轻简施氮模式对华南双季稻产量和氮肥利用率的影响

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合理施用氮肥是提高水稻产量和氮肥利用率的基础,也是决定稻米品质的重要因素。针对当前我国水稻种植中存在的劳动力短缺、用工成本高、肥料利用率低等问题,本试验旨在探索更简化高效的氮肥管理方式,减少施肥次数,提高种稻效率,为水稻轻简化栽培提供依据。田间小区试验在广东省农业科学院大丰试验基地进行,供试品种为五山丝苗。2018年晚季设置不施氮(N0)、三控施肥(TC)、三控减氮(RTC)和5个轻简施氮(SNM1、SNM2、SNM3、SNM4、SNM5)(比例相同,追肥时间不同)共8个处理,2019年早季设置不施氮(N0)、三控施肥(TC)、农民常规栽培(FP)和3个轻简施氮(SNM2、SNM6、SNM7)(比例不同,追肥时间相同)共6个处理,研究了不同施氮模式对华南双季稻的产量及其构成、物质生产、氮肥利用效率以及稻米品质的影响。主要研究结果如下:(1)2018年晚季不同施氮处理间的产量存在显著差异,SNM2处理在减氮10%、减少2次施肥的情况下仍能保持高产,其产量与TC处理没有显著差异,但产量构成不同。SNM2处理的单位面积颖花数多,库容量大,但结实率和千粒重较低。2019年早季,SNM2、SNM6和SNM7三个轻简施肥处理的产量比FP处理分别增加3.19%、13.08%和3.91%。它们的库容、生物产量和总吸氮量较大,肥料利用率较高。(2)2018年晚季,SNM2处理的氮肥偏生产力(PFPN)显著高于TC处理,其它氮肥利用指标均与TC处理无显著差异。氮肥农学利用率(AE)、氮肥吸收利用率(RE)和氮肥偏生产力(PFPN)与抽穗至成熟期吸氮量以及总吸氮量呈显著正相关。2019年早季,不同氮肥管理模式下的RE、AE和PFPN存在显著差异。3个轻简施肥处理的RE、AE和PFPN均显著高于FP处理,但它们与TC处理均无显著差异。AE和PFPN与穗分化始期至抽穗期的吸氮量呈显著正相关,PE与总吸氮量呈显著正相关。上述结果表明,增加中后期吸氮量和总吸氮量有利于提高氮素利用效率。(3)2018年晚季,与TC处理相比,SNM2处理的糙米率和精米率差异不显著,垩白粒率和垩白度显著降低,直链淀粉含量提高,粒型更好。2019年早季,与FP处理相比,3个轻简处理的糙米率更低,精米率更高,垩白率和垩白度均降低。与TC处理相比,3个轻简处理的糙米率降低,SNM2和SNM7处理的垩白粒率降低,SNM6和SNM7的精米率提高。(4)在所有轻简施氮处理中,施基肥处理的产量和氮肥利用率均显著高于施回青肥处理,-2.5叶期(即叶龄余数2.5,余类推)追施氮肥处理的产量和氮肥利用率均显著高于-1.5叶和-3.5叶期追肥处理。与施回青肥相比,施基肥处理的库容、结实率、千粒重、叶面积指数、总干物质量和总吸氮量大,氮肥利用率高。与-1.5叶期和-3.5叶期追施穗肥相比,-2.5叶期追肥处理的库容、总干物质量和总吸氮量更大,群体透光率和氮肥利用率高。综上所述,与当前广东主推的“三控”施肥技术相比,本研究的“一基一追”轻简施氮法在施氮量保持相同且施肥次数减少2次的情况下,仍可以保持较高的产量和氮肥利用率,节省用工,具有良好的应用前景。“一基一追”轻简施肥法的追肥时间以-2.5叶期为宜。
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