洞庭湖区典型潮砂泥田直播一季稻氮肥施用量探究

摘 要 洞庭湖区是重要的水稻生产区域，成土母质以湖河沉积物为主，最典型的土壤种类为潮砂泥田。为提高该区域的水稻种植水平，通过单因子随机区组肥料田间试验，研究直播一季稻氮肥的适宜施用量。田间试验结果表明，在中高肥力的水田中，直播一季水稻在每667 m2纯P2O5施用量3 kg、纯K2O施用量4 kg的情况下，每667 m2最高施纯氮量为11.73 kg，最佳施纯氮量为10.86 kg。

关键词 直播一季稻；氮肥；最高施氮量；最佳施氮量

中图分类号：S511 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.08.008

在肥料三要素中，氮肥的效果最显著、使用最多。目前，我国有机肥的施用比例很小，有机肥的施用量普遍不足，化肥的施用经常过量。化肥的施用具有盲目性，最常见的现象是重视氮肥的施用，却忽视磷肥和钾肥的施用[1]。

过去50多年间，氮肥的使用虽提高了作物产量，但也对环境造成了诸多负面影响。随着生活和消费水平的不断提高，人们对高品质稻米的需求也日益增加。提高氮肥利用效率、优化氮肥最佳用量、培育优质稻米是目前农业科技工作者面临的主要任务[2]。

水稻在我国粮食生产中占有举足轻重的地位，其种植面积约占我国粮食总面积的1/4，产量接近全国粮食总产量的1/2，是我国60%以上人口的主食[3]。科学施用氮肥对于提高水稻产量，减少农业面源污染意义重大。直播一季稻种植面积在扩大，但氮肥施用存在盲目性，通过田间试验，研究直播一季稻适宜的氮肥施用量，以指导农户科学施肥。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在湖南省湘阴县石塘镇利民新村，土种为潮砂泥田，肥力中高等，犁田前取耕层土壤检测，有机质含量为35.62 g·kg-1，全氮含量为2.05 g·kg-1，pH值为5.47，有效磷含量为14.73 mg·kg-1，速效钾含量为112 mg·kg-1。湘阴县是洞庭湖地区水稻种植大县，降水集中在春夏暖热季节，年平均气温为17 ℃，全年无霜期223～304 d，年日照时间1 399.9～2 058.9 h，年均降水量1 392 mm。

1.2 试验材料

供试的一季稻品种为常规稻“绿银占”，由深圳隆平金谷种业有限公司选育，为感温型常规稻品种，在湖南省作一季稻或双季晚稻种植。供试的肥料为尿素（总氮含量46%）、过磷酸钙（有效P2O5含量12%）、氯化钾（有效K2O含量60%），尿素和氯化钾50%作基肥、50%在分蘖期作追肥，过磷酸钙全部作基肥。

1.3 试验设计

设5个处理，在磷肥和钾肥施用量相同的情况下（每667 m2施纯P2O5 3 kg、纯K2O 4 kg），设置氮肥的不同施用量，分别为每667 m2施纯氮4 kg（处理T1）、8 kg（处理T2）、12 kg（处理T3）、16 kg（处理T4），同时设置不施加氮肥的处理作为对照（处理T0）。设3次重复，随机区组排列，共15个小区，各小区面积20 m2。

1.4 试验实施

本试验在2023年实施。6月1日施基肥；6月5日直播播种（水稻种子已催芽，各小区播种量相同），每667 m2用种量4 kg；6月14日追施尿素和氯化钾；各小区单灌单排，不使小区间水肥串流，病虫防治、除草等其他管理相同；9月27日收获。

1.5 测产、调查及分析方法

分小区收割脱粒，称稻谷干重，折算成667 m2产量。水稻收割前一天选取中间的一个区组调查水稻的有效穗、株高、穗长、实粒数、结实率、千粒重等经济性状，该区组的每小区调查1 m2水稻有效穗，取100个有效穗进行经济性状调查，并在水稻成熟期进行二化螟等病虫害的调查。

利用方差分析和多重比较进行差异显著性分析，利用稻谷产量与施纯氮量进行曲线拟合，得到相关的关系式，对关系式再进行计算得到最大施氮量和最佳施氮量。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量处理水稻相关经济性状分析

各处理水稻经济性状见表1。由表1可以看出，随着氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、总粒数、实粒数、空粒数相应增加，结实率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，处理T3的有效穗最多，每667 m2达到23.48万穗，比不施氮肥的处理每667 m2增加5.07万穗，增加率为27.53%。处理T4有效穗比处理T3每667 m2减少2.07万穗，减少率为8.8%。施氮肥过多，无效分蘖大量增加，水稻有效穗减少，田间通风透气性下降，病虫害危害严重，造成水稻产量下降。

要想实现水稻高產，要做到“群体适当，个体健壮”，高产水稻的群体必须有足够的个体数量，同时要提高群体内各个体的质量[4]。适量施用氮肥，达到合理的有效穗、结实率，实现水稻高产。氮肥施用过量，则不利于水稻群体及个体优化，不能达到最高产量。

2.2 稻谷产量

各小区单收单晒，得到稻谷产量，见表2。处理T3的稻谷产量最高，比对照每667 m2增产195.66 kg，增产率63.31%；处理T2的稻谷产量次之，比对照每667 m2增产162.31 kg，增产率52.52%；处理T4的稻谷产量第3，比对照667 m2增产151.19 kg，增产率48.92%；处理T1的稻谷产量第4，比对照每667 m2增产88.94 kg，增产率28.78%。在中高土壤肥力下，总体来讲，随着施氮量的增加，稻谷的产量随之增加，氮肥仍然是促进水稻增产的最为主要的营养元素，但是当每667 m2施氮量达到16 kg时，稻谷产量反而下降。这种变化趋势与鲁艳红等的研究是一致的，在低氮水平下，水稻产量随着施氮量的增加而提高，当每667 m2施氮量为12 kg时，水稻产量最高，再增加施氮量则水稻产量下降[5]。

2.2.1 试验结果方差分析及多重比较分析

对表1的产量结果进行随机区组方差分析，处理间F值为189.921，大于F0.01（7.006），达到极显著水平，表明不同施氮量处理下稻谷的产量差异极显著。

对各处理间稻谷的产量进行多重比较，结果见表3。

从多重比较结果来看，处理T1和处理T2稻谷的产量差异没有达到显著水平，但是与对照和处理T3、处理T4的稻谷产量差异达到显著水平。

2.2.2 稻谷产量与施纯氮量关系分析

对稻谷产量与施纯氮量作曲线图，如图1所示。从图1可以看出，在每667 m2施纯氮量小于12 kg時，稻谷产量随着施氮量的增加而相应增加，增加的趋势是先快后慢。每667 m2施纯氮16 kg时稻谷产量下降，表明每667 m2施纯氮16 kg过量。

曲线拟合，符合二次多项式，关系式为y=-1.369 8x2+32.145x+303.01，相关系数R2=0.983 6，达到显著水平。

最高施纯氮量为稻谷产量最高时的施纯氮量，最佳施纯氮量为水稻最佳经济施纯氮量。对二次多项式进行计算，得到667 m2最高施纯氮量为11.73 kg，若超过此施用量，则稻谷产量下降；667 m2最佳施纯氮量为10.86 kg（尿素价格按2 750元·t-1，稻谷价格按

2 800元·t-1计算）。

2.3 不同施氮量处理水稻直观情况及病虫发生情况

在分蘖期，氮肥施用量增加，分蘖数增加，植株生长旺盛，植株增高。在成熟期，随着氮肥施用量的增加，植株增高，有效穗增加，但氮肥施用过量，则无效分蘖多，二化螟、稻飞虱和纹枯病发生率较高，落色差，出现4%左右的倒伏。成熟期调查各处理病虫害发生及倒伏情况，见表4。

3 结论与讨论

氮肥对于水稻有显著的增产作用，但不能过量施用，否则造成水稻产量下降，且氮肥利用率下降。鲁艳红等的研究表明，氮素利用率变化范围为34.25～55.26 kg·kg-1，随着施氮量的增加，氮素利用效率呈下降趋势[5]。合理施用氮肥，可以使水稻分蘖数、有效穗、实粒数、结实率等相关经济性状达到协调状态，减少病虫害的发生，从而达到高产水平。

在每667 m2施纯氮量小于12 kg时，随着施氮量的增加，稻谷的产量相应增加，趋势是先快后慢。每667 m2施纯氮16 kg，稻谷产量反而下降，这表明此时氮肥已过量。随着氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、总粒数、实粒数、空粒数相应增加，结实率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，每667 m2施纯氮12 kg的有效穗最高，每667 m2施纯氮16 kg的处理氮肥过量，无效分蘖大量增加，有效穗减少，通风透气性下降，出现倒伏现象，病虫害发生严重，造成水稻产量下降。

在这种中高等肥力水平的水田，一季直播稻在667 m2纯P2O5施用量3 kg、纯K2O施用量4 kg的情况下，最高施纯氮量为11.73 kg，最佳施纯氮量为10.86 kg。氮肥施用量因不同的土壤肥力水平、不同的种植制度和不同的水稻品种而有所不同，需要在不同区域进行主要水稻品种的肥效试验，结合典型高产农户施肥调查，更有针对性地指导水稻施肥。

参考文献：

[1] 徐晓侠.我国农作物施肥存在的问题及对策[J].农业开发与装备，2020（7）：7274-7275.

[2] 佚名.水稻研究回顾与展望[J].中国基础科学，2008，10（5）：11-14.

[3] 赵灿，刘光明，戴其根，等.氮肥对水稻产量、品质和氮利用效率的影响研究进展[J].中国稻米，2022（1）：48-52.

[4] 凌启鸿，张洪成，蔡建中，等.水稻高产群体质量及其优化控制探讨[J].中国农业科学，1993，26（6）：1-11.

[5] 鲁艳红，廖育林，汤海韬，等.不同施氮量对水稻产量、氮素吸收及利用效率的影响[J].农业现代化研究，2010，31（4）：479-483.

（责任编辑：张春雨）

收稿日期：2024-03-12

作者简介：陈科（1993—），本科，助理农艺师，从事农业技术推广及农业农村管理服务。E-mail：2918472760@qq.com。