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不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡

侯云鹏 韩立国 孔丽丽 尹彩侠 秦裕波 李前 谢佳贵

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不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡

    作者简介: 侯云鹏(1982—),男,吉林公主岭人,助理研究员,主要从事植物营养研究。E-mail:exceedfhvfha@163.com;
  • 基金项目:

    国家科技支撑计划(2012BAD04B02)

    中国-国际植物营养研究所(IPNI)合作项目(BFDP-Jilin-2013)资助。

Nutrient absorption, translocation in rice and soil nitrogenequilibrium under different nitrogen application doses

  • 摘要: 【目的】为解决东北地区水稻合理施用氮肥问题,系统研究了不同施氮水平条件下,东北水稻产量及构成因素、养分吸收、转运、氮肥利用效率及土壤氮素平衡的变化,并探讨各养分间及其与产量间的关系,为东北地区水稻合理施氮提供理论基础。【方法】于2012~2013年在吉林省松原市前郭县红光农场,选用当地主栽水稻品种富优135和吉粳511为材料,设置施N 0、60、120、180和240 kg/hm25个水平。于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期采集植株样本,分为茎鞘、叶片和籽粒三部分,测定氮、磷、钾含量,计算水稻主要生育期植株养分吸收、转运、氮素利用特性的相关参数及各养分吸收、转运与产量间的关系。水稻移栽前和收获后采集0—100 cm土壤样品,每20 cm为一层(共5层),测定铵态氮、硝态氮含量,并根据各层土壤容重计算0—100 cm土体无机氮积累量,分析土壤氮素平衡状况。【结果】 施氮量60~180 kg/hm2范围内,水稻产量随着施氮水平的提高而增加,氮肥用量超过180 kg/hm2水稻产量下降。结合当年水稻和肥料价格,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合方程,得出最高产量氮肥用量分别为212.8 kg/hm2和220.6 kg/hm2,施氮范围在202.2~231.6 kg/hm2之间,最佳经济产量氮肥用量分别为203.0和209.1 kg/hm2,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2之间。施用氮肥可显著提高水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向籽粒的转运,施氮量180 kg/hm2处理抽穗期各养分累积量与籽粒转运量呈正比,当氮肥用量超过180 kg/hm2后,氮、磷、钾养分向籽粒转运出现负效应。氮素农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降,氮肥当季回收率以施氮量180 kg/hm2处理最高。相关分析表明,水稻主要生育期氮、磷、钾的吸收、转运与产量间均存在显著或极显著的正相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收状况与产量间的相关系数最大。施用氮肥可显著提高收获后0—100 cm土壤中残留无机氮(Nmin),氮素表观损失量随施氮水平的提高而增加。【结论】适宜的氮肥用量可显著提高水稻产量,各生育时期养分吸收总量,提高水稻生育后期秸秆中氮、磷、钾向籽粒的转运量,并能降低土壤氮素表观损失量。综合考虑提高水稻产量、效益、氮肥当季回收率及维持土壤氮素平衡等因素,在本试验条件下,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2。
  • [1] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴2013[M]. 北京: 中国统计出版社, 2013.
    [2] National Bureau of Statistics of the Peoples Republic of China.China statistics yearbook 2013[M]. Beijing: China Statistics Press, 2013.
    [3] 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.
    [4] Zhang H C, Wang X Q, 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.
    [5] 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.
    [6] 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.
    [7] 潘圣刚, 黄胜奇, 翟晶, 等. 氮肥用量与运筹对水稻氮素吸收转运及产量的影响[J]. 土壤, 2012, 44 (1): 23-29.
    [8] Pan S G, Huang S Q, Zhai J et al. Effects of nitrogen rate and its basal to dressing ratio on uptake, translocation of nitrogen and yield in rice[J]. Soils, 2012, 44 (1): 23-29.
    [9] 串丽敏, 赵同科, 安志装, 等. 土壤硝态氮淋溶及氮素利用研究进展[J]. 中国农学通报, 2010, 26(11): 200-205.
    [10] Chuan L M, Zhao T K, An Z Z et al.Research advancement in nitrate leaching and nitrogen use in soils[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(11): 200-205.
    [11] Yan J, Yin B, Zhang S L et al. Studies on the nitrogen fertilizer application of rice-wheat rotation system in Taihu Lake Region[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2009, 32(1): 61-66.
    [12] 晏娟, 尹斌, 张绍林, 等. 太湖地区稻麦轮作系统中氮肥效应的研究[J]. 南京农业大学学报, 2009, 32(1): 61-66.
    [13] 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.
    [14] 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] Chen A Z, Pan X H, Wu J F et al. Effects of nitrogen fertilizer planning on yield and nitrogen absorption and utilization of late rice varieties with different growth duration[J]. Crop Research, 2011, 25(1): 4-6, 10.
    [16] 陈爱忠, 潘晓华, 吴建富, 等. 氮肥运筹对不同生育期晚稻品种产量及氮素吸收利用的影响[J]. 作物研究, 2011, 25(1): 4-6, 10.
    [17] 易琼, 张秀芝, 何萍, 等. 氮肥减施对稻-麦轮作体系作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(5): 1069-1077.
    [18] Yi Q, Zhang X Z, He P et al. Effects of reducing N application on crop N uptake, utilization, and soil N balance in rice-wheat rotation system[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(5): 1069-1077
    [19] 潘圣刚, 曹凑贵, 蔡明历, 等. 不同灌溉模式下氮肥水平对水稻氮素利用效率、产量及其品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(2): 283-289.
    [20] Pan S G, Cao C G, Cai M L et al. Effects of nitrogen application on nitrogen use efficiency, grain yields and qualities of rice under different water regimes[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2009, 15(2): 283-289.
    [21] Liu L J, Wang Z Q, Sang D Z et al. Effect of nitrogen management on rice yield and grain quality[J]. Journal of Yangzhou University, 2002, 23(3): 46-50.
    [22] 刘立军, 王志琴, 桑大志等. 氮肥运筹对水稻产量及稻米品质的影响[J]. 扬州大学学报, 2002, 23(3): 46-50.
    [23] 孙伟晶, 王伯伦, 陈丛斌. 不同施氮水平对水稻产量及品质的影响[J]. 安徽农业科学, 2009, 37(20): 9411-9413.
    [24] Sun W J, Wang B L, Chen C B. Effects of different nitrogen levels on the yield and quality of rice[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2009, 37(20): 9411-9413.
    [25] Sun Y J, Sun Y Y, Li X Y et al. Effects of water-nitrogen interaction on absorption, translocation and distribution of nitrogen, phosphorus, and potassium in rice[J]. Acta Agronomica Sinica, 2010, 36(4): 655-664.
    [26] 孙永健, 孙园园, 李旭毅, 等. 水氮互作对水稻氮磷钾吸收、转运及分配的影响[J]. 作物学报, 2010, 36(4): 655-664.
    [27] 张秀芝, 易琼, 朱平, 等. 氮肥运筹对水稻农学效应和氮素利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(4): 782-788.
    [28] Zhang X Z, Yi Q, Zhu P et al. Agronomic responses to nitrogen application and nitrogen utilization in rice fields[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2011, 17(4): 782-788.
    [29] 景立权, 赵福成, 王德成, 等. 不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响[J]. 作物学报, 2013, 39(8): 1478-1490.
    [30] Jing L Q, Zhao F C, Wang D C et al. Effects of nitrogen application on accumulation and distribution of nitrogen, phosphorus, and potassium of summer maize under super-high yield conditions[J]. Acta Agronomica Sinica, 2013, 39(8): 1478-1490.
    [31] Zheng W, He P, Gao Q et al. Effect of N application on nitrogen absorption and utilization of spring maize under different soil fertilities[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2011, 17(2): 301-309.
    [32] 郑伟, 何萍, 高强, 等. 施氮对不同土壤肥力玉米氮素吸收和利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(2): 301-309.
    [33] Yan J, Yin B, Zhang S L et al. Effect of nitrogen application rate on nitrogen uptake and distribution in rice[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2008, 14(5): 835-839.
    [34] 晏娟, 尹斌, 张绍林, 等. 不同施氮量对水稻氮素吸收与分配的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(5): 835-839.
    [35] Chen X H, Xu G W, Wang Z Q et al. Effects of water and nitrogen on nitrogen utilization and nutrient uptake of rice at late stage[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2004, 22(2): 35-40.
    [36] 陈新红, 徐国伟, 王志琴, 等. 结实期水分与氮素对水稻氮素利用与养分吸收的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2004, 22(2): 35-40.
    [37] 潘圣刚, 翟晶, 曹凑贵, 等. 氮肥运筹对水稻养分吸收特性及稻米品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 522-527.
    [38] Pan S G, Zhai J, Cao C G et al. Effects of nitrogen management practices on nutrition uptake and grain qualities of rice[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(3): 522-527.
    [39] 赵营, 同延安, 赵护兵. 不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(5): 622-627.
    [40] Zhao Y, Tong Y A, Zhao H B. Effects of different N rates on nutrients accumulation, transformation and yield of summer maize[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2006, 12(5): 622-627.
    [41] Li W B, Wu L S, Liao H Q. Application and crop recovery of N-fertilizer in high-yielding paddy fields of Taihu Region[J]. Acta Pedologica Sinica, 1997, 34(1): 67-73.
    [42] 李伟波, 吴留松, 廖海秋. 太湖地区高产稻田氮肥施用与作物吸收利用的研究[J]. 土壤学报, 1997, 34(1): 67-73.
    [43] Chen X, Li Y J, Liu L et al. Effects of water management patterns and nitrogen fertilizer levels on nitrogen use efficiency of rice[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2012, 18(2): 283-290.
    [44] 陈星, 李亚娟, 刘丽, 等. 灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用效率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(2): 283-290.
    [45] Guo L P, Wang X R, Zhang F S et al. Effect of fertilizer application in different years on crop yields and fertilizer recovery[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 1999, 20(4): 20-23.
    [46] 郭李萍, 王兴仁, 张福锁, 等. 不同年份施肥对作物增产效应及肥料利用率的影响[J]. 中国农业气象, 1999, 20(4): 20-23.
    [47] Ye D J, Gao Q, He W T et al. Effect of N application on N utilization and N balance in spring maize[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(3): 552-558.
    [48] 叶东靖, 高强, 何文天, 等. 施氮对春玉米氮素利用及农田氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 552-558.
    [49] Cai H G, Mi G H, Zhang X Z et al. Effect of different fertilizing methods on nitrogen balance in the black soil for continuous maize production in Northeast China[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2012, 18(1): 89-97.
    [50] 蔡红光, 米国华, 张秀芝, 等. 不同施肥方式对东北黑土春玉米连作体系土壤氮素平衡的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(1): 89-97.
    [51] Zhou S L, Zhang F S, Wang X R et al. Studies on the spatio-temporal variations of soil NO-3-N and apparent budget of soil nitrogen I. Winter wheat[J]. Acta Ecologica Sinica, 2001, 21 (11): 1782-1789.
    [52] 周顺利, 张福锁, 王兴仁. 土壤硝态氮时空变异与土壤氮素表观盈亏研究Ⅰ.冬小麦[J]. 生态学报, 2001, 21 (11): 1782-1789.
    [53] Juan Y H, Wang R, Sun W T et al. Response of spring maize to nitrogen application in grain yield, nitrogen utilization and mineral nitrogen balance[J]. Acta Pedologica Sinica, 2012, 49(3): 544-551.
    [54] 隽英华, 汪仁, 孙文涛, 等. 春玉米产量、氮素利用及矿质氮平衡对施氮的响应[J]. 土壤学报, 2012, 49(3): 544-551.
  • [1] 赵营同延安赵护兵 . 不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 14(5): 622-627. doi: 10.11674/zwyf.2006.0504
    [2] 胡国智冯炯鑫张炎吴海波熊韬李青军 . 不同施氮量对甜瓜养分吸收、分配、利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(3): 760-766. doi: 10.11674/zwyf.2013.0328
    [3] 武际郭熙盛王允青汪建来杨晓虎 . 氮钾配施对弱筋小麦氮、钾养分吸收利用及产量和品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 15(6): 1054-1061. doi: 10.11674/zwyf.2007.0611
    [4] 苗建国金继运仇少君谢佳贵侯云鹏徐新朋何萍 . 生态集约化养分管理对春玉米产量和氮素利用率的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(3): 571-578. doi: 10.11674/zwyf.2012.11376
    [5] 井涛樊明寿周登博秦永林石晓华 . 滴灌施氮对高垄覆膜马铃薯产量、氮素吸收及土壤硝态氮累积的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(3): 654-661. doi: 10.11674/zwyf.2012.11329
    [6] 张鹏飞张翼飞王玉凤张文超陈天宇庞晨吴琼王怀鹏武鹏尹雪巍杨丽唐春双杨克军 . 膜下滴灌氮肥分期追施量对玉米氮效率及土壤氮素平衡的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(4): 915-926. doi: 10.11674/zwyf.18013
    [7] 石德杨张海艳董树亭 . 土壤高残留氮条件下施氮对夏玉米氮素平衡、利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(1): 38-45. doi: 10.11674/zwyf.2013.0105
    [8] 陈小莉李世清王瑞军任小龙李生秀 . 半干旱区施氮和灌溉条件下覆膜对春玉米产量及氮素平衡的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 16(4): 652-658. doi: 10.11674/zwyf.2008.0406
    [9] 赵营张学军罗健航陈晓群冀宏杰张维理 . 施肥对设施番茄-黄瓜养分利用与土壤氮素淋失的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(2): 374-383. doi: 10.11674/zwyf.2011.0207
    [10] 张英鹏徐旭军林咸永章永松张丽苏陈甜甜 . 供氮水平对菠菜产量、硝酸盐和草酸累积的影响. 植物营养与肥料学报, 2004, 12(5): 494-498. doi: 10.11674/zwyf.2004.0509
    [11] 孙艳王益权冯嘉玥王益杨梅徐雷 . 土壤紧实胁迫对黄瓜生长、产量及养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 14(4): 559-564. doi: 10.11674/zwyf.2006.0417
    [12] 汤雷雷万开元李祖章陈防 , . 施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(2): 259-268. doi: 10.11674/zwyf.2011.0244
    [13] 王小春杨文钰*任万军邓小燕张群向达兵雍太文 . 小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯体系中玉米产量及养分吸收的差异. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(4): 803-812. doi: 10.11674/zwyf.2012.11400
    [14] 王寅李雅颖鲁剑巍李小坤徐正伟邹家龙姚忠清 . 栽培模式对直播油菜生长、产量和养分吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(3): 597-607. doi: 10.11674/zwyf.2013.0309
    [15] 王建红曹凯张贤 . 紫云英翻压量对单季晚稻养分吸收和产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(1): 156-163. doi: 10.11674/zwyf.2014.0117
    [16] 曹承富孔令聪汪建来赵斌赵竹 . 施氮量对强筋和中筋小麦产量和品质及养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2005, 13(1): 46-50. doi: 10.11674/zwyf.2005.0108
    [17] 黄婷苗郑险峰侯仰毅李晓王朝辉 . 秸秆还田对冬小麦产量和氮、磷、钾吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 23(4): 853-863. doi: 10.11674/zwyf.2015.0404
    [18] 袁小乐潘晓华石庆华吴建富漆映雪 . 超级早、晚稻的养分吸收和根系分布特性研究. 植物营养与肥料学报, 2010, 18(1): 27-32. doi: 10.11674/zwyf.2010.0105
    [19] 于会丽林治安李燕婷袁亮赵秉强 . 喷施小分子有机物对小油菜生长发育和养分吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(6): 1560-1568. doi: 10.11674/zwyf.2014.0627
    [20] 周龙吕玉朱启林龙光强汤利 , . 施氮与间作对玉米和马铃薯钾吸收与分配的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(6): 1485-1493. doi: 10.11674/zwyf.15474
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-11
  • 录用日期:  2015-08-04
  • 刊出日期:  2015-07-25

不同施氮水平下水稻的养分吸收、转运及土壤氮素平衡

    作者简介:侯云鹏(1982—),男,吉林公主岭人,助理研究员,主要从事植物营养研究。E-mail:exceedfhvfha@163.com
  • 1. 农业部东北植物营养与农业环境重点实验室,吉林省农业科学院农业资源与环境研究所,长春 130033;
  • 2. 吉林省前郭县红光国营农场,吉林松原 138100)
基金项目:  国家科技支撑计划(2012BAD04B02)中国-国际植物营养研究所(IPNI)合作项目(BFDP-Jilin-2013)资助。

摘要: 【目的】为解决东北地区水稻合理施用氮肥问题,系统研究了不同施氮水平条件下,东北水稻产量及构成因素、养分吸收、转运、氮肥利用效率及土壤氮素平衡的变化,并探讨各养分间及其与产量间的关系,为东北地区水稻合理施氮提供理论基础。【方法】于2012~2013年在吉林省松原市前郭县红光农场,选用当地主栽水稻品种富优135和吉粳511为材料,设置施N 0、60、120、180和240 kg/hm25个水平。于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期及成熟期采集植株样本,分为茎鞘、叶片和籽粒三部分,测定氮、磷、钾含量,计算水稻主要生育期植株养分吸收、转运、氮素利用特性的相关参数及各养分吸收、转运与产量间的关系。水稻移栽前和收获后采集0—100 cm土壤样品,每20 cm为一层(共5层),测定铵态氮、硝态氮含量,并根据各层土壤容重计算0—100 cm土体无机氮积累量,分析土壤氮素平衡状况。【结果】 施氮量60~180 kg/hm2范围内,水稻产量随着施氮水平的提高而增加,氮肥用量超过180 kg/hm2水稻产量下降。结合当年水稻和肥料价格,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合方程,得出最高产量氮肥用量分别为212.8 kg/hm2和220.6 kg/hm2,施氮范围在202.2~231.6 kg/hm2之间,最佳经济产量氮肥用量分别为203.0和209.1 kg/hm2,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2之间。施用氮肥可显著提高水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向籽粒的转运,施氮量180 kg/hm2处理抽穗期各养分累积量与籽粒转运量呈正比,当氮肥用量超过180 kg/hm2后,氮、磷、钾养分向籽粒转运出现负效应。氮素农学利用率和偏生产力随着施氮水平的提高而显著下降,氮肥当季回收率以施氮量180 kg/hm2处理最高。相关分析表明,水稻主要生育期氮、磷、钾的吸收、转运与产量间均存在显著或极显著的正相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收状况与产量间的相关系数最大。施用氮肥可显著提高收获后0—100 cm土壤中残留无机氮(Nmin),氮素表观损失量随施氮水平的提高而增加。【结论】适宜的氮肥用量可显著提高水稻产量,各生育时期养分吸收总量,提高水稻生育后期秸秆中氮、磷、钾向籽粒的转运量,并能降低土壤氮素表观损失量。综合考虑提高水稻产量、效益、氮肥当季回收率及维持土壤氮素平衡等因素,在本试验条件下,施氮范围在192.9~219.6 kg/hm2。

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