氮素对水稻产量的影响

氮素对水稻产量的影响（精选十篇）

氮素对水稻产量的影响 篇1

1材料与方法

1.1 试验设计

试验于2011 在吉林省松原市前郭县套浩太镇进行, 该地区位于吉林省中西部, 属中温带大陆性季风气候区, 四季分明, 年平均气温为4.5℃, 年均降雨量为400~500mm, 2011 年平均气温为4.8℃, 降雨量为437.5mm。可见2011年与常年差别不大, 具有一定代表性。供试土壤0~20cm层土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、p H分别为24.7g/kg、1.12g/kg、106.7mg/kg、32.8mg/kg、63.3mg/kg和5.76。试验共设5 处理, 氮肥用量分别设为0、60kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2和240kg/hm2 (分别以N0、N1、N2、N3和N4表示) 。氮肥按基肥:分蘖肥: 孕穗肥=30%:40%:30% 施用, 各处理磷 (P2O5) 、钾 (K2O) 肥用量相同, 分别为100、120 kg/hm2, 全部作基肥施用。试验用氮肥为尿素 (N46%) , 磷肥为重过磷酸钙 (P2O546%) , 钾肥为氯化钾 (K2O 60%) 。供试水稻品种为吉粳88, 移栽期为5 月21 日, 大田栽插密度为20 万穴/hm2, 9 月28 日收获。小区面积为30m2, 随机区组排列, 重复3 次, 两边设有保护行。其他田间管理按生产田进行。

1.2 样品采集与测定

分别于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期采集植株样本, 每小区采取有代表性水稻4 穴 (返青期取30 穴) , 剪去根部, 分为秸秆和穗部2 部分, 于105℃杀青30 min后, 75℃烘干至恒重, 称重并计算地上部干物重。样品粉碎过0.5mm筛, 采用凯氏定氮法测定氮素含量, 成熟期各小区单收, 按实收株数计产。

1.3 计算公式及统计方法[12,13]

不同生育期水稻干物质积累和氮素吸收可用Logistic方程Y=k/ (1+aeb X) 描述, 式中Y为干物质积累或氮素吸收量, X为时间 (d) , k、a、b为待定参数。由上述方程可以反映氮肥不同用量引起干物质积累和氮素吸收量变化;

氮肥当季回收率 (REN, %) = (收获期施氮区地上部总吸氮量- 收获期不施氮区地上部总吸氮量) / 氮肥施用量 ×100;

氮肥农学效率 (AEN, kg/kg) = (施氮区水稻产量-不施氮区水稻产量) / 氮肥施用量;

氮肥偏生产力 (PFPN, kg/kg) = 施氮区产量/ 氮肥施用量;

氮肥生理利用率 (PEN, kg/kg) = (施氮处理产量-不施氮处理产量) / 作物吸氮量;

试验数据用Microsoft Excel 2013 和SAS 9.0 统计软件处理, LSD法检验显著性。

2结果与分析

2.1 施氮对水稻产量及构成因素的影响

表1 表明, 施氮处理水稻产量较不施氮肥处理增产16.4%~36.7%, 差异达显著水平 (P<0.05) , 在不同施氮处理中, 水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势, 在施氮量60~180kg/hm2范围内水稻产量随施氮量的增加而增加, 当施氮量超过180kg/hm2后水稻产量开始下降。进一步分析表明, 水稻产量 (y, kg/hm2) 与施氮量 (x, kg/hm2) 的呈二次曲线关系, 回归方程为:Y=-0.0696x2+25.853x +7651.9 (R2=0.9687**) , 得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2。

表1 还表明, 施氮量在60~180kg/hm2范围内水稻有效穗数和穗粒数随施氮量的增加而增加, 当施氮量超过180kg/hm2后有效穗数和穗粒数呈下降趋势, 这与水稻产量趋势一致。而水稻千粒重和结实率随着施氮水平的提高而下降。由此可见, 适宜的氮肥用量可以提高水稻有效穗数和穗粒数, 从而提高水稻产量。

2.2 施氮对水稻干物质积累动态和氮素吸收动态的影响

2.2.1 干物质积累动态

Logistic方程拟合结果 (表2) 表明, 与不施氮肥处理相比, 施氮各处理干物质最大积累速率和积累总量均有不同程度的提高, 提高幅度分别为35.2%~67.0% 和25.8%~55.6%。在不同施氮处理中, 干物质最大积累速率和积累总量随施氮量的增加呈先增后降的趋势, 以N3处理干物质最大积累速率和积累总量最大, 其中干物质最大积累速率较N1、N2和N4处理分别提高23.5%、13.1% 和3.5%, 积累总量较N1、N2和N4处理分别23.7%、6.0% 和0.4%。

表2 还表明, 施用氮肥可提前干物质最大积累速率出现的时间, 施氮处理干物质最大积累速率出现时间较不施氮肥处理提前0.6~4.7d。在不同施氮处理中, 干物质最大积累速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势, 其中以N3处理干物质最大积累速率出现的时间最早, 较N1、N2和N4处理分别提前4.1d、2.9d和0.8d, 表明干物质最大积累速率越高、出现的时间越早, 越有利于干物质积累总量的提高。

2.2.2 水稻氮素吸收动态

Logistic方程拟合结果 (表3) 表明, 与干物质积累表现一致, 施用氮肥可提高氮素最大吸收速率和吸收总量。与不施氮肥处理相比, 施氮各处理氮素最大吸收速率和吸收总量均有不同程度的提高, 提高幅度分别为19.2%~88.0% 和27.7%~76.6%。在不同施氮处理中, 氮素最大吸收速率和吸收总量均随施氮量的增加呈先增后降的趋势, 以N3处理氮素最大吸收速率和吸收总量最高, 其中氮素最大吸收速率较N1、N2和N4处理分别提高57.8%、25.6% 和12.4%, 吸收总量较N1、N2和N4处理分别38.3%、13.7% 和1.2%。

表3 还表明, 施用氮肥可提前氮素最大吸收速率出现的天数, 施氮处理氮素最大吸收速率出现时间较不施氮肥处理提前1.5~5.9d。在不同施氮处理中, 氮素最大吸收速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势, 其中N3处理氮素最大吸收速率出现的时间最早, 较N1、N2和N4处理分别提前4.4d、2.6d和0.9d, 表明氮素最大吸收速率越高、出现的时间越早, 越有利于氮素吸收总量的提高。

2.3 施氮对水稻产量及氮素吸收利用的影响

表4 表明, 水稻氮肥当季回收率 (REN) 、农学利用效率 (AEN) 、氮肥偏生产力 (PFPN) 和水稻氮素生理利用率 (PEN) 基本上呈现出随施氮量的增加而下降的趋势, 氮肥用量从60kg/hm2增加到240kg/hm2, 水稻氮肥当季回收率、农学利用效率、偏生产力和生理利用率分别从49.7%、21.1kg/kg、149.5kg/kg和42.5kg/kg下降至29.0%、9.4kg/kg、41.5kg/kg和32.5kg/kg。

2.4 施氮对稻米氮肥利用的影响

表5 表明, 与不施氮肥处理相比, 施氮处理在显著增加了水稻精米率和蛋白质含量的同时, 也显著增加了稻米的垩白粒率和垩白度等指标而恶化了稻米的外观品质, 但对糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不显著。在不同施氮处理中, 垩白粒率和垩白度等指标差异不显著, 而稻米的精米率和蛋白质含量等指标施氮量在60~180kg/hm2范围内基本上呈随施氮量的增加而增加, 当施氮量超过180kg/hm2后, 稻米的精米率和蛋白质含量等指标开始下降。

3讨论与结论

水稻干物质及氮素的积累基本呈S型曲线, 符合Logistic方程。相关研究表明, 干物质增长速率和养分吸收最大值出现时间越早, 越有利于生物量的积累和产量的提高。在本研究中, 施氮各处理水稻干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、干物质积累和氮素吸收总量均显著的高于不施氮肥处理, 且随施氮量的增加呈先增后降的趋势, 其中以施氮量180kg/hm2处理最高。由此可见, 氮素供应不足或过量均不利于水稻氮素吸收和干物质积累, 最终影响产量。从氮素最大吸收速率和干物质最大积累速率出现的时间来看, 氮素最大吸收速率出现的时间在干物质积累最大速率之前。虽然二者出现时间不具有同步性, 但干物质积累速率和氮素吸收速率趋势一致, 由此可见, 干物质积累是以氮素吸收为前提。

张秀芝等研究发现, 随着施氮量的增加, 水稻产量增加, 当施氮量达到一定值, 水稻产量最高, 再增加氮肥施用量, 水稻产量呈下降趋势。本研究结果也表明, 水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势, 当施氮量达到240/hm2后, 水稻产量随施氮量的增加而下降, 其增产效应符合“报酬递减”规律。依据水稻产量 (y, kg/hm2) 与施氮量 (x, kg/hm2) 的关系建立一元二次方程回归模型分析, 得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2, 与实际最高产量处理 (N3) 施氮量差异不大。

氮素利用效率的不同指标反映氮素对水稻生物量、籽粒产量的贡献。相关研究表明, 随着氮肥用量的提高, 水稻产量和氮吸收量增加, 而氮肥利用效率降低。本研究结果与前人研究结果一致, 氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均表现为随施氮量的增加而下降的趋势。但进一步分析发现, 虽然N1和N2处理氮肥利用率的各项指标较高, 但相对应的水稻产量和吸氮总量较低, N3处理虽然氮肥利用率的各项指标低于前者, 但水稻产量和吸收量均较高, 而N4处理氮素投入量最大, 但相对应水稻产量却呈下降趋势。由此可见, 氮肥利用效率的各项指标应与产量结果相结合, 在维持较高的目标产量的前提下, 减少氮肥的损失才具有实际意义。

稻米品质除了受品种本身遗传特性的控制外, 栽培密度、氮肥等因素都对稻米品质产生一定的影响[8,9]。潘圣刚等[10]等研究表明, 施氮使稻水的糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量显著增加, 而垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量下降。本研究结果与之研究结果不完全一致, 在本试验中, 施氮在显著提高水稻精米率和蛋白质含量的同时, 稻米的垩白粒率和垩白度等指标也随之增加, 但糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不明显。这可能与本试验所采用的品种、栽培方式和灌溉间隔的时间长短有关。

氮素对水稻产量的影响 篇2

局部根系水分胁迫下不同形态氮素营养对水稻幼苗生长的影响

为区分水稻根系与地上部对水分胁迫的生理响应,采用分根营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫的方法,研究了局部根系在水分胁迫下不同形态氮素营养(NH4+、NO3- 、NH4+与NO3-等体积混合) 对水稻幼苗水分与氮素吸收利用的影响.结果表明: 1)全根水分胁迫显著抑制了单供NO3--N营养条件下水稻的生长,而对单供NH4+-N营养条件下水稻生长的影响较小.局部根系水分胁迫对3种供氮形态营养下水稻总生物量没有明显影响,但对单供NO3--N营养水稻根系的生物量、根系总长、根体积、平均直径以及根表面积的影响最大,均以未受水分胁迫的一侧根系生物量明显高于另一侧(受水分胁迫).2)水分胁迫促进根系对NO3--N的消耗.3)全根水分胁迫严重抑制了单供NO3--N营养水稻的光合速率,但对单供NH4+-N营养水稻的.影响较小.不论局部根系水分胁迫还是全根水分胁迫对3种供氮形态的生理水分利用率均无显著影响.4)全根水分胁迫显著降低了单供NO3--N营养水稻的光合氮素利用率.

作 者：陈贵 周毅 郭世伟 沈其荣 CHEN Gui ZHOU Yi GUO Shi-wei SHEN Qi-rong 作者单位：南京农业大学,资源与环境科学学院,江苏,南京,210095刊 名：中国水稻科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RICE SCIENCE年，卷(期)：200620(6)分类号：Q945.78 S511.01关键词：氮素形态 水分胁迫 分根系统 生理水分利用率 光合氮素利用率 水稻

氮素对水稻产量的影响 篇3

关键词：钵苗；氮肥运筹；氮素积累

中图分类号： S511.06 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）03-0046-04

水稻是人类重要的粮食作物，世界上约50%的人口以稻米为主食，在亚洲以稻米为主食的人口占总人口的95%[1]。如何提高水稻的产量成为一项亟待解决的问题。机插稻具稳产、节本、高效、省工、劳动强度小等优势，日本、韩国和中国台湾地区已普及推广[2-4]。近年来，随着农村经济快速发展和剩余劳动力大量向二、三产业转移，中国机插稻迅猛发展[5-7]。在20世纪80年代以来一直推行以毯状小苗（主茎3.0～4.5叶）机插来代替人工栽插的技术，机插具有省工、高效等优点[8-10]，但机插秧的秧龄小，易形成超龄弱秧，加之机插时植伤重，全生育期缩短[11-17]，导致水稻对温光资源的利用率相对降低，个体生长潜力不能充分发挥，一定程度上削弱了群体生产力。在南方多熟制水稻主产区这种现象更为突出。

水稻钵苗机插采用机械将钵育壮秧按一定的行距和株距有序地无植伤地移植于大田，实现了土钵壮秧的机械化精确栽植。经日本及中国黑龙江垦区的实践，已在局部地区初步证实了钵苗机插的生产优势。关于施肥对水稻干物质和养分在各器官中分配的影响，手栽秧和毯状小苗机插秧国内外已有不少研究报道[18-24]。但新型的钵苗机插水稻高产还缺乏合理氮肥运筹条件下获得高产及超高产的相关试验研究。本研究以钵苗机插超级粳稻为材料，以期明确基肥、分蘖肥、穗肥的合理比例，为钵苗机插稻的生产应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验采用粳型超级稻品种武运粳24，迟熟中粳，全生育期156 d，由常州市武进区农业科学研究所选育；南粳44，早熟晚粳，全生育期158 d，由江苏省农业科学院粮食作物研究所选育。

1.2 试验时间与地点

试验于2011—2012年在扬州大学农学院试验场进行。土壤质地为沙壤，地力较好、均衡，前茬为小麦。土壤全氮含量为1.29 g/kg，碱解氮含量90.1 mg/kg，速效磷含量为 35.6 mg/kg，速效钾含量87.9 mg/kg。

1.3 试验设计

试验设置4个处理，分别为（1）A处理N 3 ∶3 ∶4（30%基肥，30%分蘖肥，40%穗肥）；（2）B处理 N 1.5 ∶4.5 ∶4（15%基肥，45%分蘖肥，40%穗肥）；（3）C处理 N 3 ∶4 ∶3（30%基肥，40%分蘖肥，30%穗肥），A、B、C 3处理总量纯氮均为300 kg/hm2；（4）D处理 N 2.72 ∶3.63 ∶3.63（27.2%基肥，36.3%分蘖肥，36.3%穗肥），总量纯氮330 kg/hm2。2次重复，随机排列。小区面积16 m2，试验各小区做埂隔离，并用塑料薄膜覆盖埂体，保证各区单独排灌。试验采用钵苗塑盘育秧，栽插密度为25.2万穴/hm2，行距33 cm，株距 12 cm，各小区氮肥品种为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为氯化钾，磷肥钾肥施用量均为150 kg/hm2，其他管理措施统一按照常规栽培要求实施。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 叶面积指数、干物质积累量 于移栽期、拔節期、抽穗期、成熟期，每处理取代表性植株3穴，测定叶面积，并将叶茎鞘分开。以上所有样品均于105 ℃杀青30 min，75 ℃烘箱烘至恒质量后，测定干物质量。

1.4.2 茎蘖动态 每小区定点10穴，自移栽至抽穗，每5 d记录1次茎蘖数，记录茎蘖消长动态。

1.4.3 各器官氮含量 采用H2SO4-H2O2消化，以半微量凯式定氮法测定氮的含量。

1.4.4 产量 成熟期选取有代表性的植株10穴考种，并以小区实收测定实际产量。

1.5 数据处理

所有数据用Excel软件和方差分析软件进行分析和处理。

2 结果与分析

2.1 氮肥运筹对钵苗机插水稻产量及其构成因素的影响

由表1可知，产量表现为A处理>D处理>C处理>B处理，不同处理的穗数趋势与产量趋势正好相反，B处理 N 1.5 ∶4.5 ∶4分蘖肥比例较高，穗数显著高于其他各处理，穗粒数的趋势与产量成正比，以南粳44为例，A处理 N 3 ∶3 ∶4的产量要比B处理 N 1.5 ∶4.5 ∶4高8.28%，不同处理间结实率与千粒质量无显著差异。

2.2 氮肥运筹对钵苗机插水稻茎蘖动态的影响

栽后5～10 d，由于A处理、C处理、D处理的基肥的用量都要高于B处理氮的用量，A处理、C处理、D处理的分蘖数要高于B处理，由于B处理分蘖肥比例较高，栽后20 d左右分蘖迅速发生，大量增加，并保持较高的群体茎蘖数直到成熟。南粳44与武运粳24都表现相同的趋势（图1）。

2.3 氮肥运筹对钵苗机插水稻主要生育时期叶面积指数及其衰减率的影响

水稻的产量取决于光合产物的多少，合理的叶面积指数，与产量有着密切的关联，从表2可以看出，在拔节、抽穗、成熟3个主要时期均表现为A处理>D处理>C处理>B处理，以南粳44为例，在成熟期A处理要比C处理、B处理分别高出1768%、23.32%，叶面积衰减率为B处理>C处理>D处理>A处理。

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2.4 氮肥运筹对钵苗机插水稻群体阶段干物质积累量的影响

水稻的产量与干物质的积累量关系密切，干物质积累量的多少直接影响到了产量的高低。由表3可以看出，在移栽至拔节阶段由于B处理的干物质积累量极显著小于C、D、A处理。而拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段干物质的积累趋势与移栽至拔节的趋势相反，以南粳44为例，在抽穗至成熟阶段，A处理的干物质积累量比B、C、D处理要分别高出8.15%、415%、2.58%。4个处理在抽穗至成熟阶段所占比重分别为40.2%、38.6%、39.3%、40.82%。说明在后期抽穗至成熟阶段，干物质积累量多有利于产量的增加。南粳44与武运粳24表现的趋势相本一致。

2.5 氮肥运筹对钵苗机插水稻主要生育期各器官氮素含量的影响

从表4可以看出，从总体趋势来看，各个处理都表现出茎鞘和叶片中的氮素含量随着生育进程的推进而逐步下降，而穗中的氮素含量有所增加。在拔节期水稻茎鞘和叶片中的氮素含量都表现为A处理>D处理>C处理>B处理。在抽穗期茎、叶、鞘的氮素含量也表现为A处理>D处理>C处理>B处理，但各处理间穗的氮素含量无显著差异。在成熟期茎鞘中的氮素含量幾乎无规律，穗中氮素含量的趋势表现为A处理>D处理>C处理>B处理，但无显著差异。叶片中氮素含量却表现为B处理>C处理>D处理>A处理，以南粳44为例，B处理比C、D、A处理分别要高出2.1%、659%、898%。武运粳24与南粳44叶片中氮素含量趋势表现一致。

2.6 氮肥运筹对钵苗机插水稻主要生育期群体各器官的氮素积累量的影响

从表5中可以看出，在拔节、抽穗、成熟3个主要生育阶段，各处理间总体的趋势表现为茎鞘和叶片的氮素积累量表现为先升高后降低，穗部的氮素积累量表现为从抽穗至成熟阶段显著升高。在拔节期茎鞘、叶片及地上部氮素总积累量，表现为B处理>C处理>D处理>A处理，以南粳44为例，地上部氮素总积累量B处理分别比C、D、A处理高181%、4.04%、 7.47%。在抽穗期茎鞘和穗中的氮素积累量及地上部氮素总积累量表现为A处理>D处理>C处理>B处理，但处理间差异不显著，叶片中的氮素积累量表现为A处理>D处理>C处理>B处理，且差异达显著水平，以南粳44为例，A处理分别比D、C、B分别处理高3.52%、5.14%、8%。各处理间穗的氮素积累量占地上部氮素总积累量的比例为10.98%～11.41%，在成熟期茎鞘中的氮素积累量几乎无差异，而叶片、穗与地上部氮素总积累量表现出相同的趋势，即A处理>D处理>C处理>B处理，且达到显著差异，氮素积累量各部位所占比例也发生明显变化，茎鞘、叶、穗所占比例分别为1851%～20.96%、21.99%～23.96%、55.06%～59.49%。

3 结论与讨论

3.1 氮肥运筹不同处理间干物质积累量与产量的关系

江立庚等认为水稻抽穗前积累的干物质主要分配在茎鞘中，抽穗期茎鞘重约为叶片重的2倍，而抽穗前积累的氮主要分布在叶片，成熟期积累的氮和干物质主要分布在穗部[25]。水稻抽穗前物质积累适中，茎叶配比合适，有利于前期形成适宜的群体，防止群体过大造成后期通风透光差，或群体过小导致物质积累不足[26]。所以产量与干物质的积累量之间有着必然的联系。本研究中选用的2个超级粳稻品种在30%基肥、30%分蘖肥、40%穗肥的条件下干物质的积累都高于或显著高于其他处理，在抽穗后A处理的群体干物质积累量一直以合理的量保持到成熟期，不同处理间产量与群体干物质积累表现出相同的趋势。

3.2 氮肥运筹不同处理间器官中氮素含量、氮素积累量与产量的关系

王永锐的“两段灌浆”观点认为，乳熟末期和黄熟期后的谷粒增重依赖于此期间茎秆贮藏物质的再次转运和贡献，而叶片已失去光合功能作用[27]。赵全志研究表明，高产水稻在灌浆前中期茎鞘物质输出较多，但到灌浆后期回升也较多；而后期叶片光合功能丧失，茎鞘物质一直向外输出是低产的表现[28]。本研究表明，4个处理氮素的积累量在拔节、抽穗、成熟期都有先升高后降低的趋势，在拔节和抽穗期，氮素的积累主要集中在叶片中，而到了成熟期后，氮素从叶片和茎鞘向穗部转移，并且穗部的氮素积累主要来自于叶片中的转移。

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氮素对水稻产量的影响 篇4

关键词：晚熟中粳稻,不同施氮量,产量,氮素吸收利用

在水稻生产中, 氮肥运筹是重要的栽培措施之一。在磷、钾等营养元素满足条件下, 开展氮肥单因子试验。随着新品引进和产量的提高, 水稻氮肥施用不仅影响水稻的产量、稻米品质, 还影响氮肥的利用率。2010年在镇江市丹徒区的黄泥土、马肝土两种土种上, 对水稻品种南粳45、镇稻11进行不同氮肥用量试验, 结果表明, 在中等土壤肥力条件下, 两品种最佳施氮量分别为270 kg/hm2和300 kg/hm2, 氮肥利用率较常规施肥状况下提高3%～5%。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2010年在镇江市丹徒区荣炳镇、宝堰镇、上党镇、高桥镇进行, 供试土壤为黄泥土、马肝土, 其基本理化性状见表1。

供试品种:荣炳、宝堰两镇种植水稻品种为南粳45, 上党、高桥两镇种植水稻品种为镇稻11号。

1.2 试验设计

试验设9个处理, 各处理编码见表2。

各处理小区面积均为30 m2, 重复2次。南粳45和镇稻11施氮肥分别为270 kg/hm2和300 kg/hm2, 除处理1不施任何肥外, 其它各处理磷、钾用量相同, P2O545 kg/hm2, K2O 150 kg/hm2, 所用肥料为尿素、过磷酸钙和氯化钾。磷肥全部作基肥施用, 钾肥分两次使用, 基肥60%, 长粗肥40%。各处理间作埂并用塑料薄膜包埂, 单灌单排, 栽培规格为14 cm×21cm, 其他管理措施与大面积相同。

处理因子与“3414”试验中的因子相同。水平的含义:0水平指不施肥, 2水平指“3414”试验获得的当地最佳施肥量, 1水平=2水平×0.5, 3水平=2水平×1.5 (该水平为过量施肥水平) 。1.5水平=2水平×0.75, 1.75水平=2水平×0.875, 2.25水平=2水平×1.125, 2.5水平=2水平×1.25。同一土壤类型同肥力水平2水平应保持一致, 以便计算不同处理的相对产量, 从而有利于确定丰缺指标和统计分析。2水平的确定可参考近几年精确施氮试验结果, 通过斯坦福公式计算, 或根据高产栽培实践与经验合理确定。

1.3 有关指标计算方法

氮肥利用率 (%) = (施氮区水稻地上部N素吸收量-无氮区水稻地上部N素吸收量) /施氮量×100%

生产100 kg水稻需氮量=氮素吸收量/水稻产量×100

1.4 数据统计方法

用Excel和“3414”试验分析软件处理数据。

2 结果分析

2.1 不同氮肥用量对水稻产量及基构成因素的影响

表3表明, 不同氮肥用量对水稻南粳45、镇稻11产量的影响不同。南粳45以N2P2K2处理的稻谷产量最高, 镇稻11以N2.25P2K2处理的稻谷产量最高。南粳45、镇稻11 N2P2K2与N2.2 5P2K2两处理的产量差异均表现不显著外, 与其它处理均达显著水平与极显著差异。

从表3可以看出, 不同氮肥用量对水稻产量及基构成因素的影响。 (1) 有效穗:南粳45以N2P2K2处理最多, 以N0P0K0处理最少, 除与N2.25P2K2与N2.5P2K2处理的有效穗差异不显著外, 与其它处理间均差异较显著;镇稻11以N2.25P2K2处理最多, 以N0P0K0处理最少, 除与N2P2K2、N2.5P2K2、N3P2K2处理的产量差异不显著外, 与其它处理间有效穗差异极显著。 (2) 每穗粒数:南粳45、镇稻11品种均以N2P2K2处理最多。分析表明, 南粳45以N2P2K2、N2.25P2K2处理间差异不显著, 与其它处理差异较显著;镇稻11以N1.75P2K2、N2P2K2处理间差异不显著, 与其它处理差异较显著。 (3) 随氮肥用量的增加, 结实率显著下降, 相关系数分别为-0.823 4和-0.813 0。 (4) 氮肥不同用量对千粒重影响不是很大。

2.2 不同氮肥用量对水稻生物产量的影响

从表3可知, 南粳45生物产量以N2P2K2处理最高, 镇稻11以N2.25P2K2处理最高, 且N2P2K2处理与N2.25P2K2处理之间生物产量差异不显著。南粳45和镇稻11均以N0P0K0处理的生物产量最低。相关分析表明, 南粳45和镇稻11产量与生物产量呈显著正相关, 相关系数分别为0.954 6和0.947 3。生物产量与不同氮肥用量呈抛物线关系。

2.3 不同氮肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响

2.3.1 对水稻氮素吸收的影响

从表4可知, 不同氮肥用量对水稻氮素吸收有显著影响, 南粳45、镇稻11均以N2.25P2K2、N2P2K2处理吸收最多, 两品种氮素吸收最少的均为N0P0K0处理。各处理间吸氮规律性大致表现为生物产量越高吸氮水平也越高。

2.3.2 对水稻氮肥利用率和生产100 kg水稻需氮量的影响

从表4可见, 南粳45和镇稻11氮肥利用率均以N2P2K2处理最高, 分别达43%、45%, 以N0P2K2处理最低, 分别为34.25%、35.57%。

生产100 kg稻谷的需氮量南粳45、镇稻11除N0P0K0和N0P2K2处理较其它处理稍少外, 其它处理之间差异不大, 为1.87～2.16 kg。

3 结语

盐碱胁迫对水稻源库与产量的影响 篇5

盐碱胁迫对水稻源库与产量的影响

采用盆栽法,对2个盐碱敏感性不同的水稻品种89-45(耐盐碱)和吉农大10号(不耐盐碱),在吉林省西部地区不同盐碱浓度的盐碱土中的.表现进行了研究.盐碱胁迫导致叶面积系数变小,不耐盐碱品种较耐盐碱品种下降的趋势更明显;盐碱胁迫降低了水稻有效分蘖数,最终导致产量下降,胁迫越大,产量越低.

作 者：张瑞珍 邵玺文 童淑媛 汪恒武 齐春燕 孙长占 ZHANG Rui-zhen SHAO Xi-wen TONG Shu-yuan WANG Heng-wu QI Chun-yan SUN Chang-zhan  作者单位：张瑞珍,ZHANG Rui-zhen(四川省草原工作总站,四川,成都,610041;吉林农业大学,农学院,吉林,长春,130118)

邵玺文,童淑媛,汪恒武,齐春燕,孙长占,SHAO Xi-wen,TONG Shu-yuan,WANG Heng-wu,QI Chun-yan,SUN Chang-zhan(吉林农业大学,农学院,吉林,长春,130118)

刊 名：中国水稻科学  ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RICE SCIENCE 年，卷(期)：2006 20(1) 分类号：Q945.78 S311 S511.01 关键词：盐碱胁迫   产量   水稻   源库  

氮素对水稻产量的影响 篇6

关键词：氮素；哈尼梯田；红米稻；产量

中图分类号： S511.2+20.6文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）02-0074-03

收稿日期：2014-04-23

基金项目：云南省应用基础研究计划（编号：2011FB091）；云南省农作物优质高效栽培与安全控制重点实验室专项。

作者简介：雷恩（1982—），男，内蒙古化德人，硕士，讲师，主要从事作物生理生态与栽培教学与研究。E-mail：tlf3300@126.com。

通信作者：刘艳红，博士，教授，主要从事植物营养与环境科学教学与研究。E-mail：kidliu1968@126.com。云南哈尼梯田是世界文化景观遗产，核心区位于云南省元阳县境内。当代的哈尼梯田作为原始生态系统中的重要一部分，梯田稻作系统在不宜种植杂交稻的高寒区域已经有上千年的历史。目前，该地区水稻生产仍然接近最原始状态，稻田常年淹水，随水冲施肥料，肥料主要为有机肥，几乎不施用化肥[1]。梯田内水稻品种接近野生稻，无芒或短芒，谷壳颜色黄色，因水稻种皮棕红色，又被称为红米稻，红米稻营养全面合理，是比较理想的保健食品资源之一[2-3]。本试验主要通过氮素来构建不同红米稻实际的生产力水平，主要从产量构成因素和干物质积累分析产量形成原理，明确不同氮素水平对产量和物质生产的影响，以期为红米稻氮肥合理运筹及提高产量提供理论依据和技术指导。

1材料与方法

1.1材料

选用粳型红米稻品种月亮谷为材料，该品种主要分布在云南哈尼梯田核心区内海拔1 800 m左右的种植区域，属于纯系常规粳稻。由云南省元阳县种子管理站提供。

1.2试验设计

试验在种植粳型红米稻区域内进行。试验采用单因素随机区组设计，共设置6个施氮处理，分别为不施氮肥（N0，纯氮0 kg/hm2）、低氮（N1，纯氮50.0 kg/hm2）、中氮（N2，纯氮75.0 kg/hm2）、中高氮（N3，纯氮100.0 kg/hm2）、高氮 （N4，纯氮125.0 kg/hm2）、传统施氮水平（CK，含纯氮0.9%的农家肥7.5t/hm2，纯氮67.5 kg/hm2）。试验3次重复，小区面积为40 m2，试验区域总面积720 m2。

1.3试验实施

农家肥作基肥一次性投入。其他处理分别施加氮肥（N）、磷肥（P2O5）、钾肥（K2O），氮肥的投入均按基肥 ∶分蘖肥 ∶穗肥=5 ∶2 ∶3施用。磷肥总量75 kg/hm2，作基肥一次性施入。钾肥总量125 kg/hm2，分底肥和穗肥2次施入，施入量各占50%。试验于3月20日播种，5月6日进行单株移栽，移栽密度按照当地定植规格行距20 cm、株距15 cm，生育期间其他田间管理措施均按照传统管理模式同步进行。

1.4测定指标及方法

1.4.1水稻生长动态及干物质积累分别于分蘖期、孕穗期、齐穗期、乳熟期、成熟期等5个主要生育时期，在每个处理小区内取样10株，洗净泥沙，分别测定株高、茎蘖数，然后剪去根，将叶、茎+鞘、穗分开，于105 ℃杀青20 min，然后在 70 ℃ 下烘干至恒质量。考察水稻不同生育时期地上部分干物质积累动态变化。

1.4.2水稻产量与产量构成因素水稻成熟期在每个处理小区内选取正方形测产区域，面积不小于5 m2，采用人工脱粒，晒干风选后称取风干质量，以14.0%的吸湿水来计算水稻的實际产量。测产同时，取正方形测产小区的对角线10株进行考种，将每个样品分成稻草、穗2个部分，然后将稻草样、穗枝梗样放入烘箱中，70 ℃下烘至恒质量。考察地上部分总生物产量。

穗样手工脱粒，脱粒后在室内晾干，然后采用水洗法将实粒、空秕粒分开。称量实粒、空秕粒的风干总质量，分别从实粒、空秕粒中取3份30 g、3份2 g的小样，计数每个小样的粒数，置于70 ℃烘箱中烘至恒质量后称干质量。计算每穗粒数、结实率（结实率=实粒数/总粒数×100%）、千粒质量、理论产量。

1.5数据分析

用Excel 2003电子表格对数据进行整理和描述，用SPSS 13.0软件对各处理的平均数进行方差分析。

2结果与分析

2.1氮素对哈尼梯田红米稻产量及收获指数的影响

氮素对哈尼梯田红米稻的经济产量、生物产量及收获指数均有显著影响。从经济产量看，对照（传统施氮水平，下同）与N2处理表现较高，处理间差异不显著，而N0、N1、N3、N4处理经济产量表现较低，但处理间差异不显著。在一定范围内，生物产量随施氮量的增加而增加，N4处理表现最高，为20 394 kg/hm2，N1、N2处理次之，N0、CK处理最低。在一定范围内，收获指数随施氮量的增大而降低，收获指数最大，为0.295，N4处理最小，仅为0.145（表1）。

2.2氮素对哈尼梯田红米稻产量构成因素的影响

在一定范围内，哈尼梯田红米稻穗数随施氮量的增加而增加，穗粒数、结实率、理论产量随施氮量的增加而降低，而氮素对千粒质量没有影响。单位面积有效穗数方面N4、N2处理表现较高，平均为377穗/m2，而对照、N0、N1处理表现较

2.3氮素对哈尼梯田红米稻植株高度的影响

氮素对哈尼梯田红米稻植株高度的影响主要集中在齐穗期及以后。分蘖期至孕穗期，氮素对株高影响均不显著。齐穗期至成熟期，从整体的变化特征来看，株高随施氮量的增加而增加。乳熟期N4处理植株高度表现较高，为144.8 cm。齐穗期和成熟期，N4处理均显著高于N0、N1处理和对照（图1）。

2.4氮素对哈尼梯田红米稻植株茎蘖数的影响

不同生育时期氮素对哈尼梯田红米稻植株茎蘖数均产生了显著的影响，从整体变化特征来看，茎蘖数随施氮量的增加而增加，孕穗期不同处理的茎蘖数均达到最大值，齐穗期后茎蘖数均又下降。分蘖期N4处理的茎蘖数显著大于N0、N1处理和对照；孕穗期N4处理表现最大，为18个/株，对照表现最小，为10个/株。齐穗期N2、N4处理均显著大于N0处理和对照；乳熟期N4处理显著大于N0、N3处理和对照；成熟期N4处理显著大于N0、N1处理和对照（图2）。

2.5氮素对哈尼梯田红米稻干物质生产的影响

在不同的生育时期，氮素对哈尼梯田红米稻干物质生产均有显著的影响，干物质增长随施氮量的增加而增加。分蘖期N4处理的干物质产量最大，为95.9 g/m2，其次是N3处理， 为81.3 g/m2，对照最小， 为60.7 g/m2；孕穗期N2、N4处

理均显著大于N0、N1、N3处理和对照；齐穗期N4处理均显著大于N0、N1、N3处理和对照。乳熟期至成熟期N4处理表现最大，分别为1 964.6、2 039.4 g/m2，均显著大于其他处理，其次是N2处理，分别为1 653.5、1 729.3 g/m2，对照表现最小，分别为 1 175.1、1 190.5 g/m2（表3）。

3讨论与结论

氮素是影响水稻产量、产量构成因素及干物质积累量最重要的营养元素之一，对水稻产量形成具有重要的影响[4-6]。合理施用氮肥能够增加水稻植株高度、促进分蘖、提高有效穗数和穗粒数，为水稻高产与物质积累提供了必要的营养，但针对具体某一个水稻品种而言，过量施用氮肥则会增加无效分蘖、降低千粒质量，导致产量下降[7-8]。相关研究表明，粳型稻米的产量会随施氮量的增加，表现为先增加后下降，在高氮条件下，主要通过重施基肥和分蘖肥来增加穗数，从而获得较高产量；在低氮条件下，增加穗粒肥來提高结实率和千粒质量，从而使产量稳定[9-11]。氮素对粳稻群体生产力及物质生产的研究结果也表明，在总施氮量0～337.5 kg/hm2范围内，随着施氮量的增加，50个粳稻品种在孕穗期和齐穗期的干物质积累量均显著增加，成熟期则表现为先增后减的变化趋势，拔节期干物质积累量随着产量等级的增加而降低，不同产量水平下的收获指数均随产量的增加而显著增加[12]。

本试验结果表明，哈尼梯田粳型红米稻的产量随施氮量的增加表现为先增加后降低，本结论与陆旭等的研究结果[13]基本一致，在中等和传统施氮水平下的实际产量较高，平均为3 481 kg/hm2。施氮量在0～125.0 kg/hm2的全部或部分范围内，红米稻的生物产量、穗数、株高及各个生育时期的茎蘖数和干物质量均随施氮量的增加而增加，而收获指数、穗粒数、结实率却均在一定范围内随施氮量的增加而显著下降。在较高施氮条件下（100～125.0 kg/hm2），红米稻干物质积累量及有效穗数有较高的水平，但穗粒数、结实率及收获指数却表现较低，导致了实际产量的下降。在中等施氮条件下（675～75.0 kg/hm2），干物质生产量不是最大，但有效穗数、穗粒数和结实率之间的关系却能达到较为理想的协调状态，从而使得该条件下的产量维持在一个相对较高的水平，值得注意的是，尽管在传统施氮条件下的生物产量表现较低，但收获指数和产量均能表现为较高水平，证实了该条件下红米稻的物质生产转运到产品器官中的能力大，生产效率高。在低氮条件下（0～50.0 kg/hm2），穗粒数和结实率表现较高，但有效穗数的减少是该条件下产量较低的主要原因。水稻各产量构成因素之间存在相互制约和相互补偿的作用，通过研究其产量构成因素的形成过程、相互关系以及影响因素，在生产实践中采取相应的调控措施，协调产量构成因素间的关系是获取哈尼梯田红米稻高产稳产的主要途径。

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氮素对水稻产量的影响 篇7

施用肥料添加剂是提高氮肥利用效率的有效途径, 国内外学者从农学和环境角度对肥料添加剂在植稻条件下的应用效应进行了一定的研究:例如, 田秀英和王正银[4]在盆栽和田间条件下对复合氮肥增效剂用量及其与尿素配施效应进行的研究表明, 适宜用量 (施氮量的20%) 的氮肥增效剂能显著促进水稻幼苗生长, 尿素全量和减量5%-15%配施氮肥增效剂不影响水稻生长, 但尿素减量30%以上与增效剂配施对水稻生长和氮素吸收利用产生明显不利影响;李超英等[5]在浙北黄松田上的研究显示:相对普通尿素处理而言, 添加海藻尿素处理在高氮条件下 (240 kg/hm2) 有增产效应, 相反, 分别添加腐植酸和氨基酸两种增效剂尿素在中氮 (180 kg/hm2条件下有增产效应, 在低氮 (90 kg/hm2) 和高氮用量时, 反而减产;陈苇和卢婉芳[6]利用15N对三种肥料添加剂的应用研究表明, PPD和NBPT能明显促进水稻对氮素的吸收, 减少尿素氮的损失率, 并在高氮条件下具有更为明显的增产效果, 而HQ则表现较差;Yaseen等[7]在稻田施用含有碳化钙的肥料添加剂, 发现其可有效降低肥料氮的硝化反硝化损失进而提升了水稻产量和氮肥利用率。上述研究基本明确了施用肥料添加剂对水稻生产及环境保护有益, 但其应用效果却因添加剂类型、氮肥和添加剂用量及试验条件等的差异而有所不同。农田生态系统中养分投入和支出之间的平衡对农业的可持续发展和环境保护十分重要, 氮素对水稻生产的影响极大, 明确施氮条件下土壤- 水稻系统氮素平衡状况对于优化施肥具有重要的意义。先前对施氮及农艺管理措施对土壤- 水稻体系氮平衡的影响已有一定研究[8，9], 而对施用肥料添加剂条件下氮平衡的状态却鲜有报道[10]。因此, 有必要进一步开展研究, 丰富研究成果。

本研究通过大田试验, 探讨施用肥料添加剂对苏南太湖地区水稻产量、氮素吸收利用及氮平衡的影响, 以期丰富相关科学研究并为地区氮肥高效利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验区介绍

田间试验于2009 年6 月—10 月在江苏常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站 (31°33'N, 123°38'E) 进行。该地属亚热带北部湿润季风气候, 是苏南太湖地区典型的水稻产区, 年均气温15.5℃, 最高气温39.1℃, 年降雨量1 038 mm。站区地形属阳澄湖低洼平原, 海拔3.2 m, 土壤类型为竖头乌栅土, 地下水深60 cm左右, 耕层 (0 cm-20 cm) 土壤的基本理化性状见表1。

1.2 试验材料

供试作物为水稻, 品种为常优2 号, 田间移栽密度为152500 穴/hm2, 6 月20 日移栽, 10 月25 日收获;供试肥料添加剂名称为Goloagra-5, 主要成分为含印楝素等植物提取物、腐植酸、棕榈酸及根腐病防治剂, 含氮量极低, 不能起到供氮效果, 可忽略不计, 由无锡德冠生物有限公司生产提供;试验施氮小区氮肥来源均为含氮46.6%的尿素。

1.3 试验设计

试验共设7 个处理, 分别标记为CK、U50、U150、U250、G50、G150、G250, 其中U代表单施尿素处理, G代表尿素配施肥料添加剂处理 (以下简称肥料添加剂处理) ;字母下标数字50、150、250 代表低、中、高三个施氮水平, 如50 表示施氮50 kg/hm2;CK为完全对照, 既不施氮肥也不施肥料添加剂;每个处理设置三次重复, 随机区组排列, 小区面积30.6 m2。各小区均施磷肥 (过磷酸钙) 90 kg/hm2和钾肥 (氯化钾) 125 kg/hm2, 作为基肥一次性施用;氮肥分基肥、分蘖肥和穗肥以4∶3∶3 的比例分别于6 月20 日、7 月3 日和8 月6 日施入;所施肥料添加剂统一用量为100 kg/hm2, 与基施氮肥混匀后在水稻移栽前施入。试验期间其他管理措施统一按常规管理方式进行。

1.4 样品采集与分析

每个小区均分为采样区和收获区两个半区, 在采样半区采集植株样品, 收获半区专用于水稻计产。

1.4.1 土壤和植株样品采集与分析秧苗移栽前和收获后每小区多点采集耕层 (0 cm-20 cm) 土壤样品, 混匀后过5 mm土筛, 称取10 g样品于250 ml塑料瓶中, 加入100 ml 2 mol/LKCl溶液, 震荡浸提1h, 过滤, 分别用靛酚兰比色法和紫外分光光度法测定滤液中NH4+-N和NO3--N浓度;在拔节期 (8月18日) 、抽穗期 (9月5日) 和成熟期 (10月25日) 采集地上部水稻植株样品, 每小区采集5株, 按茎秆、叶片及籽粒分离, 在75℃下烘干称重, 植株样品经硫酸-混合加速剂消煮, 半微量开氏定氮法测定其氮含量, 并计算水稻累积吸氮量。

1.4.2 水稻计产水稻成熟时在每小区收获半区中部收割6m2内全部稻株, 脱粒风干计产。

1.5 相关指标计算方法

通常认为无氮区全生育期植株累积吸氮量全部来自土壤, 但由于本试验区干湿沉降及灌溉水输入的氮素较高, 对植物吸收氮有着相当的贡献, 故在本试验中根据CK处理 (完全对照区) 水稻成熟期累积吸氮量与试验前后土壤无机氮 (NH4+-N、NO3--N) 的净变化量确定的氮素包括两部分, 即:土壤矿化氮和环境来源氮。本试验不考虑氮素的激发效应, 认为施肥区土壤矿化氮同完全对照区相同, 即:

(1) 生育期土壤矿化氮+环境来源氮= 空白区水稻成熟期累积吸氮量+空白区土壤残留无机氮量-空白区土壤起始无机氮含量。

(2) 根据氮素平衡模型计算肥料氮表观损失[11], 即:

肥料氮表观损失= 氮素输入量-作物吸氮量-土壤无机氮残留量。

而氮输入部分包括土壤起始无机氮、肥料氮、土壤矿化氮+ 环境来源氮3 项, 氮输出部分包括作物吸收氮、土壤残留无机氮及表观损失氮3 项。

(3) 氮肥表观损失率 (%) [11]= 氮肥表观损失量/ 施氮量×100。

氮肥表观损失率计算值不同于利用15N实测值, 实质上包含了所有未知去向的肥料氮 (包括土壤的生物固定、淋洗、反硝化等) 。

(4) 氮肥吸收利用率 (NUE, %) [11]= (施氮区水稻成熟期累积吸氮量-收获时空白区水稻成熟期累积吸氮量) / 施氮量×100。

(5) 氮肥土壤残留率 (%) [11]=100-氮肥吸收利用率-氮肥表观损失率。

(6) 氮肥农学利用率[12]= (施氮区产量- 不施氮区产量) /施氮量。

(7) 土壤无机氮累积量 (kg/hm2) [12]= 土层厚度 (cm, 20) ×土壤容重 (g/cm3, 1.1) ×无机氮浓度 (mg/kg) /10。

1.6 统计分析

利用SPSS16.0 软件对所有试验数据进行统计分析:应用单变量双因素方差分析 (Univariate analyses) 确定施氮量和肥料添加剂两因子及其交互作用对水稻产量、累积吸氮量、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、土壤残留无机氮及表观损失氮的影响程度;对单施尿素和肥料添加剂处理下不同施氮水平间结果分别进行单因素方差分析, 并用Duncan法进行多重比较, 统计差异显著性定义为P≤0.05 水平。利用Microsoft Excel 2003 软件作图。

2 结果与分析

2.1 施用肥料添加剂对水稻产量的影响

从图1 可以看出, 不论施用肥料添加剂与否, 水稻产量均随施氮量的增加而增加, 施氮处理产量显著高于空白处理。与CK相比, 处理U50、U150、U250、G50、G150、G250的增产率分别达9.1%、17.8%、20.3%、12.8%、19.3%、27.2%。施氮模式不同, 水稻产量随施氮量增加的提升程度并不一致:单施尿素条件下, 当施氮量达到250 kg/hm2时, 水稻产量并未较施氮150kg/hm2有显著增加;而尿素配施肥料添加剂处理在施氮150kg/hm2基础上增施氮肥仍有显著的增产效应 (P<0.05) 。单变量双因素方差分析结果表明, 施用肥料添加剂对水稻产量有显著影响 (P<0.05) , 且其与施氮量之间具有显著的交互作用 (P<0.05) 。

注:图中水稻产量结果用算术平均数和标准差 ( (X±SD) ) 表示。

2.2 施用肥料添加剂对水稻氮素吸收及利用的影响

各生育时期水稻累积吸氮量结果见表2。施氮和肥料添加剂对水稻累积吸氮量无显著交互作用 (P>0.05) 。施氮对水稻氮素吸收具有显著影响 (P<0.05) :表现为各生育期施氮处理水稻累积吸氮量均显著高于完全对照处理, 且在施氮条件下, 不论施用肥料添加剂与否, 植株累积吸氮量均随施氮量增加而显著增加 ( P<0.05 ) 。

在施氮基础上增施肥料添加剂可进一步增加水稻累积吸氮量, 为进一步明确该效应, 分析了肥料添加剂处理较单施尿素处理对各生育时期不同施氮水平下水稻累积吸氮量的增加效应 (表2) 。结果显示:该增加效应在各生育期均随施氮量增加表现愈趋明显:在拔节期, 低、中、高三个施氮水平下, 肥料添加剂处理水稻累积吸氮量较单施尿素处理分别增加7.1 kg/hm2、10.9 kg/hm2、19.4 kg/hm2, 而在抽穗期和成熟期, 相应数值分别为9.0 kg/hm2、10.9 kg/hm2、24.4 kg/hm2和3.5kg/hm2、8.1 kg/hm2、13.7 kg/hm2。

增施肥料添加剂对水稻拔节期和抽穗期累积吸氮量的增加效应显著。计算得知, 与单施尿素处理相比, 肥料添加剂处理对拔节期、抽穗期和成熟期三个施氮水平水稻累积吸氮量增加值之均值分别为12.5 kg/hm2、14.8 kg/hm2、8.4 kg/hm2, 由此可看出施用肥料添加剂对水稻营养生长期氮累积的增加效应要明显优于生殖生长期。

单位: (kg/hm2)

注:表中不同生育时期水稻累积吸氮量结果用算术平均数和标准误 (X±SE) 表示;N:施氮水平;G:肥料添加剂;N×G:施氮水平和肥料添加剂的交互效应, 下同。

由表3 可知, 施氮和肥料添加剂均对氮肥吸收利用率和农学利用率产生显著影响, 但二者仅对氮肥农学利用率产生显著交互作用 (P<0.05) 。氮肥吸收利用率和农学利用率均随施氮量增加而降低, 不论施用添加剂与否, 氮肥吸收利用率在中氮和高氮条件下无显著差异, 但单施尿素处理的氮肥农学利用率在中氮和高氮条件下差异显著。与单施尿素处理相比, 增施肥料添加剂提高了各供氮水平下的氮肥吸收利用率和农学利用率, 二者在低、中、高三个施氮水平下的增幅分别达16.6%、19.1%、20.0%和40.8%、8.5%、33.9%。

2.3 施用肥料添加剂对土壤- 水稻系统氮平衡及肥料氮表观去向的影响

分析农田氮素平衡, 可了解氮素的盈余状况, 为指导农业生产提供依据。本研究中土壤氮素平衡计算时, 将土壤无机氮 (Nmin) 的累积量定义为0 cm-20 cm深度范围, 这是该试验区水稻根系的主要分布范围, 同时也是土壤无机氮主要积累层次[13]。由不同处理下试验期内土壤- 水稻系统氮素平衡计算结果可知 (表4) , 在施氮条件下氮素的总输入项中, 氮肥起着重要作用。在氮的输出项中, 植株吸氮是氮输出的主体, 其数值随施氮量增加而显著增加, 但其所占氮输出比例却逐渐降低。施氮和肥料添加剂对土壤- 水稻系统氮平衡方程中各输出项均无显著交互作用, 但施氮对氮输出项中的土壤残留无机氮和表观损失氮均有显著影响 (P<0.05) :不论施用肥料添加剂与否, 土壤残留无机氮和表观损失氮均随施氮量增加而增加, 但土壤残留氮量的增幅微弱, 其占氮输出量的比例亦逐渐降低, 从无肥时的21.6%降低到高氮条件下的13.5%, 与此同时, 表观损失氮增幅明显, 其在低、中、高三个施氮水平下所占氮输出总量的比例分别达到10.3%、29.0%、39.2%。

施用肥料添加剂对氮平衡方程中各输出项部分有着不同的影响:施用肥料添加剂处理虽可在一定程度上增加土壤残留无机氮量 (表4) , 但统计结果显示该增加效应并不显著 (P>0.05) ;相反, 其对表观损失氮的降低效应达到显著水平, 且该降低效应随施氮量增加而趋于明显, 计算得知, 在低、中、高三种供氮条件下, 其降低值分别为9.7 kg/hm2、12.4kg/hm2、18.7 kg/hm2。

进一步对肥料氮土壤残留和表观损失量在其所有不同去向中所占比率进行分析结果表明 (表5) , 相对于氮肥吸收利用率 (表3) 和表观损失率而言, 肥料氮的土壤残留率始终为最低, 且随施氮量增加, 其数值总体呈下降趋势, 而表观损失率却呈明显增加趋势。不论施氮水平高低, 单施尿素条件下表观损失成为肥料氮的主要去向, 三个施氮水平下损失率均值达到了57.4%, 而尿素配施肥料添加剂后肥料氮表观损失率均值为45.7%, 较单施尿素处理有着明显下降。

(单位:%)

3 结论与讨论

3.1 结论

施氮和肥料添加剂对水稻产量、氮素吸收利用及表观损失氮均具有显著影响 (P<0.05) , 但二者仅仅在水稻产量和氮肥农学利用率两个指标上呈现显著交互作用 (P<0.05) 。随施氮量增加, 水稻产量、累积吸氮量、土壤残留无机氮增加, 但表观损失氮的增加效应更为明显, 增施氮肥会增大环境风险。与单施尿素相比, 增施肥料添加剂有增产增效作用, 其对水稻产量、氮素积累、氮肥利用的提升效应和对表观损失氮的降低作用总体而言随施氮量增加而愈趋明显, 其对水稻营养生长期氮累积的影响要明显强于生殖生长期。综合分析水稻产量、氮肥利用及氮平衡指标, 本研究中, 单施尿素条件下施氮150 kg/hm2是适宜的施氮量。

3.2 讨论

3.2.1 施用肥料添加剂对水稻产量、氮素吸收及利用的影响水稻对施氮反应明显, 但也并非施氮越多越好, 综合考虑氮肥的农学效益和环境效应确定适宜的施氮量才是保产增效的关键。先前在太湖地区水稻作物上开展的研究表明, 兼顾生产、生态和经济三效益确定的适宜施氮量范围为171kg/hm2-255 kg/hm[14,15]。本研究中, U150与U250处理间水稻产量未有显著差异, 但后者的农学利用率降低明显, 表观损失氮亦有显著增加。因此, 单施尿素条件下, 施氮150 kg/hm2可保证高产高效, 是适宜的施氮量。该结果相对前人研究结果偏低, 这种差异应与试验设置、土壤类型、试验时间及分析方法等因素有关。

施用肥料添加剂是常用的农田氮肥管理措施, 一些研究表明肥料添加剂的施用效果与供氮水平有着密切关系:陈苇和卢婉芳[6]的研究显示:施用肥料添加剂对水稻的生长影响极大。低氮 (50 mg·N/kg) 条件下, 施用氮肥添加剂 (PPD和NBPT) 降低了水稻的吸氮速率, 影响氮肥的吸收, 最终造成减产, 随着施氮量的增加, 施用肥料添加剂的增效作用逐渐体现出来, 表现出提高水稻累积吸氮量和地上部生物量, 促进水稻对肥料氮素的吸收, 并增加谷粒产量, 尤其是在高氮条件下, 施用肥料添加剂的效果更佳。吴海勇等[16]研究认为与常规施氮比较, 减氮5%-15%配施肥料添加剂可实现晚稻减氮不减产, 但减氮10%配施肥料添加剂可获得最高的产量。本研究中, 虽然除水稻产量和氮肥农学利用率外, 施氮和肥料添加剂之间的交互作用不显著, 但总体而言, 随施氮量提高, 增施肥料添加剂的增产增效作用逐渐趋于明显, 进一步证实了施氮量对肥料添加剂的应用效果有明显影响, 未来需进一步增设供氮水平以更好地研究该肥料添加剂的应用效果。本试验中, 同一供氮水平下, 肥料添加剂处理成熟期水稻累积吸氮量在花前阶段的分配比例均要高于单施尿素处理, 由此造成了肥料添加剂对拔节期和抽穗期水稻累积吸氮量有显著影响。考虑到水稻在生殖生长期吸收的氮素有限, 该阶段主要进行的是营养器官中氮素向籽粒的转运过程[17], 试验肥料添加剂该效应对于提升水稻籽粒氮素营养具有重要意义。

本研究中施用肥料添加剂的增产增效作用应与供试肥料添加剂含有一定量的腐植酸和棕榈酸有关。腐植酸在活化土壤养分、促进作物生长发育及提高氮肥利用率等方面效果显著[18], 而棕榈酸在增加土壤氮转化细菌数量和土壤微生物生物量养分方面亦有明显作用[19]。

3.2.2 施用肥料添加剂对土壤—水稻系统氮平衡的影响研究土壤- 作物系统氮素平衡状况不仅可以认识作物对施氮的反应动态, 而且还可以了解土壤氮素盈余状况及肥料氮去向。施氮对稻田土壤氮平衡有着重要影响, 在本研究中, 不论施氮与否及施氮量高低, 氮输入量均高于水稻吸收量, 表现出氮素盈余状态且盈余量随施氮量增加而显著增加。在中氮和高氮条件下氮盈余量中, 不管是从绝对值还是在氮盈余中所占的比例来看, 表观损失氮都占主导地位, 这与周伟等[13]先前在太湖地区稻季开展的研究所获结论一致, 但与旱地土壤氮平衡特征截然相反[20]。考虑到土壤残留无机氮同样会存在进一步损失的风险, 因此植稻条件下如何控制肥料氮的表观损失是提高氮肥利用效率的关键。

当前对施用肥料添加剂条件下稻田系统氮平衡的报道并不多见。陈苇和卢婉芳[6]利用15N示踪技术研究了施用肥料添加剂对不同供氮水平下肥料氮去向的影响, 结果表明, 在不同的施氮量下, 肥料添加剂对肥料氮去向的影响有所不同:低氮条件下各处理的氮素去向几无差异, 随施氮量增加, 添加肥料添加剂能提高肥料15N吸收利用率和降低15N损失率, 15N利用率从对照的平均43.2%提高至46.3%-54.6%, 15N损失率从38.6%下降至35.2%-24.3%, 而15N土壤残留仅仅从18.3%提高至18.5%-21.1%。Freney等[21]研究表明, 施用肥料添加剂明显降低了氮肥表观损失率, 从而提高了水稻对肥料氮的吸收利用程度。本研究亦表明施用肥料添加剂可有效提高氮肥吸收利用率和降低氮肥表观损失率, 提升和降低幅度分别为16.6%-20.0%和11.7%-40.2%, 但其对土壤残留氮量和肥料氮土壤残留率的提升效应是比较微弱的, 由此表明在稻田系统中不论施用添加剂与否, 均不利于肥料氮在土壤中的大量残留积累, 鉴于残留肥料氮的利用率只有 (2.5±2) %[22], 加之试验土壤良好的水分条件, 较低的土壤无机氮残留量可降低肥料氮的后期损失。表观损失氮在稻田氮输出中占有较大比例[9], 本试验中, 表观损失是稻田系统中肥料氮的主要去向, 施用肥料添加剂可有效降低氮肥表观损失量, 该效应随施氮量的增加逐渐趋于明显, 结合肥料添加剂对水稻产量、吸氮及其利用的影响分析, 初步研究认为肥料添加剂在以高氮输入为主要稻作生产特征的苏南太湖地区有一定的应用研究价值。

氮素对水稻产量的影响 篇8

肥料效应田间试验 (包括马铃薯“3414”完全实施试验) 是各种作物获得最佳施肥量、施肥比例的根本途径, 也是建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验, 可以掌握各个施肥单元作物优化施肥数量, 马铃薯“3414”完全实施试验是探讨马铃薯高产稳产、节约成本的重要途径之一。为了搞好长岭县马铃薯测土配方施肥工作, 于2013年3—9月在长岭县三青山镇大房身村一农户的承包田里进行了马铃薯“3414”完全实施试验, 得出了马铃薯施氮量与产量的回归关系, 在磷和钾稳定的情况下, 确定了最佳的施氮量。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验设在长岭县三青山镇大房身村一农户的承包田里, 试验田周边没有遮光物和防护林, 通风透光良好, 试验田所在的地域有典型的代表性, 能够代表周边大片农田的马铃薯生产状况。试验所用地为耕地, 淡黑钙土。因为该区域是马铃薯产区, 所以前茬作物是马铃薯, 品种为延薯4号, 产量为36 t/hm2。试验田及附近周边马铃薯地块, 农民习惯于“一炮轰”施用尿素190 kg/hm2、磷酸二铵153 kg/hm2、硫酸钾300 kg/hm2 (约相当于纯氮115 kg/hm2、五氧化二磷70 kg/hm2、氧化钾150 kg/hm2) , 即马铃薯“3414”完全实施试验中的处理6。供试肥料:氮肥为长山化肥厂生产的尿素 (含纯N46%) ;磷肥是从扶余化肥厂购进的粉沫状重过磷酸钙 (含P2O542%) ;钾肥是云天化有限公司生产的硫酸钾 (含K2O 50%) 。供试的农作物为马铃薯, 品种为荷兰7号。本试验从2013年3月即备耕生产开始, 至2013年9月 (收获) 结束, 也就是马铃薯生产的1个周期。

1.2 试验设计

因为重点探讨马铃薯“3414”完全实施试验中氮素对马铃薯产量的影响, 所以取“3414”完全实施试验方案中的处理2、处理3、处理6和处理11为研究对象, 其他10个处理暂不作分析。也就是在磷和钾施用量稳定在2水平的情况下探讨氮素的作用[1,2]。其中, 2水平为当地常规施肥量, 施纯氮115 kg/hm2;1水平=2水平×0.5;3水平=2水平×1.5;0水平不施肥, 为空白试验处理 (表1) 。

1.3 试验方法

试验小区采用顺序排列, 不设置重复, 加保护行和保护区。小区面积为40 m2 (10.26 m×3.90 m) , 6垄区, 全部的氮、磷、钾都作基肥。本试验4月25日播种, 5月17日出苗, 田间管理和周边农民生产田基本相同, 记录各生育时期的有关数据, 进行回归分析[3,4]。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯物候期的影响

从表2可以看出, 各处理间的出苗期无差异, 出苗主要利用马铃薯栽子中的养分, 在施肥量不达到烧栽子、烧芽的情况下, 出苗期受施肥量影响较小;处理11的开花期比其他3个处理晚1 d, 成熟期晚2 d, 这主要是处理11施氮过高贪青造成的, 这种现象比较正常;收获期由人为决定, 没有差异。

2.2 不同处理对马铃薯生物学性状的影响

从表3可以看出, 5月21日和7月21日2次田间调查结果表明, 各处理的株高、茎粗等生物学性状随着施氮量的增加有增大的趋势, 这说明氮素对提高马铃薯植株长势有重要影响;7月21日处理11叶色浓绿, 说明施氮过高, 叶片中的叶绿素含量增加而呈浓绿色;5月21日刚出苗不久, 植株没有分枝, 7月21日高氮区有1~3个分枝, 说明施氮对马铃薯分枝有重要影响。施氮对植株长象的敏感性, 说明土壤含氮量较低, 植株在生长发育过程中有缺氮的可能。

2.3 不同处理对马铃薯产量和经济效益的影响

从表4可以看出, 当磷和钾的施用量稳定在2水平时, 随着氮的增施, 马铃薯产量水平有提高的趋势, 但施氮达到了3水平时, 植株因徒长产量下降。计算表明, 氮素的施用量与马铃薯产量呈曲线回归关系。

公顷马铃薯的产量y与公顷的施氮量x的曲线回归方程为y1=-1.386x12+361.709x1+12 900, 此为位于X轴上方并且开口向下的抛物线。抛物线的顶点坐标是M (130.48, 36 499.10) , 也就是当施氮量x=130.48 kg/hm2时, 产量y获得最大值为36 499.10 kg/hm2。商品马铃薯按2.60元/kg计算, 尿素按2 200元/t计算, 则氮价格4.78元/hm2, 当施纯氮量x=129.32 kg/hm2时, 经济效益最高, 此时的马铃薯产量为y1=36 497.21 kg/hm2, 也就是氮的最佳投入点坐标是J (129.32, 36 497.21) 。施氮达到3水平时, 氮肥过量, 植株徒长, 造成减产。这也说明马铃薯对施氮水平的要求比较严格[5,6]。

3 结论与讨论

在长岭县三青山镇大房身村一农户的承包田及周边大片农田种植马铃薯, 试验结果表明, 当施纯氮量达到130.56kg/hm2时, 马铃薯产量达到最大值, 产出马铃薯36 499.10kg/hm2;当施纯氮为129.32 kg/hm2时, 产出马铃薯36 497.21kg/hm2, 此时经济效益最高, 也就在施磷、钾达到2水平的情况下, 施氮129.32 kg/hm2为最佳水平。施氮最佳水平时的坐标J (129.32, 36 497.21) 与抛物线的顶点坐标M (130.56, 36 499.10) 收入只差0.63元/hm2, 因此施氮量在129.32~130.56 kg/hm2都能使马铃薯生产获得很高的经济效益。

摘要：马铃薯“3414”试验中氮素对产量的影响试验结果表明, 当施纯氮量达到130.56 kg/hm2时, 马铃薯产量达到最大值, 产出马铃薯36 499.10 kg/hm2;当施纯氮为129.32 kg/hm2时, 产出马铃薯36 497.21 kg/hm2, 此时经济效益最高, 即在施磷、钾达到2水平的情况下, 施纯氮129.32 kg/hm2为最佳水平。

关键词：马铃薯,“3414”试验,氮素,产量,影响

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氮素对水稻产量的影响 篇9

1 材料与方法

1.1 材料

供试品种为绥玉7号。

1.2 方法

该试验于2009年在黑龙江省垦区852农场进行。试验田前茬为大豆茬(还田量559 g·m-2),设6个肥料处理(见表1),每个处理8行,行长10 m,行距0.65 m,株距0.25 m,采用随机排列,3次重复。以处理6(地方常规施肥量,秸秆不还田)为对照。各处理的磷、钾肥作为底肥一次性全部施入,大喇叭口期追施尿素量150 kg·hm-2,中耕2次。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米植株含氮率的影响

从表2看出,处理5和处理6(CK)苗期的玉米植株含氮率高于其他处理。处理5的含氮率较高,可能是由于其氮肥施用量过高,而处理6(CK)之所以高的原因可能是由于处理1～5秸秆腐烂要吸收氮素,导致与作物争氮;拔节期和抽雄期是玉米的关键时期,秸秆已经腐烂加之雨水的作用,释放氮、磷、钾元素及有机质,秸秆还田各处理含氮率均大于处理6(CK)。处理3和处理6是在同一施氮水平下,在拔节期和抽雄期,处理3的植株含氮率均高于处理6,说明秸秆还田对提高玉米植株含氮率有一定的促进作用。

2.2 不同处理对玉米氮利用效率的影响

氮素利用效率由公式氮利用效率=作物的经济产量/作物的吸氮量获得,从图1可以看出,处理3的氮利用效率最高,其次为处理6(CK),而其它处理下的少量施氮和过量施氮对玉米氮利用效率均有所下降。说明同一施氮水平下,秸秆还田有利于玉米氮利用效率的提高。

2.3 不同处理玉米氮素吸收对产量的影响

由图2可知,不同处理玉米总吸氮量与产量呈线性正相关,相关系数为0.798**,达到极显著水平。

2.4 不同处理对玉米氮肥农学效率的影响

氮肥农学效率由公式氮肥农学效率=作物的经济产量/施氮区的施氮量获得,从图3可以看出,在秸秆还田的条件下,随施氮量的增加,玉米氮肥农学效率逐渐增加,但继续增加施氮量反而

降低了农学效率,处理3的氮肥农学效率最高为52.2;处理6(CK)的氮肥农学效率为50.5,略低于处理3,即在同一施肥水平下,秸秆还田的氮肥农学效率高于不还田的,说明秸秆还田对玉米氮肥农学效率存在一定影响。

2.5 不同处理对土壤速效氮的影响

从表3可以看出,在秸秆还田条件下,随着氮肥的增加,玉米主要生育时期土壤中的速效氮也随之增加,说明氮肥对土壤中的速效氮影响较大;在同一施氮水平下,处理6(CK)的速效氮略低于处理3,说明大豆秸秆对土壤中的速效氮也存在一定影响,如果连续多年进行轮作制度和秸秆还田,效果会更好。

2.6 不同处理对玉米产量及构成因素的影响

2.6.1 对玉米产量结构及穗部性状的影响

玉米的籽粒产量与其穗部性状有关,一般来说,穗长、穗粗、秃尖短是高产玉米的良好穗型,从表4可以看出,在穗长和穗粗方面,处理3均高于秸秆覆盖的其它处理,与处理6(CK)差异不明显,而且在低氮肥组中,随着氮肥的增加,穗长和穗粗增加,说明氮肥在玉米的穗长和穗粗上起到一定作用,在秃尖长方面,6个处理之间没有明显差别,说明秸秆还田和氮肥对秃尖长影响不大;行粒数和百粒重是产量构成中重要的因素,从表4可以看出,在行粒数方面,处理3的行粒数最大,大于同一施氮肥水平的处理6(CK),说明氮肥和秸秆还田对行粒数有一定的影响,在百粒重方面,处理3高于秸秆覆盖的其它处理,与处理6(CK)差异不明显,而且在低氮肥组中,随着氮肥的增加,百粒重增加,说明氮肥在玉米的百粒重上起到一定作用,而秸秆还田对玉米百粒重影响不大。

2.6.2 对玉米产量的影响

从表5看出,处理2与处理5之间差异不显著,其它处理间的产量差异达到极显著水平,其中以处理3的产量最高,为9 027.1 kg·hm-2,比同一施肥水平处理6(CK)产量高4.7%,而且过量施氮肥的2个处理的产量分别较处理3降低9.8%和18.5%。

3 结论

苗期处理5和处理6(CK)的含氮率高于其它处理,拔节期和抽雄期,处理6(CK)的含氮率均小于其它处理,说明秸秆还田对提高玉米植株含氮率有一定的促进作用。

秸秆还田配合正常施肥的氮利用效率最高,其次为正常施肥,少量施氮和过量施氮对玉米氮利用效率均有所下降,秸秆还田有利于玉米氮利用效率的提高。

秸秆还田不同肥料处理玉米总吸氮量与产量呈线性正相关,相关系数为0.798达到极显著水平。

在秸秆还田的条件下,随着氮肥的增施,对玉米氮肥农学效率的影响较大,而且过量施氮反而降低了农学效率;但在同一施肥水平下,秸秆还田的氮肥农学效率高于不还田的,说明秸秆还田有利于提高玉米氮肥农学效率。

在秸秆还田条件下,随着氮肥的增加,土壤中的速效氮也随之增加,说明氮肥对土壤中的速效氮影响较大;而在同一施氮水平下,不还田的速效氮略低于秸秆还田的速效氮,说明大豆秸秆有利于提高土壤中的速效氮。

在秸秆还田条件下,随着氮肥的增加,产量也逐渐增加,但过量施氮产量反而下降,其中以秸秆还田配合正常施肥的产量最高为9 027.1 kg·hm-2,而且比同一施肥水平秸秆不还田的产量高4.7%,说明合理的轮作制度配合秸秆还田是一项值得推广的模式。

参考文献

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[4]江永红,宇振荣,马永良.秸秆还田对农业生态系统和作物生长的影响[J].土壤通报,2001,32(5):209-213.

[5]王振忠,李庆康,吴敬民,等.稻麦秸秆全量直接还田技术对土壤的培肥效应[J].江苏农业科学,2000(4):47-49.

氮素对水稻产量的影响 篇10

关键词：控释尿素,春玉米,产量,效益,氮肥利用率

合理施用氮肥是增加玉米产量、提高肥料利用率、减少环境污染的重要保障措施。控释肥料能够控制养分释放速率,因此,施用控释尿素是提高氮肥利用率和作物产量的有效途径[1]。控释尿素与普通尿素掺混后作基肥一次性施用,理论上可以满足玉米对氮素的需求,达到增产、节肥和省工的效果[2],该措施已成为大田玉米生产中推广应用的一个方向[3]。李伟等[3]在山东省夏玉米上的试验结果表明,控氮比50%处理最佳,显著提高玉米产量和氮肥利用率,分别比对照提高9.43%和24.69%。孙克刚等[4]在河北省夏玉米的试验结果表明,玉米产量和氮肥利用率以70%控释尿素+30%普通尿素处理最好,第1年和第2年玉米产量分别比普通尿素处理增产16.2%和16.2%;氮肥利用率分别为5.39%和54.5%。目前,关于控释尿素施用对夏玉米的产量及肥料利用率的影响研究较多,而黑龙江省春玉米施用控释尿素效果的报道较少[5,6]。因此,本文通过研究不同控释尿素施用比例对春玉米产量及氮肥利用率的影响,明确黑龙江省玉米施用控释尿素的效果及适宜比例,为该区玉米生产氮肥的简化合理施用提供一定的理论依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试肥料

氮肥(BU)为市售普通尿素(含N 46%);控释尿素(CRU)为美国Agriuln公司生产的树脂包膜尿素(含N 44%),控释期90d;磷肥为重过磷酸钙(含P2O546%),钾肥为氯化钾(含K2O 60%)。

1.1.2供试品种

2013年哈尔滨和双城供试玉米品种分别为德美亚3号和利民33;2014年供试玉米品种为郑单958。

1.2方法

1.2.1试验设计

2013年试验地点为哈尔滨市民主乡现代农业示范园区、双城市双城镇中兴村;2014年试验地点为哈尔滨市民主乡现代农业示范园区。试验设7个处理(见表1),3次重复,随机区组排列,小区面积39 m2。氮磷钾肥作基肥一次性施入。土壤类型为黑土,供试土壤基本化学性质见表2。

1.2.2测定项目及方法

试验前采集0~20cm土层土壤样品(S点取样法),垄台坡的侧面取样,采用常规方法分析土壤基本化学性质[7];收获时,每小区采集60穗玉米进行测产。各小区选取5株代表性植株,分秸秆和籽粒,于105℃杀青0.5h,70℃烘干,称重,样品中全氮采用凯氏法测定。

BU普通尿素,CRU控释尿素。BU-common urea,CRU-controlled release urea.

氮肥利用率(NUE%)=(施氮肥小区的植株地上部吸氮量-不施氮肥小区的植株地上部吸氮量)/氮施用量×100;

氮肥农学效率(ANUE)(kg·kg-1)=(施氮小区的产量-不施氮小区的产量)/氮施用量。

1.2.3数据分析

采用Excel 2007和SPSS13.0进行数据的统计分析。

2结果与分析

2.1控释尿素对春玉米产量和效益的影响

2013-2014年哈尔滨和双城两地的试验结果表明,控释尿素(CRU)与普通尿素(BU)的施用比例对玉米产量和效益具有显著的影响(见表3)。与普通尿素单独施用相比(处理2),一定比例的控释尿素与普通尿素混合施用能够显著增加玉米产量,且经济产量和生物产量均随着控释尿素施用比例的增加呈现出先增加后降低的趋势,以控释尿素比例占60%~75%的处理玉米增产幅度较高。与100%BU(处理2)相比,氮肥用量相同的条件下,控释尿素施用比例100%(处理3)、75%(处理4)、60%(处理5)、45%(处理6)、30%(处理7)的处理平均增加玉米产量6.5%、13.9%、13.6%、10.4%和7.3%;增加经济效益108、1 686、1 782、1 371、967元·hm-2。施用不同比例的控释尿素(处理3、处理4、处理5、处理6、处理7)在哈尔滨(2013年和2014年)试验点玉米增产幅度为6.0%~18.4%,增收137~2 749元·hm-2;在双城试验点,玉米增产幅度为6.0%~12.9%,增收-94~1 402元·hm-2(见表3)。可见,黑龙江省不同地区适宜的控释尿素施用比例略有不同,控释尿素与普通尿素混合作基肥一次性施用时,以45%~75%的控释尿素比例为宜,尤其是60%~75%的控释尿素施用比例效果更佳。

2.2控释尿素对氮肥利用效率的影响

2013年、2014年哈尔滨和双城两地试验结果均表明,玉米吸氮量、氮肥农学效率、氮肥利用率均受控释尿素施用比例的影响(见表4)。施氮处理玉米吸氮量、氮肥农学效率和氮肥利用率显著高于不施氮处理,各施氮处理中以100%普通尿素处理最低。玉米吸氮量、氮肥农学效率、氮肥利用率基本上随着控释尿素施用比例的增加呈先增加而后降低。各处理间的氮肥农学效率及氮肥利用率均存在显著差异,哈尔滨试验点(2013年和2014年)氮肥农学效率范围为11.1~22.1kg·kg-1,氮肥利用率范围为22.2%~43.1%;双城试验点(2013年)氮肥农学效率范围为10.0~17.0kg·kg-1,氮肥利用率范围为24.5%~37.9%。控释尿素施用比例为100%(处理3)、75%(处理4)、60%(处理5)、45%(处理6)、30%(处理7)的各处理比100%施用普通尿素的处理2,氮肥农学效率分别平均增加3.5、7.5、7.4、5.6和3.9kg·kg-1;氮肥利用率分别平均增加8.2、14.2、10.5、7.0和3.1百分点。综合以上数据分析,适宜的控释尿素施用比例会促进玉米的氮素吸收,提高氮肥利用效率;各处理中以45%~75%的控释尿素施用比例效果较好,尤其是60%~75%的控释尿素施用比例效果更佳。

普通尿素、控释尿素、三料、氯化钾的价格分别为2.3、4.2、3.1、4.2元·kg-1;2013和2014年玉米价格为1.8元·kg-1。表中增产率和效益增量是以处理2为对照进行计算的。The price of urea,control urea,triple superphosphate,potassium chloride were 2.3,4.2,3.1,4.2,1.8yuan·kg-1,respectively.Increasing yield rate and economic profit increment were calculated by comprared applying 100%urea treatment(treatment 2).

3结论

相同氮肥用量下,与普通尿素单独施用相比,施用一定比例的控释尿素会增加玉米的产量、经济效益、氮素吸收量、氮肥农学效率和氮肥利用效率,随着控释尿素施用比例的增加各项指标均呈现出先增加而后降低的趋势。

控释尿素比例为100%、75%、60%、45%、30%的处理比100%普通尿素处理分别平均增加玉米产量6.5%、13.9%、13.6%、10.4%和7.3%;增加经济效益108、1 686、1 782、1 371、967元·hm-2。

控释尿素比例为100%、75%、60%、45%、30%的处理与100%BU处理相比,氮肥农学效率分别平均增加3.5、7.5、7.4、5.6和3.9kg·kg-1;氮肥利用率分别平均增加8.2、14.2、10.5、7.0和3.1百分点。

综合考虑黑龙江玉米产量、效益、氮肥农学效率、氮肥利用率,控释尿素与普通尿素混合作基肥一次性施用时,以60%~75%的控释尿素施用比例效果最佳,不同地区适宜的控释尿素施用比例略有不同。

参考文献

[1]Poesen J,Lavee H.Rock fragments intop soils:Significance and processes[J].Catena,1994,23:1-28.

[2]杨俊刚,曹兵,徐秋明,等.包膜控释肥料在旱地农田的应用研究进展与展望[J].土壤通报,2010,41(2):494-500.

[3]李伟,李絮花,李海燕,等.控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响[J].作物学报,2012,38(4):699-706.

[4]孙克刚,和爱玲,李丙奇.砂姜黑土区控释尿素与普通尿素掺混对小麦-玉米轮作定位产量及氮肥利用率的影响[J].磷肥与复肥,2010,25(2):63-64.

[5]郑雨,唐树梅,李玉影,等.控释尿素对黑龙江省玉米氮肥利用率及产量的影响[J].玉米科学,2014,22(1):127-131.

[6]姬景红,李玉影,刘双全,等.控释掺混肥对春玉米产量、光合特性及氮肥利用率的影响[J].土壤通报,2015,46(3):669-675.