摘要：為探索水稻（Oryza sativa L.）節(jié)水灌溉覆膜栽培氮的合理施用量，提高水稻產(chǎn)量，在淹育型水稻土上開展水稻地膜覆蓋栽培條件下不同施氮量試驗(yàn)。結(jié)果表明，不同施氮量對(duì)水稻生育期、經(jīng)濟(jì)性狀與產(chǎn)量、氮肥利用效率影響明顯，隨著施氮量的增加，水稻成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重呈下降趨勢(shì)，草谷比增大，收獲系數(shù)降低；施氮超過(guò)120 kg/hm2后，導(dǎo)致生育期延長(zhǎng)，貪青晚熟，田間倒伏；產(chǎn)量和氮肥利用效率下降。施氮120 kg/hm2時(shí)水稻綜合經(jīng)濟(jì)性狀好，產(chǎn)量最高，單產(chǎn)為9 532.9 kg/hm2，氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率最高，分別達(dá)到48.89%和16.50 kg/kg。

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；覆膜栽培；施氮水平；經(jīng)濟(jì)性狀；產(chǎn)量；氮肥利用

中圖分類號(hào)：S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）16-4103-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.007

水稻（Oryza sativa L.）是主要糧食作物之一，傳統(tǒng)淹水栽培模式耗水量大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，由于受到水資源不足的制約，20世紀(jì)80年代以來(lái)，發(fā)展水稻節(jié)水灌溉栽培日益受到重視，各地相繼開展試驗(yàn)研究與推廣[1-3]。水稻覆膜栽培是水稻節(jié)水栽培研究與推廣的主要技術(shù)模式，與常規(guī)水作相比具有節(jié)水、節(jié)肥、省藥、增產(chǎn)等效果[4-10]。水稻產(chǎn)量由單位面積有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)和千粒重構(gòu)成，與傳統(tǒng)淹水栽培相比較，水稻覆膜栽培能有效提高單位面積有效穗數(shù)[1，2，4，10]，但無(wú)效分蘗多，成穗率低[1，7，8]，穗實(shí)粒數(shù)減少，結(jié)實(shí)率降低[4，8，10]，千粒重差異不大[4，10]。水稻覆膜栽培中，在前期將肥料一次性施入，生長(zhǎng)過(guò)程中不再追肥，氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量影響至關(guān)重要[10-13]。合理施用氮肥，減少無(wú)效分蘗，提高成穗率，保證單位面積有效穗數(shù)，提高結(jié)實(shí)率和增加穗實(shí)粒數(shù)，是促進(jìn)覆膜栽培水稻增產(chǎn)的重要技術(shù)措施。為探討水稻在覆膜條件下高產(chǎn)和適宜施氮量，提高氮肥利用效率，開展覆膜栽培水稻不同施氮量試驗(yàn)，以期為高產(chǎn)節(jié)肥提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)水稻節(jié)水栽培生產(chǎn)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在貴州省習(xí)水縣同民鎮(zhèn)勝利村，海拔365 m，年均溫18.1 ℃，年均降雨量780 mm，年有效積溫5 710 ℃，年無(wú)霜期348 d，由于地處四川盆地向貴州高原過(guò)渡地帶的赤水河低海拔高熱干旱河谷，氣候晴熱干旱少雨，水稻生產(chǎn)常遭受旱災(zāi)，嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量。土壤為淹育型水稻土紫膠泥，肥力中等，地勢(shì)平坦，冬季休閑。土壤理化性狀（測(cè)試方法采用《土壤分析技術(shù)規(guī)范》[14]）如下：有機(jī)質(zhì)24.30 g/kg，全氮1.97 g/kg，堿解氮139.0 mg/kg，有效磷15.2 mg/kg，速效鉀60.0 mg/kg，pH 5.6。

1.2 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為遵優(yōu)3號(hào)。

供試肥料：氮肥用尿素（含氮46%），磷肥用普鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，分別施N 180 kg/hm2（處理1）、150 kg/hm2（處理2）、120 kg/hm2（處理3）、90 kg/hm2（處理4）、60 kg/hm2（處理5）、0 kg/hm2（處理6，CK）。各處理均施P2O5 75 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組排列法，設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積24 m2（長(zhǎng)5.0 m，寬4.8 m）。小區(qū)田埂用薄膜隔離筑埂，每小區(qū)單排、單灌、單收。種植方式為120 cm開廂，廂面寬80 cm，溝寬40 cm、深20 cm。平整廂面后氮、磷、鉀肥全作基肥一次性施入，選用厚0.008 mm、寬100 cm的黑膜緊貼覆蓋廂面。栽插秧苗時(shí)拉繩打點(diǎn)，用竹簽或手指穿刺薄膜入孔，在孔內(nèi)栽插秧苗，廂面插秧3行，行距40 cm，窩距16.7 cm，插秧15萬(wàn)穴/hm2。

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

水稻采用旱育秧，4月5日播種，5月26日移栽。稻田采用溝灌，做到溝中有水，廂面無(wú)水，以保持廂面膜內(nèi)濕潤(rùn)為原則。病蟲害防治措施一致。9月14日收獲，各小區(qū)實(shí)測(cè)實(shí)收（按5點(diǎn)梅花點(diǎn)取樣）并取有代表性的5穴植株進(jìn)行考種。植株樣品烘干（65 ℃）后粉碎，采用H2SO4-H2O2消煮，蒸餾滴定法測(cè)定植株全氮。

1.5 數(shù)據(jù)計(jì)算方法

氮肥利用率=（施氮區(qū)作物吸氮量-無(wú)氮區(qū)作物吸氮量）/施氮量×100%；

氮肥農(nóng)學(xué)效率=（施氮區(qū)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量-無(wú)氮區(qū)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）/施氮量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用DPS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)水稻生育期的影響

由表1可知，不施氮肥的處理6由于氮素供給不足，水稻秧苗生育遲緩，大田分蘗始期推遲2 d，而第一節(jié)間伸長(zhǎng)期和成熟期均遲2～3 d，全生育期縮短3 d，收獲時(shí)稻株莖葉枯黃，明顯表現(xiàn)出早衰。施用氮素最多的處理1、處理2表現(xiàn)出貪青晚熟，成熟期推遲2～3 d，全生育期延長(zhǎng)，收獲時(shí)稻株出現(xiàn)倒伏。

2.2 施氮量對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表2可知，在地膜覆蓋栽培條件下，施用氮肥的各處理組較不施用氮肥的CK水稻成穗率低；隨著施氮量的增高，水稻成穗率下降；施氮180 kg/hm2的處理1水稻分蘗最多，有效穗數(shù)最多，但由于其無(wú)效分蘗多，成穗率最低，僅為66.0%；施氮120 kg/hm2的處理3有效穗較多，成穗率達(dá)到75.0%。水稻的株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)和理論產(chǎn)量隨著施氮的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，施氮量120 kg/hm2（處理3）時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)最大值，然后隨著施氮量的增加而降低。千粒重與施氮量呈遞減關(guān)系，CK和施氮少的處理5結(jié)實(shí)率較高，而施氮量大的處理1和處理2結(jié)實(shí)率較低。草谷比與施氮量基本呈遞增關(guān)系，隨著施氮量的增加，草谷比增大，CK和施氮少的處理5草谷比較低，其收獲系數(shù)高，施氮高的處理1草谷比最高，施氮中等的處理4和處理3介于兩者之間。

2.3 施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由表3可知，各試驗(yàn)處理產(chǎn)量排序?yàn)樘幚?>處理4>處理2>處理1>處理5>處理6，處理3產(chǎn)量最高，達(dá)9 532.9 kg/hm2，方差分析結(jié)果表明，處理3產(chǎn)量顯著高于其他處理，極顯著高于處理1、處理5和處理6。水稻產(chǎn)量與施氮量的關(guān)系呈單峰曲線型，水稻產(chǎn)量隨施氮量的增大而增加，當(dāng)施氮120 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量為最高，隨后產(chǎn)量又隨著施氮的增加而降低。表明水稻覆膜栽培條件下，施氮水平直接影響產(chǎn)量的高低，合理施氮可增加產(chǎn)量，當(dāng)施用量為120 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量為最高。

2.4 施氮量對(duì)水稻氮肥利用的影響

由表4可知，隨著施入氮量的增加，水稻植株含氮量增加，處理3的生物產(chǎn)量最高，其氮吸收總量也最高。覆膜栽培水稻的氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率與氮肥施用量密切相關(guān)，隨著施氮量的增加，氮的吸收利用增加，氮肥利用率與農(nóng)學(xué)效率均呈上升趨勢(shì)，施氮超過(guò)120 kg/hm2時(shí)，氮肥利用效率下降，與處理1相比，處理3氮肥利用率增加21.91個(gè)百分點(diǎn)，氮肥農(nóng)學(xué)效率增加12.50 kg/kg，其氮肥利用效率最高。由此表明，覆膜栽培水稻一次性施氮量對(duì)氮素的吸收利用影響明顯，合理的施用量可提高氮肥利用效率，減少氮肥損失和浪費(fèi)，節(jié)省氮肥投入成本，提升種植效益。在本試驗(yàn)中施氮120 kg/hm2時(shí)，水稻氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率最高，分別達(dá)到48.89%和16.50 kg/kg。

3 小結(jié)與討論

在水稻地膜覆蓋栽培條件下，不同施氮水平對(duì)水稻生育期有一定影響，基肥一次性施氮超過(guò)120 kg/hm2后，導(dǎo)致生育期延長(zhǎng)，貪青晚熟，田間倒伏；施氮水平對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量與氮肥利用效率影響明顯，隨著施氮量的增加，成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重呈下降趨勢(shì)，草谷比增大，收獲系數(shù)降低；施氮120 kg/hm2時(shí)水稻綜合經(jīng)濟(jì)性狀好，稻株最高、稻穗最長(zhǎng)，構(gòu)成產(chǎn)量的因子中有效穗多、穗實(shí)粒數(shù)最多，產(chǎn)量最高，其氮肥利用效率最高。在本區(qū)域采用水稻覆膜節(jié)水灌溉栽培，氮肥施用量120 kg/hm2最適宜。

水稻施氮量對(duì)生育期影響較大，劉祥臣等[13]研究報(bào)道，覆蓋栽培條件下，隨施氮量增加，水稻生育期延長(zhǎng)，易貪青晚熟和倒伏，與本試驗(yàn)研究一致。曾凡文[10]在研究川中丘陵區(qū)水稻覆膜栽培一次性施氮時(shí)，隨施氮量增加，水稻有效穗增多，成穗率則相反，施氮量不同處理間穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、千粒重均無(wú)明顯差異，產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，但收獲指數(shù)呈下降趨勢(shì)，施氮量為120 kg/hm2時(shí)比180 kg/hm2氮素吸收利用效率高；劉祥臣等[13]的研究結(jié)果表明，隨著施氮量的增加，覆膜栽培水稻的有效穗數(shù)和產(chǎn)量也逐漸增加。該研究中，隨著施氮量增加，水稻單位面積有效穗增加，但成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重呈下降趨勢(shì)，草谷比增大，收獲系數(shù)降低，施氮120 kg/hm2時(shí)穗實(shí)粒數(shù)最多，產(chǎn)量最高，有利于氮素吸收利用，氮肥利用率和農(nóng)學(xué)效率均最高。曾凡文[10]研究認(rèn)為川中丘陵區(qū)水稻覆膜栽培一次性最佳施氮量為120 kg/hm2，與本區(qū)域適宜施氮量相同，而劉祥臣等[13]建議水稻兩優(yōu)6326覆膜條件下一次性最佳施氮量為225 kg/hm2，可能與各區(qū)域土壤、氣候和栽培條件等不同而存在差異。在水稻覆膜栽培中，在保證高產(chǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)適度減少氮肥用量，通過(guò)降低無(wú)效分蘗，提高成穗率和結(jié)實(shí)率，增加實(shí)粒數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，提高氮肥利用效率，節(jié)省肥料成本和減輕對(duì)環(huán)境的影響。

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