林洪鑫，肖運(yùn)萍，劉方平，才 碩，劉仁根，許亞群，袁展汽，汪瑞清，時 紅

（1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院/農(nóng)業(yè)部長江中下游作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330200；2.江西省灌溉試驗(yàn)中心站，江西 南昌 330201）

鄱陽湖匯納江西省境內(nèi)贛江、撫河、信江、饒河、修河等5大河流及環(huán)湖小流域來水，是我國最大的淡水湖泊，也是重要的濕地生態(tài)功能保護(hù)區(qū)。磷素是作物生長發(fā)育必需的大量元素之一，也是水體富營養(yǎng)化的主要限制因子之一。余進(jìn)祥等[1]研究表明，鄱陽湖流域水旱輪作，旱地，臍橙園，水田，菜地，橘園和茶園等農(nóng)業(yè)利用方式的總磷年輸出特征各異。也有研究表明，水稻的磷素吸收利用與施磷量[2-3]、施磷時期[4]、水稻品種[5]、氮肥運(yùn)籌[6]及水分管理[7]等因素均有密切關(guān)系。前人有關(guān)施磷量及施磷時期對磷素吸收利用的研究較多，而有關(guān)水分管理和氮肥運(yùn)籌互作對等量施磷條件下的磷素吸收利用的研究較少。為此，本研究以水稻兩優(yōu)287為材料，研究了水分管理與氮肥運(yùn)籌對水稻磷素吸收利用的影響，以期為鄱陽湖流域水稻生產(chǎn)的節(jié)水減污提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計

2011年試驗(yàn)以兩優(yōu)287為材料，在江西省灌溉試驗(yàn)中心站進(jìn)行，共14個處理，小區(qū)面積75 m2，3次重復(fù)。設(shè)常規(guī)淹灌、間歇式灌溉兩種灌溉方式，分別記為W0、W1。間歇式灌溉按返青期（水層范圍0-20-30 mm，自然落干，干4 d后灌水，下同）、分蘗前期（0-20-50 mm，干 4 d）、分蘗后期（0-20-50 mm，后期曬田）、孕穗期（0-20-50 mm，干 4 d）、抽穗開花期（0-20-50 mm，干 4 d）、乳熟期（0-20-50 mm，干 4 d）和黃熟期（0-20-30 mm，后期落干）進(jìn)行水分管理。常規(guī)淹灌按返青期（20-40 mm，水層深度不低于20 mm。下同。）、分蘗前期（20-50 mm）、分蘗后期（20-50 mm，后期曬田）、孕穗期（20-50 mm）、抽穗開花期（20-50 mm）、乳熟期（20-50 mm）和黃熟期（0-30 mm，后期落干）進(jìn)行水分管理。氮肥設(shè) 0、135、180、225 kg/hm24 個水平（分別記為 N0、N1、N2、N3），兩種施用方式（基肥∶分蘗肥=5∶5，記為 F1，基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，記為 F2）?；什捎?5%的復(fù)合肥，肥料不足部分的氮肥用尿素，磷肥用鈣鎂磷肥，鉀肥用氯化鉀補(bǔ)充。磷、鉀肥施用標(biāo)準(zhǔn)相同，其中磷肥（P2O5）標(biāo)準(zhǔn)為 67.5 kg/hm2，全部作基肥；鉀肥（K2O）標(biāo)準(zhǔn)為 150 kg/hm2，按基肥∶穗肥=9∶11 施用。

1.2 測試指標(biāo)及方法

于秧苗期（移栽當(dāng)日）、幼穗分化期、抽穗開花期、黃熟期，按平均莖蘗數(shù)取樣5蔸，剪除根，分莖鞘、葉片、穗三部分包裝，于105℃烘箱殺青15 min后，保持80℃烘干至恒重。測定干物質(zhì)重的樣品經(jīng)粉碎后，用于測定莖鞘、葉、穗部的磷含量。磷素積累量=某生育期單位面積植株磷的積累量；轉(zhuǎn)運(yùn)量=抽穗時某器官元素磷積累量-成熟時該器官該元素的滯留量；轉(zhuǎn)運(yùn)率=100%×單位面積植株抽穗后葉、莖鞘元素磷的輸出量/抽穗期葉、莖鞘該元素總積累量；轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率=磷轉(zhuǎn)運(yùn)量/抽穗至成熟期穗部磷素積累總量×100%。

實(shí)收各小區(qū)產(chǎn)量，曬干，稱重為實(shí)際產(chǎn)量。

所有數(shù)據(jù)用Excel和Dps軟件進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻產(chǎn)量的影響

由圖1可見，水稻產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，施氮處理顯著高于不施氮處理。常規(guī)淹灌方式下的產(chǎn)量，在N1和N2水平時以F2（氮肥后移）顯著高于F1，而在N3水平時F1與F2差異不顯著。間歇式灌溉下的產(chǎn)量，在N2水平時以F2顯著高于F1，而在N1水平時以F1顯著高于F2，在N3水平時F1高于F2，但差異未達(dá)顯著水平。

圖1 水分管理與氮肥運(yùn)籌對水稻產(chǎn)量的影響

2.2 對水稻磷素積累的影響

由表1可知，間歇式灌溉的磷素積累總量比常規(guī)淹灌高9.76%，可見間歇式灌溉促進(jìn)了水稻對磷素的吸收積累。不同水分管理和氮肥運(yùn)籌方式組合的磷素積累總量，在N1時常規(guī)淹灌以F2＞F1，而間歇式灌溉以 F1＞F2；在 N2時兩灌溉方式均以 F2＞F1；在N3時兩灌溉方式均以F1＞F2。在本試驗(yàn)條件下，不同水肥組合中以W1N2F2的磷素積累總量最高，比W1N0提高了85.69%，增施氮肥能夠提高水稻對磷素的吸收。常規(guī)淹灌提高了水稻生育前中期的磷素積累量及比例，而間歇式灌溉提高了生育后期的磷素積累量和比例。在常規(guī)淹灌條件下，不同生育時期的磷素積累量隨施氮量的增加有增加的趨勢，生育前后期所占比例隨之提高，而生育中期所占比例隨之下降；在間歇式灌溉條件下，不同生育時期的磷素積累量隨施氮量的增加而有增加的趨勢，生育后期所占比例隨之提高，而生育前中期所占比例隨之下降。前期磷素積累量在N1、N2和N3時兩灌溉方式均以F2＞F1。中期磷素積累量在N1時淹灌方式以 F2＞F1，間歇式灌溉 F1＞F2；在 N2時常規(guī)淹灌以F1＞F2，間歇式灌溉以 F2＞F1，而在 N3時兩灌溉方式以F1＞F2。后期磷素積累量在N1和N2時兩灌溉方式均以 F2＞F1，在 N3時間歇式灌溉以 F2＞F1，常規(guī)淹灌以F1＞F2。相關(guān)分析表明，產(chǎn)量與生育前、中、后期的磷素積累量和磷素總積累量呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.808 9**、0.543 6*、0.721 5**和0.868 1**。

表1 水分管理和氮肥運(yùn)籌對水稻不同生育階段磷素積累的影響

表2 水分管理和氮肥運(yùn)籌對水稻磷素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

2.3 對水稻磷素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

在等量磷肥投入的情況下，常規(guī)淹灌提高了植株葉片磷轉(zhuǎn)運(yùn)量、葉片磷轉(zhuǎn)運(yùn)率和抽穗至成熟期磷轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率，而間歇式灌溉提高了莖鞘磷轉(zhuǎn)運(yùn)量及磷轉(zhuǎn)運(yùn)率和穗部磷的增加量（見表2）。兩種灌溉方式的穗部磷的增加量隨施氮量的增加而增加，而抽穗至成熟期的磷轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率隨之降低。穗部磷的增加量，在N1時常規(guī)淹灌以F2＞F1，而間歇式灌溉以F1＞F2；在N2和N3時常規(guī)淹灌和間歇式灌溉均以F2＞F1。在同一灌溉方式和施氮水平下，除W0N3組合抽穗至成熟期的磷轉(zhuǎn)運(yùn)貢獻(xiàn)率以F2＞F1外，其余各組合均以F1＞F2。葉片和莖鞘磷的轉(zhuǎn)運(yùn)量及轉(zhuǎn)運(yùn)率隨施氮量的增加有增加的趨勢。不同施肥方式間的葉片磷轉(zhuǎn)運(yùn)量，在N1時兩灌溉方式均以F1＞F2，在N2時常規(guī)淹灌以 F1＞F2，間歇式灌溉以 F2＞F1，在 N3時兩灌溉方式均以F2＞F1；葉片磷轉(zhuǎn)運(yùn)率除組合W0N2以 F1＞F2外，其余各組合均以 F2＞F1。不同施肥方式間的莖鞘磷轉(zhuǎn)運(yùn)量，除W0N3組合以F2＞F1外，其余各組合均以F1＞F2；莖鞘轉(zhuǎn)運(yùn)率與其轉(zhuǎn)運(yùn)量的規(guī)律基本一致。相關(guān)分析表明，產(chǎn)量與莖鞘磷轉(zhuǎn)運(yùn)量、穗部磷的增加量呈極顯著正相關(guān)，與抽穗至成熟期磷貢獻(xiàn)率呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)（r）分別為 0.687 2**、0.799 9**和-0.628 3**。

2.4 對水稻磷素分配的影響

在等量磷投入的條件下，水分管理與氮肥運(yùn)籌對水稻磷素分配有影響（見圖2）。常規(guī)淹灌水稻葉片和莖鞘的磷素分配比例高于間歇灌溉方式，平均值分別為10.13%、7.76%和8.64%、6.97%；而間歇式灌溉的穗部磷素分配比例高于常規(guī)淹灌，平均值分別為84.39%和82.11%，說明間歇式灌溉能夠促進(jìn)磷素向穗部轉(zhuǎn)運(yùn)。莖鞘的磷素分配比例，W0N1和W1N2組合以 F2＞F1，其余組合均以 F1＞F2；葉片的磷素分配比例均以F1＞F2；穗的磷素分配比例，除W0N1以 F1＞F2外，其余各組合均以 F2＞F1。

圖2 水分管理與氮肥運(yùn)籌對磷素分配比例的影響

2.5 對水稻100 kg籽粒需磷量的影響

在等量磷肥投入的情況下，不同水分管理和氮肥運(yùn)籌對100 kg籽粒需磷量有影響。間歇式灌溉的100 kg籽粒需磷量高于常規(guī)淹灌，平均值分別為0.36 kg、0.35 kg。100 kg籽粒需磷量，間歇式灌溉不同氮肥水平均以F2＞F1，而常規(guī)淹灌下N2和N3時以 F1＞F2，在 N1時的差異較小。

3 結(jié)論

農(nóng)業(yè)面源污染有別于點(diǎn)源污染，無法集中綜合治理，水體富營養(yǎng)化中的農(nóng)業(yè)面源污染通常采用“控源節(jié)流”方法進(jìn)行治理。王毛蘭等[8]研究表明，豐水期農(nóng)田水、城市廢水及地下水含有較高的氮磷含量，是鄱陽湖及其五大支流氮磷的主要來源，尤以農(nóng)田水總氮和總磷的含量最高，分別為13.47、28.63 mg/L。因此，降低農(nóng)田水全氮和全磷的含量，有利于減輕農(nóng)業(yè)面源污染等引起的水體富營養(yǎng)化。在控制適宜施磷量的同時，提高磷肥表觀利用率也是降低磷素流失的重要方式。合理的水分管理和氮肥運(yùn)籌方式可以提高水稻的磷素積累總量和磷肥表觀利用率[9]。本研究表明，采用間歇式灌溉，可抑制生育前中期的磷素積累量，促進(jìn)生育后期的磷素積累量，提高莖鞘的磷轉(zhuǎn)運(yùn)量及比例和穗部磷素的增加量。在常規(guī)淹灌和間歇式灌溉兩種方式下，在氮肥施用量為180 kg/hm2時，氮肥后移（基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，F(xiàn)2處理） 均能提高水稻磷素積累總量和穗部磷的增加量。在本試驗(yàn)條件下，不同水分管理和氮肥運(yùn)籌組合的磷素積累總量和產(chǎn)量以W1N2F2（水分間歇式灌溉，氮肥用量180 kg/hm2，其基肥∶分蘗肥∶穗肥=5∶3∶2）組合的最高，有利于促進(jìn)水稻對磷素的吸收利用。

圖3 水分管理和氮肥運(yùn)籌對100 kg籽粒需磷量的影響

[1]余進(jìn)祥，趙小敏，呂 琲，等.鄱陽湖流域不同農(nóng)業(yè)利用方式下的氮磷輸出特征[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，32（2）：394-402.

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