氮肥緩速配施對水稻氮素吸收和氮肥利用率的影響

張 陽，郝 鵬，王柏秋，安 利，李 海，紀 沫

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010）

氮素是水稻生長發(fā)育過程中需求量最大的元素，所以增加氮肥施用量是提高水稻產(chǎn)量最有效的措施。目前，我國單季水稻氮肥用量與世界平均水平相比高出75 個百分點[1]，而氮肥利用率卻遠低于發(fā)達國家的平均水平，僅為其二分之一左右[2]。大量的氮素損失不僅浪費了資源，還造成了環(huán)境的污染。氨揮發(fā)是造成氮素損失的主要因素之一，與不施用氮肥相比，施用氮肥時氨揮發(fā)可達51.17～122.64 kg·hm-2[3]。與常規(guī)肥料相比，緩釋肥有效供應期長，利于供氮平衡，提高氮肥利用率。有研究表明，采用70%緩釋肥做基肥+30%尿素做穗肥的施肥方式，可加快拔節(jié)期至抽穗階段氮素吸收率，提高抽穗到成熟期的氮素積累量，進而提高氮肥利用率，提高產(chǎn)量[4]。對于穗肥中，緩釋肥和速效肥的施用比例少有研究。本試驗在穗肥中加入一定比例的緩釋肥，延長抽穗期到成熟期的氮肥供應周期，以期提高抽穗期到成熟期的氮肥吸收率，提高氮肥利用率，增加產(chǎn)量，為水稻高產(chǎn)高效栽培措施提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和供試材料

試驗地點位于遼寧省盤錦市西安鎮(zhèn)上口子村。試驗材料為鹽豐47。供試土壤的理化指標見表1。

表1 試驗田土壤理化指標

1.2 試驗設計

氮肥施用試驗，共4 個處理，每個處理3 次重復，共12 個小區(qū)，每個小區(qū)50 m2，4 個處理分別為N0（不施用氮肥），N1（100%緩釋肥一次性基施），N2（70%緩釋肥做基肥+30%尿素做穗肥）和N3（70%緩釋肥做基肥+20%尿素和10%緩釋肥做穗肥），其中，施肥處理的總施氮量均為270 kg·hm-2。各處理磷、鉀肥參考當?shù)剞r(nóng)戶施肥情況：有效磷 109.5 kg·hm-2，有效鉀90 kg·hm-2。其他田間管理按照常規(guī)水稻模式化栽培。

1.3 樣品的采集與處理

在成熟期，每小區(qū)按平均分蘗數(shù)選取3 株長勢均勻的植株將莖鞘、葉、穗分離后放置烘箱l05℃殺青1 h，然后在80 ℃恒溫烘至恒重后，準確稱取植株莖鞘、葉、穗等部位的干物質重量。植株各部位的烘干樣品按照莖鞘、葉、穗分別粉碎過篩，用濃硫酸和催化劑在420 ℃對植物樣品進行消化，用凱氏定氮儀測定植株莖鞘、葉、穗的含氮量。

1.4 數(shù)據(jù)計算

氮素累積總量（kg·hm-2）=稻谷產(chǎn)量×稻谷含氮量+稻草產(chǎn)量×稻草含氮量；

氮素利用效率（kg·kg-1）=稻谷產(chǎn)量/氮素累積總量；

氮素農(nóng)學效率（kg·kg-1）=(施肥區(qū)籽粒產(chǎn)量-對照區(qū)籽粒產(chǎn)量)/施氮量；

氮肥利用率（%）=[(施肥區(qū)籽粒氮素累積量-對照區(qū)籽粒氮素累積量) /施氮量]×100；

氮素吸收利用率（%）=施肥區(qū)與無肥區(qū)水稻地上部氮積累量之差/施肥量×100。

1.5 數(shù)據(jù)計算

數(shù)據(jù)的處理和圖表的繪制采用Office 2016進行，應用SPSS19.0 對數(shù)據(jù)進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥處理對水稻產(chǎn)量及其構成的影響

由表2 可知，有效穗數(shù)在N3 處理時最高，為298.06×104·hm-2，除N0 處理外，各處理間差異不顯著。每穗粒數(shù)在N2 處理時最高，表現(xiàn)為N2＞N3＞N1＞N0，各處理間差異不顯著。結實率和千粒重均在N3 處理時最高，分別達到94.3%和26.7 g。產(chǎn)量在N3 處理時最高，表現(xiàn)為N3＞N2＞N1＞N0，且N3 和N2 與其它處理間差異顯著。由此可見，基肥和穗肥的比例為7：3 時可以提高水稻的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)，從而提高產(chǎn)量，而穗肥中速效肥和緩釋肥比例為2：1 時，可進一步提高產(chǎn)量，但差異不顯著。

表2 不同氮肥處理對水稻產(chǎn)量及其構成的影響

2.2 不同氮肥處理對水稻干物質及其積累量的影響

由表3 可知，成熟期干物質主要集中在穗部。成熟期葉片干物質量N1 處理最高，表現(xiàn)為N1＞N2＞N3＞N0，除N0 外，各處理間差異不顯著。莖鞘干物質量N3 處理最高，為5.40 t·hm-2，穗部干物質量N3 處理最高，其次為N2 處理，2 處理和其它處理間差異達到顯著水平。干物質積累量在N3 處理最高，表現(xiàn)為N3＞N2＞N1＞N0，N3 處理和N1、N0 處理間差異達到顯著水平。由此可見，基肥和穗肥的比例為7：3 時可以提高水稻的干物質量、從而提高產(chǎn)量，而穗肥中速效肥和緩釋肥比例為2：1 時，可進一步提高植株莖鞘和穗部的干物質量，從而提高產(chǎn)量。

表3 不同氮肥處理對水稻干物質及其積累量的影響

2.3 不同氮肥處理對水稻氮素積累量的影響

由表4 可知，成熟期葉片氮素積累量N2 處理最高，N3 次之。莖鞘的氮素積累量N3 處理最高，達到22.92 kg·hm-2，表現(xiàn)為N3＞N2＞N1＞N0，且N3 和N2 與其它處理間的差異達到顯著水平。穗部氮素積累量和植株氮素總積累量N3 處理最高，達到121.50 kg·hm-2和168.55 kg·hm-2，與N2 相比，分別提高1.81%和1.50%，且與N1 和N0 相比，差異達到顯著水平。由此可見，基肥和穗肥比例為7：3 時可以提高水稻的氮素積累量，從而提高產(chǎn)量，而穗肥中速效肥和緩釋肥比例為2：1時，可進一步提高植株中氮積累量，從而提高產(chǎn)量。

表4 不同氮肥處理對水稻氮素積累量的影響

2.4 不同氮肥處理對水稻氮素利用特征的影響

由表5 可知，氮素利用效率在N0 處理最高，且與其它處理間的差異達到顯著水平，N1 次之。氮素農(nóng)學效率N3 處理最高，達到12.98。氮素利用率N3 處理最高，與N2 相比，提高了7.88 個百分點。氮素吸收利用率N3 處理最高，表現(xiàn)為N3＞N2＞N1，N3 和N2 與N1 處理間的差異達到顯著水平。由此可見，基肥和穗肥的比例為7：3 時可以提高氮素農(nóng)學效率、氮肥利用率和氮素吸收利用率，而穗肥中速效肥和緩釋肥比例為2：1 時，可進一步提高氮素農(nóng)學效率、氮肥利用率和氮素吸收利用率，從而達到高產(chǎn)高效的目的。

表5 不同氮肥處理對水稻氮素利用特征的影響

3 結論與討論

在水稻生長發(fā)育后期施用穗肥和粒肥，可以使植株的成穗率得到提高，在保證有效穗數(shù)不變的前提下，在水稻抽穗期開始的時候分別施用一定量的穗肥和粒肥，可以使產(chǎn)量在一定范圍內得到有效的提高[5]。在水稻生長發(fā)育后期施用穗肥且適當提高穗肥在總施肥量中所占的比例，可以在不增加氮肥施用量甚至減少氮肥施用量的條件下，提高產(chǎn)量和植株對氮肥的吸收和利用[6]。試驗N2 和N3 處理中，穗肥均占30%，與其它處理相比，水稻成熟期的干物質量，氮素積累量和產(chǎn)量均有提高，且差異顯著，這與之前的研究結果一致。

緩控釋氮肥與速效氮肥配施一次性施肥可以有效降低稻田氨揮發(fā)損失，同時提升氮肥表觀利用率和偏生產(chǎn)力，且能在施氮量較低的情況下獲得較高產(chǎn)量[7]。適當比例的尿素與緩釋肥配施能夠顯著提高水稻籽粒中氮素的積累量[8]。試驗N3 處理的穗肥中速效肥和緩釋肥的比例為2：1，與其它處理相比，產(chǎn)量與氮肥利用率均為最高，達到9.74 t·hm-2和18.75%，與穗肥全部為速效肥的N2 處理相比，產(chǎn)量和氮肥利用率提高了1.35%和7.88%，說明在穗肥中加入一定比例的緩釋肥，可以延長抽穗期到成熟期的氮肥供應周期，提高抽穗期到成熟期的氮肥吸收量，提高氮肥利用率，增加產(chǎn)量。

采用70%緩釋肥做基肥+20%尿素和10%緩釋肥做穗肥可以在一定程度上提高水稻成熟期的干物質量、氮積累量和氮肥利用率，從而提高產(chǎn)量，達到高產(chǎn)高效的目的。試驗穗肥中速效肥和緩釋肥的比例只有一種，所以對于穗肥中速效肥和緩釋肥的最佳比例有待進一步探究。