云南水稻氮肥减量后移增效技术研究

杨从党 龙瑞平 夏琼梅 邓安凤 朱海平 李贵勇

（云南省农业科学院粮食作物研究所，昆明650200；第一作者：yangcd2005＠163.com；*通讯作者：liguiy980200＠163.com）

氮肥是水稻生长中最关键、最重要的肥料，也是水稻增产最重要的因素之一。据调查，施用氮肥稻谷的增产量可以达到50%左右[1-2]。随着我国社会经济的发展，水稻绿色生产需要降低氮肥用量，提高利用效率，实现减肥增产的目标。生产上，水稻氮肥的施用方式较多：有“一炮轰”，即所有氮肥均作为基肥，在整田时一次施用或少部分作分蘖肥与除草剂一起施用；有“前促施肥法”，即70%～80%作基肥在整田时施用，20%～30%作分蘖肥于移栽后7～10 d施用；有“前促、中控、后保”施肥法，即70%～80%作基肥，不施分蘖肥，20%～30%作穗肥于孕穗期或齐穗期施用[3]。这些施肥方式曾经为一段时期内水稻增产起到积极的作用，但氮肥的利用效率都较低。凌启鸿等[4-5]提出的水稻精确定量施氮技术，是根据目标产量、土壤供氮量和肥料利用效率，利用斯坦福方程精确计算施氮量，把氮肥分为基肥、分蘖肥、促花肥和保花肥，其中，基蘖肥占50%～60%，穗肥占50%～40%，促花肥于倒4叶抽出时施用，保花肥于倒2叶抽出时施用，较好的实现了氮肥的高效利用。张洪程等[3]研究表明，氮肥精确后移模式，在基肥和分蘖肥占50%的基础上，倒3叶和倒4叶期施用50%的穗肥，氮素当季利用率、生理利用率、施氮增产力以及表观生产力均显著提高，百kg籽粒需氮量则略降低，在大面积生产上应用表现出显著的增产增效。以上试验都是在肥料总量一定下进行的，实现了氮肥后移增产的效果。本研究为双因子试验，把氮肥减量和氮肥后移技术有机结合起来，以期通过氮肥后移技术提高肥料利用效率弥补氮肥减量后的损失，实现氮肥减量增效的目标。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2016年在11个试点，2017年在13个试点进行氮肥减量后移增效技术试验，选择当地有代表性前作的田块和品种作为试验田块和参试材料（具体见表1）。

1.2 试验设计

每个点试验均设置6个处理：CK，当地高产栽培技术的施氮量及施肥比例（具体见表1）；F2，施氮量为当地施氮总量的90%，按基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥为 3∶3∶2∶2 的比例施用；F3，施氮量为当地施氮总量80%，按基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥为 2.5∶2.5∶2.5∶2.5 的比例施用；F4，施氮量为当地施氮总量70%，按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥为 0∶2∶5∶3 的比例施用；F5，施氮量为当地施氮总量60%，按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥为0∶0∶6∶4的比例施用；F6，空白小区（不施氮肥，磷钾肥施用量、施用方式同其它处理）。每个处理3次重复。与CK相比，F2～F5处理在氮肥减量的同时降低了基蘖肥比例、增加了穗肥比例。各处理基肥于移栽前施用，分蘖肥于移栽后5～7 d施用，促花肥于倒4抽出时施用，保花肥于倒2叶抽出时施用。过磷酸钙（含P2O512%）用量为40 kg/667 m2，作基肥一次性施用；硫酸钾（含K2O 54%）用量 10 kg/667 m2，按基肥∶促花肥为 5∶5 的比例施用。

表2不同处理产量汇总结果（t/hm2）

1.3 测定项目及方法

1.3.1 茎蘖动态

移栽时每小区定点10株，每隔7 d调查1次叶龄和茎蘖数。

1.3.2 产量及产量构成

收获期每小区调查50丛的穗数作为有效穗数，选择有代表性的5丛进行室内考种，考察总粒数、实粒数、结实率、千粒重，小区除去边行后实收测产。

1.4 数据分析

运用Microsoft Excel 2013和DPS7.05软件进行数据的统计与分析。

2 结果与分析

2.1 产量变化趋势

从表2可见，籼稻品种施氮肥处理比不施氮肥处理明显增产，2016年的增幅为12.76%～18.79%，2017年的增幅为 20.59%～31.67%；F2、F3、F4处理的产量比CK分别增产3.1%、3.1%和1.59%，F5处理由于氮肥减量过多，与CK相比减产了1.55%。可见，籼稻品种可以采用氮肥后移增效技术实现氮肥减量10%～20%、增产3.0%的目标；减肥30%，采用基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥为 0∶2∶5∶3 的比例施用，也可以获得 1.59%的增产。

从表2可见，粳稻品种施氮肥处理比不施氮肥处理明显增产，2016年的增幅为30.79%～35.58%，2017年的增幅为 19.89%～26.32%；F2、F3、F4、F5 处理的产量分别比CK增产3.16%、3.44%、3.16和3.44%，取得了减氮10%～40%、增产3.0%以上的成效。

2.2 产量构成因素变化趋势

从表3可见，籼稻品种F2、F3、F4、F5处理的有效穗数比CK减少，但是差异不大；而总粒数和实粒数均有增加的趋势，2年平均F2处理的每穗总粒数、每穗实粒数均最高，分别比CK增加了2.86粒和3.72粒；单位面积颖花量F4处理多于CK，而F2、F3和F5处理少于CK。结实率氮肥减量后移的处理均比CK高，其中2年平均以F5处理最高，比CK提高了1.47个百分点；千粒重除F5处理比CK略低外，其余处理均超过了CK；氮肥减量后移处理的理论产量均高于CK。

从表4可见，随着氮肥用量的减少和氮肥后移比例的增加，粳稻品种的有效穗数呈减少的趋势，总粒数和实粒数则明显增加，总粒数的增加超过了有效穗数降低带来的产量损失。2年平均，除F2处理的结实率略低于CK外，其它处理的结实率均高于CK；2年平均，除F3处理的千粒重略低于CK外，其它处理均高于CK；2年平均，所有氮肥减量后移处理的理论产量均高于CK，实际产量与理论产量的表现一致。

2.2 氮肥利用效率的变化趋势

表3不同处理籼稻产量构成因子汇总

表4不同处理粳稻产量构成因素汇总

从图1可见，无论是籼稻品种，还是粳稻品种，2年的氮肥农学利用效率均是CK最低，随着氮肥减量和后移比例的增加，氮肥农学利用效率明显增加。籼稻品种2016年以F4处理的氮肥农学利用效率最高，而2017年则是以F3处理最高；粳稻品种2年均是以F5处理最高。

3 讨论与结论

图1氮肥农学利用效率和氮肥利用效率比较

化肥减量增效是目前实现我国现代农业生产中化肥、农药零增长的主要途径之一，通过在水稻生长的关键时期施用适量的化肥，提高肥料利用效率，确保水稻产量不降低。在水稻生产过程中，与基肥和分蘖肥相比，穗肥在水体和土壤中滞留时间最短、利用效率最高、增产效果最佳。因此，可以降低基肥和分蘖肥的用量，为适时适量施用穗肥创造条件，以穗肥利用效率高来弥补氮肥减量的损失，实现氮肥减量增效的目标。

关于氮肥后移对产量的影响存在两种观点，一种认为氮肥后移并非都能增产。徐富贤等[6]的研究结果显示，氮肥后移法与重底早追法（底肥∶蘖肥=7∶3）的产量差异不显著。氮肥后移的增产效果及高效施氮量与地力、产量呈显著负相关，当空白试验产量超过7 000 kg/hm2时，氮肥后移没有增产作用[7]。仇少君等[8]研究表明，与农民习惯施肥相比，氮素优化管理(含氮肥后移)对水稻产量、地上部生物量、吸氮量、收获指数、氮收获指数、穗数、每株实粒数没有显著影响。另一种观点则认为，水稻中后期干物质积累量比前期明显要大，氮肥后移是提高氮肥利用效率的有效途径[3-5]，但在具体后移比例上各研究结论存在较大差异。孙永健等[9-10]认为，在干湿交替灌溉模式下氮肥后移量可占总施氮量的40%，基肥∶分蘖肥∶穗肥（倒 4、倒2叶龄期分2次等量施入）=3∶3∶4 为最佳的氮肥施用比例。黄庆宇等[11]研究表明，随着氮肥用量的增加，产量呈先升后降的变化趋势，前氮后移有利于水稻产量增加。龙瑞平等[12]研究认为，采用均衡施氮法（基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥为2.5∶2.5∶2.5∶2.5）、施氮量为 240 kg/hm2，能有效促进机插粳稻前期茎蘖数的增加，同时确保群体不会过度生长，后期茎蘖消长平稳，有利于水稻获得的高产。霍中洋等[13]的研究结果表明，超级稻在“稳前优中”（即基蘖肥∶穗肥为5∶5）的模式下，前期(移栽至拔节期)对氮的吸收量较低，中期(拔节至抽穗期)最高，后期(抽穗至成熟期)次之，主张穗肥用量占总氮量的50%，并于倒 4、倒3叶期2次等量追施。胡家权等[14]研究认为，对于云南稻菜轮作区基础地力较高的田块，可以采用氮肥100%后移的技术措施实现增产。本研究结果表明，氮肥后移可以促使水稻增产，前提是需要减少氮肥的总用量，就云南省的水稻生产情况来看，可以在总用氮量减少10%～20%下，40%～50%的总氮作为穗肥实现减氮增效；在麒麟区、隆阳区和腾冲市等基础地力较高的地方，可以减肥40%，不施基肥和分蘖肥，只施穗肥的氮肥后移技术实现增产。

在云南不同立体生态稻作区，可以通过氮肥减量后移技术，籼稻品种采用减少10%～20%氮肥、基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥为 3∶3∶2∶2 或 2.5:2.5:2.5:2.5 的施用比例可以实现减肥增效的目标，粳稻品种可以采用减少氮肥 30%～40%、基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥为 0∶2∶5∶3或 0∶0∶6∶4的施用比例实现减肥增效的目标。

致谢：本文所有数据均由云南省现代农业水稻产业技术体系各试验站提供，在此深表感谢！