水氮组合模式对双季稻氮肥利用效率的影响

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1、水氮组合模式对双季稻氮肥利用效率的影响傅志强，龙攀，刘依依，谢天洋，钟娟，龙文飞（湖南农业大学农学院，长沙410128）摘要：为给双季稻水肥高效利用调控技术提供支撑，采用水肥耦合方式，设置间歇灌溉和淹水灌溉2种灌溉方式，高氮、中氮、低氮和不施氮4种施肥方式，开展大田试验研究不同水氮组合对双季稻氮积累量和氮肥利用效率的影响。结果表明，淹水灌溉下，以施高氮处理的植株氮积累量最高，早稻分别比施中氮、低氮和不施氮高20.8%、22.7%和59.4%，晚稻分别高出13.9%、27.0%、58.6%；间歇灌

2、溉下，早稻以施中氮处理的植株氮积累量最高，分别比施高氮、低氮和不施氮高5.2%、15.8%和59.5%，晚稻以施高氮处理最高，依次比施中氮、低氮和不施氮高1.9%、15.4%、56.3%。水稻植株氮积累量总体随着施氮量的增加而增加。同一灌溉条件下，氮素农学利用率、氮素干物质生产率、氮素稻谷生产率、氮素偏生产力和氮素生理利用率均随施氮量的增加而减少；相同施氮水平下，间歇灌溉的水稻植株氮积累量、氮素农学利用率、氮素生理利用率均要高于淹水灌溉。间歇灌溉有利于提高氮素利用率，促进双季稻节水节肥生产。.j

3、yqkail：[email protected]。收稿日期：2014-08-25，修回日期：2014-10-23。0引言水分利用率低下是当前农业生产面临的重大问题。目前中国灌溉水利用率为30%~40%，作物水分生产效率不足1.0kg/m3[1-2]。水稻是中国最主要的粮食作物之一，也是耗水量最多的作物，其灌溉用水量占农业总用水量的65%以上[3]。提高水稻尤其是双季稻的水分利用效率是节水农业的重要组成部分。另外，氮肥利用率低也是当前作物生产中的突出问题。据统计，目前中国水稻氮肥吸收利用

4、率介于30%~35%，氮肥农学利用率为15~20kg/kg，低于世界平均水平[4]。传统的“大水大肥”管理模式不仅造成水肥资源利用率低，生产成本高，而且引起一系列环境污染问题。因此提高水稻水分和肥料利用率，发展节水节肥农业，成为中国农业可持续发展的重大课题。在农田生态系统中，水肥之间、肥肥之间以及作物与水肥间存在相互促进又相互制约的动态平衡关系。合理的施肥措施必须与水分管理相结合，才能发挥最大的增产效果。近年来，针对区域降雨分布不均导致水稻季节性干旱而严重减产的实际情况，越来越多的研究旨在探讨节

5、水灌溉对水稻生长发育及产量形成的影响[5-7]。有关水稻生产中肥料利用率的提高、面源污染防控等方面的研究也见诸报道,殷春渊等[8]研究表明，高产基因型的水稻在各个生育阶段的氮素积累量及氮素利用效率均较低产基因型的水稻高。刘立军等[9]同样有研究表明实地氮肥管理(SSNM)的氮肥利用效率较常规施肥方法(FFP)提高了31.4%~56.8%和143.6%~166.0%，同时根系活力、水稻根系重量及各种酶的活性均高于FFP。但已有研究中单纯针对水稻节水或节肥生产的较多，针对南方双季稻既节水又节肥生产的

6、较少。基于此，笔者综合水和氮肥2个因素进行试验设计，构建不同水肥组合模式，探讨各组合模式对水稻生长与产量的协同激励作用，以期为南方双季稻水肥高效利用调控技术与水肥一体化管理技术的更进一步研究提供重要依据。1材料与方法1.1试验地概述试验于2012年在湖南长沙县干杉镇干杉村上大屋组试验基地(28°08′18″E，113°12′0″N)进行，该地海拔42m，年平均温度为17.1℃，年降水量1500mm，年≥10℃积温5300~6500℃，为湖南典型的双季稻生产区。稻田土壤类型为第四纪红壤发育而成的红

7、黄泥土。供试土壤理化性状为pH6.1，有机碳15.37g/kg，全氮1.55g/kg，碱解氮147mg/kg，有效磷7.1mg/kg，速效钾54mg/kg。1.2试验设计早稻品种为‘株两优90’，晚稻为‘岳优9113’。试验设置灌溉方式(PE)：单位面积植株干物质积累量与单位面积植株氮积累量的比值；（3）氮素稻谷生产效率(Ngrainproductionefficiency，NGPE)：单位面积籽粒产量与单位面积植株氮积累量之比；（4）氮素农学利用率(kg/kg)(Nagronomiceffic

8、iency，NAE)=（施氮区产量-无氮区产量）/施氮量；（5）氮素吸收利用率(Nrecoveryefficiency，NRE)=[(施氮区植株氮素积累量-无氮区植株氮素积累量)/施氮量]×100%；（6）氮素偏生产力(kg/kg)(Npartialfactorproductivity，NPF)=施氮区产量/施氮量。（7）氮素生理利用率(kg/kg)(Nphysiologicalefficiency，NPE)=（施氮区产量-空白区产量）（/施氮区地上部分含氮量-空白区地上部分含氮量）；（8）形成