【摘 要】
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机插水稻技术从21世纪初开始在我国应用与推广,目前已发展为长江中下游地区主要的水稻种植方式。在机插水稻生产中,农民为了取得水稻高产目标而大量施用氮肥,从而造成氮肥利用率低下、环境污染等一系列问题。此外,江苏省机插水稻常规施肥模式需要人工施肥5次,昂贵的劳动力成本也成为机插水稻生产中不可忽视的问题之一。针对机插水稻生产中存在的上述问题,本研究于2019年与2020年以优质粳稻品种南粳9108与南粳4
【基金项目】
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国家自然科学基金（编号:31571596）；
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机插水稻技术从21世纪初开始在我国应用与推广,目前已发展为长江中下游地区主要的水稻种植方式。在机插水稻生产中,农民为了取得水稻高产目标而大量施用氮肥,从而造成氮肥利用率低下、环境污染等一系列问题。此外,江苏省机插水稻常规施肥模式需要人工施肥5次,昂贵的劳动力成本也成为机插水稻生产中不可忽视的问题之一。针对机插水稻生产中存在的上述问题,本研究于2019年与2020年以优质粳稻品种南粳9108与南粳46为试验材料,设置了 2种施氮水平,即减氮处理N1（240kg·hm-2）、常规施氮量处理N2（300kg·hm-2）,4种氮肥运筹方式,即A（施肥5次作为对照）、B（在A基础上减施一次穗肥）、C（在A基础上减施一次分蘖肥）、D（在A基础上减施一次分蘖肥与穗肥）,此外设置N0（不施肥处理）,探讨了秸秆还田下减量简化施氮对机插水稻产量、品质和氮素利用的影响,并建立了水稻花后氮素动态模型,以期为水稻高产优质最优氮肥施用方案的制定提供依据。主要研究结果如下:1、减量简化施氮虽然显著降低了穗数,但是显著增加了每穗粒数,最终未对产量造成显著影响。与N2A处理相比,两年间南粳9108的N1B（减少20%施氮量并减施一次穗肥）、N1C（减少20%施氮量并减施一次分蘖肥）、N1D（减少20%施氮量并各减施一次分蘖肥与穗肥）处理的穗数显著降低了 4.49%～16.95%,每穗粒数显著增加了6.77%～14.33%,两年间南粳46在这三种减量简化施氮处理下的穗数显著降低了4.51%～12.44%,每穗粒数显著增加了 4.87%～13.22%,两年间南粳9108与南粳46在三种减量简化施氮处理下的产量无显著变化趋势。2、减量简化施氮显著改善了稻米的外观品质与食味品质,对加工品质与蒸煮品质未造成显著的负面影响。与N2A处理相比,两年间南粳9108的N1B、N1C、N1D处理的垩白粒率显著降低了 25.95%～40.63%,垩白度显著降低了 12.02%～60.06%,两年间南粳46在这三种减量简化施氮处理下的垩白粒率显著降低了 47.37%～64.56%,垩白度显著降低了 50.00%～76.53%,两年间南粳9108与南粳46在三种减量简化施氮处理下的峰值黏度、崩解值均显著增加,热浆黏度、最终黏度、消减值均显著降低。3、减量简化施氮不同程度的降低了齐穗期与成熟期上三叶的SPAD值、茎鞘（叶片、籽粒）干物重、含氮率与氮素积累量。减量简化施氮显著提升了水稻氮素利用率。与N2A处理相比,两年间南粳9108的N1B、N1C、N1D处理的氮素偏生产力显著提升了 17.17%～24.57%,氮素农学利用率显著提升了 9.24%～24.08%,两年间南粳46在这三种减量简化施氮处理下的氮素偏生产力显著提升了 1 7.96%～22.88%,氮素农学利用率显著提升了 13.12%～20.30%,氮素生理利用率显著提升了 15.83%～52.58%。4、水稻花后上三叶SPAD值动态变化符合倒Logistic方程,减量简化施氮推迟了花后上三叶SPAD值进入快速下降时期的时间。水稻花后茎鞘干物重、含氮率、氮素积累量动态变化符合y=ax2+bx+c方程,减量简化施氮对花后茎鞘干物重、含氮率、氮素积累量持续下降的天数未有显著影响。水稻花后叶片干物重、含氮率动态变化符合y=ax+b方程,减量简化施氮降低了花后叶片干物重、含氮率的下降速率。水稻花后叶片氮素积累量动态变化符合y=aebx方程,减量简化施氮对花后叶片氮素积累量的下降速率未有显著影响。水稻花后籽粒干物重、含氮率动态变化符合y=ax+b方程,减量简化施氮降低了花后籽粒干物重、含氮率的上升速率。水稻花后籽粒氮素积累量动态变化符合Logistic方程,减量简化施氮推迟了花后籽粒氮素积累量进入快速上升时期以及达到最大上升速率的时间。5、减量简化施氮稍微降低了产值,节省了肥料成本与人工成本,最终增加了新增纯收益率与边际成本报酬率。与N2A处理相比,各减量简化施氮处理的肥料与人工成本降低了 16.07%～27.25%,两年间南粳9108的N1B、N1C、N1D处理的新增纯收益率平均增加了 5.17%,边际成本报酬率显著增加了 19.78%～59.14%;两年间南粳46在这三种减量简化施氮处理下的新增纯收益率平均增加了 5.77%,边际成本报酬率显著增加了 19.74%～55.15%。
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