，增加實粒數來實現高產，提高氮肥利用效率，節省肥料成本和減輕對環境的影響。

參考文獻：

[1] 瞿華香，張玉燭，屠乃美，等.旱作水稻研究現狀與展望[J].中國農業科技導報，2008，10（2）：34-42.

[2] 路興花，吳良歡，龐林江.節水栽培水稻某些氮代謝生理特性研究[J].植物營養與肥料學報，2009，

[3] 孫小淋，楊立年，楊建昌，等.水稻高產節水灌溉技術及其生理生態效應[J].中國農學通報，2010，26（3）：253-257.

[4] 劉 洋，張玉燭，王學華，等.水稻覆膜栽培研究現狀與展望[J].湖南農業科學，2009（2）：55-58.

[5] 吳良歡，祝增榮，梁永超，等.水稻覆膜旱作節水節肥高產栽培技術[J].浙江大學學報（農業與生命科學版），1999，25（1）：41-42.

[6] 呂世華，任光俊，張福鎖.山丘區水稻覆膜節水抗旱高產技術[J].四川農業科技，2010（8）：16-17.

[7] 梁永超，胡 鋒，楊茂成，等.水稻覆膜旱作高產節水機理研究[J].中國農業科學，1999，32（1）：26-32.

[8] 譚長樂，張洪熙，夏廣宏，等.水稻覆膜旱栽特性的研究與探討[J].江蘇農業科學，1999（6）：6-8.

[9] 付立東，王 宇，徐久升，等.水稻覆膜插秧節水栽培技術研究[J].墾殖與稻作，2000（5）：9-11.

[10] 曾凡文.覆膜栽培對川中丘陵區水稻產量及氮素吸收利用的影響[D].成都：四川農業大學，2012.

[11] 路興花，吳良歡.覆膜旱作稻N、P、K養分利用特征[J].土壤通報，2002，33（6）：421-424.

[12] 吳叔康，吳良歡.水稻覆膜旱作節水肥高產栽培技術研究及應用[J].西南農業學報，2006，19（B09）：152-161.

[13] 劉祥臣，喬 利，劉春增，等.覆膜條件下不同施N量對水稻‘兩優6326’生理指標的影響[J].中國農學通報，2012，28（9）：33-37.

[14] 全國農業技術推廣服務中心.土壤分析技術規范[M].北京：中國農業出版社，2006.36-75.