氮肥运筹对滨海稻区钵苗机插水稻产量及氮肥利用率的影响

氮素影响着水稻的生长发育和产量形成。氮肥利用率随作物品种、施肥量、土壤性质、施肥方法不同而有差异。我国的氮肥利用率只有30%～40%，平均为35%左右，而发达国家平均已达50%～60%[1-2]。氮肥利用率低、大量氮素损失不仅造成了资源的浪费，增加了生产成本，还会导致一系列环境和健康问题[3]。我国氮肥利用低主要还是由于施肥量和施用方法不尽合理造成的，因此学者们开展了许多关于氮肥合理运筹的研究[4-8]，但多集中于水稻的常规手插或毯苗机插，针对滨海稻区钵苗机插条件下超级稻的氮肥精确运筹研究报道较少。与毯苗机插相比，水稻钵苗机插技术实现了钵育长秧龄壮苗的机械化有序精确无植伤栽植，可能是我国多数稻区种植机械化的重要途径[9]。因此，如何通过氮肥运筹充分发挥钵苗机插水稻的优势，有必要深入研究。本研究以滨海稻区超级稻盐丰47为材料，研究不同氮肥运筹方式对钵苗机插水稻产量及氮肥利用率的影响，旨在为滨海稻区钵苗机插水稻氮肥的合理施用提供理论依据和技术指导， 进一步完善钵苗机插水稻高产高效栽培技术。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试地点：试验于 2015 年在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行，供试土壤为滨海盐渍型水稻土,耕层土壤(0～15 cm)含有机质21.00 g·kg-1、全氮0.90 g·kg-1、碱解氮 51.35 mg·kg-1、速效磷55.61 mg·kg-1、速效钾229.52 mg·kg-1、全盐0.20 g·kg-1、pH值7.95。

供试品种：超级稻盐丰47，该品种抗性强，耐盐碱达2级标准，耐肥、耐低温，米质优良、食味佳，米质主要指标达部优2级标准。

供试肥料：尿素(含46% N)，过磷酸钙(含12% P2O5)，硫酸钾(含50% K2O)。

1.2 试验设计

试验设 K1(氮素基肥∶1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶8∶12∶21∶19)、K2(40∶12∶18∶16∶14)、K3(40∶16∶24∶11∶9)、K4(40∶20∶30∶6∶4)，以CK(完全不施肥)为对照，3次重复，随机排列。各处理施用氮肥(N∶240 kg·hm-2)、磷肥(P2O5：105 kg·hm-2)、钾肥(K2O：45 kg·hm-2)。氮肥按基蘖穗肥比例施入，其中基肥于耙地后施入，1次蘖肥于5.5～6.0叶龄施入，2次蘖肥于7.5～8.0叶龄施入，1次穗肥于11.5叶龄施入，1次穗肥于13.5叶龄施入。磷肥作为基肥施用，钾肥作为基肥、1次蘖肥(7∶3)施用。小区长10 m，宽3.6 m。CK处理水耙地后、移栽前采用塑料波纹板分隔，其他处理机械移栽后采用塑料波纹板分隔。

氮肥利用率/%=[(施氮区植株氮素积累量-不施氮区氮素积累量)/施氮量]×100%；

1.3 测定内容与方法

1.3.1 产量构成 在成熟期每小区选取具有代表性的植株5穴，调查每穴平均穗数，室内考种，测定穗粒数、结实率、千粒重。同时，每小区取5点(每点取样面积1m2)单打单收，实脱测产。

1.3.2 养分含量 测定各处理移栽期(5月20日)、分蘖期(6月30日)、拔节期(7月17日)、齐穗期(8月9日)、成熟期(10月8日)植株含氮量。

1.4 数据分析

正常生理状态下，机体的免疫反应仅在免疫应答启动及消退时被调节，使免疫应答维持在适度水平，从而保持机体的稳态；在病理状态下，免疫反应不受调控，并且在炎症反应中倾向于发展成为导致细胞功能障碍或死亡的免疫平衡极端状态。为了更好地阐释这一免疫炎症反应过程，人们将外周系统巨噬细胞的2种极化状态称为M1/M2，分别代表巨噬细胞功能性活化谱系的两端。CNS的MG在功能上类似于外周系统的巨噬细胞，因此人们将此分类方法引入MG的分类中，试图更好的研究MG的功能及性质。

4月15日播种，每盘播干种100 g，采用久保田SR-501C 播种机播种。育秧钵盘为18行钵式毯状秧盘，规格为60 cm×30 cm×3 cm (外径长度×宽度×高度)， 每盘648个钵孔，钵深0.8 cm。5月20日机械移栽，行穴距30 cm×(16.0～18.0)cm，基本苗 4～5株·穴-1，配套插秧机械为久保田2ZS-4(SPW-48C) 手扶插秧机。其他栽培管理措施同大面积生产田。

氮素稻谷生产效率/(kg·kg-1)=单位面积水稻籽粒产量/单位面积植株氮素积累总量；

2006年，他因在抗击万州区大旱灾中表现优秀，被万州区政府表彰为“抗旱救灾先进个人”。2010年，他无偿捐助万州区后山乡小学课桌椅及食堂桌椅200多套，解决数百名小学生学习、就餐困难。2016年，精准扶贫攻坚开始后，他率领企业对口帮扶万州区茨竹乡整体脱贫。2017年，茨竹乡整体脱贫已通过国家验收。除此之外，他又主动以每年资助学费5000元的形式帮扶一名贫困大学生完成学业。

由表3可知，随着水稻生育进程的推进，各处理水稻植株吸氮量不断增加，且不同生育时期各处理水稻吸氮量呈多元变化。分蘖期水稻植株吸氮量以K3处理最大，与K1、K4、CK处理差异极显著。拔节期、齐穗期、成熟期各处理水稻植株吸氮量呈现K2>K3>K1>K4>CK的关系，分析认为，K2处理的施肥比例能合理分配氮肥，在满足水稻生长发育需求的同时，促进水稻对氮素的吸收利用。以累计吸氮量最大的成熟期为例，处理K2的吸氮量最大，为168.89 kg·hm-2，显著高于K4处理，极显著高于处理，分别较K1、K3、K4、CK处理高出6.30%、4.06%、10.27%、147.18%。

装配数据需求的统一颜色是具有数据需求的不同角色，如操作工人、工艺员、质检员、用户、管理者等，依次用b1,b2,b3,b4,b5表示，记为F(A)={b1,b2,b3,b4,b5}。

结合现状，生物防控措施是降低非洲猪瘟带来影响的主要途径，在实际防控工作开展中，相关养殖人员可以从以下几方面做起：首先，养猪区域内应对出入人员进行严格控制，兽医或其他人员需要进入养殖场内部时应提前做好防护和消毒措施，以免人体携带病毒导致猪感染。其次，在饲养中，养殖人员应避免在饲料中掺入猪肉，同时应避免将人吃的食物用于喂养，以此避免猪因为食物而感染。最后，养殖场应能做好清洁工作，及时清理粪便，定期进行消毒，以此避免病毒长期存在于猪群内或在猪群内大范围传播[4]。

氮肥偏生产力/(kg·kg-1)=施氮区稻谷产量/施氮量。

式中，K是与工艺有关的固定系数，h表示硅溶胶在铜表面的刮伤深度，d为硅溶胶的直径，c1、c2、c3分别为硅溶胶、抛光垫和铜的硬度。由于表面活性剂覆盖在硅溶胶及铜表面(见图4)，使其表面更柔软，即硬度减小，刮伤深度降低，减弱了硅溶胶与铜表面由于直接摩擦而产生的机械作用，因此 CMP过程中的化学作用与物理作用更加温和，并且相互匹配，晶圆表面的刮伤和腐蚀缺陷降低。

上因曰：“搢绅之士，多恣毁訾，近日颇协附有位，久则便成朋党，深宜绝其本源也。”旦等曰：“唐文宗朝，二李各树朋党，迭相升黜，晚年自不免祸，职由此也。”［1］1919

氮肥农学利用率/(kg·kg-1)=(施氮区稻谷产量-不施氮区稻谷产量)/施氮量；

应用Excel和DPS数据处理系统进行分析。氮肥的吸收和利用效率的计算参照刘立军[10]的方法计算，具体如下：

2 结果与分析

2.1 氮肥运筹对钵苗机插水稻产量的影响

表4表明，随着水稻生育进程的推进，植株健壮生长，不断自生长环境中吸取氮素，各处理在分蘖期～拔节期这一阶段的吸氮比例达到最大值，平均达到50%左右，齐穗～成熟期吸磷比例下降。移栽期、移栽～分蘖期、分蘖期～拔节期、拔节～齐穗期、齐穗～成熟期各处理阶段吸氮量占其总吸氮量的比例为0.34%～0.83%、14.96%～17.33%、48.25%～57.90%、18.19%～25.03%、4.41%～16.52%。不考虑吸氮比例较小的移栽期，移栽～分蘖期、分蘖～拔节期、拔节～齐穗期、齐穗～成熟期这4个阶段吸氮比例之间的比例约为16∶53∶20∶11。

表1 氮肥运筹对钵苗机插水稻产量的影响 Table 1 Effect of nitrogen application on yield of Yanfeng 47 for mechanized pot-seedling transportation

处理收获穗数/(×104·hm-2)颖花量/(×106·hm-2)每穗实粒数结实率/%千粒重/g产量/(t·hm-2)K1358 72bB415 22cC110 54cC95 50aA26 3cC10 22bBK2368 82aA463 22aA113 06aA90 02dD26 4bB10 79aAK3365 68aA438 58bB112 33bB93 66cC25 6eE10 32bBK4352 17cB414 32cC110 26cC93 72cC25 9dD9 78cCCK229 49dC249 38dD103 06dD94 84bB26 5aA6 02dD

注：同列数据后不同大、小写字母表示差异达极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)水平。下表同。

2.2 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株含氮量的影响

从表2可知，水稻植株含氮量随着生育期的推进而逐渐减小，分蘖期、拔节期K4处理水稻植株含氮量极显著高于其他处理；齐穗期、成熟期K2处理水稻植株含氮量较大，齐穗期K2处理水稻植株含氮量与其他处理差异达到极显著水平，成熟期K2处理水稻植株含氮量与K1、K3、CK处理差异极显著。初步分析认为，K2处理的施肥比例促进了水稻的营养生长，植株生长旺盛，这就为生殖生长阶段尤其是齐穗至成熟期的氮素吸收奠定了基础，因而齐穗期、成熟期K2处理含氮量较高。

表2 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株含氮量的影响 Table 2 Effect of nitrogen application on nitrogen content of Yanfeng 47 plants [单位/(g·kg-1)]

处理移栽期分蘖期拔节期齐穗期成熟期K135 87aA22 53dC19 11cC13 48cC8 54bBK235 87aA23 53cB19 40bB15 06aA8 70aAK335 87aA23 70bB19 18cC14 53bB8 67aAK435 87aA24 54aA19 94aA13 00dD8 51bBCK35 87aA19 24eD16 74dD8 84eE5 99cC

2.3 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株吸氮量的影响

氮收获指数/%=(成熟期单位面积植株穗部氮素积累量/植株氮素积累总量)×100%；

表3 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株吸氮量的影响 Table 3 Effect of nitrogen application on nitrogen absorption of Yanfeng 47 plants [单位/(kg·hm-2)]

处理移栽期分蘖期拔节期齐穗期成熟期K10 57aA25 95bB105 79bB143 89bBC158 87abAK20 57aA28 57aA125 08aA161 03aA168 89aAK30 57aA28 70aA122 67aA155 14aAB162 30abAK40 57aA25 37cB99 27cC137 60bC153 16bACK0 57aA10 79dC44 61dD57 040cD68 33cB

2.4 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株吸氮比例的影响

由表1 可知， 相比于CK处理，4个施氮处理的收获穗数、颖花量及每穗实粒数明显上升，均达到极显著性差异。从4个处理的数据得出收获穗数、颖花量及每穗实粒数提升作用最显著的是K2处理，其次为K3、K1、K4、CK处理。而各处理的结实率以K1处理最大，千粒重以CK处理最大，但K2处理产量(10.79 t·hm-2)最高，极显著高于其他处理，分别比K1、K3、K4、CK处理提高5.58%、4.55%、10.33%、79.24%。这体现了K2处理下水稻群体构建更为合理，各产量构成因子间更加协调。

表4 氮肥运筹对钵苗机插水稻植株吸氮比例的影响 Table 4 Effect of nitrogen application on nitrogen absorption rate of Yanfeng 47 plants (单位/%)

处理移栽期移栽～分蘖期分蘖～拔节期拔节～齐穗期齐穗～成熟期K10 36bB15 98bcAB50 25bB23 99aA9 43bBK20 34bB16 58abAB57 14aA21 28bB4 66cCK30 35bB17 33aA57 90aA20 00bBC4 41cCK40 37bB16 20abAB48 25bB25 03aA10 16bBCK0 83aA14 96cB49 50bB18 19cC16 52aA

2.5 氮肥运筹对钵苗机插水稻氮肥利用率的影响

由表5 可知，各处理氮肥利用率以K2最高，达到41.90%，与K4处理差异极显著，与K1处理差异显著，较K1、K3、K4处理分别高出4.17、2.74、6.55个百分点。氮收获指数以K2处理最大，达到了56.61%，分别较K1、K3、K4、CK处理提高了1.04%、0.77%、1.33%及3.08%。各施肥处理间百千克籽粒吸氮量差异不大，K3处理的百千克籽粒吸氮量最高。氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力均呈现与氮肥利用率相同的趋势，K2处理最高，K3、K1、K4次之。各处理的氮素谷物生产效率则表现相反，K4处理最大，K1、K3、K2次之。初步分析认为，K2处理合理界定了施氮比例，分次按比例施氮适时满足水稻生长发育过程中对氮素的需求，对水稻的营养生长和氮素吸收利用均起到推动作用。由此可见，适当施用穗肥可以提高氮肥利用率，穗肥施用过多或过少均不利于水稻氮肥利用率的提高。

表5 氮肥运筹对钵苗机插水稻氮肥利用率的影响 Table 5 Effect of nitrogen application on nitrogen utilization of Yanfeng 47 plants

处？理氮收获指数/%百千克籽粒吸氮量氮素稻谷生产效率(kg·kg-1)氮肥农学利用率(kg·kg-1)氮肥偏生产力(kg·kg-1)氮肥利用率/%K156 03aA1 523aA65 64aA17 34bB43 45abA37 73bcABK256 61aA1 537aA65 06aA19 67aA45 78aA41 90aAK356 18aA1 540aA64 79aA17 70bAB43 81abA39 16abABK455 87aA1 520aA65 67aA15 79cB41 91bA35 35cBCK54 92aA1 090bB

表6中，氮肥运筹下氮肥利用率与氮肥农学利用效率、氮收获指数、氮肥偏生产力极显著正相关；百千克籽粒吸氮量与氮素稻谷生产效率极显著负相关；氮肥农学利用效率与氮收获指数、氮肥偏生产力极显著正相关；氮收获指数与氮肥偏生产力极显著正相关。因此，亦可以将氮肥农学利用效率、氮收获指数、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标。

表6 氮肥运筹下各氮肥比率间的相关性 Table 6 Correlation among varied fertilization ratios with nitrogen application on Yanfeng 47 cultivation

相关系数氮肥利用率百千克籽粒吸氮量氮肥农学利用效率氮素稻谷生产效率氮收获指数百千克籽粒吸氮量0 72氮肥农学利用效率0 99∗∗0 62氮素稻谷生产效率-0 72-0 99∗∗-0 63氮收获指数0 98∗∗0 650 98∗∗-0 65氮肥偏生产力0 99∗∗0 620 99∗∗-0 630 98∗∗

注：* 代表0.05水平上显著，**代表0.01水平上极显著。

3 讨论与结论

氮肥管理技术是水稻超高产栽培技术的重要组成部分，合理施用氮肥可以显著提高水稻产量。吴文革[11]等研究安徽肥力中等土壤不同施氮处理间产量差异的主要原因是皖稻153群体颖花量的差异，表现为产量与穗肥比例呈极显著的抛物线关系；也有研究表明[12-13]，产量与基肥施氮量占总施氮量比例存在显著的抛物线关系，氮肥基追不同比例主要影响穗数、每穗粒数。史鸿儒[14]等于东北中等肥力壤土研究不同氮肥施用模式下北方粳型超级稻物质生产特性，发现“三段五次”模式以提高超级稻沈农265的单位面积穗数、单位面积实粒数等因素来增产，而“稳前、攻中、优后”模式以增加穗重、千粒重等因素来获得高产。张军[15]等在淮安淤泥质土上研究表明基蘖肥与穗肥比例为 7∶3 或 6∶4 时，淮稻 11 号和甬优 2640的穗粒结构协调性好，可获得最高产量。本研究取得了相近的结果，发现氮素基肥：1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶12∶18∶16∶14(即基蘖肥与穗肥比例为 7∶3)的K2处理产量最高，达到10.79 t·hm-2，分别比K1、K3、K4、CK处理提高5.58%、4.55%、10.33%、79.24%。K2处理较高的收获穗数、颖花量和穗实粒数是其获得高产的原因所在。

不同的氮肥运筹方式影响着水稻的氮素吸收利用。氮肥利用率受品种特征特性、肥料类型及施用方式、土壤基础地力等因素的影响。谢芳[16]等在东北中等肥力的草甸土上研究认为，等量的氮肥(210 kg·hm-2)处理下，在基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=3∶3∶3∶1的条件下，沈农315的产量及吸氮量最高。陈苇[17]等在杭州中等肥力的黏壤土上研究认为，杂交稻在基肥∶追肥比例为 2∶1时氮肥利用率高，而常规稻则在基肥∶追肥比例为1∶2情况下氮肥利用率较高。本试验在盘锦滨海稻区中等肥力盐碱土上发现，齐穗后K2处理的植株含氮量、吸氮量最大，与其他处理差异达到极显著水平，各处理氮肥利用率以K2最高，达到41.90%，与K4处理差异极显著，与K1处理差异显著，较K1、K3、K4处理分别高出4.17、2.74、6.55个百分点。这可能与K2处理的氮肥施用比例适宜，植株生长发育较好，根系吸收能力较强有关。移栽～分蘖期、分蘖～拔节期、拔节～齐穗期、齐穗～成熟期这4个阶段吸氮比例之间的比例约为16∶53∶20∶11，即基蘖肥与穗肥比例为69∶31，与产量、氮肥利用率较大的处理K2(基肥∶1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶12∶18∶16∶14)的基蘖肥与穗肥比例 70∶30吻合率为95.39%。表明，此氮肥运筹方式符合水稻氮素吸收利用的规律，有利于提高氮肥利用效率，可进一步推广应用。该比例略高于前人的研究结果[18-22]。这是由于盘锦滨海稻区土壤黏重、含盐量偏高以及早春气温回升较慢、平均气温较低等原因降低了氮素的活性，阻碍了生育前期水稻对氮素的吸收与利用，而适当增加蘖肥比例可提高分蘖期土壤碱解氮浓度，促进水稻对氮素的吸收利用，满足水稻植株生长发育的需要[23-24]。

此外，氮肥运筹处理下下各氮肥比率间的相关分析说明， 氮肥农学利用效率、氮收获指数、氮肥偏生产力可以作为衡量氮肥利用率高低的指标。综合考虑在配比施用缓释肥与速效氮肥研究中将百千克籽粒吸氮量、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标的结论[25]，可以将氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力作为衡量氮肥利用率高低的指标。当然,适宜施氮方式的确定与基础地力、水稻品种类型和施肥量有一定关系，不同类型水稻的吸氮量、不同地力的土壤供氮强度均存在很大差异。本研究于滨海盐碱稻区中等肥力土壤上开展试验，为盘锦稻区筛选适宜的施肥方式提供了理论支持，而氮素按基肥∶1次蘖肥∶2次蘖肥∶1次穗肥∶2次穗肥=40∶12∶18∶16∶14比例施用的方式在其他稻区是否适用尚需进一步验证。

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