江蘇省水稻減肥增產(chǎn)的潛力與機制分析

陸崢嶸

水稻屬于中國非常重要的經(jīng)濟糧食作物，產(chǎn)量是確保中國糧食安全的關(guān)鍵。氮素對水稻產(chǎn)量有著重要影響，化肥養(yǎng)分特別是氮肥投入比例的提高，對水稻高效增產(chǎn)十分重要。不過，因為對氮肥增產(chǎn)的過度信賴，致使中國同全球其他產(chǎn)區(qū)對，氮肥施用量較大且利用率不足。江蘇省作為水稻種植的優(yōu)勢集中區(qū)，也有著氮肥施用量較大且利用率不足的情況。所以，江蘇省水稻減肥增產(chǎn)對國家糧食安全保障有著關(guān)鍵的現(xiàn)實意義。

1、材料和方法

（1）農(nóng)戶調(diào)研

以抽樣法為主，基于江蘇省鹽城市氣候與經(jīng)濟情況，對鹽城市開展農(nóng)戶調(diào)研，對農(nóng)戶水稻生產(chǎn)種植的具體情況做出充分了解與掌握。農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)應涵蓋基本信息、氮肥施用量與產(chǎn)量等情況。

（2）數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

通過知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫，以水稻、減氮等關(guān)鍵詞，檢索相關(guān)文獻。文獻篩選基于如下標準：1.江蘇省范圍內(nèi);2.田間試驗;3.存在對照組和實驗組，保證超過3次重復;4.氮肥施用量明確;5.僅考慮化學氮肥減量。基于搜集文獻，構(gòu)建水稻化學氮肥減量效應數(shù)據(jù)庫。

（3）農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)分析

水稻施氮量以化肥所含氮量進行折算，以純氮量（kg·hm-2）進行表示。氮肥效率以氮肥偏生產(chǎn)力（kg·kg-1），即單位面積產(chǎn)量與施氮量比值進行表示，化肥效率分析可以參考使用此指標。

2、結(jié)果

（1）對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

基于施氮量，同傳統(tǒng)/常規(guī)對比，氮肥減量顯著增加產(chǎn)量，增幅相對較為明顯。針對各不相同品種，氮肥減量使全部產(chǎn)量顯著增加，秈稻明顯超過粳稻。各不相同減量方法，同樣具有顯著差異。直接減量會引起顯著減少，在此基礎上提高有機肥施加量，可時產(chǎn)量得到維持或增加。氮肥減量同時調(diào)控氮肥運籌，或調(diào)控運籌和提高有機肥施加量結(jié)合，可以使產(chǎn)量依次得到相應的明顯增加。關(guān)于減氮比例，比例提高產(chǎn)量增幅會出現(xiàn)明顯減小。比例不超過25%、25-50%，依次得到相應的明顯提高;比例超過50%，增產(chǎn)并不顯著。基于土壤基礎地力，未超過5.5t·hm-2，氮肥減量效果不顯著;介于5.5-7或超過7t·hm-2，依次出現(xiàn)相應的明顯增產(chǎn)。

基于整合分析得知，氮肥減量對產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生顯著影響。同傳統(tǒng)/常規(guī)施氮量對比，氮肥減量使穗數(shù)明顯減少，穗粒數(shù)與結(jié)實率和千粒重則依次得到相應的增加。針對各不相同品種，除秈稻千粒重未發(fā)生明顯變化，氮肥減量對粳稻與秈稻產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生影響，變化趨勢同整體變化接近。其中，氮肥減量的情況下，對秈稻穗粒數(shù)產(chǎn)生的促進效應，明顯超過粳稻，粳稻千粒重的增加幅度則明顯超過秈稻。各不相同減量方法，對穗數(shù)與結(jié)實率并未產(chǎn)生明顯影響，而使穗粒數(shù)與千粒重調(diào)控發(fā)生明顯改變。而氮肥減量的前提下，對有機肥進行增施，則可以是籽粒千粒重得到明顯的增加。此外，是否采取有機肥增施，氮肥減量的情況下，利用調(diào)控養(yǎng)分運籌的方式，則可以使穗粒數(shù)與千粒重得到增加。除結(jié)實率，各不相同減量比例對氮肥減量后穗數(shù)與千粒重和穗粒數(shù)產(chǎn)生明顯影響。同對照比較，氮肥減量比例小于25%的情況下，水稻穗數(shù)無明顯差異，比例提高的同時，穗數(shù)則出現(xiàn)明顯下降。同穗數(shù)趨勢存在明顯的差異，穗數(shù)穗減量比例的提高出現(xiàn)明顯增加，關(guān)于千粒重，則先增加后下降。各不相同土壤基礎地力，氮肥減量對穗粒數(shù)產(chǎn)生明顯影響，土壤基礎地力提高，穗粒則先增加后減少。

（2）對水稻氮素吸收和利用的影響

同傳統(tǒng)/常規(guī)比較，氮肥減量的情況下，水稻地上部分植株，氮素吸收量出現(xiàn)明顯的減少，而氮肥偏生產(chǎn)力則明顯大幅度的增加。針對各不相同品種，氮肥減量使氮素吸收量出現(xiàn)明顯減少，氮肥偏生產(chǎn)力則出現(xiàn)相應的增加。其中，氮肥減量的情況下，關(guān)于氮素吸收量，秈稻明顯較粳稻耕地。關(guān)于氮肥生產(chǎn)力，秈稻增幅明顯超過粳稻。針對各不相同減量方法，氮肥直接減量或結(jié)合養(yǎng)分運籌調(diào)控，使水稻地上部分植株氮素吸收量明顯減少，而增施有機肥，可以維持或增加。同時，全部減量方法均可以使氮肥偏生產(chǎn)力得到相應提高。針對各不相同減量比例，同對照比較，氮肥減量比例小于25%，氮素吸收量無明顯差異，比例增加則明顯降低，而氮肥偏生產(chǎn)力則相應提高。針對各不相同基礎地力，氮肥減量對氮素吸收和利用無明顯影響。

（3）減量模式

以整合分析數(shù)據(jù)庫有關(guān)基礎數(shù)據(jù)為基礎，同傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理對比，氮肥減量有效降低基肥、分蘗肥和穗肥平均施用量。氮肥減施以基肥和分蘗肥為主，成為主要氮肥減量途徑。除此之外，試驗階段，關(guān)于專家氮肥推薦減氮量，約占傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理總施氮量的1/3.基于分配比例分析，傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理，基肥、分蘗肥和穗肥之比保持在4∶3∶3，氮肥減量處理，控制在4∶2∶4，即氮肥減量的基礎上運籌比例同樣得到相應的合理變化調(diào)整。

與此同時，氮肥減量對氮素吸收量產(chǎn)生影響，對穗數(shù)形成產(chǎn)生相應的抑制作用，并通過合理的調(diào)控，使千粒重、結(jié)實率與穗數(shù)得到明顯提高，以此使產(chǎn)量以及氮肥偏生產(chǎn)力得到有效提高。

綜上所述，雖然江蘇省水稻生產(chǎn)保持在相對領先，不過過于依賴氮肥對水稻高產(chǎn)高效的目標產(chǎn)生不利影響，減少氮肥施用量勢必不行。氮肥減量可行，減量范圍控制在31%為宜，以基肥與分蘗肥減少為主。同時，氮肥減量可以提高水稻產(chǎn)量與氮肥偏生產(chǎn)力。實現(xiàn)氮肥減量優(yōu)化是通過對氮素吸收量產(chǎn)生影響，對氮素功能的調(diào)控，對穗數(shù)進行一致，并提高穗粒數(shù)、結(jié)實率與千粒重。氮肥減量階段，關(guān)注品種差異情況，土壤基礎地力應保證較高，減氮比例不超過25%時，科學調(diào)控化肥運籌與有機無機養(yǎng)分協(xié)同。

（作者單位：224100江蘇省鹽城市大豐區(qū)大中街道農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣綜合服務中心）