云南水稻氮肥減量后移增效技術(shù)研究

楊從黨 龍瑞平 夏瓊梅 鄧安鳳 朱海平 李貴勇

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650200；第一作者：yangcd2005＠163.com；*通訊作者：liguiy980200＠163.com）

氮肥是水稻生長(zhǎng)中最關(guān)鍵、最重要的肥料，也是水稻增產(chǎn)最重要的因素之一。據(jù)調(diào)查，施用氮肥稻谷的增產(chǎn)量可以達(dá)到50%左右[1-2]。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水稻綠色生產(chǎn)需要降低氮肥用量，提高利用效率，實(shí)現(xiàn)減肥增產(chǎn)的目標(biāo)。生產(chǎn)上，水稻氮肥的施用方式較多：有“一炮轟”，即所有氮肥均作為基肥，在整田時(shí)一次施用或少部分作分蘗肥與除草劑一起施用；有“前促施肥法”，即70%～80%作基肥在整田時(shí)施用，20%～30%作分蘗肥于移栽后7～10 d施用；有“前促、中控、后保”施肥法，即70%～80%作基肥，不施分蘗肥，20%～30%作穗肥于孕穗期或齊穗期施用[3]。這些施肥方式曾經(jīng)為一段時(shí)期內(nèi)水稻增產(chǎn)起到積極的作用，但氮肥的利用效率都較低。凌啟鴻等[4-5]提出的水稻精確定量施氮技術(shù)，是根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量、土壤供氮量和肥料利用效率，利用斯坦福方程精確計(jì)算施氮量，把氮肥分為基肥、分蘗肥、促花肥和保花肥，其中，基蘗肥占50%～60%，穗肥占50%～40%，促花肥于倒4葉抽出時(shí)施用，保花肥于倒2葉抽出時(shí)施用，較好的實(shí)現(xiàn)了氮肥的高效利用。張洪程等[3]研究表明，氮肥精確后移模式，在基肥和分蘗肥占50%的基礎(chǔ)上，倒3葉和倒4葉期施用50%的穗肥，氮素當(dāng)季利用率、生理利用率、施氮增產(chǎn)力以及表觀生產(chǎn)力均顯著提高，百kg籽粒需氮量則略降低，在大面積生產(chǎn)上應(yīng)用表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)增效。以上試驗(yàn)都是在肥料總量一定下進(jìn)行的，實(shí)現(xiàn)了氮肥后移增產(chǎn)的效果。本研究為雙因子試驗(yàn)，把氮肥減量和氮肥后移技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以期通過(guò)氮肥后移技術(shù)提高肥料利用效率彌補(bǔ)氮肥減量后的損失，實(shí)現(xiàn)氮肥減量增效的目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2016年在11個(gè)試點(diǎn)，2017年在13個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行氮肥減量后移增效技術(shù)試驗(yàn)，選擇當(dāng)?shù)赜写硇郧白鞯奶飰K和品種作為試驗(yàn)田塊和參試材料（具體見(jiàn)表1）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每個(gè)點(diǎn)試驗(yàn)均設(shè)置6個(gè)處理：CK，當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)的施氮量及施肥比例（具體見(jiàn)表1）；F2，施氮量為當(dāng)?shù)厥┑偭康?0%，按基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 3∶3∶2∶2 的比例施用；F3，施氮量為當(dāng)?shù)厥┑偭?0%，按基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 2.5∶2.5∶2.5∶2.5 的比例施用；F4，施氮量為當(dāng)?shù)厥┑偭?0%，按基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3 的比例施用；F5，施氮量為當(dāng)?shù)厥┑偭?0%，按基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為0∶0∶6∶4的比例施用；F6，空白小區(qū)（不施氮肥，磷鉀肥施用量、施用方式同其它處理）。每個(gè)處理3次重復(fù)。與CK相比，F(xiàn)2～F5處理在氮肥減量的同時(shí)降低了基蘗肥比例、增加了穗肥比例。各處理基肥于移栽前施用，分蘗肥于移栽后5～7 d施用，促花肥于倒4抽出時(shí)施用，保花肥于倒2葉抽出時(shí)施用。過(guò)磷酸鈣（含P2O512%）用量為40 kg/667 m2，作基肥一次性施用；硫酸鉀（含K2O 54%）用量 10 kg/667 m2，按基肥∶促花肥為 5∶5 的比例施用。

表2不同處理產(chǎn)量匯總結(jié)果（t/hm2）

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

移栽時(shí)每小區(qū)定點(diǎn)10株，每隔7 d調(diào)查1次葉齡和莖蘗數(shù)。

1.3.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

收獲期每小區(qū)調(diào)查50叢的穗數(shù)作為有效穗數(shù)，選擇有代表性的5叢進(jìn)行室內(nèi)考種，考察總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，小區(qū)除去邊行后實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Microsoft Excel 2013和DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量變化趨勢(shì)

從表2可見(jiàn)，秈稻品種施氮肥處理比不施氮肥處理明顯增產(chǎn)，2016年的增幅為12.76%～18.79%，2017年的增幅為 20.59%～31.67%；F2、F3、F4處理的產(chǎn)量比CK分別增產(chǎn)3.1%、3.1%和1.59%，F(xiàn)5處理由于氮肥減量過(guò)多，與CK相比減產(chǎn)了1.55%。可見(jiàn)，秈稻品種可以采用氮肥后移增效技術(shù)實(shí)現(xiàn)氮肥減量10%～20%、增產(chǎn)3.0%的目標(biāo)；減肥30%，采用基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3 的比例施用，也可以獲得 1.59%的增產(chǎn)。

從表2可見(jiàn)，粳稻品種施氮肥處理比不施氮肥處理明顯增產(chǎn)，2016年的增幅為30.79%～35.58%，2017年的增幅為 19.89%～26.32%；F2、F3、F4、F5 處理的產(chǎn)量分別比CK增產(chǎn)3.16%、3.44%、3.16和3.44%，取得了減氮10%～40%、增產(chǎn)3.0%以上的成效。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成因素變化趨勢(shì)

從表3可見(jiàn)，秈稻品種F2、F3、F4、F5處理的有效穗數(shù)比CK減少，但是差異不大；而總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)均有增加的趨勢(shì)，2年平均F2處理的每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)均最高，分別比CK增加了2.86粒和3.72粒；單位面積穎花量F4處理多于CK，而F2、F3和F5處理少于CK。結(jié)實(shí)率氮肥減量后移的處理均比CK高，其中2年平均以F5處理最高，比CK提高了1.47個(gè)百分點(diǎn)；千粒重除F5處理比CK略低外，其余處理均超過(guò)了CK；氮肥減量后移處理的理論產(chǎn)量均高于CK。

從表4可見(jiàn)，隨著氮肥用量的減少和氮肥后移比例的增加，粳稻品種的有效穗數(shù)呈減少的趨勢(shì)，總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)則明顯增加，總粒數(shù)的增加超過(guò)了有效穗數(shù)降低帶來(lái)的產(chǎn)量損失。2年平均，除F2處理的結(jié)實(shí)率略低于CK外，其它處理的結(jié)實(shí)率均高于CK；2年平均，除F3處理的千粒重略低于CK外，其它處理均高于CK；2年平均，所有氮肥減量后移處理的理論產(chǎn)量均高于CK，實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的表現(xiàn)一致。

2.2 氮肥利用效率的變化趨勢(shì)

表3不同處理秈稻產(chǎn)量構(gòu)成因子匯總

表4不同處理粳稻產(chǎn)量構(gòu)成因素匯總

從圖1可見(jiàn)，無(wú)論是秈稻品種，還是粳稻品種，2年的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率均是CK最低，隨著氮肥減量和后移比例的增加，氮肥農(nóng)學(xué)利用效率明顯增加。秈稻品種2016年以F4處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用效率最高，而2017年則是以F3處理最高；粳稻品種2年均是以F5處理最高。

3 討論與結(jié)論

圖1氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和氮肥利用效率比較

化肥減量增效是目前實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥零增長(zhǎng)的主要途徑之一，通過(guò)在水稻生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期施用適量的化肥，提高肥料利用效率，確保水稻產(chǎn)量不降低。在水稻生產(chǎn)過(guò)程中，與基肥和分蘗肥相比，穗肥在水體和土壤中滯留時(shí)間最短、利用效率最高、增產(chǎn)效果最佳。因此，可以降低基肥和分蘗肥的用量，為適時(shí)適量施用穗肥創(chuàng)造條件，以穗肥利用效率高來(lái)彌補(bǔ)氮肥減量的損失，實(shí)現(xiàn)氮肥減量增效的目標(biāo)。

關(guān)于氮肥后移對(duì)產(chǎn)量的影響存在兩種觀點(diǎn)，一種認(rèn)為氮肥后移并非都能增產(chǎn)。徐富賢等[6]的研究結(jié)果顯示，氮肥后移法與重底早追法（底肥∶蘗肥=7∶3）的產(chǎn)量差異不顯著。氮肥后移的增產(chǎn)效果及高效施氮量與地力、產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，當(dāng)空白試驗(yàn)產(chǎn)量超過(guò)7 000 kg/hm2時(shí)，氮肥后移沒(méi)有增產(chǎn)作用[7]。仇少君等[8]研究表明，與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，氮素優(yōu)化管理(含氮肥后移)對(duì)水稻產(chǎn)量、地上部生物量、吸氮量、收獲指數(shù)、氮收獲指數(shù)、穗數(shù)、每株實(shí)粒數(shù)沒(méi)有顯著影響。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，水稻中后期干物質(zhì)積累量比前期明顯要大，氮肥后移是提高氮肥利用效率的有效途徑[3-5]，但在具體后移比例上各研究結(jié)論存在較大差異。孫永健等[9-10]認(rèn)為，在干濕交替灌溉模式下氮肥后移量可占總施氮量的40%，基肥∶分蘗肥∶穗肥（倒 4、倒2葉齡期分2次等量施入）=3∶3∶4 為最佳的氮肥施用比例。黃慶宇等[11]研究表明，隨著氮肥用量的增加，產(chǎn)量呈先升后降的變化趨勢(shì)，前氮后移有利于水稻產(chǎn)量增加。龍瑞平等[12]研究認(rèn)為，采用均衡施氮法（基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為2.5∶2.5∶2.5∶2.5）、施氮量為 240 kg/hm2，能有效促進(jìn)機(jī)插粳稻前期莖蘗數(shù)的增加，同時(shí)確保群體不會(huì)過(guò)度生長(zhǎng)，后期莖蘗消長(zhǎng)平穩(wěn)，有利于水稻獲得的高產(chǎn)。霍中洋等[13]的研究結(jié)果表明，超級(jí)稻在“穩(wěn)前優(yōu)中”（即基蘗肥∶穗肥為5∶5）的模式下，前期(移栽至拔節(jié)期)對(duì)氮的吸收量較低，中期(拔節(jié)至抽穗期)最高，后期(抽穗至成熟期)次之，主張穗肥用量占總氮量的50%，并于倒 4、倒3葉期2次等量追施。胡家權(quán)等[14]研究認(rèn)為，對(duì)于云南稻菜輪作區(qū)基礎(chǔ)地力較高的田塊，可以采用氮肥100%后移的技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，氮肥后移可以促使水稻增產(chǎn)，前提是需要減少氮肥的總用量，就云南省的水稻生產(chǎn)情況來(lái)看，可以在總用氮量減少10%～20%下，40%～50%的總氮作為穗肥實(shí)現(xiàn)減氮增效；在麒麟?yún)^(qū)、隆陽(yáng)區(qū)和騰沖市等基礎(chǔ)地力較高的地方，可以減肥40%，不施基肥和分蘗肥，只施穗肥的氮肥后移技術(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

在云南不同立體生態(tài)稻作區(qū)，可以通過(guò)氮肥減量后移技術(shù)，秈稻品種采用減少10%～20%氮肥、基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 3∶3∶2∶2 或 2.5:2.5:2.5:2.5 的施用比例可以實(shí)現(xiàn)減肥增效的目標(biāo)，粳稻品種可以采用減少氮肥 30%～40%、基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3或 0∶0∶6∶4的施用比例實(shí)現(xiàn)減肥增效的目標(biāo)。

致謝：本文所有數(shù)據(jù)均由云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系各試驗(yàn)站提供，在此深表感謝！