不同施肥方式对稻麦产量和养分吸收的影响
在中国的太湖地区，过量施肥已经成为一个普遍的现象，因此降低该地区的化肥施用量势在必行。本试验设计了三种不同的施肥方式农民习惯施肥(FFP)、优化处理(OF，优化施肥时期)、优化减肥处理(ORF，优化施肥时期、降低施肥量)。通过的多年的定位试验来阐明减量施肥和氮肥后移对稻麦产量、氮肥利用率和养分平衡的影响。结果表明，和农民习惯施肥(FFP)相比，优化减量施肥不会显著降低稻麦的产量；优化减量施肥（ORF）和优化施肥（OF）的氮肥吸收利用率（REN）在水稻季提高11.8%、7.6%；小麦季分别提高1.3%、1.7%；表观养分平衡表明，氮平衡和磷平衡是盈余，钾平衡是亏损，较之农民习惯施肥(FFP)，优化减量施肥（ORF）由于氮的投入量小导致氮盈余小，而优化施肥（OF）氮盈余较小是由于氮肥后移。综合而言，优化减量施肥（ORF）可以在太湖地区稻麦轮作系统应用，但是钾肥管理要优化（增施钾肥）。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1.材料与方法 5
1.1 试验设计 5
1.2 测定项目 6
1.2.2 产量及产量构成因子测定 6
1.2.2 植株干物质积累量及氮素积累量测定 6
1.3 统计分析方法 6
2. 结果与分析 6
2.1 施肥方式对稻麦产量的影响 7
2.2 施肥方式对稻麦氮肥利用率的影响 9
2.3 施肥方式对稻麦表观养分平衡的影响 11
3. 讨论 12
3.1 施肥方式对稻麦产量和氮肥利用率的影响 12
3.2 施肥方式对稻麦养分平衡的影响 12
致谢 13
参考文献 13
不同施肥方式对稻麦产量和养分吸收的影响
引言
引言
稻麦轮作是东南亚亚热带地区非常重要的种植制度。据评估，中国有1300万公顷土地是稻麦轮作，大部分集中在长江中下游地区[1]。正确施肥方式是确保稻麦产量的关键，但是不平衡施肥和过量施氮肥已经成为限制稻麦产量和养分利用率提高的一个严重问题。为了满足人口增
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
长对粮食的需要，投入到农田的化肥在不断增多[24]。调查表明，太湖地区2008年水稻季平均施肥量为352kg/hm2，小麦季244 kg/hm2[5]。Peng等人对农民习惯施肥进行改进，发现营养生长期施氮量减少30%不仅不会减少水稻产量而且产量小幅上升，氮肥的农学利用率提高一倍[6]。近几年的很多大田试验表明稻麦施氮水平的大幅下降不会引起产量的显著下降[79]。过量施肥和不合理施肥伴随的是氮肥利用率低，调查显示我国当前水稻和小麦的氮肥吸收利用率平均为28.3%和28.2%[10]。
李东升等人研究显示，氮肥用量在0~276 kg/hm2范围内时，随着氮肥用量的增加，小麦的穗数、穗粒数和千粒重得以提高，表明在一定值域内增加氮肥施用量有利于小麦“库”的建成[11]。王晨阳等人认为超高产小麦施氮量以240 kg/hm2，基肥和追肥的比例为5:5时为宜，追施氮肥过少或过多均不利于进一步提高小麦产量[12]。马兴华等人进一步研究表明，相同的氮素底追肥比例（5:5）条件下，将240 kg/hm2施氮量降至168 kg/hm2的处理子粒产量无显著差异[13]。
薛峰等人在太湖地区的研究表明，氮肥减量至常规施氮量（270kg/hm2）的50%，不会造成水稻产量的显著下降[14]。薛利红等人比较了在相同减氮水平（210 kg/hm2）下，不同形式氮肥处理（有机无机肥配施、控释肥、普通化肥）的水稻产量相对于农民习惯（270kg/hm2）没有显著变化[15]。Hofmeier等人也在江苏无锡得到类似的结果[16]。经济较发达地区如太湖地区，氮肥平均用量达270~300 kg/hm2，部分田块甚至更高，土壤的背景氮较高，所以减氮幅度较大时产量仍然不会明显下降。但是在一些经济欠发达地区，氮肥平均用量较低，如巢湖流域，王道中等人在巢湖流域坡岗地区调查表明，氮肥的平均用量只有165 kg/hm2，不同地力减氮效果、减氮幅度就会不同，反过来就是说，要根据不同地力水平下进行减氮量调整。王道中等人在巢湖流域坡岗地区开展的不同土壤肥力水平下氮肥减量施肥试验，结果表明：中高肥力水平土壤上常规施氮量减少30%、中低肥力水平土壤常规施氮量减少10%，虽然单位面积有效穗数下降，但水稻结实率、每穗粒数和千粒重明显增加，不会造成水稻显著减产。彭建伟等人在中地力和低地力上的双季稻试验也表明，小幅减施氮肥和优化施肥时期不会显著影响早稻和晚稻的产量[17]。另外，肥料的施用时期对水稻的产量影响也很大。一次性基施的施肥方法，大量的氮肥在前期就被施入土壤和灌溉水中，这个时候水稻庞大的根系还没有形成，水稻对氮素的需要量还比较小，氮在土壤和灌溉水中浓度越高，停留的时间越长就会加大氮素的损失。有大量的研究表明[1820]，分期施氮肥、前氮后移能够提高水稻产量和氮肥利用率。
国际水稻研究应用计算机决策支持系统和叶绿素快速测定仪(SPAD)或叶色卡(LCC)发展的实地、实时氮肥管理(sitespecific nutrient management , SSNM , and realtime N management, RTNM)，也是可以同时优化施肥量和施肥时期。刘立军等人[21]在太湖地区进行的研究表明，与农民习惯施肥法(氮肥240kgha1)相比，改良的农民施肥法(农民习惯施氮量的70%)、实时氮肥管理（75~105 kgha1）和（105~115 kgha1）和实地氮肥管理分别增产9.2~10.3%、3.3~7.0%和8.9 ~9.3 %，氮肥农学利用率分别提高了110.5 ~135.6 %、204.3 ~297.0 %和200.9 ~276.4 %，并根据不同施氮梯度和产量的回归方程得到，施氮量在141~153 kgha1时可以得到最高产量9.4~9.6 tha1。
以往的减量施肥研究多是短期试验，并且评价氮肥利用率的指标单一，养分平衡大多集中在氮平衡，对磷钾平衡关注减少。本研究以太湖地区常规品种：武运粳23号和扬麦16号为研究材料，通过设置3种施肥方式，研究多年定位减量施肥和氮肥后移对稻麦产量、氮肥利用率和养分吸收的影响，以期为稻麦轮作条件下施肥技术的优化提供理论依据。
1.材料与方法
1.1 试验设计
试验于2009.10开始在大学农学院丹阳试验基地（东经119°28′，北纬31°54′）进行稻麦轮作定位试验。定位试验前土壤主要理化特性见（表1）
表1 试验前耕层土壤主要理化性状
Table 1 Characteristics of the 0–20cm layers of the soil at the beginning of the experiment plot.
土层
Soil layer
pH
有机质
Organic matter
全氮
Total N
全磷
Total P
全钾
Total K
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1.材料与方法 5
1.1 试验设计 5
1.2 测定项目 6
1.2.2 产量及产量构成因子测定 6
1.2.2 植株干物质积累量及氮素积累量测定 6
1.3 统计分析方法 6
2. 结果与分析 6
2.1 施肥方式对稻麦产量的影响 7
2.2 施肥方式对稻麦氮肥利用率的影响 9
2.3 施肥方式对稻麦表观养分平衡的影响 11
3. 讨论 12
3.1 施肥方式对稻麦产量和氮肥利用率的影响 12
3.2 施肥方式对稻麦养分平衡的影响 12
致谢 13
参考文献 13
不同施肥方式对稻麦产量和养分吸收的影响
引言
引言
稻麦轮作是东南亚亚热带地区非常重要的种植制度。据评估，中国有1300万公顷土地是稻麦轮作，大部分集中在长江中下游地区[1]。正确施肥方式是确保稻麦产量的关键，但是不平衡施肥和过量施氮肥已经成为限制稻麦产量和养分利用率提高的一个严重问题。为了满足人口增
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长对粮食的需要，投入到农田的化肥在不断增多[24]。调查表明，太湖地区2008年水稻季平均施肥量为352kg/hm2，小麦季244 kg/hm2[5]。Peng等人对农民习惯施肥进行改进，发现营养生长期施氮量减少30%不仅不会减少水稻产量而且产量小幅上升，氮肥的农学利用率提高一倍[6]。近几年的很多大田试验表明稻麦施氮水平的大幅下降不会引起产量的显著下降[79]。过量施肥和不合理施肥伴随的是氮肥利用率低，调查显示我国当前水稻和小麦的氮肥吸收利用率平均为28.3%和28.2%[10]。
李东升等人研究显示，氮肥用量在0~276 kg/hm2范围内时，随着氮肥用量的增加，小麦的穗数、穗粒数和千粒重得以提高，表明在一定值域内增加氮肥施用量有利于小麦“库”的建成[11]。王晨阳等人认为超高产小麦施氮量以240 kg/hm2，基肥和追肥的比例为5:5时为宜，追施氮肥过少或过多均不利于进一步提高小麦产量[12]。马兴华等人进一步研究表明，相同的氮素底追肥比例（5:5）条件下，将240 kg/hm2施氮量降至168 kg/hm2的处理子粒产量无显著差异[13]。
薛峰等人在太湖地区的研究表明，氮肥减量至常规施氮量（270kg/hm2）的50%，不会造成水稻产量的显著下降[14]。薛利红等人比较了在相同减氮水平（210 kg/hm2）下，不同形式氮肥处理（有机无机肥配施、控释肥、普通化肥）的水稻产量相对于农民习惯（270kg/hm2）没有显著变化[15]。Hofmeier等人也在江苏无锡得到类似的结果[16]。经济较发达地区如太湖地区，氮肥平均用量达270~300 kg/hm2，部分田块甚至更高，土壤的背景氮较高，所以减氮幅度较大时产量仍然不会明显下降。但是在一些经济欠发达地区，氮肥平均用量较低，如巢湖流域，王道中等人在巢湖流域坡岗地区调查表明，氮肥的平均用量只有165 kg/hm2，不同地力减氮效果、减氮幅度就会不同，反过来就是说，要根据不同地力水平下进行减氮量调整。王道中等人在巢湖流域坡岗地区开展的不同土壤肥力水平下氮肥减量施肥试验，结果表明：中高肥力水平土壤上常规施氮量减少30%、中低肥力水平土壤常规施氮量减少10%，虽然单位面积有效穗数下降，但水稻结实率、每穗粒数和千粒重明显增加，不会造成水稻显著减产。彭建伟等人在中地力和低地力上的双季稻试验也表明，小幅减施氮肥和优化施肥时期不会显著影响早稻和晚稻的产量[17]。另外，肥料的施用时期对水稻的产量影响也很大。一次性基施的施肥方法，大量的氮肥在前期就被施入土壤和灌溉水中，这个时候水稻庞大的根系还没有形成，水稻对氮素的需要量还比较小，氮在土壤和灌溉水中浓度越高，停留的时间越长就会加大氮素的损失。有大量的研究表明[1820]，分期施氮肥、前氮后移能够提高水稻产量和氮肥利用率。
国际水稻研究应用计算机决策支持系统和叶绿素快速测定仪(SPAD)或叶色卡(LCC)发展的实地、实时氮肥管理(sitespecific nutrient management , SSNM , and realtime N management, RTNM)，也是可以同时优化施肥量和施肥时期。刘立军等人[21]在太湖地区进行的研究表明，与农民习惯施肥法(氮肥240kgha1)相比，改良的农民施肥法(农民习惯施氮量的70%)、实时氮肥管理（75~105 kgha1）和（105~115 kgha1）和实地氮肥管理分别增产9.2~10.3%、3.3~7.0%和8.9 ~9.3 %，氮肥农学利用率分别提高了110.5 ~135.6 %、204.3 ~297.0 %和200.9 ~276.4 %，并根据不同施氮梯度和产量的回归方程得到，施氮量在141~153 kgha1时可以得到最高产量9.4~9.6 tha1。
以往的减量施肥研究多是短期试验，并且评价氮肥利用率的指标单一，养分平衡大多集中在氮平衡，对磷钾平衡关注减少。本研究以太湖地区常规品种：武运粳23号和扬麦16号为研究材料，通过设置3种施肥方式，研究多年定位减量施肥和氮肥后移对稻麦产量、氮肥利用率和养分吸收的影响，以期为稻麦轮作条件下施肥技术的优化提供理论依据。
1.材料与方法
1.1 试验设计
试验于2009.10开始在大学农学院丹阳试验基地（东经119°28′，北纬31°54′）进行稻麦轮作定位试验。定位试验前土壤主要理化特性见（表1）
表1 试验前耕层土壤主要理化性状
Table 1 Characteristics of the 0–20cm layers of the soil at the beginning of the experiment plot.
土层
Soil layer
pH
有机质
Organic matter
全氮
Total N
全磷
Total P
全钾
Total K
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