不同施氮量对中浙优1号水稻产量、品质及氮肥利用率的影响

摘 要 以中浙优1号水稻为研究对象，探讨不同施氮量对水稻籽粒产量、品质及氮肥利用率的影响。试验设置了4个施氮量处理，分别为不施氮肥（CK处理）、施氮量85 kg·hm-2（T1处理）、施氮量175 kg·hm-2（T2处理）、施氮量255 kg·hm-2（T3处理）。结果表明：施氮量对水稻籽粒产量、品质及氮肥利用率均有显著影响（p＜0.05），适量施氮可显著提高水稻籽粒产量和品质，但过量施氮会导致氮肥利用率降低；当施氮量为175 kg·hm-2时，水稻籽粒产量和品质均较高，氮肥利用率也较高。在实际中浙优1号水稻生产中，推荐按175 kg·hm-2的施氮量进行施肥，以达到高产、高效、环保的目的。

关键词 施氮量；中浙优1号；产量；品质；氮肥利用率

中图分类号：S511.062 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.08.003

水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，其产量和品质对全球粮食安全和农户经济收入具有深远影响[1]。在全球人口持续增长和耕地资源有限的背景下，提高水稻单位面积产量和品质成为国内外农业科技研究的重要课题[2]。氮素是水稻生长的关键营养元素，对水稻的生长发育、产量和品质具有重要影响[3]。然而，不合理的氮肥施用会导致氮肥利用率低、生产成本增加，甚至可能引起水体富营养化、土壤酸化等问题[4-5]。因此，研究不同施氮量对水稻产量、品质及氮肥利用率的影响，对于指导水稻合理施肥、提高氮肥利用率和保护生态环境具有重要意义。

广西作为我国水稻主要产区之一，水稻种植面积广泛[6]。但受不同地区的土壤肥力和气候条件差异较大的影响，不同地区适宜的施氮量也存在一定差异[7]。笔者选取广西柳州市水稻种植基地的中浙优1号水稻为研究对象，设置不同施氮量处理，研究施氮量对水稻生长、产量形成和品质的影响，并分析氮肥利用率的变化情况，旨在为水稻合理施肥提供科学依据，促进水稻产业可持续发展。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验地点为柳州市水稻种植基地，试验品种为中浙优1号，3月28日播种，4月27日移栽，栽植规格30 cm×20 cm。该地区属于亚热带季风气候，年平均降雨量1 500 mm，土壤类型为壤土，土壤pH值为5.3，有机质质量分数为38.27 g·kg-1，碱解氮质量分数为147.85 mg·kg-1，有效磷质量分数为6.85 mg·kg-1，速效钾质量分数为73.87 mg·kg-1。本研究共设置4个施氮量，分别为不施氮肥（CK处理）、施氮量85 kg·hm-2（T1处理）、施氮量175 kg·hm-2（T2处理）、施氮量255 kg·hm-2（T3处理）。肥料选用尿素（总氮含量大于等于46.24%，四川美轻化工有限公司生产），按基肥、蘖肥、穗肥以5∶3∶2的比例施入，磷肥和钾肥均按当地常规用量随基肥一次性施入。试验时将稻田划分为12个2 m×10 m的试验小区，每个处理进行

3个重复试验。

1.2 产量、品质指标的测定

水稻成熟后采收各小区的植株，并将秸秆和籽粒分离，称量风干后籽粒的质量，并折算每公顷产量。本研究选取的水稻品质指标包括直链淀粉含量、碱消值、蛋白质含量、总氨基酸含量。取风干后的籽粒测定籽粒品质，直链淀粉含量根据《大米 直链淀粉含量的测定》（GB/T 15683—2008）测定，碱消值根据《米质测定方法》（NY/T 83—2017）测定，蛋白质含量根据《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》（GB 5009.5—2016）测定，总氨基酸含量根据《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》（GB 5009.124—2016）测定。此外，在每个小区选择20株代表性植株进行破坏性采样，并将秸秆和籽粒分离，置于烘箱内在105 ℃下杀青30 min后改为75 ℃下烘干至质量恒定，然后使用中药粉碎机粉碎后采用碱解扩散法分别测定籽粒和秸秆的氮含量用于计算氮肥利用率。

1.3 数据处理与分析

使用Excel进行数据统计与分析，使用SPSS软件进行方差分析和多重比较。根据式（1）至式（4）分别计算氮素积累总量、氮素收获指数、氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率。

TNA=mYg×PNg+mYs×PNs                             （1）

INH=uNg/uNa×100%                             （2）

PRNab=（mTN-mCkN）/N×100% （3）

PRNag=（mTYg-mCkYg）/N     （4）

式中：TNA为氮素积累总量，kg·hm-2；mYg为籽粒产量，kg·hm-2；PNg为籽粒含氮量，%；mYs為秸秆产量，kg·hm-2；PNs为秸秆含氮量，%；INH为氮素收获指数，%；uNg为籽粒吸氮量，kg；uNa为地上部分吸氮量，kg；PRNab为氮肥吸收利用率，%；mTN为施氮区地上部吸氮量，kg；mCkN为未施氮区地上部吸氮量，kg；N为施氮量，kg；PRNag为氮肥农学利用率，kg·kg-1；mTYg为施氮区籽粒产量，kg；mCkYg为未施氮区籽粒产量，kg。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对中浙优1号籽粒产量的影响

如表1所示，不同施氮量对中浙优1号的籽粒产量存在显著影响（p＜0.05），T3处理和T2处理的籽粒产量较高且二者之间不存在显著差异，但均显著高于其他2个处理（p＜0.05）；CK处理的籽粒产量最低，仅为（6 679.253 4±351.153 1）kg·hm-2。

2.2 不同施氮量对中浙优1号籽粒品质的影响

如表2所示，不同施氮量对中浙优1号的籽粒品质存在显著影响（p＜0.05）。从直链淀粉含量来看，T1处理和T2处理的直链淀粉含量较高且二者之间不存在显著差异，但均显著高于其他2个处理（p＜0.05）；其次为T3处理，显著高于CK处理（p＜0.05）；CK处理的直链淀粉含量最低。从碱消值来看，T1处理、T2处理、CK处理的碱消值较高，且三者之间不存在显著差异，T1处理、T2处理均显著高于T3处理（p＜0.05）；T3处理的碱消值最低，但与CK处理之间不存在显著差异。从蛋白质含量来看，T3处理的蛋白质含量最高，显著高于其他3个处理（p＜0.05）；其次为T1处理和T2处理，二者之间不存在显著差异，显著高于CK处理（p＜0.05）。从总氨基酸含量来看，不同处理之间均存在显著差异（p＜0.05），且T3处理＞T2处理＞T1处理＞CK处理。

2.3 不同施氮量对中浙优1号氮肥利用率的影响

如表3所示，不同施氮量对中浙优1号的氮肥利用率存在显著影响（p＜0.05）。从氮素积累总量来看，T3处理的氮素积累总量最高，显著高于其他3个处理（p＜0.05）；其次为T2处理，显著高于其他2个处理（p＜0.05）；再次为T1处理，显著高于CK处理（p＜0.05）；CK处理的氮素积累总量最小，为（77.482 4±4.708 7）kg·hm-2。从氮素收获指数来看，T1处理和CK处理的氮素收获指数较高，且二者之间不存在显著差异；CK处理显著高于T3处理（p＜0.05）；T2处理和T3处理的氮素收获指数较低。从氮肥吸收利用率来看，T2处理和T3处理的氮肥吸收利用率较高，且二者之间不存在显著差异，但均显著高于T1处理（p＜0.05）。从氮肥农学利用率来看，T2处理的氮肥农学利用率最高，显著高于其他2个处理（p＜0.05）；其次为T3处理，显著高于T1处理（p＜0.05）；T1处理的氮肥农学利用率较低，为（3.975 6±0.243 8）kg·kg-1。

3 结论与讨论

本次研究结果表明，施氮量对水稻籽粒产量、品质及氮肥利用率均有显著影响。在不施氮肥的情况下，水稻籽粒产量较低，仅为6 679.25 kg·hm-2；随着施氮量的增加，水稻籽粒产量逐渐提高，施氮量达到175 kg·hm-2和255 kg·hm-2时，籽粒产量较高，分别为8 365.38 kg·hm-2和8 629.54 kg·hm-2，且二者之间无显著差异。施氮量对水稻籽粒品质也存在显著影响，适量施氮可以提高籽粒的直链淀粉含量、蛋白质含量和总氨基酸含量，从而提高籽粒的品质。在氮肥利用率方面，随着施氮量的增加，氮素积累总量呈明显的上升趋势，氮素收获指数则略有下降，氮肥吸收利用率整体呈上升趋势，施氮量为175 kg·hm-2和255 kg·hm-2时氮肥吸收利用率较高，且二者之间无显著差异。

合理施用氮肥是提高水稻产量和品质的重要措施。适量施氮不仅可以提高水稻籽粒产量，而且可以改善籽粒品质，从而提高其市场竞争力。然而，过量施氮会导致氮肥利用率降低，增加生产成本，甚至可能引起环境污染。因此，在实际生产中，农户应根据土壤肥力、水稻品种和气候条件等因素，合理确定施氮量，以达到高产、高效、环保的目的。从本研究的结果来看，在中浙优1号水稻生产中，推荐施氮量为175 kg·hm-2，此时水稻籽粒产量、品质、氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率均较高，具有较高的性价比。

参考文献：

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[2] 马顺圣，毛伟，李文西.有机肥等氮量替代化肥对水稻产量、土壤理化性状及细菌群落的影响[J].江苏农业科学，2021，49（24）：90-94.

[3] 王磊，卢艳丽，白由路.主要粮食作物基于SPAD的氮素营养诊断方法研究进展[J].植物营养与肥料学报，2022，28（3）：546-554.

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[5] 刘宏元，张爱平，杨世琦，等.山东省冬小麦-夏玉米轮作体系土壤氮素盈余 指標体系的构建与评价：以德州市为例[J].农业环境科学学报，2019，38（6）：1321-1329.

[6] 杨慧杰，韦凯春.广西水稻生产现状与发展对策[J].现代食品，2023，29（11）：62-66.

[7] 孙波，潘贤章，王德建，等.我国不同区域农田养分平衡对土壤肥力时空演变的影响[J].地球科学进展，2008，23（11）：1201-1208.

（责任编辑：张春雨）

收稿日期：2024-03-08

作者简介：陆海（1987—），本科，农艺师，研究方向为植物生产技术。E-mail：uu20231107@163.com。