水稻定量栽培精确施用氮肥降耗增效研究

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实现水稻生育模式化、诊断指标化、技术规范化，使水稻群体按预定的目标发展，达到高产更高产是水稻栽培的关键；而氮肥是水稻生长必需的重要营养元素,氮肥的用量直接影响着水稻的产量和品质同时也影响着生态环境。在水稻生产中，氮肥施用不合理的现象常有发生，从而使大量肥料被浪费损失，污染环境，影响食品安全。围绕水稻生产中优质、高产、高效、生态的要求，进行了水稻精确施氮试验研究。旨在获取水稻精确施氮的各项技术参数，合理施用氮肥，为形成水稻精确施肥技术体系，指导水稻氮肥的科学使用节约成本降低能耗，实现低碳环保提供依据。

一、材料与方法

1、试验材料

试验土壤为邳州市面积较大的潮土土类。成土母质为黄泛冲积物和湖积淀积物。供试水稻品种为徐稻4号、二优042、二优118。试验用肥料，氮肥为尿素、磷肥为过磷酸钙、钾肥为氯化钾。试验地点分布在邳州主要水稻产区见表一。

2、处理设计

试验分别在三个土壤类型的高、中、低三种肥力水平上设精确施肥区、无氮区、常规施肥三个处理。砂姜黑土低肥田，目标产量600kg，0.067hm2（每亩）施氮量16kg。设两个试验点。轻盐碱土中肥田，目标产量650kg，0.067hm2（每亩）施氮量17.5kg，设两个试验点，两合土高肥田，目标产量700kg，0.067hm2（每亩）施氮量18kg，设两个试验点，每个试验点统一底施磷、钾肥。中低肥田0.067hm2（每亩）施磷肥（P2O5）5kg，钾肥（K2O）9kg，高肥田0.067hm2（每亩）施磷（P2O5）肥6kg，钾（K2O）10kg，氮肥的运筹比例基蘖肥与穗肥比例为5：5，拔节孕穗肥分两次施用，分别在倒4.0叶和倒2.0叶施用。试验小区面积67m2（0.1亩地），田间随机排列。

3、考查项目

在水稻成熟收割时，考查各处理小区水稻的产量性状，实收小区产量，取样分析稻草与稻谷的N、P2O5、K2O量。

二、结果与分析

1、水稻精确施肥无氮产量情况

本试验研究的无氮地力产量以水稻生长过程中不施氮肥，而磷钾肥用量完全满足生长的水稻产量水平，现将水稻精确施肥试验前后无氮区的产量情况进行比较。如表2。

由表2可以看出高肥田碾庄、宿山两个试验点、试验前土壤基础地力产量410kg/0.067hm2（每亩），本年度试验无氮区的产量在407～426kg/0.067hm2（每亩）之间，平均产量为416.6kg/0.067hm2（每亩），实产吻合率98.4%，中肥田新河、车夫山两个试验点，试验前土壤基础地力产量375kg/0.067hm2（每亩），本年度试验无氮区产量在372～385kg/0.067hm2（每亩）之间，平均为378kg/0.067hm2（每亩），实产吻合率99.2%。低肥田邢楼、土山两个试验点，试验前土壤基础地力产量340kg/0.067hm2（每亩），本年度试验无氮区产量在314～331kg/0.067hm2（每亩）之间，平均产量为322kg/0.067hm2（每亩），实产吻合率94.8%试验实际产量与土壤基础地力产量基本吻合。

2、精确施肥（氮肥）对水稻产量的影响

从表3，可看出6个试验点的设计基本上达到了预期的目的，基本上符合设定要求。实现水稻600～700k量水平。应用精确施肥方法原理，可节省氮肥2.7～5kg。精确施肥区和常规施肥区在施氮量基本相同的情况下，而实际产量相差40～60kg，精确施肥区和常规施肥区在实际产量基本相同的情况下，0.067hm2（每亩）可节省氮肥4kg。说明精确施肥可提高氮肥利用率，避免和减少氮肥的流失和浪费。

3、百公斤籽粒吸氮量及氮肥当季利用率

根据精确施肥6个试验点的试验结果可看出（见表5）百公斤籽粒吸氮量都大于2.05，最高达到2.5，平均为2.25，对于产量在600公斤左右的田块，其百公斤籽粒吸氮量在2.1～2.13之间，产量在650kg左右的田块，百公斤籽粒吸氮量在2.32～2.37之间，产量在700公斤左右的田块，百公斤籽粒吸氮量在2.42～2.47之间，产量越高，百公斤籽粒吸氮量越高。而对于无氮区，百公斤籽粒吸氮量在1.74～1.82之间，平均为1.78。氮肥利用率在不同肥力水平的土壤上由于基础供氮量、投肥比例及栽培方法差异，表现为利用率水平不同（见表6）。据精确施肥6个试验点结果可以看出，6个试验点氮肥利用率有5个试验点超过40% 以上。在0.067hm2（每亩）产600kg左右的田块，施氮量平均为16kg，氮肥利用率平均为41.1%，比常规施肥区的33.9%，高7.2%。0.067hm2（每亩）产650kg左右的田块，施氮量平均为17.5kg，氮肥利用率为43.5%，比常规施肥区的34.1%，高9.4%。0.067hm2（每亩）产700kg左右的田块，施氮量平均为18kg，氮肥利用率平均为44%，比常规施肥区的36.9%，高7.1%。分别比方案设定的40%高1.0%、3.5%和4%。

4、肥料运筹与茎蘖动态及产量构成

（1）基蘖肥投入比例。按本试验要求，精确施肥区基蘖肥与穗肥施用比例，因水稻品种不同而异，若采用粳稻，以5：5的比例为宜。这种施肥比例可使水稻前期生长稳健，减少无效分蘖，病虫害发生比较轻。氮肥50%作穗肥，对于争大穗，提高结实率，增加千粒重具有重要作用。据新河镇试验调查，轻盐碱土，土壤基础地力产量459kg，目标产量650kg，0.067hm2（每亩）施氮量17.5kg，0.067hm2（每亩）产649kg，而常规施肥区，0.067hm2（每亩）施氮量21.8kg。基蘖肥与穗比例为7：3。0.067hm2（每亩）产608kg。精确施肥比常规施肥0.067hm2（每亩）增产41kg，增产5.4%，0.067hm2（每亩）节省氮素4.3kg。精确施肥产量结构为：0.067hm2（每亩）有效穗25.4万穗，每穗实粒数102.7粒，结实率3.4%，千粒重25.8克，比常规施肥区0.067hm2（每亩）穗数减少0.4万穗，每穗实粒数增3.2粒，结实率高2.8%，千粒重高0.3克。若选用杂交籼稻，基蘖肥与穗肥比例以6：4为宜，有利于早发，增强抗倒伏能力，后期熟相好、结实率高、穗大产量高。

（2）施肥与分蘖成穗。据邢楼镇试验点调查，由于常规施肥区氮肥用量较多，水稻单株分蘖高于精确施肥区，但烤田后，有效分蘖数接近，说明氮肥多，增加了无效分蘖，分蘖成穗率低7.8%，成熟期推迟了2～3d。在合理氮肥运筹，合理栽插密度的同时，进行科学的水浆管理，即移栽后浅水促蘖，当0.067hm2（每亩）总茎蘖数达到预定穗数的85%左右时，进行烤田控蘖，能较好地控制无效分蘖，提高分蘖成穗率，提高产量。

（3）配套栽培技术。一是合理确定基本苗，适当扩大行距，株行距粳稻品种以13.3×26.7cm（4×8寸）为宜，杂交籼稻以13.3×30.0cm（4×9寸）为宜；二是早烤田，并实行节水灌溉，高峰苗控制在成穗数的1.1～1.3倍；三是穗肥宜提早到倒4叶期开始施用，分两次施为宜。穗肥施用愈迟，肥效愈差，产量愈低。

5、节氮量与降耗的关系

从试验可也得出，在不同的目标产量下精确施氮区氮肥利用率比常规施肥区氮肥利用率提高6.6%～9.5%，精确施用氮肥0.067hm2（每亩）可节约纯氮4.3kg左右,那么邳州市3.48万hm2（52万亩）水稻，可节省纯氮2236t，1t氨气含纯氮0.824t；按照1.97t标煤可合成1t氨气，1t重质燃油可合成1t氨气，1073m3天然气可合成1t氨气的状况;按邳州市种植水稻3.48万hm2（52万亩）面积计算，可减少用煤5346.3t；减少重质燃油2713.4t；减少天然气用量2911719.2 m3。

三、结论与探讨

1、从试验结果分析可以得出水稻氮肥精确施用技术及其相关参数基本符合水稻生产实际，特别在提高氮肥利用率，节省氮肥用量方面，具有非常显著的效果。氮肥利用率提高7%，平均0.067hm2（每亩）可节省氮肥3kg以上，精确施肥技术是实现水稻生产“高产、优质、高效、无公害”的必要措施。

2、形成水稻百公斤籽粒的需氮量，随着施氮量的增加而相应增多，过量施用氮肥秸杆中的氮相应增加。

3、水稻氮肥当季利用率在适宜施氮量时最高，施氮量过多或不足均明显降低。

4、推广水稻精确施肥技术，必须配套应用群体质量栽培技术，实行扩行减苗，科学肥水管理。

5、氮肥利用率的提高，可以有效的较少能源的用量，特别是减少煤、重质燃油、天然气等高碳能源的消耗，从而减低碳的利用，实现低碳经济的可持续发展。

作者简介：李博， 本科学历，土壤肥料专业（农业化学），邳州市农业委员会，高级农艺师，工作近20年来一直从事土壤肥料技术推广与研究工作，先后在国家、省市近50篇，获得省市成果20项。Email: ;