云南水稻氮肥減量后移增效技術研究

楊從黨 龍瑞平 夏瓊梅 鄧安鳳 朱海平 李貴勇

（云南省農業科學院糧食作物研究所，昆明650200；第一作者：yangcd2005＠163.com；*通訊作者：liguiy980200＠163.com）

氮肥是水稻生長中最關鍵、最重要的肥料，也是水稻增產最重要的因素之一。據調查，施用氮肥稻谷的增產量可以達到50%左右[1-2]。隨著我國社會經濟的發展，水稻綠色生產需要降低氮肥用量，提高利用效率，實現減肥增產的目標。生產上，水稻氮肥的施用方式較多：有“一炮轟”，即所有氮肥均作為基肥，在整田時一次施用或少部分作分蘗肥與除草劑一起施用；有“前促施肥法”，即70%～80%作基肥在整田時施用，20%～30%作分蘗肥于移栽后7～10 d施用；有“前促、中控、后保”施肥法，即70%～80%作基肥，不施分蘗肥，20%～30%作穗肥于孕穗期或齊穗期施用[3]。這些施肥方式曾經為一段時期內水稻增產起到積極的作用，但氮肥的利用效率都較低。凌啟鴻等[4-5]提出的水稻精確定量施氮技術，是根據目標產量、土壤供氮量和肥料利用效率，利用斯坦福方程精確計算施氮量，把氮肥分為基肥、分蘗肥、促花肥和保花肥，其中，基蘗肥占50%～60%，穗肥占50%～40%，促花肥于倒4葉抽出時施用，保花肥于倒2葉抽出時施用，較好的實現了氮肥的高效利用。張洪程等[3]研究表明，氮肥精確后移模式，在基肥和分蘗肥占50%的基礎上，倒3葉和倒4葉期施用50%的穗肥，氮素當季利用率、生理利用率、施氮增產力以及表觀生產力均顯著提高，百kg籽粒需氮量則略降低，在大面積生產上應用表現出顯著的增產增效。以上試驗都是在肥料總量一定下進行的，實現了氮肥后移增產的效果。本研究為雙因子試驗，把氮肥減量和氮肥后移技術有機結合起來，以期通過氮肥后移技術提高肥料利用效率彌補氮肥減量后的損失，實現氮肥減量增效的目標。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2016年在11個試點，2017年在13個試點進行氮肥減量后移增效技術試驗，選擇當地有代表性前作的田塊和品種作為試驗田塊和參試材料（具體見表1）。

1.2 試驗設計

每個點試驗均設置6個處理：CK，當地高產栽培技術的施氮量及施肥比例（具體見表1）；F2，施氮量為當地施氮總量的90%，按基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 3∶3∶2∶2 的比例施用；F3，施氮量為當地施氮總量80%，按基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 2.5∶2.5∶2.5∶2.5 的比例施用；F4，施氮量為當地施氮總量70%，按基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3 的比例施用；F5，施氮量為當地施氮總量60%，按基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為0∶0∶6∶4的比例施用；F6，空白小區（不施氮肥，磷鉀肥施用量、施用方式同其它處理）。每個處理3次重復。與CK相比，F2～F5處理在氮肥減量的同時降低了基蘗肥比例、增加了穗肥比例。各處理基肥于移栽前施用，分蘗肥于移栽后5～7 d施用，促花肥于倒4抽出時施用，保花肥于倒2葉抽出時施用。過磷酸鈣（含P2O512%）用量為40 kg/667 m2，作基肥一次性施用；硫酸鉀（含K2O 54%）用量 10 kg/667 m2，按基肥∶促花肥為 5∶5 的比例施用。

表2不同處理產量匯總結果（t/hm2）

1.3 測定項目及方法

1.3.1 莖蘗動態

移栽時每小區定點10株，每隔7 d調查1次葉齡和莖蘗數。

1.3.2 產量及產量構成

收獲期每小區調查50叢的穗數作為有效穗數，選擇有代表性的5叢進行室內考種，考察總粒數、實粒數、結實率、千粒重，小區除去邊行后實收測產。

1.4 數據分析

運用Microsoft Excel 2013和DPS7.05軟件進行數據的統計與分析。

2 結果與分析

2.1 產量變化趨勢

從表2可見，秈稻品種施氮肥處理比不施氮肥處理明顯增產，2016年的增幅為12.76%～18.79%，2017年的增幅為 20.59%～31.67%；F2、F3、F4處理的產量比CK分別增產3.1%、3.1%和1.59%，F5處理由于氮肥減量過多，與CK相比減產了1.55%。可見，秈稻品種可以采用氮肥后移增效技術實現氮肥減量10%～20%、增產3.0%的目標；減肥30%，采用基肥∶蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3 的比例施用，也可以獲得 1.59%的增產。

從表2可見，粳稻品種施氮肥處理比不施氮肥處理明顯增產，2016年的增幅為30.79%～35.58%，2017年的增幅為 19.89%～26.32%；F2、F3、F4、F5 處理的產量分別比CK增產3.16%、3.44%、3.16和3.44%，取得了減氮10%～40%、增產3.0%以上的成效。

2.2 產量構成因素變化趨勢

從表3可見，秈稻品種F2、F3、F4、F5處理的有效穗數比CK減少，但是差異不大；而總粒數和實粒數均有增加的趨勢，2年平均F2處理的每穗總粒數、每穗實粒數均最高，分別比CK增加了2.86粒和3.72粒；單位面積穎花量F4處理多于CK，而F2、F3和F5處理少于CK。結實率氮肥減量后移的處理均比CK高，其中2年平均以F5處理最高，比CK提高了1.47個百分點；千粒重除F5處理比CK略低外，其余處理均超過了CK；氮肥減量后移處理的理論產量均高于CK。

從表4可見，隨著氮肥用量的減少和氮肥后移比例的增加，粳稻品種的有效穗數呈減少的趨勢，總粒數和實粒數則明顯增加，總粒數的增加超過了有效穗數降低帶來的產量損失。2年平均，除F2處理的結實率略低于CK外，其它處理的結實率均高于CK；2年平均，除F3處理的千粒重略低于CK外，其它處理均高于CK；2年平均，所有氮肥減量后移處理的理論產量均高于CK，實際產量與理論產量的表現一致。

2.2 氮肥利用效率的變化趨勢

表3不同處理秈稻產量構成因子匯總

表4不同處理粳稻產量構成因素匯總

從圖1可見，無論是秈稻品種，還是粳稻品種，2年的氮肥農學利用效率均是CK最低，隨著氮肥減量和后移比例的增加，氮肥農學利用效率明顯增加。秈稻品種2016年以F4處理的氮肥農學利用效率最高，而2017年則是以F3處理最高；粳稻品種2年均是以F5處理最高。

3 討論與結論

圖1氮肥農學利用效率和氮肥利用效率比較

化肥減量增效是目前實現我國現代農業生產中化肥、農藥零增長的主要途徑之一，通過在水稻生長的關鍵時期施用適量的化肥，提高肥料利用效率，確保水稻產量不降低。在水稻生產過程中，與基肥和分蘗肥相比，穗肥在水體和土壤中滯留時間最短、利用效率最高、增產效果最佳。因此，可以降低基肥和分蘗肥的用量，為適時適量施用穗肥創造條件，以穗肥利用效率高來彌補氮肥減量的損失，實現氮肥減量增效的目標。

關于氮肥后移對產量的影響存在兩種觀點，一種認為氮肥后移并非都能增產。徐富賢等[6]的研究結果顯示，氮肥后移法與重底早追法（底肥∶蘗肥=7∶3）的產量差異不顯著。氮肥后移的增產效果及高效施氮量與地力、產量呈顯著負相關，當空白試驗產量超過7 000 kg/hm2時，氮肥后移沒有增產作用[7]。仇少君等[8]研究表明，與農民習慣施肥相比，氮素優化管理(含氮肥后移)對水稻產量、地上部生物量、吸氮量、收獲指數、氮收獲指數、穗數、每株實粒數沒有顯著影響。另一種觀點則認為，水稻中后期干物質積累量比前期明顯要大，氮肥后移是提高氮肥利用效率的有效途徑[3-5]，但在具體后移比例上各研究結論存在較大差異。孫永健等[9-10]認為，在干濕交替灌溉模式下氮肥后移量可占總施氮量的40%，基肥∶分蘗肥∶穗肥（倒 4、倒2葉齡期分2次等量施入）=3∶3∶4 為最佳的氮肥施用比例。黃慶宇等[11]研究表明，隨著氮肥用量的增加，產量呈先升后降的變化趨勢，前氮后移有利于水稻產量增加。龍瑞平等[12]研究認為，采用均衡施氮法（基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為2.5∶2.5∶2.5∶2.5）、施氮量為 240 kg/hm2，能有效促進機插粳稻前期莖蘗數的增加，同時確保群體不會過度生長，后期莖蘗消長平穩，有利于水稻獲得的高產。霍中洋等[13]的研究結果表明，超級稻在“穩前優中”（即基蘗肥∶穗肥為5∶5）的模式下，前期(移栽至拔節期)對氮的吸收量較低，中期(拔節至抽穗期)最高，后期(抽穗至成熟期)次之，主張穗肥用量占總氮量的50%，并于倒 4、倒3葉期2次等量追施。胡家權等[14]研究認為，對于云南稻菜輪作區基礎地力較高的田塊，可以采用氮肥100%后移的技術措施實現增產。本研究結果表明，氮肥后移可以促使水稻增產，前提是需要減少氮肥的總用量，就云南省的水稻生產情況來看，可以在總用氮量減少10%～20%下，40%～50%的總氮作為穗肥實現減氮增效；在麒麟區、隆陽區和騰沖市等基礎地力較高的地方，可以減肥40%，不施基肥和分蘗肥，只施穗肥的氮肥后移技術實現增產。

在云南不同立體生態稻作區，可以通過氮肥減量后移技術，秈稻品種采用減少10%～20%氮肥、基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 3∶3∶2∶2 或 2.5:2.5:2.5:2.5 的施用比例可以實現減肥增效的目標，粳稻品種可以采用減少氮肥 30%～40%、基肥∶分蘗肥∶促花肥∶保花肥為 0∶2∶5∶3或 0∶0∶6∶4的施用比例實現減肥增效的目標。

致謝：本文所有數據均由云南省現代農業水稻產業技術體系各試驗站提供，在此深表感謝！