陸崢嶸
水稻屬于中國非常重要的經(jīng)濟糧食作物,產(chǎn)量是確保中國糧食安全的關(guān)鍵。氮素對水稻產(chǎn)量有著重要影響,化肥養(yǎng)分特別是氮肥投入比例的提高,對水稻高效增產(chǎn)十分重要。不過,因為對氮肥增產(chǎn)的過度信賴,致使中國同全球其他產(chǎn)區(qū)對,氮肥施用量較大且利用率不足。江蘇省作為水稻種植的優(yōu)勢集中區(qū),也有著氮肥施用量較大且利用率不足的情況。所以,江蘇省水稻減肥增產(chǎn)對國家糧食安全保障有著關(guān)鍵的現(xiàn)實意義。
1、材料和方法
(1)農(nóng)戶調(diào)研
以抽樣法為主,基于江蘇省鹽城市氣候與經(jīng)濟情況,對鹽城市開展農(nóng)戶調(diào)研,對農(nóng)戶水稻生產(chǎn)種植的具體情況做出充分了解與掌握。農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋基本信息、氮肥施用量與產(chǎn)量等情況。
(2)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
通過知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫,以水稻、減氮等關(guān)鍵詞,檢索相關(guān)文獻。文獻篩選基于如下標準:1.江蘇省范圍內(nèi);2.田間試驗;3.存在對照組和實驗組,保證超過3次重復(fù);4.氮肥施用量明確;5.僅考慮化學(xué)氮肥減量?;谒鸭墨I,構(gòu)建水稻化學(xué)氮肥減量效應(yīng)數(shù)據(jù)庫。
(3)農(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)分析
水稻施氮量以化肥所含氮量進行折算,以純氮量(kg·hm-2)進行表示。氮肥效率以氮肥偏生產(chǎn)力(kg·kg-1),即單位面積產(chǎn)量與施氮量比值進行表示,化肥效率分析可以參考使用此指標。
2、結(jié)果
(1)對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成的影響
基于施氮量,同傳統(tǒng)/常規(guī)對比,氮肥減量顯著增加產(chǎn)量,增幅相對較為明顯。針對各不相同品種,氮肥減量使全部產(chǎn)量顯著增加,秈稻明顯超過粳稻。各不相同減量方法,同樣具有顯著差異。直接減量會引起顯著減少,在此基礎(chǔ)上提高有機肥施加量,可時產(chǎn)量得到維持或增加。氮肥減量同時調(diào)控氮肥運籌,或調(diào)控運籌和提高有機肥施加量結(jié)合,可以使產(chǎn)量依次得到相應(yīng)的明顯增加。關(guān)于減氮比例,比例提高產(chǎn)量增幅會出現(xiàn)明顯減小。比例不超過25%、25-50%,依次得到相應(yīng)的明顯提高;比例超過50%,增產(chǎn)并不顯著?;谕寥阑A(chǔ)地力,未超過5.5t·hm-2,氮肥減量效果不顯著;介于5.5-7或超過7t·hm-2,依次出現(xiàn)相應(yīng)的明顯增產(chǎn)。
基于整合分析得知,氮肥減量對產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生顯著影響。同傳統(tǒng)/常規(guī)施氮量對比,氮肥減量使穗數(shù)明顯減少,穗粒數(shù)與結(jié)實率和千粒重則依次得到相應(yīng)的增加。針對各不相同品種,除秈稻千粒重未發(fā)生明顯變化,氮肥減量對粳稻與秈稻產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生影響,變化趨勢同整體變化接近。其中,氮肥減量的情況下,對秈稻穗粒數(shù)產(chǎn)生的促進效應(yīng),明顯超過粳稻,粳稻千粒重的增加幅度則明顯超過秈稻。各不相同減量方法,對穗數(shù)與結(jié)實率并未產(chǎn)生明顯影響,而使穗粒數(shù)與千粒重調(diào)控發(fā)生明顯改變。而氮肥減量的前提下,對有機肥進行增施,則可以是籽粒千粒重得到明顯的增加。此外,是否采取有機肥增施,氮肥減量的情況下,利用調(diào)控養(yǎng)分運籌的方式,則可以使穗粒數(shù)與千粒重得到增加。除結(jié)實率,各不相同減量比例對氮肥減量后穗數(shù)與千粒重和穗粒數(shù)產(chǎn)生明顯影響。同對照比較,氮肥減量比例小于25%的情況下,水稻穗數(shù)無明顯差異,比例提高的同時,穗數(shù)則出現(xiàn)明顯下降。同穗數(shù)趨勢存在明顯的差異,穗數(shù)穗減量比例的提高出現(xiàn)明顯增加,關(guān)于千粒重,則先增加后下降。各不相同土壤基礎(chǔ)地力,氮肥減量對穗粒數(shù)產(chǎn)生明顯影響,土壤基礎(chǔ)地力提高,穗粒則先增加后減少。
(2)對水稻氮素吸收和利用的影響
同傳統(tǒng)/常規(guī)比較,氮肥減量的情況下,水稻地上部分植株,氮素吸收量出現(xiàn)明顯的減少,而氮肥偏生產(chǎn)力則明顯大幅度的增加。針對各不相同品種,氮肥減量使氮素吸收量出現(xiàn)明顯減少,氮肥偏生產(chǎn)力則出現(xiàn)相應(yīng)的增加。其中,氮肥減量的情況下,關(guān)于氮素吸收量,秈稻明顯較粳稻耕地。關(guān)于氮肥生產(chǎn)力,秈稻增幅明顯超過粳稻。針對各不相同減量方法,氮肥直接減量或結(jié)合養(yǎng)分運籌調(diào)控,使水稻地上部分植株氮素吸收量明顯減少,而增施有機肥,可以維持或增加。同時,全部減量方法均可以使氮肥偏生產(chǎn)力得到相應(yīng)提高。針對各不相同減量比例,同對照比較,氮肥減量比例小于25%,氮素吸收量無明顯差異,比例增加則明顯降低,而氮肥偏生產(chǎn)力則相應(yīng)提高。針對各不相同基礎(chǔ)地力,氮肥減量對氮素吸收和利用無明顯影響。
(3)減量模式
以整合分析數(shù)據(jù)庫有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),同傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理對比,氮肥減量有效降低基肥、分蘗肥和穗肥平均施用量。氮肥減施以基肥和分蘗肥為主,成為主要氮肥減量途徑。除此之外,試驗階段,關(guān)于專家氮肥推薦減氮量,約占傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理總施氮量的1/3.基于分配比例分析,傳統(tǒng)/常規(guī)施氮處理,基肥、分蘗肥和穗肥之比保持在4∶3∶3,氮肥減量處理,控制在4∶2∶4,即氮肥減量的基礎(chǔ)上運籌比例同樣得到相應(yīng)的合理變化調(diào)整。
與此同時,氮肥減量對氮素吸收量產(chǎn)生影響,對穗數(shù)形成產(chǎn)生相應(yīng)的抑制作用,并通過合理的調(diào)控,使千粒重、結(jié)實率與穗數(shù)得到明顯提高,以此使產(chǎn)量以及氮肥偏生產(chǎn)力得到有效提高。
綜上所述,雖然江蘇省水稻生產(chǎn)保持在相對領(lǐng)先,不過過于依賴氮肥對水稻高產(chǎn)高效的目標產(chǎn)生不利影響,減少氮肥施用量勢必不行。氮肥減量可行,減量范圍控制在31%為宜,以基肥與分蘗肥減少為主。同時,氮肥減量可以提高水稻產(chǎn)量與氮肥偏生產(chǎn)力。實現(xiàn)氮肥減量優(yōu)化是通過對氮素吸收量產(chǎn)生影響,對氮素功能的調(diào)控,對穗數(shù)進行一致,并提高穗粒數(shù)、結(jié)實率與千粒重。氮肥減量階段,關(guān)注品種差異情況,土壤基礎(chǔ)地力應(yīng)保證較高,減氮比例不超過25%時,科學(xué)調(diào)控化肥運籌與有機無機養(yǎng)分協(xié)同。
(作者單位:224100江蘇省鹽城市大豐區(qū)大中街道農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣綜合服務(wù)中心)