不同氮肥用量對水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

黃玲娟 陸鈞平

摘要 以水稻品種“金農(nóng)香粳1267”為試驗材料，設置不同氮肥用量有機無機配施處理，研究不同氮肥用量對氮素吸收、水稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響。結果表明，有機肥+225 kgN/hm2處理水稻高峰苗、株高、有效穗、產(chǎn)量優(yōu)于其他處理，但各施氮量處理間無顯著差異;有機肥+135 kgN/hm2處理水稻經(jīng)濟效益最高。氮素農(nóng)學利用率、吸收利用率、生理利用率、偏生產(chǎn)力隨氮用量的增加而降低，有機肥+ 135 kgN/hm2處理氮肥吸收利用效率最高，為35.3%。建議金山區(qū)綠色食品生產(chǎn)基地綠肥茬水稻合理氮用量為135～180 kg/hm2。

關鍵詞 氮肥用量;水稻;產(chǎn)量;氮肥利用率

中圖分類號 S143.1 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0169-03

Abstract With “Jinnongxiangjing 1267” as the test variety，effects of different nitrogen application rates on nitrogen absorption，rice yield and nitrogen utilization were studied.The results showed that the treatment of organic fertilizer + 225 kgN/hm2 was superior to other treatments in peak seedling，plant height，effective panicle and yield，but there was no significant difference among the treatments of nitrogen application，and the treatment of organic fertilizer + 135 kgN/hm2 had the highest economic benefits.With the increase of the amount of nitrogen，the agronomic utilization rate，absorption utilization rate and partial productivity of nitrogen decreased.The nitrogen absorption and utilization efficiency of organic fertilizer + 135 kgN/hm2 treatment was the highest，36.1%.It was suggested that the reasonable nitrogen consumption of rice in green manure stubble in Jinshan green food production base should be between 135 and 180 kgN/hm2.

Key words Nitrogen fertilizer rate;Rice;Production;Nitrogen utilization efficiency

基金項目 金山區(qū)科學技術創(chuàng)新資金項目（2019-1-09）。

作者簡介 黃玲娟（1972—），女，上海人，高級農(nóng)藝師，農(nóng)業(yè)推廣碩士，從事土肥和綠色食品認證工作。

收稿日期 2020-05-05;修回日期 2020-05-25

水稻生產(chǎn)中氮肥用量高肥料利用率低一直是困擾水稻生產(chǎn)的一個突出問題。有機無機配施，減少化肥使用，是提高肥料利用率、改善稻米品質(zhì)和減少環(huán)境污染的重要方式[1-3]。上海市對綠色食品認證的重視，為水稻生產(chǎn)中減施氮肥提供了契機。上海市金山區(qū)2018年申請并成功創(chuàng)建“全國綠色食品原料（水稻）標準化生產(chǎn)基地”，對基地內(nèi)的0.7萬hm2稻田按7 500 kg/hm2配送有機肥。參照《長江中下游綠色食品水稻生產(chǎn)操作規(guī)程》中無機氮用量180～220 kg/hm2的施肥建議，筆者研究在施用7 500 kg/hm2有機肥的條件下，氮肥用量135～270 kg/hm2對稻谷產(chǎn)量的影響及氮肥利用率分析，為形成上海地區(qū)綠色食品水稻生產(chǎn)操作規(guī)程提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年6—10月在金山區(qū)朱涇鎮(zhèn)康豐水稻種植專業(yè)合作社進行。試驗田為長期種植水稻，稻稈還田且種植綠肥（蠶豆），排灌方便的連片田塊。試驗田土壤為水稻土青紫泥，基本理化性狀：有機質(zhì)34.4 g/kg，全氮2.2 g/kg，速效鉀189 mg/kg，有效磷36 mg/kg，pH 6.89。供試土壤中速效鉀、有效磷含量略高于本地區(qū)水稻田均值，全氮、有機質(zhì)接近均值。經(jīng)綠肥測產(chǎn)和含氮量測定，綠肥供氮93 kg/hm2。

1.2 試驗材料

尿素（N 46%，江蘇華昌化工股份有限公司）、水稻專用配方肥（N-P2O5-K2O=24-8-10，上?；轄柪r(nóng)資有限公司）、氯化鉀（K2O 60%，中化化肥有限公司）、過磷酸鈣（P2O5 12%，嘉善東靈化肥有限責任公司）、有機肥（鮮樣N 0.86%、P2O5 ?1.60%、K2O 1.05%，上海久綠生物有機肥有限公司）。

供試水稻品種為“金農(nóng)香粳1267”，6月7日機插秧，移栽行距30 cm，株距14 cm，基本苗90萬株/hm2，10月16日收割測產(chǎn)。

1.3 試驗設計

采用隨機區(qū)組設計，設不施肥（空白）、缺氮（N0）、有機肥+0 kgN/hm2（M+N0）、有機肥+135 kgN/hm2（M+N135）、有機肥+180 kgN/hm2（M+N180）、有機肥+225 kgN/hm2（M+N225）、有機肥+ 270 kgN/hm2（M+N270）共7個處理，每個處理重復3次，試驗小區(qū)面積0.033 hm2。有機肥使用量均為7 500 kg/hm2，作基肥一次性施入。除空白外，磷鉀肥各處理一致，分別為26.46和33.30 kg/hm2，整個生育期肥料施用量見表1。

各處理除施肥量不同外，其他栽培措施相同。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 苗情和產(chǎn)量構成考察。

移栽成活后每個試驗小區(qū)選擇連續(xù)10穴作為考察點，各考察點基本苗苗總數(shù)一致。

1.4.2 植株氮素測定。

水稻成熟期按對角線取3穴植株樣本，用凱氏定氮法測定全氮含量[4]。

1.4.3 數(shù)據(jù)計算公式。

理論產(chǎn)量（kg/hm2）=有效穗×每穗實粒數(shù)×千粒重/100;氮素積累總量（kg/hm2）= 植株地上部的全氮含量×單位面積植株地上部干重;氮肥農(nóng)學利用率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-缺氮區(qū)產(chǎn)量）/氮肥施用量;氮肥吸收利用率=（施氮區(qū)地上部吸氮量-缺氮區(qū)地上部吸氮量）/氮肥施用量×100%;氮肥生理利用率（kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-缺氮區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)地上部吸氮量-缺氮區(qū)地上部吸氮量）;氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/氮肥施用量[5-6]。

1.5 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮用量對水稻生長和產(chǎn)量結構的影響

從定期苗情考察結果看，高峰苗時間為7月30日左右。M+N225處理高峰苗最多，為458萬株/hm2，比N0處理多18.9%。除空白與M+N225、M+N270間高峰苗有顯著差異外，其余各處理間均無顯著差異。缺氮處理與施氮處理間株高差異顯著，M+N 225處理株高最高為106.3 cm。說明適宜的氮肥用量能有效促進營養(yǎng)生長，影響植株性狀。

從產(chǎn)量構成考察結果看，空白處理千粒重最大，但每穗實粒數(shù)和有效穗最少，產(chǎn)量最低。M+N0、N0處理千粒重較大，每穗實粒數(shù)和有效穗較其他處理少，產(chǎn)量較低。各施氮處理千粒重、有效穗、每穗實粒數(shù)等差異不大，處理間產(chǎn)量無顯著差異（表2）。

2.2 不同氮用量對稻谷產(chǎn)量及增產(chǎn)率的影響

M+N225處理產(chǎn)量最高為9 630 kg/hm2，其次為M+N135處理為9 600 kg/hm2，各施氮處理間產(chǎn)量無顯著差異，缺氮處理與施氮處理間產(chǎn)量有差異顯著。與空白、N0、M+N0相比，施氮處理稻谷增產(chǎn)率分別在31.7%～33.8%、22.0%～23.6%、21.3%～23.2%，可見施用氮肥能明顯提升產(chǎn)量（表3）。

2.3 不同氮用量對水稻地上部氮吸收量的影響

空白和N0處理稻谷含氮量顯著低于施氮處理，施氮處理的稻谷含氮量相近。秸稈含氮量受氮肥用量的影響較大，其中M+N270處理含氮量最高，比空白高51.0%。水稻地上部氮吸收量的變化趨勢與氮肥施用量基本一致，空白處理地上部氮素吸收量最低僅為97.2 kg/hm2，M+N270處理最高為160.8 kg/hm2，施用氮肥的處理間氮素吸收量差異不顯著。稻谷與秸稈吸氮量比隨著氮肥用量增加而降低（表4）。

2.4 不同氮用量對水稻氮素利用效率的影響

由表5可知，M+N135處理氮肥農(nóng)學利用率最高為12.5 kg/kg，但僅與M+N270處理差異顯著。M+N135處理氮肥吸收利用率最高為35.3%，與M+N225、M+N270處理差異顯著，與M+N180處理差異不顯著。M+N135處理氮肥生理利用率最高為38.8 kg/kg，但各處理間氮肥生理利用率差異不顯著。M+N135處理氮肥偏生產(chǎn)力最高為71.1 kg/kg，各處理間氮肥偏生產(chǎn)力差異顯著。氮肥農(nóng)學利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥生理利用率均隨著氮肥用量增加而降低。綜合各因子，M+N135處理氮素利用效率最高，其次為M+N180。

2.5 不同氮用量對水稻經(jīng)濟效益的影響

綠色水稻基地創(chuàng)建有機肥為政府配送，如不考慮有機肥及其他成本，僅計算施肥人工費、化肥成本，M+N135處理凈收入最高為26 728元/hm2。有機無機配施處理與空白相比經(jīng)濟效益增幅分別為23.7%、21.0%、22.1%、19.0%。如考慮有機肥成本，施用有機肥的5個處理凈收入均減少1125元/hm2，經(jīng)濟效益增幅均比不計有機肥成本時減少5.2%，M+N0處理出現(xiàn)負增長（表6）。因此，如無補貼政策，種植戶很難主動施用有機肥。

3 討論

氮肥是影響水稻植株性狀和收獲產(chǎn)量的主要因素。氮肥的施用可以顯著增加有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)，因此合理施用氮肥對提高水稻產(chǎn)量具有不可替代的作用[7]。施用氮肥后氮素吸收量明顯增加，但氮素利用效率隨著氮肥用量的增加而降低。該試驗中有機肥+225 kgN/hm2處理水稻高峰苗、株高、有效穗、產(chǎn)量優(yōu)于其他處理，但各施氮處理間無顯著差異。有機氮總供應量約200 kg/hm2，各施氮處理間產(chǎn)量無顯著差異，有機肥+135 kg N/hm2處理已滿足水稻對氮肥的需求，此時水稻經(jīng)濟效益也最高，達26 728元/hm2。

有機無機配施，減少氮肥施用能提高水稻生產(chǎn)中當季氮肥利用率。徐四新等[8]研究表明上海地區(qū)稻田氮肥利用率為20%左右;該試驗中有機肥+135 kg N/hm2處理（有機氮占總氮量的60%，化學氮比常規(guī)施肥減施60%）獲得了較高的產(chǎn)量水平，稻谷產(chǎn)量為9 600 kg/hm2，氮肥吸收利用率也最高，為35.3%。葉靜等[9]研究表明杭嘉湖地區(qū)1 hm2稻田施用純氮150 kg，加上3 000 kg有機肥，氮素利用率能達47.9%，這可能與供試土壤肥力較低、缺氮區(qū)產(chǎn)量較低有關。

4 結論

從空白和缺氮區(qū)產(chǎn)量近7 500 kg/hm2，可看出推廣秸稈還田，稻-綠肥、稻-冬耕休閑種植模式多年，土壤得到了改良和培肥。根據(jù)2年的試驗結果[10]，結合金山區(qū)總體土壤肥力狀況，建議金山區(qū)綠色食品稻谷生產(chǎn)中無機氮用量控制在135～180 kg/hm2。

參考文獻

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