• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

胡雅杰 朱大伟 邢志鹏 龚金龙 张洪程 戴其根 霍中洋 许轲 魏海燕 郭保卫

引用本文:
Citation:

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

    作者简介: 胡雅杰(1988—),男,江苏泗阳人,博士研究生,主要从事水稻栽培研究。E-mail:yajiehu@163.com;
  • 基金项目:

    国家“十二五”科技支撑计划重大项目(2011BAD16B03);超级稻配套栽培技术开发与集成(农业部专项);江苏省农业科技自主创新基金项目(CX[12]1003.9);江苏省科技支撑计划(BE2012301);江苏省高校优势学科建设工程资助。

  • 中图分类号: S511.2+2.06

Modifying nitrogen fertilization ratio to increase the yield and nitrogen uptake of super japonica rice

  • CLC number: S511.2+2.06

  • 摘要: 【目的】秸秆还田不仅可改良土壤和增加土壤有机质,还能提高作物产量和品质。但秸秆还田后,土壤有机酸积累和微生物固氮,抑制水稻前期生长。在长江流域稻麦两熟地区,当地农户往往通过增加施氮量来解决秸秆还田的负效应,造成肥料浪费和氮污染。因此,探索研究秸秆还田条件下水稻优化的氮肥运筹措施,阐明水稻产量形成和氮素吸收与利用对氮素响应特征,对于提高水稻产量和氮素利用效率具有重要意义。【方法】2012~2013年,以超级粳稻武运粳24号和宁粳3号为材料,在江苏省兴化市进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,设置常规施氮300 kg/hm2 (N1)、增加施氮量345 kg/hm2(N2)和常规施氮运筹(CFP,基肥:分蘖肥:穗肥=3:3:4)、 改进施氮运筹(MFP,基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3),以无氮处理为对照,研究施氮量和氮肥运筹措施对水稻产量及其产量构成、干物质积累、氮素积累、 氮素吸收速率和氮肥利用效率的影响。【结果】随着氮肥水平提高,水稻穗数显著增加,每穗粒数、结实率和千粒重下降,最终增产不显著。与常规施氮运筹比较,改进氮肥运筹显著增加穗数,显著提高群体颖花量并增产,在N1水平下,改进施氮运筹增产幅度为5.18%~7.10%,高于N2水平的2.70%~4.29%。随着施氮量增加,水稻分蘖中期、 拔节期、 移栽期至分蘖中期、分蘖中期至拔节期干物质积累量、氮素积累量显著增加,最终成熟期干物质积累量和氮素积累量有所增加,但差异不显著,而氮肥农学利用率、 氮肥吸收利用率和氮偏肥生产力显著下降。与常规氮运筹处理相比,改进氮运筹显著增加水稻移栽期至分蘖中期干物质积累量、氮素积累量和氮素吸收速率,增加成熟期干物质积累量和氮素积累量,提高氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力,在N1水平下成熟期干物质积累量和氮素积累量分别增加6.52%和5.55%,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力分别提高13.36%、 8.55%、 4.44%和5.29%,差异均达显著水平。【结论】秸秆全量还田条件下,增加氮肥用量水稻增产不显著,且氮肥利用效率低。不增加氮肥用量,通过适当提高基肥比例(基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3),可实现提高水稻产量、干物质积累量、氮素积累量和氮肥利用效率。
  • [1] 朱兆良, 金继运. 保障我国粮食安全的肥料问题[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(2): 259-273.
    Zhu Z L, Jin J Y. Fertilizer use and food security in China[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2013, 19(2): 259-273.
    [2] 彭少兵, 黄见良, 钟旭华, 等. 提高中国稻田氮肥利用率的研究策略[J]. 中国农业科学, 2002, 35(9): 1095-1103.
    Peng S B, Huang J L, Zhong X H et al. Research strategy in improving fertilizer nitrogen use efficiency of irrigated rice in China [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2002, 35(9): 1095-1103.
    [3] 张卫峰, 马林, 黄高强, 等. 中国氮肥发展、 贡献和挑战[J]. 中国农业科学, 2013, 46(15): 3161-3171.
    Zhang W F, Ma L, Huang G Q,et al. The development and contribution of nitrogenous fertilizer in China and challenges faced by the country [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2013, 46(15): 3161-3171.
    [4] 杨梢娜, 俞巧钢, 叶静, 等. 施氮水平对杂交晚粳浙优12产量及氮素利用效率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(5): 1120-1125.
    Yang S N, Yu Q G, Ye J et al. Effects of nitrogen fertilization on yield and nitrogen use efficiency of hybrid rice[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(5): 1120-1125.
    [5] Peng S B, Buresh R J, Huang J L et al. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China [J]. Field Crops Research, 2006, 96: 37-47.
    [6] 汪军, 王德建, 张刚. 太湖地区稻麦轮作体系下秸秆还田配施氮肥对水稻产量及经济效益的影响[J]. 中国生态农业学报, 2011, 19(2): 265-270.
    Wang J, Wang D J, Zhang G. Effects of different N-fertilizer rates with straw incorporation on rice yield and economic benefit of rice-wheat rotation system in Taihu Lake region [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2011, 19(2): 265-270.
    [7] 张军, 董啸波, 葛梦婕, 等. 不同地力水平下超级稻高产高效适宜施氮量及其机理研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(2): 261-272.
    Zhang J, Dong X B, Ge M J et al. Optimum nitrogen application and its mechanism of high yield and efficiency technique in super rice under different soil fertilities[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2012, 18(2): 261-272.
    [8] 张洪程, 王秀芹, 戴其根, 等. 施氮量对杂交稻两优培九产量、 品质及吸氮特性的影响[J]. 中国农业科学, 2003, 36(7): 800-806.
    Zhang H C, Wang X J, Dai Q G et al. Effects of N application rate on yield, quality and characters of nitrogen uptake of hybrid rice variety Liangyoupeijiu[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2003, 36(7): 800-806.
    [9] 钱银飞, 张洪程, 李杰, 等. 施氮量对机插杂交粳稻徐优403产量和品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(3): 522-528.
    Qian Y F, Zhang H Q, Li J et al. Effects of nitrogen application rate on yield and quality of mechanical-transplanted hybrid japonica rice Xuyou403[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2009, 15(3): 522-528.
    [10] 王秀斌, 徐新朋, 孙刚, 等. 氮肥用量对双季稻产量和氮素利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(6): 1279-1286.
    Wang X B, Xu X P, Su G et al. Effects of nitrogen fertilization on grain yield and nitrogen use efficiency of double cropping rice[J].Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2013, 19(6): 1279-1286.
    [11] 王允青, 郭熙盛, 戴明伏. 氮肥运筹方式对杂交水稻干物质积累和产量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2008, 2: 31-34.
    Wang Y Q, Guo X S, Dai M F. Effects of nitrogen application on dry matter accumulation and yield of hybrid rice[J]. Soil and Fertilizer Science in China, 2008, 2: 31-34.
    [12] Zeng X M, Han B J, Xu F S et al. Effects of modified fertilization technology on the grain yield and nitrogen use efficiency of midseason rice[J]. Field Crops Research, 2012, 137: 203-212.
    [13] 江立庚, 曹卫星, 甘秀芹, 等. 不同施氮水平对南方早稻氮素吸收利用及其产量和品质的影响[J]. 中国农业科学, 2004, 37(4): 490-496.
    Jiang L G, Cao W X, Gan X Q et al. Nitrogen uptake and utilization under different nitrogen management and influence on grain yield and quality in rice[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2004, 37(4): 490-496.
    [14] 吴文革, 张四海, 赵决建, 等. 氮肥运筹模式对双季稻北缘水稻氮素吸收利用及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(5): 757-764.
    Wu W G, Zhang S H, Zhao J J et al. Nitrogen uptake, utilization and rice yield in the north rimland of double- cropping rice region as affected by different nitrogen management strategies[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2007, 13(5): 757-764.
    [15] 朱从海, 蔡爱琴, 严军 等. 小麦秸秆还田后施氮量对机插水稻产量的影响[J]. 中国稻米, 2011,17(4): 32-34.
    Zhu C H, Cai A Q, Yan J et al. Effects of nitrogen rate on yield of mechanical transplanted rice with wheat residue return[J].China Rice, 2011, 17(4): 32-34.
    [16] 王建明, 杨建忠, 何晓艳, 等. 小麦秸秆还田条件下氮肥运筹对水稻产量、 品质和氮素利用的影响[J]. 江苏农业科学, 2010, 6: 124-126.
    Wang J M, Yang J Z, He X Y et al. Effects of nitrogen application on yield, quality and nitrogen use efficiency of rice under wheat residue return[J]. Journal of Agriculture Science of Jiangsu, 2010, 6: 124-126.
    [17] 殷春渊, 魏海燕, 张庆, 等. 不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、 氮素吸收利用差异及相互关系[J]. 作物学报, 2009, 35(2): 348-355.
    Yin C Y, Wei H Y, Zhang Q et al. Differences and correlations in grain yield, N uptake and utilization between medium-maturing indica and japonica rice under different N fertilizer levels[J]. Acta Agronomica Sinica, 2009, 35(2): 348-355.
    [18] 李敏, 张洪程, 马群, 等. 不同氮肥群体最高生产力类型粳稻品种的氮素吸收利用特性[J]. 中国水稻科学, 2012, 26(2): 197-204.
    Li M, Zhang H C, Ma Q et al. Nitrogen absorption and utilization characteristics of japonica rice cultivars with different productivities at their optimum nitrogen levels[J]. Chinese Journal of Rice Science, 2012, 26(2): 197-204.
    [19] 袁玲, 张宣, 杨静, 等. 不同栽培方式和秸秆还田对水稻产量和营养品质的影响[J]. 作物学报, 2013, 39(2): 350-359.
    Yuan L, Zhang X, Yang J et al. Effects of different cultivation methods and straw incorporation on grain yield and nutrition quality of rice[J]. Acta Agronomica Sinica, 2013, 39(2): 350-359.
    [20] 叶文培, 谢小立, 王凯荣, 等. 不同时期秸秆还田对水稻生长发育及产量的影响[J]. 中国水稻科学, 2008, 22(1): 65-70.
    Ye W P, Xie X L, Wang K R et al. Effect s of rice straw manuring in different periods on growth and yield of rice[J].Chinese Journal of Rice Science, 2008, 22(1): 65-70.
    [21] Xu Y Z, Nie L X, Buresh R J et al. Agronomic performance of late-season rice under different tillage, straw, and nitrogen management[J]. Field Crops Research, 2010, 115: 79-84.
    [22] 陈新红, 韩正光, 叶玉秀, 等. 麦草全量机械还田对机插水稻产量和生长特性的影响[J]. 西北农业学报, 2013, 22(8): 38-41.
    Chen X H, Han Z G, Ye Y X et al. Effects of wheat-residue application on grain yield and growth characteristics in mechanical transplanting rice[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2013, 22(8): 38-41.
    [23] 凌启鸿, 张洪程, 戴其根, 等. 水稻精确定量施氮研究[J]. 中国农业科学, 2005, 38(12): 2457-2467.
    Ling Q H, Zhang H C, Dai Q G et al. Study on precise and quantitative N application in rice[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(12): 2457-2467.
    [24] 张洪程, 吴桂成, 戴其根, 等. 水稻氮肥精确后移及其机理[J]. 作物学报, 2011, 37(10): 1-15.
    Zhang H C, Wu H C, Dai Q G et al. Precise postponing nitrogen application and its mechanism in rice[J]. Acta Agronomica Sinica, 2011, 37(10): 1-15.
    [25] 李勇, 曹红娣, 邓九胜, 等. 小麦秸秆全量还田对土壤速效氮及水稻产量的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2009, 25 (4): 46-51.
    Li Y, Cao H D, Deng J S et al. Effect of return of total wheat straw on soil mineral nitrogen dynamics and rice yield[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2009, 25(4): 46-51.
    [26] 魏海燕,王亚江,孟天瑶,等.机插超级粳稻产量、 品质及氮肥利用率对氮肥的响应[J].应用生态学报,2014,25(2): 488-496.
    Wei H Y, Wang Y J, Meng T Y et al. Response of yield, quality and nitrogen use efficiency to nitrogen fertilizer from mechanical transplanting super japonica rice[J].Chinese Journal of Applied Ecology, 2014, 25(2): 488-496.
    [27] 张耀鸿, 张亚丽, 黄启为, 等. 不同氮肥水平下水稻产量以及氮素吸收、 利用的基因型差异比较[J]. 植物营养与肥料学报, 2006, 12 (5): 616-621.
    Zhang Y H, Zhang Y L, Huang Q W et al. Effects of different nitrogen application rates on grain yields and nitrogen uptake and utilization by different rice cultivars[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2006, 12 (5): 616-621.
    [28] 万靓军, 张洪程, 霍中洋, 等. 氮肥运筹对超级杂交稻产量、 品质及氮素利用率的影响[J]. 作物学报, 2007, 33(2): 175-182.
    Wang L J, Zhang H C, Huo Z Y et al. Effects of nitrogen application regimes on yield, quality and nitrogen use efficiency of super japonica hybrid rice[J]. Acta Agronomica Sinica, 2007, 33(2): 175-182.
    [29] 徐国伟, 吴长付, 刘辉, 等. 秸秆还田与氮肥管理对水稻养分吸收的影响[J]. 农业工程学报, 2007, 23(7): 191-195.
    Xu G W, Wu C F, Liu H et al. Effects of straw residue return and nitrogen management on nutrient absorption of rice[J]. Transactions of the CSAE, 2007, 23(7): 191-195.
  • [1] 胡国智张炎李青军胡伟孟凤轩冯广平 . 氮肥运筹对棉花干物质积累、氮素吸收利用和产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(2): 397-403. doi: 10.11674/zwyf.2011.0283
    [2] 王秀斌徐新朋孙静文梁国庆刘光荣周卫 . 氮肥运筹对机插双季稻产量、氮肥利用率及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(5): 1167-1176. doi: 10.11674/zwyf.15317
    [3] 吴文革张四海赵决建吴桂成李泽福夏加发 . 氮肥运筹模式对双季稻北缘水稻氮素吸收利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(5): 757-764. doi: 10.11674/zwyf.2007.0501
    [4] 李鹏程董合林刘爱忠刘敬然李如义孙淼李亚兵毛树春 . 应用15N研究氮肥运筹对棉花氮素吸收利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(3): 590-599. doi: 10.11674/zwyf.2015.0305
    [5] 成臣曾勇军王祺谭雪明商庆银曾研华石庆华金霄 . 氮肥运筹对南方双季晚粳稻产量及品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1386-1395. doi: 10.11674/zwyf.18173
    [6] 何虎吴建富曾研华胡凯黄山曾勇军潘晓华石庆华 . 稻草全量还田下氮肥运筹对双季晚稻产量及其氮素吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 811-820. doi: 10.11674/zwyf.2014.0403
    [7] 吴迪黄绍文金继运 . 氮肥运筹、配施有机肥和坐水种对春玉米产量与养分吸收转运的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(2): 317-326. doi: 10.11674/zwyf.2009.0211
    [8] 陈祥同延安亢欢虎俞建波王志辉 . 氮肥后移对冬小麦产量、氮肥利用率及氮素吸收的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(3): 450-455. doi: 10.11674/zwyf.2008.0307
    [9] 葛梦婕王亚江颜希亭张洪程*魏海燕戴其根霍中洋许轲江峰朱聪聪 . 长江中下游稻区粳型超级稻高产形成及氮素利用的研究. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(2): 259-270. doi: 10.11674/zwyf.2014.0201
    [10] 彭福田张青姜远茂彭勇周鹏 . 不同施氮处理草莓氮素吸收分配及产量差异的研究. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(3): 400-405. doi: 10.11674/zwyf.2006.0319
    [11] 李丰高桐梅卫双玲曾艳娟吴寅田媛王东勇栾晓钢裴新涌 . 氮肥基追施比例对芝麻产量和氮素吸收、分配的影响. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(5): 756-764. doi: 10.11674/zwyf.18166
    [12] 胡剑锋张培培赵中操任万军*杨文钰* . 麦茬长秧龄条件下氮肥对机插水稻氮素利用效率及产量影响的研究. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(6): 1318-1326. doi: 10.11674/zwyf.2011.1001
    [13] 李录久王家嘉吴萍萍黄厚宽蒋荫锡 . 秸秆还田下氮肥运筹对白土田水稻产量和氮吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(1): 254-262. doi: 10.11674/zwyf.14154
    [14] 赵建红李玥孙永健李应洪孙加威代邹谢华英徐徽马均 . 灌溉方式和氮肥运筹对免耕厢沟栽培杂交稻氮素利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(3): 609-617. doi: 10.11674/zwyf.15067
    [15] 杜少平马忠明薛亮 . 密度、氮肥互作对旱砂田西瓜产量、品质及氮肥利用率的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(1): 154-161. doi: 10.11674/zwyf.2013.0118
    [16] 赵广才常旭虹杨玉双李振华刘月洁王秀红 . 群体和氮肥运筹对冬小麦产量和蛋白质组分的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 16-23. doi: 10.11674/zwyf.2009.0103
    [17] 姜涛 . 氮肥运筹对夏玉米产量、品质及植株养分含量的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(3): 559-565. doi: 10.11674/zwyf.2013.0305
    [18] 李琦马莉赵跃王得平侯振安 . 不同温度制备的棉花秸秆生物碳对棉花生长及氮肥利用率(15N)的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(3): 600-607. doi: 10.11674/zwyf.2015.0306
    [19] 吴中伟樊高琼王秀芳郑亭邱康健杨文钰 . 氮肥运筹对四川丘陵区机播套作小麦群体质量及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(1): 18-26. doi: 10.11674/zwyf.2012.11249
    [20] 许轲张军张洪程花劲郭保卫霍中洋戴其根魏海燕高辉周培建程飞虎黄大山陈忠平陈国梁 . 双季晚粳稻氮肥精确运筹研究. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(5): 1063-1075. doi: 10.11674/zwyf.2014.0502
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3077
  • HTML全文浏览量:  2
  • PDF下载量:  19760
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-02-11
  • 录用日期:  2015-02-11
  • 刊出日期:  2015-01-25

改进施氮运筹对水稻产量和氮素吸收利用的影响

    作者简介:胡雅杰(1988—),男,江苏泗阳人,博士研究生,主要从事水稻栽培研究。E-mail:yajiehu@163.com
  • 1. 扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心,杨州大学江苏省作物遗传生理重点实验室培育点,江苏扬州 225009
基金项目:  国家“十二五”科技支撑计划重大项目(2011BAD16B03);超级稻配套栽培技术开发与集成(农业部专项);江苏省农业科技自主创新基金项目(CX[12]1003.9);江苏省科技支撑计划(BE2012301);江苏省高校优势学科建设工程资助。

摘要: 【目的】秸秆还田不仅可改良土壤和增加土壤有机质,还能提高作物产量和品质。但秸秆还田后,土壤有机酸积累和微生物固氮,抑制水稻前期生长。在长江流域稻麦两熟地区,当地农户往往通过增加施氮量来解决秸秆还田的负效应,造成肥料浪费和氮污染。因此,探索研究秸秆还田条件下水稻优化的氮肥运筹措施,阐明水稻产量形成和氮素吸收与利用对氮素响应特征,对于提高水稻产量和氮素利用效率具有重要意义。【方法】2012~2013年,以超级粳稻武运粳24号和宁粳3号为材料,在江苏省兴化市进行大田试验,在秸秆全量还田条件下,设置常规施氮300 kg/hm2 (N1)、增加施氮量345 kg/hm2(N2)和常规施氮运筹(CFP,基肥:分蘖肥:穗肥=3:3:4)、 改进施氮运筹(MFP,基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3),以无氮处理为对照,研究施氮量和氮肥运筹措施对水稻产量及其产量构成、干物质积累、氮素积累、 氮素吸收速率和氮肥利用效率的影响。【结果】随着氮肥水平提高,水稻穗数显著增加,每穗粒数、结实率和千粒重下降,最终增产不显著。与常规施氮运筹比较,改进氮肥运筹显著增加穗数,显著提高群体颖花量并增产,在N1水平下,改进施氮运筹增产幅度为5.18%~7.10%,高于N2水平的2.70%~4.29%。随着施氮量增加,水稻分蘖中期、 拔节期、 移栽期至分蘖中期、分蘖中期至拔节期干物质积累量、氮素积累量显著增加,最终成熟期干物质积累量和氮素积累量有所增加,但差异不显著,而氮肥农学利用率、 氮肥吸收利用率和氮偏肥生产力显著下降。与常规氮运筹处理相比,改进氮运筹显著增加水稻移栽期至分蘖中期干物质积累量、氮素积累量和氮素吸收速率,增加成熟期干物质积累量和氮素积累量,提高氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力,在N1水平下成熟期干物质积累量和氮素积累量分别增加6.52%和5.55%,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率和氮偏肥生产力分别提高13.36%、 8.55%、 4.44%和5.29%,差异均达显著水平。【结论】秸秆全量还田条件下,增加氮肥用量水稻增产不显著,且氮肥利用效率低。不增加氮肥用量,通过适当提高基肥比例(基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3),可实现提高水稻产量、干物质积累量、氮素积累量和氮肥利用效率。

English Abstract

参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回