雋英華　宮亮　孫文濤等

摘要：從氮肥高效利用的角度出發(fā)，通過田間試驗研究了不同施氮模式作用下遼南地區(qū)的水稻土壤養(yǎng)分動態(tài)變化特征。結(jié)果表明：與對照相比，施氮明顯提高了耕層土壤的堿解氮含量，并且隨著施氮量增加，耕層土壤的堿解氮含量升高；有效磷含量在拔節(jié)期之前呈增加趨勢，而在拔節(jié)期之后則呈波浪形變化；速效鉀含量先增加后降低；隨著追氮次數(shù)的增加，土壤堿解氮和速效鉀含量均先增加后降低，有效磷含量則呈無規(guī)律性變化；隨著生育期推進(jìn)，土壤堿解氮和速效鉀含量均降低，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。與其他施氮模式相比，3次追肥的施氮模式能夠在整個生育期為水稻提供較充足的有效養(yǎng)分，滿足植株的生理需求。綜合考慮土壤的養(yǎng)分動態(tài)變化特性、產(chǎn)量性狀、產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率等因素，初步篩選出3次追肥為遼南地區(qū)水稻生產(chǎn)中的高效施氮模式。

關(guān)鍵詞：養(yǎng)分釋放；施氮模式；高效施肥

中圖分類號： S158.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0074-03

收稿日期：2013-10-08

基金項目：國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項（編號：20100314-4）；國家科技支撐計劃（編號：2013BAD05B07）；遼寧省重大科技攻關(guān)計劃（編號：2011201029）。

作者簡介：雋英華（1979—），男，山東莒南人，博士，副研究員，主要從事作物營養(yǎng)與土壤氮轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)調(diào)控研究。Tel：（024）31028698；E-mail：juanyong_001@sohu.com。

通信作者：于濤。E-mail：13940000176@163.com。氮是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的養(yǎng)分限制因子，土壤氮損失嚴(yán)重、氮肥利用率低是制約我國發(fā)展高產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)的重要因素之一[1]。由于水稻等禾本科植物自身不具備固氮能力，其生長發(fā)育所需的氮素主要依靠根系從土壤中吸收，但土壤中可利用的氮素又難以滿足其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的需要[2]，因而以施肥的方式補(bǔ)充土壤氮素是作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效措施。但是長期過量施氮會造成土壤中氮素的大量贏余，從而降低氮肥的增產(chǎn)效率和利用率，并給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重威脅[3]。目前世界各國都很重視提高氮肥利用率的研究[4-6]，并且研究發(fā)現(xiàn)，氮肥施用方式對氮肥利用率的影響較大[7]。不同施氮模式在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所起的作用存在差異，不同的養(yǎng)分釋放特性會造成土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力的變化，同時也會影響作物對養(yǎng)分的吸收。目前，關(guān)于施氮模式的研究大多集中在施肥期和施用量對作物產(chǎn)量及氮肥利用率的影響方面[8-10]，而在施氮模式作用下的水稻土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力方面鮮有報道。本試驗在遼南地區(qū)的水稻種植地中實施了不同的施氮模式，并研究了土壤養(yǎng)分的動態(tài)變化特性，以期為該地區(qū)水稻生產(chǎn)中的合理施氮和提高氮肥利用率提供數(shù)據(jù)支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

水稻供試品種為港源4115雜交稻。試驗在遼寧省瓦房店市仙浴灣鎮(zhèn)進(jìn)行，該地區(qū)屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫9.3 ℃，無霜期165～185 d，年平均降水量580～750 mm。供試土壤為水稻土，耕層土壤（0～20 cm）的理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)12.62 g/kg，全氮0.71 g/kg，有效磷（P2O5） 14.36 mg/kg，速效鉀（K2O）157.53 mg/kg，pH值8.30。

1.2試驗設(shè)計

2結(jié)果與分析

2.1不同施氮模式作用下的土壤養(yǎng)分變化行為

由圖1可見，土壤堿解氮含量的動態(tài)變化受施氮量和追氮次數(shù)的雙重制約，與不施氮相比，施氮明顯提高了整個生育期內(nèi)土壤堿解氮含量，增加幅度為5.33%～73.62%。隨著施氮量增加，堿解氮含量顯著增加，說明通過增加氮肥用量可提高土壤堿解氮含量。隨著生育期推進(jìn)，土壤堿解氮含量呈下降趨勢，以分蘗期含量最高，到乳熟期達(dá)到較低水平。在分蘗期，N210 3次追肥和N210 1次基施處理的土壤堿解氮含量分別為164.1、116.6 mg/kg，較不施氮處理分別增加48.24%、5.33%。隨著追氮次數(shù)增加，土壤堿解氮含量先增加后降低再增加，以3次追肥處理的最高，其變化范圍為121.3～1641 mg/kg。隨著追氮次數(shù)增加，土壤堿解氮含量下降幅度隨生育期的推進(jìn)逐漸降低，以N210 1次追肥處理的下降幅度最大，到孕穗期下降了36.7%，其次為N210 2次追肥處理的20.0%和N210 3次追肥的13.5%。表明減少基肥施入量，適當(dāng)增加追氮次數(shù)可以顯著提高生育后期土壤堿解氮含量。

由圖2可見，土壤有效磷含量的動態(tài)變化受施氮量和追氮次數(shù)的雙重制約，隨著施氮量增加，土壤有效磷含量在拔節(jié)期以前逐漸增加，而在拔節(jié)期以后呈波浪形變化?？傮w比較不同施氮水平下的土壤有效磷含量，以施氮量 255 kg/hm2 時土壤有效磷含量較高，且在整個生育期內(nèi)均保持基本穩(wěn)定，僅到成熟期略有下降，表明適當(dāng)提高氮肥施用量可顯著增加土壤有效磷含量。隨著生育期推進(jìn)，對照、N210 1次追肥、N165 2次追肥和N210 2次追肥處理的土壤有效磷含量均呈雙峰曲線變化，峰值分別在拔節(jié)期和乳熟-成熟期；而N255 2次追肥、N210 3次追肥和N210 1次基施處理均逐漸降低。隨著追氮次數(shù)增加，土壤有效磷含量在分蘗期和孕穗期增加，在拔節(jié)期和成熟期先增加后降低，而在乳熟期則先降低后增加，表明單獨增加追氮次數(shù)對土壤有效磷含量影響呈無規(guī)律性變化。

由圖3可見，土壤速效鉀含量的動態(tài)變化受施氮量和追氮次數(shù)的雙重制約，隨著施氮量增加，土壤速效鉀含量先增加后降低，當(dāng)施氮量為210 kg/hm2時達(dá)到最大；之后進(jìn)一步增加施氮量，土壤速效鉀含量變化不大，甚至降低，表明適當(dāng)增加氮肥用量可以提高水稻土壤速效鉀含量。隨著生育期推進(jìn)，土壤速效鉀含量呈現(xiàn)先緩慢下降后迅速下降的變化趨勢，直至成熟期達(dá)到最小值。隨著追氮次數(shù)增加，土壤速效鉀含量先增加后減小，以2次追氮處理的土壤速效鉀含量最高，表明適當(dāng)增加追肥次數(shù)可以有效提高土壤速效鉀含量。

2.2不同施氮模式作用下的水稻產(chǎn)量性狀及經(jīng)濟(jì)效益

從表2可見，與對照相比，施氮處理明顯增加了水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、 千粒重和籽粒產(chǎn)量。比較對照、N165二次追肥、N210二次追肥、N255二次追肥可知，隨著施氮量增加，水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、千粒重及籽粒產(chǎn)量均有增加。在施氮量相同的情況下，基肥比例最高的N210 1次追肥處理，其千粒重高于N210 2次追肥處理，說明水稻千粒重隨基肥比例提高而增加。N210 3次追肥處理的株高、穗長、千粒重及籽粒產(chǎn)量均明顯高于其他大部分處理，說明提高中后期施氮比例有助于改善水稻產(chǎn)量性狀及提高產(chǎn)量。從產(chǎn)投比和氮肥農(nóng)學(xué)效率的角度看，以N210 3次追肥處理的最高，其次為N210 1次基施處理。這是因為，常規(guī)的施肥方法（基肥、分蘗肥、穗肥）由于前期施肥量較大，在滿足水稻對養(yǎng)分需求的同時也引起了氮素的大量損失，而在生育后期不能提供給水稻充足的養(yǎng)分，限制了籽粒的形成與累積；1次基施施氮方法由于氮肥的深施而減輕了外界因素的不利影響，降低了氮肥損失，延長了對水稻養(yǎng)分的持續(xù)供給能力；3次追肥施氮方法（分蘗肥、穗肥、粒肥）由于增加了追肥次數(shù)，同樣也滿足了水稻生長發(fā)育對養(yǎng)分氮的需求。

3結(jié)論

研究表明，施氮量只對水稻不同生育期的土壤養(yǎng)分含量有影響，而施氮模式則對土壤養(yǎng)分的變化趨勢影響較大。土壤養(yǎng)分的動態(tài)特性是土壤、肥料、植株、環(huán)境等多因子綜合作用的結(jié)果。隨著施氮量增加，土壤堿解氮含量增加；有效磷含量在拔節(jié)期以前增加，而在拔節(jié)期以后則呈波浪形變化；速效鉀含量先增加后降低。隨著追氮次數(shù)增加，土壤堿解氮和速效鉀含量均先增加后降低，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。隨著生育期推進(jìn)，土壤堿解氮和速效鉀含量總體均呈降低趨勢，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。綜合考慮土壤養(yǎng)分動態(tài)特征、產(chǎn)量性狀、產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率等因素，初步證實3次追肥（基肥、分蘗肥、穗肥、粒肥）的施氮方法優(yōu)勢較大。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉益仁，李想，郁潔，等. 有機(jī)無機(jī)肥配施提高麥-稻輪作系統(tǒng)中水稻氮肥利用率的機(jī)制[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2012，23（1）：81-86.

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[11]魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2000：194-195.

[12]呂麗華，陶洪斌，王璞，等. 施氮量對夏玉米碳、氮代謝和氮利用效率的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2008，14（4）：630-637.

2.2不同施氮模式作用下的水稻產(chǎn)量性狀及經(jīng)濟(jì)效益

從表2可見，與對照相比，施氮處理明顯增加了水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、 千粒重和籽粒產(chǎn)量。比較對照、N165二次追肥、N210二次追肥、N255二次追肥可知，隨著施氮量增加，水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、千粒重及籽粒產(chǎn)量均有增加。在施氮量相同的情況下，基肥比例最高的N210 1次追肥處理，其千粒重高于N210 2次追肥處理，說明水稻千粒重隨基肥比例提高而增加。N210 3次追肥處理的株高、穗長、千粒重及籽粒產(chǎn)量均明顯高于其他大部分處理，說明提高中后期施氮比例有助于改善水稻產(chǎn)量性狀及提高產(chǎn)量。從產(chǎn)投比和氮肥農(nóng)學(xué)效率的角度看，以N210 3次追肥處理的最高，其次為N210 1次基施處理。這是因為，常規(guī)的施肥方法（基肥、分蘗肥、穗肥）由于前期施肥量較大，在滿足水稻對養(yǎng)分需求的同時也引起了氮素的大量損失，而在生育后期不能提供給水稻充足的養(yǎng)分，限制了籽粒的形成與累積；1次基施施氮方法由于氮肥的深施而減輕了外界因素的不利影響，降低了氮肥損失，延長了對水稻養(yǎng)分的持續(xù)供給能力；3次追肥施氮方法（分蘗肥、穗肥、粒肥）由于增加了追肥次數(shù)，同樣也滿足了水稻生長發(fā)育對養(yǎng)分氮的需求。

3結(jié)論

研究表明，施氮量只對水稻不同生育期的土壤養(yǎng)分含量有影響，而施氮模式則對土壤養(yǎng)分的變化趨勢影響較大。土壤養(yǎng)分的動態(tài)特性是土壤、肥料、植株、環(huán)境等多因子綜合作用的結(jié)果。隨著施氮量增加，土壤堿解氮含量增加；有效磷含量在拔節(jié)期以前增加，而在拔節(jié)期以后則呈波浪形變化；速效鉀含量先增加后降低。隨著追氮次數(shù)增加，土壤堿解氮和速效鉀含量均先增加后降低，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。隨著生育期推進(jìn)，土壤堿解氮和速效鉀含量總體均呈降低趨勢，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。綜合考慮土壤養(yǎng)分動態(tài)特征、產(chǎn)量性狀、產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率等因素，初步證實3次追肥（基肥、分蘗肥、穗肥、粒肥）的施氮方法優(yōu)勢較大。

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2.2不同施氮模式作用下的水稻產(chǎn)量性狀及經(jīng)濟(jì)效益

從表2可見，與對照相比，施氮處理明顯增加了水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、 千粒重和籽粒產(chǎn)量。比較對照、N165二次追肥、N210二次追肥、N255二次追肥可知，隨著施氮量增加，水稻穗長、株高、穗粒數(shù)、千粒重及籽粒產(chǎn)量均有增加。在施氮量相同的情況下，基肥比例最高的N210 1次追肥處理，其千粒重高于N210 2次追肥處理，說明水稻千粒重隨基肥比例提高而增加。N210 3次追肥處理的株高、穗長、千粒重及籽粒產(chǎn)量均明顯高于其他大部分處理，說明提高中后期施氮比例有助于改善水稻產(chǎn)量性狀及提高產(chǎn)量。從產(chǎn)投比和氮肥農(nóng)學(xué)效率的角度看，以N210 3次追肥處理的最高，其次為N210 1次基施處理。這是因為，常規(guī)的施肥方法（基肥、分蘗肥、穗肥）由于前期施肥量較大，在滿足水稻對養(yǎng)分需求的同時也引起了氮素的大量損失，而在生育后期不能提供給水稻充足的養(yǎng)分，限制了籽粒的形成與累積；1次基施施氮方法由于氮肥的深施而減輕了外界因素的不利影響，降低了氮肥損失，延長了對水稻養(yǎng)分的持續(xù)供給能力；3次追肥施氮方法（分蘗肥、穗肥、粒肥）由于增加了追肥次數(shù)，同樣也滿足了水稻生長發(fā)育對養(yǎng)分氮的需求。

3結(jié)論

研究表明，施氮量只對水稻不同生育期的土壤養(yǎng)分含量有影響，而施氮模式則對土壤養(yǎng)分的變化趨勢影響較大。土壤養(yǎng)分的動態(tài)特性是土壤、肥料、植株、環(huán)境等多因子綜合作用的結(jié)果。隨著施氮量增加，土壤堿解氮含量增加；有效磷含量在拔節(jié)期以前增加，而在拔節(jié)期以后則呈波浪形變化；速效鉀含量先增加后降低。隨著追氮次數(shù)增加，土壤堿解氮和速效鉀含量均先增加后降低，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。隨著生育期推進(jìn)，土壤堿解氮和速效鉀含量總體均呈降低趨勢，而有效磷含量則呈無規(guī)律性變化。綜合考慮土壤養(yǎng)分動態(tài)特征、產(chǎn)量性狀、產(chǎn)投比、氮肥農(nóng)學(xué)效率等因素，初步證實3次追肥（基肥、分蘗肥、穗肥、粒肥）的施氮方法優(yōu)勢較大。

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