洞庭湖區典型潮砂泥田直播一季稻氮肥施用量探究

摘 要 洞庭湖區是重要的水稻生產區域，成土母質以湖河沉積物為主，最典型的土壤種類為潮砂泥田。為提高該區域的水稻種植水平，通過單因子隨機區組肥料田間試驗，研究直播一季稻氮肥的適宜施用量。田間試驗結果表明，在中高肥力的水田中，直播一季水稻在每667 m2純P2O5施用量3 kg、純K2O施用量4 kg的情況下，每667 m2最高施純氮量為11.73 kg，最佳施純氮量為10.86 kg。

關鍵詞 直播一季稻；氮肥；最高施氮量；最佳施氮量

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.08.008

在肥料三要素中，氮肥的效果最顯著、使用最多。目前，我國有機肥的施用比例很小，有機肥的施用量普遍不足，化肥的施用經常過量。化肥的施用具有盲目性，最常見的現象是重視氮肥的施用，卻忽視磷肥和鉀肥的施用[1]。

過去50多年間，氮肥的使用雖提高了作物產量，但也對環境造成了諸多負面影響。隨著生活和消費水平的不斷提高，人們對高品質稻米的需求也日益增加。提高氮肥利用效率、優化氮肥最佳用量、培育優質稻米是目前農業科技工作者面臨的主要任務[2]。

水稻在我國糧食生產中占有舉足輕重的地位，其種植面積約占我國糧食總面積的1/4，產量接近全國糧食總產量的1/2，是我國60%以上人口的主食[3]。科學施用氮肥對于提高水稻產量，減少農業面源污染意義重大。直播一季稻種植面積在擴大，但氮肥施用存在盲目性，通過田間試驗，研究直播一季稻適宜的氮肥施用量，以指導農戶科學施肥。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設在湖南省湘陰縣石塘鎮利民新村，土種為潮砂泥田，肥力中高等，犁田前取耕層土壤檢測，有機質含量為35.62 g·kg-1，全氮含量為2.05 g·kg-1，pH值為5.47，有效磷含量為14.73 mg·kg-1，速效鉀含量為112 mg·kg-1。湘陰縣是洞庭湖地區水稻種植大縣，降水集中在春夏暖熱季節，年平均氣溫為17 ℃，全年無霜期223～304 d，年日照時間1 399.9～2 058.9 h，年均降水量1 392 mm。

1.2 試驗材料

供試的一季稻品種為常規稻“綠銀占”，由深圳隆平金谷種業有限公司選育，為感溫型常規稻品種，在湖南省作一季稻或雙季晚稻種植。供試的肥料為尿素（總氮含量46%）、過磷酸鈣（有效P2O5含量12%）、氯化鉀（有效K2O含量60%），尿素和氯化鉀50%作基肥、50%在分蘗期作追肥，過磷酸鈣全部作基肥。

1.3 試驗設計

設5個處理，在磷肥和鉀肥施用量相同的情況下（每667 m2施純P2O5 3 kg、純K2O 4 kg），設置氮肥的不同施用量，分別為每667 m2施純氮4 kg（處理T1）、8 kg（處理T2）、12 kg（處理T3）、16 kg（處理T4），同時設置不施加氮肥的處理作為對照（處理T0）。設3次重復，隨機區組排列，共15個小區，各小區面積20 m2。

1.4 試驗實施

本試驗在2023年實施。6月1日施基肥；6月5日直播播種（水稻種子已催芽，各小區播種量相同），每667 m2用種量4 kg；6月14日追施尿素和氯化鉀；各小區單灌單排，不使小區間水肥串流，病蟲防治、除草等其他管理相同；9月27日收獲。

1.5 測產、調查及分析方法

分小區收割脫粒，稱稻谷干重，折算成667 m2產量。水稻收割前一天選取中間的一個區組調查水稻的有效穗、株高、穗長、實粒數、結實率、千粒重等經濟性狀，該區組的每小區調查1 m2水稻有效穗，取100個有效穗進行經濟性狀調查，并在水稻成熟期進行二化螟等病蟲害的調查。

利用方差分析和多重比較進行差異顯著性分析，利用稻谷產量與施純氮量進行曲線擬合，得到相關的關系式，對關系式再進行計算得到最大施氮量和最佳施氮量。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量處理水稻相關經濟性狀分析

各處理水稻經濟性狀見表1。由表1可以看出，隨著氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、總粒數、實粒數、空粒數相應增加，結實率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，處理T3的有效穗最多，每667 m2達到23.48萬穗，比不施氮肥的處理每667 m2增加5.07萬穗，增加率為27.53%。處理T4有效穗比處理T3每667 m2減少2.07萬穗，減少率為8.8%。施氮肥過多，無效分蘗大量增加，水稻有效穗減少，田間通風透氣性下降，病蟲害危害嚴重，造成水稻產量下降。

要想實現水稻高產，要做到“群體適當，個體健壯”，高產水稻的群體必須有足夠的個體數量，同時要提高群體內各個體的質量[4]。適量施用氮肥，達到合理的有效穗、結實率，實現水稻高產。氮肥施用過量，則不利于水稻群體及個體優化，不能達到最高產量。

2.2 稻谷產量

各小區單收單曬，得到稻谷產量，見表2。處理T3的稻谷產量最高，比對照每667 m2增產195.66 kg，增產率63.31%；處理T2的稻谷產量次之，比對照每667 m2增產162.31 kg，增產率52.52%；處理T4的稻谷產量第3，比對照667 m2增產151.19 kg，增產率48.92%；處理T1的稻谷產量第4，比對照每667 m2增產88.94 kg，增產率28.78%。在中高土壤肥力下，總體來講，隨著施氮量的增加，稻谷的產量隨之增加，氮肥仍然是促進水稻增產的最為主要的營養元素，但是當每667 m2施氮量達到16 kg時，稻谷產量反而下降。這種變化趨勢與魯艷紅等的研究是一致的，在低氮水平下，水稻產量隨著施氮量的增加而提高，當每667 m2施氮量為12 kg時，水稻產量最高，再增加施氮量則水稻產量下降[5]。

2.2.1 試驗結果方差分析及多重比較分析

對表1的產量結果進行隨機區組方差分析，處理間F值為189.921，大于F0.01（7.006），達到極顯著水平，表明不同施氮量處理下稻谷的產量差異極顯著。

對各處理間稻谷的產量進行多重比較，結果見表3。

從多重比較結果來看，處理T1和處理T2稻谷的產量差異沒有達到顯著水平，但是與對照和處理T3、處理T4的稻谷產量差異達到顯著水平。

2.2.2 稻谷產量與施純氮量關系分析

對稻谷產量與施純氮量作曲線圖，如圖1所示。從圖1可以看出，在每667 m2施純氮量小于12 kg時，稻谷產量隨著施氮量的增加而相應增加，增加的趨勢是先快后慢。每667 m2施純氮16 kg時稻谷產量下降，表明每667 m2施純氮16 kg過量。

曲線擬合，符合二次多項式，關系式為y=-1.369 8x2+32.145x+303.01，相關系數R2=0.983 6，達到顯著水平。

最高施純氮量為稻谷產量最高時的施純氮量，最佳施純氮量為水稻最佳經濟施純氮量。對二次多項式進行計算，得到667 m2最高施純氮量為11.73 kg，若超過此施用量，則稻谷產量下降；667 m2最佳施純氮量為10.86 kg（尿素價格按2 750元·t-1，稻谷價格按

2 800元·t-1計算）。

2.3 不同施氮量處理水稻直觀情況及病蟲發生情況

在分蘗期，氮肥施用量增加，分蘗數增加，植株生長旺盛，植株增高。在成熟期，隨著氮肥施用量的增加，植株增高，有效穗增加，但氮肥施用過量，則無效分蘗多，二化螟、稻飛虱和紋枯病發生率較高，落色差，出現4%左右的倒伏。成熟期調查各處理病蟲害發生及倒伏情況，見表4。

3 結論與討論

氮肥對于水稻有顯著的增產作用，但不能過量施用，否則造成水稻產量下降，且氮肥利用率下降。魯艷紅等的研究表明，氮素利用率變化范圍為34.25～55.26 kg·kg-1，隨著施氮量的增加，氮素利用效率呈下降趨勢[5]。合理施用氮肥，可以使水稻分蘗數、有效穗、實粒數、結實率等相關經濟性狀達到協調狀態，減少病蟲害的發生，從而達到高產水平。

在每667 m2施純氮量小于12 kg時，隨著施氮量的增加，稻谷的產量相應增加，趨勢是先快后慢。每667 m2施純氮16 kg，稻谷產量反而下降，這表明此時氮肥已過量。隨著氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、總粒數、實粒數、空粒數相應增加，結實率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，每667 m2施純氮12 kg的有效穗最高，每667 m2施純氮16 kg的處理氮肥過量，無效分蘗大量增加，有效穗減少，通風透氣性下降，出現倒伏現象，病蟲害發生嚴重，造成水稻產量下降。

在這種中高等肥力水平的水田，一季直播稻在667 m2純P2O5施用量3 kg、純K2O施用量4 kg的情況下，最高施純氮量為11.73 kg，最佳施純氮量為10.86 kg。氮肥施用量因不同的土壤肥力水平、不同的種植制度和不同的水稻品種而有所不同，需要在不同區域進行主要水稻品種的肥效試驗，結合典型高產農戶施肥調查，更有針對性地指導水稻施肥。

參考文獻：

[1] 徐曉俠.我國農作物施肥存在的問題及對策[J].農業開發與裝備，2020（7）：7274-7275.

[2] 佚名.水稻研究回顧與展望[J].中國基礎科學，2008，10（5）：11-14.

[3] 趙燦，劉光明，戴其根，等.氮肥對水稻產量、品質和氮利用效率的影響研究進展[J].中國稻米，2022（1）：48-52.

[4] 凌啟鴻，張洪成，蔡建中，等.水稻高產群體質量及其優化控制探討[J].中國農業科學，1993，26（6）：1-11.

[5] 魯艷紅，廖育林，湯海韜，等.不同施氮量對水稻產量、氮素吸收及利用效率的影響[J].農業現代化研究，2010，31（4）：479-483.

（責任編輯：張春雨）

收稿日期：2024-03-12

作者簡介：陳科（1993—），本科，助理農藝師，從事農業技術推廣及農業農村管理服務。E-mail：2918472760@qq.com。