湖南农业大学学报自然科学版
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水稻精确施氮试验研究

  摘要 水稻精确施氮试验研究结果表明,不同地力水平的产量、有效穗数、氮肥利用率等,精确施肥区最高,可以有效降低农业面源污染,改善生态环境,特别是对于中低等级的土壤,效果更明显。

  关键词 水稻;精确施氮;效果

  中图分类号 S511;S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)21-0011-02

  水稻高产离不开氮、磷、钾肥以及微肥的合理配套施用,其中氮肥对其生长影响的敏感度最大,因此科学施用氮肥显得尤其重要[1-2]。然而,目前普遍存在过量施用氮肥的现象,导致氮肥的利用率偏低,出现较大的无效损耗,且污染生态环境[3]。因此,依据调控措施定量的原理和方法把精确施氮技术指标全程定量化,根据斯坦福公式计算氮肥施用量,以期合理解决好节氮与增产的最佳效果[4]。通过对黄泥土不同地力水平地块进行水稻精确施氮试验研究,为实现水稻“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标奠定基础。

  1 材料与方法

  1.1 试验地概况

  选择在北联村、白蚬湖村和湘娄村地力水平分别为高、中、低地块上进行,土种为黄泥土,地力情况如表1所示。依据《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》NY/T309-1996和吴江市水田土壤耕地地力等级划分标准,评价供试地块的地力水平。北联村供试地块的地力属中等偏高水平,有机质和全氮含量处于较高水平,分别为2级和1级水平,有效磷和速效钾均为3级,属缺乏水平,pH值呈微酸性,属较适合水平;白蚬湖村供试地块的地力属中等偏下水平,有机质和全氮含量分别为达3级和1级,有效磷和速效钾分别为3级和4级,属缺乏和极缺水平,pH值呈酸性,对后期水稻养分吸收有一定的影响;湘娄村供试地块的地力属下等水平,有机质和全氮含量为3级和2级,有效磷和速效钾分别为3级和4级,属缺乏和极缺水平,pH值呈酸性,对后期水稻养分吸收有一定的影响。

  1.2 试验材料

  供试水稻品种为加33。供试肥料为复合肥(15-10-15)、尿素(含纯N 46%)、过磷酸钙(含P2O5 12%)、氯化钾(含K2O 50%)。

  1.3 试验设计

  试验在3个点分别设3个处理,即无氮空白区、精确施氮区和常规施氮区。每个试验点空白小区面积33.3 m2,精确施氮区和常规对照区均为66.7 m2。

  1.4 试验方法

  种植方式为常规人工移栽。试验区水稻生长过程中肥料使用采用复合肥和单一肥料配合使用,但不使用有机肥和叶面肥[5-6]。氮肥分批施用,复合肥和磷钾肥作为基肥一次性施入,肥料运筹见表2。

  2 结果与分析

  2.1 精确施氮使用量确定

  根据无氮试验,计算土壤供氮量,结果见表3。

  2.2 氮肥使用量

  水稻目标产量分别设定9 750、9 000、8 250 kg/hm2,根据斯坦福公式计算氮肥使用量,结果见表4。

  2.3 高地力水平氮肥吸收情况

  在高地力水平下,目标产量确定9 750 kg/hm2的情况下施折纯N为245.10 kg/hm2,实际产量为9 040.75 kg/hm2,与目标产量基本吻合,说明此次试验比较成功。精确施氮区产量明显高于常规区,氮肥利用率显著提高。通过比较可以得出精确施氮区稻谷产量、氮肥利用率分别比常规施肥区高出324.60 kg/hm2、5.6个百分点,而100 kg稻谷吸氮量略有减少,减少0.69 kg(表5)。

  2.4 中地力水平氮肥吸收情况

  在中地力水平下,目标产量确定9 000 kg/hm2的情况下施纯N为238.20 kg/hm2,实际产量为8 592.26 kg/hm2,与目标产量基本吻合,说明此次试验比较成功。精确施氮区产量明显高于常规施肥区,氮肥利用率显著提高。通过比较可以得出,精确施氮区稻谷产量、氮肥利用率分别比常规施肥区高出326.27 kg/hm2、5.1个百分点,而100 kg稻谷吸氮量略有减少,减少0.74 kg(表6)。

  2.5 低地力水平氮肥吸收情况

  在低地力水平下,目标产量确定8 250 kg/hm2的情况下施折纯N 234.75 kg/hm2,实际产量为8 246.95 kg/hm2,与目标产量吻合,说明此次试验效果更好。精确施氮区产量明显高于常规施肥区,氮肥利用率显著提高。通过比较可以得出精确施氮区稻谷产量,氮肥利用率分别比常规施肥区高出529.10 kg/hm2、5.3个百分点,而100 kg稻谷吸氮量略有减少,减少0.82 kg(表7)。

  2.6 不同地力水平氮肥利用情况

  不同地力水平的精确施肥区与常规施肥区比较,其产量增产效果从高、中、低依次提高,分别为3.7%、4.1%、6.9%,折纯N用量减少幅度基本相近,分别为21.1%、21.7%、20.5%,生产100 kg稻谷使用纯N量减幅依次增大,分别为25.5%、26.7%、28.8%,氮肥利用率依次下降,增减幅度基本相近。

  3 结论

  通过对黄泥土高、中、低不同地力土壤进行化验,结果分析认为:高水平土壤耕地质量好于中、低水平的土壤,其有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH值均按高、中、低依次下降。通过试验表明:不同地力水平水稻产量差异较大,高地力水平产量最高,精确区产量达9 040.75 kg/hm2,中地力水平产量中等,为8 592.26 kg/hm2,低地力水平产量最低,为8 246.95 kg/hm2,其他的项目如有效穗数、穗实粒数、结实率等与产量有相同趋势,而千粒重无规律性。不同地力水平的产量、有效穗数、穗粒数、结实率等,其精确施肥区最高,常规施肥区次之,无氮区最低,而千粒重,无氮区最高,精确施肥区次之,常规施肥区最低。   水稻氮肥吸收情况分析,生产100 kg稻谷吸氮量,高地力水平高于中地力水平,中地力水平高于低地力水平,以精确施氮区为例,高地力水平为2.71 kg,中地力水平为2.77 kg,低地力水平为2.85 kg;以无氮区、精确施氮区、常规施氮区比较,常规施氮区最高,精确施氮区中间,无氮区最低,以高水平为例,常规施氮区为3.40 kg,精确施氮区为2.71 kg/hm2,无氮区为1.74 kg。氮肥利用率高地力水平最高,精确区为38.2%,常规区为32.6%,中地力水平中间,精确区为36.6%,常规区为31.5%,低地力水平最低,精确区为35.4%,常规区为30.1%;精确施氮区比常规施氮区高5%以上。

  水稻氮肥利用情况分析,生产100 kg稻谷实际纯N用量,精确施氮区比常规施氮区少很多,且高地力水平减少幅度效果低于中地力水平,中地力水平低于低地力水平。高地力水平的精确区为2.71 kg,常规区为3.40 kg,减少了0.69 kg,减少幅度为20.3%;中地力水平的精确区为2.77 kg,常规区为3.51 kg,减少了0.74 kg,减少幅度为21.1%;低地力水平的精确区为2.85 kg,常规区为3.67 kg,减少了0.82 kg,减少幅度为22.3%。

  水稻实施精确施氮具有高产、降氮、提高氮肥利用率,降低农业面源污染,改善生态环境等巨大作用,特别对中低等级的土壤,其效果更明显。

  4 参考文献

  [1] 徐巡军,顾志权,钱卫飞,等。水稻精确施氮技术与效果[J].江苏农业科学,2012,40(1):70-73.

  [2] 陈艳,戴波。2010年南京市江宁区水稻精确施氮技术试验研究[J].现代农业科技,2011(21):61-62.

  [3] 沈鸿,高长根。水稻精确施氮与不同氮肥用量试验[J].现代农业科技,2011(11):90.

  [4] 薛彭俊,李洪志。宝应县水稻精确施氮技术研究[J].现代农业科技,2011(23):89-90.

  [5] 孙明强。水稻精确施氮研究[J].安徽农业科学,2012,40(33):16193-16194.

  [6] 吴莲。响水县水稻精确施氮技术试验[J].现代农业科技,2013(9):17.

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