重要水稻精确施氮量验证与氮素利用效率研究

kg/ hm2, 每生产 100 kg 稻谷所需的吸氮量高产区为 2. 10 kg, 空白区 1. 60 kg, 氮肥当季利用率 40% 的生 产条件, 依据作物施肥量公式: 总施氮量= ( 目标产 量 基础地力产量) ∀ 100 kg 稻谷吸氮量/ 肥料当季 利用率, 计算出目标产量 10 500 kg/ hm2 所需总施 氮量为 311. 25 kg/ hm2( CK) , 基蘖肥与穗粒肥配比 为5. 5!4. 5。基蘖肥按 8!2 分别于移栽前 3 d、移栽 后 7 d 施, 穗肥分倒 4、倒 2 叶等量施用。试验共设 计 8 个处理( 表 1) , 小区面积 6 m ∀ 5 m, 重复 3 次, 随机区组排列。5 月 5 日播种, 肥床旱育, 6 月 16 日 移栽, 移栽叶龄 7. 2 叶, 单株带蘖 1. 6 个, 栽插规格 为 25. 0 cm ∀ 13. 33 cm , 双本栽 插。小区用薄膜包 埂, 单独灌排, 其他管理方法与大田相同。氮肥为尿 素, 磷肥( P2O5) 、钾肥( K 2O) 各 150 kg/ hm2。
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2. 2. 2 不同施氮量处理的总吸氮量 各处理一生 总吸氮量见表 3。用处理 8( 不施氮肥) 的总吸氮量 表示该田块土壤供氮量, 本试验中, 土壤基础地力产 量为 6 733. 50 kg / hm2, 供氮量为 111. 15 kg/ hm2, 这比试验估算值高 15. 15 kg/ hm2。施氮区总 吸氮 量随氮肥用量的增加而上升, 除成熟阶段吸氮量受 穗肥与基蘖肥互作效应影响外, 其他各生育阶段吸 氮量随施氮量的增加而增多( 处理 6、7 除外) 。处理 5施 氮 量最 高( 404. 55 kg/ hm2 ) , 吸氮 总量 231. 0 kg/ hm2, 产量 9 907. 50 kg/ hm2, 而实现目标产量的 处理 2 吸氮总量为 222. 30 kg / hm2, 说明吸 氮量并 不随产量的增加而增加。
357. 90
196. 80
404. 55
222. 45
171. 15 140. 10
171.wk.baidu.com15 0
0
0
穗肥用量 ( kg/ hm2)
97. 95 119. 10 140. 10 161. 10 182. 10
0 140. 10
0
1. 3 测定项目与方法 1. 3. 1 叶龄 于 4 叶期开始标记, 直至抽穗。 1. 3. 2 茎蘖动态 每小区定两点, 每点 10 穴, 移栽
CK- 30% CK- 15%
CK
CK+ 15% CK+ 30% 只施基蘖肥 只施穗肥
空白
207. 45 222. 30 224. 10 225. 90 231. 00 175. 50 174. 60 111. 15
秧苗 吸氮量 ( kg/ hm2)
1. 50 1. 50 1. 50
1. 50 1. 50 1. 50 1. 50 1. 50
14. 89 16. 14 17. 56 10. 04 14. 26
57. 60 60. 30 44. 40 24. 75 27. 45
25. 50 26. 10 25. 31 14. 20 24. 73
93. 30 97. 35 69. 15 88. 20 52. 80
41. 32 42. 17 39. 42 50. 48 47. 57
2 结果与分析
2. 1 不同施氮量处理对水稻产量及其构成因素的 影响 2. 1. 1 不同施氮量对产量的影响 成熟期测产和 实收表明( 表 2) , 8 个处理中以处理 2( CK 15% ) 产 量最高, 达 10 536. 0 kg/ hm2, 实现了目标产量。各 处理产量差异均呈极显著水平。各处理产量从高到 低顺序为 CK 15% 、CK、CK 30% 、CK+ 15% 、CK+
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江苏农业科学 2004 年第 5 期
后每 7 d 查一次, 于移 栽期、N n 期、拔节 期、抽 穗 期、成熟期各查 100 穴。 1. 3. 3 干物重和植株含氮量 在水稻各主要生育 期, 每小区取 2 穴代表性植株, 分叶、茎鞘和穗, 烘干 称重, 并测植株各部器官的含氮率。 1. 3. 4 土壤速效氮 在水稻各主要生育期, 每小区 5 点取耕作层( 0~ 20 cm) 土样, 风干混匀, 用碱解扩 散法测定。 1. 3. 5 产量 成熟后测定产量构成因素和实产。
表 3 不同施氮量处理对水稻不同生育阶段吸氮量及其比例的影响
占总吸 氮量 (%)
0. 72 0. 67 0. 67
移栽至 N n 期吸氮量 ( kg/ hm2)
26. 55 30. 60 31. 20
占总吸 氮量 (%)
12. 77 13. 78 13. 91
N n 至拔节 期吸氮量 ( kg/ hm2) 46. 05 53. 85 55. 50
摘要: 以中粳武育粳 3 号为材料, 研究不同施氮量对稻株吸 收和产量形成的影响, 并对公 式计算的 总施氮量 进行验证, 结果表明, 植株吸氮量随着施氮量的增加而 增加, 氮肥当季利用率有一个适宜值, 应用斯坦福公式能较 正确计算施氮量。在本试验获得 10 500 kg / hm2 产量条件 下, 每 100 kg 稻谷 吸氮量为 2. 11 kg, 氮肥当 季利用率 为 42. 0% 。
文章编号: 1002 1302( 2004) 05 0017 03
江苏农业科学 2004 年第 5 期
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水稻精确施氮量验证与氮素利用效率研究
何 高1, 周大川1, 孙长锋1, 李 成1, 顾金銮1, 李 斌1, 孙雨红1, 单爱容2
( 1. 江苏省建湖县农业技术推广服务中心, 江苏建湖 224700; 2. 江苏省建湖县近湖镇农业中心, 江苏建湖 224700)
2. 3 不同施氮量处理的氮肥吸收利用状况 2. 3. 1 不同施氮量处理的 100 kg 稻谷吸氮量 从 表 4 可以看出, 处理 8( 不施氮肥) 100 kg 稻谷吸氮 量为 1. 65 kg, 与估算值 1. 60 kg 较为接近, 说明在 一定基础地力产量范围内, 同一品种在相同土壤类 型下, 100 kg 稻谷吸氮量是一个比 较稳定的数值。 施氮区 100 kg 稻谷吸氮量随着总施氮量的增加而 上升( 处理 6、7 除外) , 最高的为处理 5, 达 2. 33 kg, 但产量仅为 9 907. 50 kg/ hm2, 说明 100 kg 稻谷吸 氮量达到这一数值时不太经济。实现目标产量的处
关键词: 水稻; 不同施氮量; 100 kg 稻谷吸氮量; 氮肥当季利用率 中图分类号: S511 062 文献标识码: A
氮素肥料用量及运筹对水稻产量的影响至关重 要。大面积生产上多数农户凭经验施肥, 氮素施用 量普遍偏高, 结果往往达不到预期的产量, 还造成大 量肥料流失, 使肥料利用率降低, 环境遭到污染。因 此, 研究水稻的施氮量及其运筹方式, 对降低生产成 本, 改善生态环境, 提高肥料利用率, 实现水稻优质、 高产、高效具有重要意义。
氮量比例 60% 左右, 非常吻合。 表 3 还表明, 移栽至 N n 期在只施基蘖肥处理
中吸氮量比例最高, 为 17. 56% , 比只施穗肥高 7. 52 个百分点。拔节至抽穗期, 在只施穗肥处理中吸氮 量比例最高, 为 50. 48% , 比只施基蘖肥高 11. 06 个 百分点。
处理
总吸氮量 ( kg/ hm2)
实际产量 ( kg/ hm2)
10 216. 50C 10 536. 00A 10 282. 50B 10 030. 50D
9 907. 50E 9 289. 50F 9 141. 00G 6 733. 50H
30% 、只施基蘖肥和只施穗肥, 不施氮肥( 空白区) 产 量最低。 2. 1. 2 不同施氮量对产量构成因素的影响 表 2 表明, 同样的施肥时期和施肥比例下, 随着施氮量的 增加, 每公顷有效穗数呈增加趋势, 成穗率和每穗粒 数呈下降趋势。施氮量少的千粒重较高, 可能是因 为随着施氮量增加, 茎鞘贮藏物质运转率下降, 从而 导致结实率和千粒重下降。 2. 2 不同施氮量处理的吸氮特性 2. 2. 1 不同施氮量处理对不同生育阶段吸氮量比 例的影响 表 3 表明, 施氮区处理( 处理 6、7 除外) , 移栽至 N n 期、N n 至拔节期吸氮量占总吸氮量比 例随着氮肥用量的增加而增加, 抽穗至成熟期则相
表 2 不同施氮量处理对产量及其构成的影响
处理
总施氮量 ( kg/ hm2)
穗数 ( 万/ hm2)
成穗率 (%)
总粒数 ( 粒/ 穗)
实粒数 ( 粒/ 穗)
结实率 (%)
CK- 30%
217. 80
378. 30
82. 64
108. 76
100. 70
92. 59
CK- 15%
264. 60
383. 40
本试验 通过 对中粳 武育粳 3 号 在地力 6 000 kg/ hm2的情况下, 设计目标产量为 10 500 kg/ hm2 时按斯坦福方程理论公式计算 出水稻一生总 施氮 量, 以基蘖肥与穗肥为 5. 5!4. 5 的配比, 确定基蘖肥 用氮量, 以此为标准, 设置一定的增减总施氮量处理 和空白( 一生不施氮肥) 处理, 旨在验证标准施氮量 的准确性, 为精确施氮提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1. 1 试验时间、地点和材料 试验于 2001~ 2002 年在江苏省建湖县上冈镇
黎明村农田进行, 前茬小麦, 2002 年土壤全 氮含量 0. 115% , 碱解氮 81. 4 mg/ kg, 速效磷 20. 7 mg/ kg, 速效钾 111. 7 mg / kg , 水稻供试品种为武育粳 3 号。 1. 2 试验设计
根据 2001 年不施肥( 基础地力) 稻谷产量 6 000
收稿日期: 2004 05 10 基金项目: 江苏省农业 三项工程 项目。 作者简介: 何 高( 1963- ) , 男, 江苏建 湖人, 高级 农艺师, 主 要从事
农业技术推广工作。E mail: jssun cf@ sohu. com。
81. 92
114. 85
104. 10
90. 64
CK
311. 25
397. 65
79. 35
109. 80
98. 00
89. 25
CK+ 15%
357. 90
404. 70
77. 22
109. 27
94. 77
86. 73
CK+ 30%
404. 55
411. 60
75. 18
110. 85
只施基蘖肥 171. 15
372. 75
75. 47
102. 88
只施穗肥
140. 10
281. 10
86. 53
131. 06
空白
0
235. 50
85. 28
107. 72
注: 实际产量 栏后不同大写字母表示差异极显著( P< 0 01) 。
93. 60 95. 78 115. 20 101. 90
84. 26 93. 10 87. 90 94. 60
千粒重 ( g)
26. 90 26. 50 26. 30 26. 00 25. 80 26. 10 28. 10 28. 20
理论产量 ( kg/ hm2)
10 247. 55 10 576. 65 10 248. 00 9 971. 85
9 939. 60 9 318. 15 9 099. 60 6 769. 50
抽穗至成熟 期吸氮量 ( kg/ hm2) 45. 30 46. 65 45. 75
39. 90 34. 80 29. 55 42. 60 13. 50
占总吸 氮量 (%)
21. 81 20. 98 20. 41
17. 63 15. 10 16. 86 24. 42 12. 09
何 高等: 水稻精确施氮量验证与氮素利用效率研究
表 1 各处理肥料运筹情况
处理号
处理
1
CK- 30%
2
CK- 15%
3
CK
4
CK+ 15%
5
CK+ 30%
6
只施基蘖肥
7
只施穗肥
8 不施氮肥( 空白)
总施氮量 基蘖肥用量 ( kg/ hm2) ( kg/ hm 2)
217. 80
119. 85
264. 60
145. 50
311. 25
171. 15
反。不同施氮量处理各生长阶段中拔节至抽穗期植
株吸氮量占总吸氮量的比例最大, 在只施穗肥处理 中比例最高, 达 50. 48% 。处理 2 拔节至抽穗期氮 素吸收量占总吸氮量的比例为 40. 35% , 不是最高, 但该处理各生育阶段吸肥较为均衡, 在抽穗至成熟 阶段仍吸收了 46. 65 kg/ hm2 纯氮, 故实现了目标产 量。这和高产栽培拔节至成熟期植株吸氮量占总吸
占总吸 氮量 (%)
22. 18 24. 22 24. 79
拔节至抽穗 期吸氮量 ( kg/ hm 2) 88. 20 89. 70 90. 15
占总吸 氮量 (%)
42. 52 40. 35 40. 22
0. 66 0. 49 0. 85 0. 86 1. 35
33. 60 37. 20 30. 75 17. 55 15. 75