麥—稻輪作系統(tǒng)中小麥?zhǔn)┑綄?duì)后季直播水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響

余慶福 聶立孝

摘要：【目的】研究華中地區(qū)麥—稻輪作系統(tǒng)中小麥季不同施氮水平對(duì)后季直播水稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響，探討此系統(tǒng)中最佳的氮肥管理模式，為制定合理的氮肥管理方案提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。【方法】采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主處理為小麥季3個(gè)不同氮處理（施N 0、105和210 kg/ha，分別記作WN0、WN105和WN210），副處理為后季水稻3個(gè)不同氮處理（施N 0、90和180 kg/ha，分別記作RN0、RN90和RN180），測(cè)定小麥和水稻不同生育期的株高、分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)和生物量等指標(biāo)，成熟期測(cè)定產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因子及秸稈和籽粒氮含量。【結(jié)果】與其他施氮量相比，麥季施氮210 kg/ha對(duì)后季直播水稻的株高、分蘗數(shù)、生物量、產(chǎn)量和氮肥利用效率均有明顯影響，其中WN210RN90處理的各項(xiàng)指標(biāo)均較高，整體表現(xiàn)較好。在麥稻季均施氮的情況下，系統(tǒng)周年產(chǎn)量表現(xiàn)為WN210RN180>WN105RN180>WN210RN90>

WN105RN90，前3個(gè)處理的系統(tǒng)周年產(chǎn)量均在13.50 kg/ha以上；結(jié)合小麥產(chǎn)量來看，WN210RN180和WN210RN90處理（3.55 t/ha）高于WN105RN180處理（2.79 t/ha）。【結(jié)論】小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)中水稻生長(zhǎng)季應(yīng)充分考慮前季小麥的氮肥后效，適當(dāng)降低后季直播水稻的施氮量。綜合考慮產(chǎn)量和氮肥利用效率，麥季210 kg/ha和稻季90 kg/ha的施氮組合（WN210RN90）為華中地區(qū)小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)的最佳氮肥管理模式。

關(guān)鍵詞： 麥—稻輪作；直播水稻；施氮量；產(chǎn)量；氮肥利用率；氮素殘留；華中地區(qū)

中圖分類號(hào)： S344.17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2016）09-1488-07

Abstract：【Objective】The present study was conducted to investigate effects of N application rates in wheat growing season on growth， grain yield and N-fertilizer utilization efficiency（NUE） of succeeding direct-seeded rice， in order to explore the optimal mode of N management in a wheat-rice rotation system in central China. 【Method】Split block design was employed with three N application rates（0， 105 and 210 kg/ha， expressed as WN0， WN105， and WN210， respectively） in wheat growing season， and after harvest of wheat， each plot was divided equally into three small plots which were assigned to three N application rates（0， 90， and 180 kg/ha， expressed as RN0， RN90， and RN180， respectively） in succeeding rice season. Plant height， tiller number， leaf area index， aboveground biomass， grain yields and yield components of wheat and rice were recorded at different growth stages， respectively. N contents of straw and grain of wheat and rice at maturity stage were determined， respectively. 【Result】The results showed that， N application at 210 kg/ha in wheat growing season had significant influence on plant height， tiller number， aboveground biomass， grain yield and NUE of succeeding direct-seeded rice compared with other N application rates. Among all treatments， every index for WN210RN90 was higher， and overall the performance under WN210RN90 was better. When N was applied in both wheat and rice growing seasons， all treatments was ranked in order of total grain yield： WN210RN180>WN105RN180>WN210RN90>WN105RN90， especially total grain yield of system under WN210RN180， WN105RN180 or WN210RN90 was over 13.50 kg/ha. In view of wheat grain yield， WN210RN180 and WN210RN90（3.55 t/ha） were better than WN105RN180（2.79 t/ha）. 【Conclusion】N-fertilizer application in wheat growing season have a significant residual effect to the succeeding rice season. Therefore， in wheat-rice rotation system， N application rate in rice growing season should be reduced due to residual N-fertilizer effect of wheat season. Considering grain yield and NUE in both rice and wheat seasons， the recommended N application rates（WN210RN90） are 210 kg/ha in wheat season and 90 kg/ha in rice season in central China， this N application combination is optimal mode of N management in rice-wheat rotation system.

Key words： wheat-rice rotation； direct-seeded rice； N application rate； yield； N-fertilizer utilization efficiency； residual N； central China

0 引言

【研究意義】麥—稻輪作系統(tǒng)作為我國(guó)長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)的主要耕作制度之一，直接關(guān)系到該地區(qū)乃至全國(guó)的糧食安全供給（范明生等，2008；管冠，2012）。直播稻作為一種輕簡(jiǎn)的稻作方式（盧百關(guān)等，2009），省去了育秧、拔秧、運(yùn)秧和栽插等多道工序，具有高效率、省工節(jié)本、操作簡(jiǎn)單、條紋葉枯病發(fā)生較輕及緩解勞動(dòng)力季節(jié)矛盾等優(yōu)點(diǎn)，贏得了廣大農(nóng)民的青睞（敖和軍等，2011；姚義，2012）。目前，直播稻在江蘇、湖南、安徽、浙江和湖北等地均有較大的播種面積（盧百關(guān)等，2009；敖和軍等，2011；陳品和陸建飛，2013）。近幾年來，小麥在湖北地區(qū)的種植面積不斷上升，已成為該地區(qū)與水稻輪作的主要作物之一，且小麥和直播稻的全程機(jī)械化在國(guó)內(nèi)均日益成熟（詹國(guó)祥等，2007；馮娜和劉欣，2012；張紹軍等，2012；周永清，2014），因此，小麥和直播水稻輪作將是華中地區(qū)發(fā)展作物輕簡(jiǎn)化栽培的重要方向之一。在我國(guó)，小麥的氮肥利用效率為35%左右（朱兆良，1985），而水稻的氮肥利用率平均只有29%（張福鎖等，2008）。麥—稻輪作體系中，由于較低的氮肥利用率及未充分考慮氮肥后效而易施氮過量，過量的氮素不僅會(huì)導(dǎo)致后季作物經(jīng)濟(jì)效益降低，還會(huì)引起一系列的環(huán)境問題，如地下水的硝酸鹽污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化和溫室效應(yīng)等（李榮剛等，1999；廖曉勇等，2001；晏娟等，2009）。因此，研究氮素殘留后效，制定適用于華中地區(qū)小麥—直播稻輪作體系的高產(chǎn)高效氮肥運(yùn)籌方案，對(duì)減少過量施氮對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。【前人研究進(jìn)展】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥對(duì)于作物增產(chǎn)效益的貢獻(xiàn)高達(dá)76%（Soltanpour et al.，1989）。當(dāng)季作物收獲后有10%～35%施入土壤的肥料氮?dú)埩粼谕寥乐校ɡ钍狼搴屠钌悖?000）。小麥季殘留在土壤中的氮素有一部分能夠被后茬作物所利用（黃生斌等，2002；董嫻嫻等，2012）。范明生（2005）研究表明，移栽稻對(duì)前季小麥殘留的無機(jī)氮利用率較低，僅為2.5%；但劉立軍等（2005）研究證實(shí)，小麥季施氮對(duì)后季土壤肥力和水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量有顯著影響，且會(huì)降低后季移栽水稻的氮肥利用率。【本研究切入點(diǎn)】目前，關(guān)于小麥與直播稻輪作及小麥氮素殘留對(duì)后季直播水稻影響的研究報(bào)道較少。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究小麥季不同施氮水平對(duì)后季直播水稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及氮肥利用率的影響，并通過麥稻兩季不同施氮量的組合，尋求小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)最佳的氮肥管理模式，為華中地區(qū)小麥—直播稻輪作體系合理氮肥管理方案的制定提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試小麥品種為鄭麥9023（購(gòu)自湖北省種子公司），水稻品種為黃華占（購(gòu)自武穴市大金鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站）。試驗(yàn)所用氮、磷、鉀和鋅肥分別為尿素（含N 46%，湖北三寧化工股份有限公司）、過磷酸鈣（含P2O5 12%，湖北遠(yuǎn)大富馳醫(yī)藥化工股份有限公司）、氧化鉀（含K2O 60%，加拿大）和硫酸鋅（含Zn 25%，武漢農(nóng)富樂科技有限公司）。試驗(yàn)前土壤基本理化性質(zhì)見表1。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2014年10月～2015年9月在湖北省武穴市大金鎮(zhèn)大梅村（東經(jīng)115°33′，北緯29°51′）進(jìn)行。

小麥季設(shè)置3個(gè)不同氮肥水平：施N 0、105和210 kg/ha，分別記作WN0、WN105和WN210。氮肥分3次施用，其中基肥占25.7%，分蘗肥占30.0%，拔節(jié)肥占44.3%。磷肥施用量為P2O5 120 kg/ha，作基肥一次性施用；鉀肥施用量為K2O 105 kg/ha，分2次施用，其中基肥和拔節(jié)肥各占50.0%。4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為112.5 m2（12.5 m×9.0 m），小區(qū)間及四周開排水溝。2014年10月20日播種，播種方式為條播，行距為20 cm，播種量為150 kg/ha；12月9日施分蘗肥，2015年3月9日施拔節(jié)肥，5月13日收獲。

水稻季試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以麥季不同施氮處理為主區(qū)，將麥季的每小區(qū)平分為3個(gè)副區(qū)，設(shè)置3個(gè)不同氮肥水平：施N 0、90和180 kg/ha，分別記作RN0、RN90和RN180。試驗(yàn)共9個(gè)處理，即WN0RN0（麥、稻兩季均不施N）、WN0RN90（麥季不施N，稻季施N 90 kg/ha）、WN0RN180（麥季不施N，稻季施N 180 kg/ha）、WN105RN0（麥季施N 105 kg/ha，稻季不施N）、WN105RN90（麥、稻季分別施N 105和90 kg/ha）、WN105RN180（麥、稻季分別施N 105和180 kg/ha）、WN210RN0（麥季施N 210 kg/ha，稻季不施氮）、WN210RN90（麥、稻季分別施N 210和90 kg/ha）和WN210RN180（麥、稻季分別施N 210和180 kg/ha）。副區(qū)小區(qū)面積為36.0 m2（9.0 m×4.0 m），4次重復(fù)，共36個(gè)小區(qū)。主區(qū)間設(shè)置排灌溝，各副區(qū)間用田埂分隔，并用塑料薄膜包埋，以防止串水串肥。氮肥分3次施用，基肥、分蘗肥和穗肥比例為1∶1∶1；鉀肥施用量為100 kg/ha，分2次施用，基肥和穗肥比例為1∶1；磷肥和鋅肥的施用量分別為40和5 kg/ha，均作基肥一次性施用。2015年5月21日播種，播種量為60 kg/ha，播種方式為濕直播；5月20日施基肥，7月1日施分蘗肥，7月18日施穗肥，9月9日收獲。

1. 3 田間管理

小麥、水稻季日均氣溫分別為11.4和26.3 ℃，降水量分別為476和396 mm，日均輻射量分別為8.5和10.3 MJ/m2，試驗(yàn)期間無大旱、大寒、洪澇和持續(xù)高溫等特殊災(zāi)害發(fā)生。小麥全生育期雨養(yǎng)，水稻出苗后田間保持5～10 cm淺水層，收獲前2周斷水。全生育期嚴(yán)格控制病蟲草害的發(fā)生。

1. 4 樣品采集、測(cè)定項(xiàng)目及方法

小麥：播種前于各處理土壤表層（0～20 cm）取土樣，風(fēng)干混勻，測(cè)定土壤全氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量。分別于小麥越冬期、孕穗期、齊穗期和成熟期采集各小區(qū)0.5 m2有代表性的植株樣品，將根清洗干凈后平均分為12份，記錄分蘗數(shù)、株高和葉面積后，將樣品按莖和葉片分開（成熟期樣品分為籽粒和秸稈兩部分），于105 ℃殺青30 min，70 ℃烘至恒重后稱干重；干樣粉碎后用于植株氮素含量測(cè)定。成熟期每小區(qū)按5 m2測(cè)產(chǎn)，并取樣測(cè)定生物量和產(chǎn)量構(gòu)成因子。測(cè)產(chǎn)的籽粒風(fēng)干后，稱重，測(cè)定水含量，并折算成13%水含量的產(chǎn)量。收獲后每小區(qū)取1份表層（0～20 cm）土壤，風(fēng)干混勻，測(cè)定土壤全氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)含量。

水稻：分別于分蘗期、幼穗分化期、齊穗期和成熟期采集各小區(qū)0.5 m2有代表性的植株樣品，將根清洗干凈后平均分為12份，記錄分蘗數(shù)、株高和葉面積后，將樣品按莖和葉片分開（成熟期樣品分為籽粒和稻草兩部分），干物質(zhì)重與氮素含量的測(cè)定同上。成熟期每小區(qū)按兩個(gè)4 m2測(cè)產(chǎn)，并取樣測(cè)定生物量和產(chǎn)量構(gòu)成因子。測(cè)產(chǎn)的稻谷風(fēng)干后，稱重，測(cè)定水含量，并折算成14%水含量的產(chǎn)量。使用Isoprime-100穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀測(cè)定成熟期秸稈和籽粒的氮含量。

相關(guān)計(jì)算公式如下：

葉面積指數(shù)=植株葉片總面積/所占土地面積

氮肥吸收利用率（%）=（施氮區(qū)地上部吸氮量-空白區(qū)地上部吸氮量）/施氮量×100

籽粒氮素利用效率（kggrain/kgN）=籽粒產(chǎn)量/植株地上部總吸氮量

氮肥生理利用率（kggrain/kgN）=（施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量-空白區(qū)籽粒產(chǎn)量）/（施氮區(qū)地上部分吸氮量-空白區(qū)地上部分吸氮量）

氮肥農(nóng)學(xué)利用效率（kggrain/kgN）=（施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量-空白區(qū)籽粒產(chǎn)量）/施氮量

氮肥偏生產(chǎn)力（kggrain/kgN）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量

氮收獲指數(shù)（%）=籽粒吸氮量/植株總吸氮量×100

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和Statistix 8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 小麥季不同施氮水平對(duì)后季直播稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2. 1. 1 株高 由表2可知，當(dāng)后季水稻施氮水平相同時(shí)，隨著小麥季施氮量的增加，水稻株高整體呈增加趨勢(shì)，其中WN210RN90處理幼穗分化期水稻株高比WN105RN90處理增加3.60 cm， WN210RN0處理齊穗期水稻株高比WN0RN0處理增加4.39 cm，差異達(dá)顯著水平（P<0.05，下同），表明與其他施氮量相比，麥季施氮210 kg/ha對(duì)后季直播水稻的株高有明顯的促進(jìn)作用。

2. 1. 2 葉面積指數(shù) 由表3可知，在后季水稻同一氮水平下，直播水稻的葉面積指數(shù)隨麥季施氮量的增加也整體呈增大趨勢(shì)，但變化并不顯著（P>0.05，下同），說明小麥季施氮對(duì)后季直播水稻的葉面積指數(shù)無顯著后效。

2. 1. 3 分蘗數(shù) 由表4可知，當(dāng)后季水稻施氮水平相同時(shí)，隨著小麥季施氮量的增加，不同時(shí)期的水稻分蘗數(shù)整體呈增加趨勢(shì)，其中WN210RN180處理水稻幼穗分化期分蘗數(shù)比WN0RN180處理高14.2%，WN210RN90處理水稻成熟期分蘗數(shù)比WN0RN90處理高10.7%，差異均達(dá)顯著水平。表明麥季施氮210 kg/ha可明顯增加后季直播水稻的分蘗數(shù)。

2. 1. 4 生物量 由表5可知，當(dāng)后季水稻施氮水平相同時(shí)，隨著小麥季施氮量的增加，分蘗期和幼穗分化期的后季直播水稻生物量變化均不顯著；齊穗期時(shí)，WN210RN0處理的水稻生物量比WN0RN0處理增加23.2%；成熟期時(shí)，WN210RN0處理的水稻生物量比WN105RN0處理增加15.6%，WN210RN90處理的水稻生物量比WN0RN90處理增加8.5%，差異均達(dá)顯著水平。表明麥季施氮210 kg/ha可明顯增加后季直播水稻的生物量。

2. 2 小麥季不同施氮水平對(duì)后季直播稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響

由表6可看出，與不施氮對(duì)照相比，麥季施氮210 kg/ha使直播水稻在不施氮和施氮90 kg/ha的情況下產(chǎn)量分別提高10.5%和3.7%，增產(chǎn)顯著，且產(chǎn)量的提高主要是由于單位面積穗數(shù)和每穗粒數(shù)的增加。在麥季施氮0、105和210 kg/ha條件下，后季施氮90 kg/ha相比不施氮處理分別使直播水稻產(chǎn)量提高72.2%、70.3%和61.6%，后季施氮180 kg/ha分別使直播水稻產(chǎn)量提高100.9%、94.2%和80.8%，表明隨麥季施氮水平的增加，后季直播水稻的增產(chǎn)效益逐漸降低。

2. 3 小麥季不同施氮水平對(duì)后季直播稻氮素吸收利用的影響

2. 3. 1 對(duì)氮素吸收和分配的影響 由表7可看出，小麥季施氮可提高后季直播水稻的總吸氮量，其中WN210RN90處理的后季直播水稻總吸氮量顯著高于WN0RN90處理，WN105RN180處理的總吸氮量顯著高于WN0RN180處理。各處理間WN105RN180的總吸氮量最高，為187.1 kg/ha；其次為WN210RN180處理，總吸氮量為183.9 kg/ha。WN210RN0處理的氮收獲指數(shù)最高，為72.8%，其次為WN210RN90處理，為72.7%。與WN210RN180相比，WN210RN90后季直播水稻的氮收獲指數(shù)顯著提高7.0%，說明在麥季施氮210 kg/ha條件下，后季適當(dāng)降低施氮量能提高直播水稻的氮收獲指數(shù)。

2. 3. 2 對(duì)氮肥利用效率的影響 由表8可看出，與麥季不施氮對(duì)照相比，麥季施氮105和210 kg/ha均提高了后季直播水稻的氮肥吸收利用率，但差異未達(dá)到顯著水平。但WN210RN90處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均最高，分別為40.8和101.8 kggrain/kgN，且氮肥偏生產(chǎn)顯著高于WN0RN90和WN105RN90處理。在后季水稻施氮的6個(gè)處理中，WN210RN90處理的直播水稻氮肥吸收利用率為69.2%，僅次于WN105RN180處理（70.5%），生理利用率為59.9 kggrain/kgN，僅次于WN105RN90處理（60.5 kggrain/kgN），籽粒氮素利用率為71.3 kggrain/kgN，僅次于WN0RN90處理（72.3 kggrain/kgN）。結(jié)果表明，WN210RN90處理的各項(xiàng)氮肥利用效率指標(biāo)均相對(duì)較高，而WN210RN180處理的各項(xiàng)氮肥利用效率指標(biāo)均較低。

2. 4 小麥—直播水稻系統(tǒng)的周年產(chǎn)量

由表9可看出，在麥稻季均施氮的情況下，系統(tǒng)周年產(chǎn)量表現(xiàn)為WN210RN180>WN105RN180>WN210RN90>WN105RN90，前3個(gè)處理的系統(tǒng)周年產(chǎn)量較高，均在13.50 kg/ha以上。結(jié)合小麥產(chǎn)量來看，WN210RN180和WN210RN90處理（3.55 t/ha）高于WN105RN180處理（2.79 t/ha）。

3 討論

小麥季施氮處理對(duì)后季水稻的影響，實(shí)質(zhì)上主要是小麥季施氮通過肥料氮?dú)埩粲绊懞蠹舅镜耐寥辣尘暗浚▌⒘④姷龋?005），從而間接影響后季水稻的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及氮肥利用效率。本研究結(jié)果表明，小麥季收獲后的殘留肥料氮對(duì)后季直播水稻的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和氮肥利用效率均有明顯的影響，說明小麥季殘留的肥料氮可以被后季作物利用，與黃生斌等（2002）在研究冬小麥?zhǔn)┑獙?duì)下茬玉米后效中的結(jié)論一致。本研究中，小麥季收獲后的土壤測(cè)定結(jié)果顯示高施氮量與低施氮量小區(qū)的土壤殘留氮量并無顯著差異，但前季小麥不同施氮量對(duì)后季直播水稻的產(chǎn)量卻產(chǎn)生一定效應(yīng)，原因可能有兩點(diǎn)，一是土壤取樣深度僅為0～20 cm，該層次的土壤肥料氮?dú)埩羟闆r并不能完全反映小麥季肥料氮在土壤中的實(shí)際殘留情況；二是前季小麥對(duì)后季直播水稻產(chǎn)生的影響不僅是由于土壤殘留氮造成，也可能是小麥季不同施氮量對(duì)土壤微生物群體結(jié)構(gòu)、土壤氮的礦化等產(chǎn)生影響，從而對(duì)后季直播水稻產(chǎn)生影響。劉立軍等（2005）研究指出，與麥季不施氮處理相比，麥季施氮處理（276 kg/ha）的水稻各氮肥利用效率指標(biāo)均降低。本研究結(jié)果表明，在后季水稻高氮（180 kg/ha）情況下，水稻氮肥利用效率有隨麥季施氮量的增加而降低的趨勢(shì)，與劉立軍等（2005）的結(jié)論相似。但本研究結(jié)果還表明，在后季水稻低氮（90 kg/ha）情況下，水稻氮肥利用效率有隨麥季施氮量增加而增加的趨勢(shì)，且麥季高氮處理（WN210RN90）顯著提高了水稻后季直播水稻的氮肥偏生產(chǎn)力。該結(jié)果與劉立軍等（2005）的結(jié)論又有所不同，原因可能是麥稻兩季施氮量均有差異和后季水稻栽培模式不同的緣故。本試驗(yàn)中的后季水稻是直播水稻，不需要移栽，無返青期，因此從苗期開始就可以利用前季小麥殘留的無機(jī)氮進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育，試驗(yàn)中小麥季高施氮量處理對(duì)后季水稻株高、分蘗、生物量、產(chǎn)量和氮肥利用效率均有明顯影響也可說明這一點(diǎn)。而小麥季低施氮量處理對(duì)后季水稻無顯著影響，可能是肥料氮?dú)埩籼俚脑颉?/p>

從系統(tǒng)生產(chǎn)力來看，WN105RN180、WN210RN90和WN210RN180處理的系統(tǒng)周年產(chǎn)量較高，均在13.50 kg/ha以上。3個(gè)處理中，WN210RN180處理的系統(tǒng)周年產(chǎn)量最高，但其稻季氮肥利用效率最低；WN105RN180處理的麥季周年產(chǎn)量?jī)H次于WN210RN180處理，但其小麥產(chǎn)量較低，僅為2.79 t/ha；WN210RN90處理的小麥、水稻和系統(tǒng)周年產(chǎn)量均較高，同時(shí)其水稻氮肥利用效率最高。與WN210RN180處理相比，盡管WN210RN90處理的水稻產(chǎn)量稍有降低，但其籽粒氮素利用率、氮肥生理利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥偏生產(chǎn)力和氮收獲指數(shù)均高于WN210RN180處理，且差異均達(dá)顯著水平。表明在麥季施氮210 kg/ha條件下，適當(dāng)降低后季水稻的施氮量，可顯著提高后季直播水稻的氮肥利用效率，且不會(huì)造成產(chǎn)量的大幅度降低。因此，麥季210 kg/ha和稻季90 kg/ha的施氮組合（WN210RN90）為本試驗(yàn)條件下小麥—直播水稻系統(tǒng)的最佳氮肥管理模式。巨曉棠和張福鎖（2003）研究指出，在冬小麥—夏玉米輪作體系中，冬小麥季可適當(dāng)增加氮肥施用量，而夏玉米季可適當(dāng)降低氮肥施用量，因?yàn)榈试谛←溂镜膿p失較低，殘留的氮對(duì)下茬玉米產(chǎn)生后效；但在玉米季，玉米處于高溫高濕環(huán)境條件下，過量施入的氮肥可通過各種途徑流失。在小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)中，小麥季應(yīng)適當(dāng)多施氮肥，主要是因?yàn)楦弋a(chǎn)小麥對(duì)氮肥的需求量較高，同時(shí)，小麥季的氮肥損失也較低（巨曉棠和張福鎖，2003），且氮肥殘留對(duì)后季水稻的后效明顯；而水稻季應(yīng)適當(dāng)少施氮肥，一是充分考慮前季小麥的殘留肥料氮的后效，二是水稻生長(zhǎng)季節(jié)為夏季，高溫高濕，且降雨量比較集中，過量施入的氮肥在水稻季損失較大。

本試驗(yàn)中水稻季的產(chǎn)量已達(dá)較高水平，但小麥季的產(chǎn)量偏低，可能與小麥抽穗后受赤霉病害影響有關(guān)。此外，本研究結(jié)論僅為一年的試驗(yàn)結(jié)果，要得出更準(zhǔn)確的結(jié)論，還需多點(diǎn)多年的持續(xù)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)中小麥季施氮對(duì)后季直播水稻具有顯著后效，因此在水稻生長(zhǎng)季應(yīng)充分考慮前季小麥的氮肥后效，適當(dāng)降低后季直播水稻的施氮量。綜合考慮產(chǎn)量和氮肥利用效率，本試驗(yàn)條件下，麥季210 kg/ha和稻季90 kg/ha的施氮組合（WN210RN90）為長(zhǎng)江中游地區(qū)小麥—直播水稻輪作系統(tǒng)的最佳氮肥管理模式。

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（責(zé)任編輯 王 暉）