摘 要 以中浙優(yōu)1號(hào)水稻為研究對(duì)象，探討不同施氮量對(duì)水稻籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率的影響。試驗(yàn)設(shè)置了4個(gè)施氮量處理，分別為不施氮肥（CK處理）、施氮量85 kg·hm-2（T1處理）、施氮量175 kg·hm-2（T2處理）、施氮量255 kg·hm-2（T3處理）。結(jié)果表明：施氮量對(duì)水稻籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率均有顯著影響（p＜0.05），適量施氮可顯著提高水稻籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)，但過量施氮會(huì)導(dǎo)致氮肥利用率降低；當(dāng)施氮量為175 kg·hm-2時(shí)，水稻籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)均較高，氮肥利用率也較高。在實(shí)際中浙優(yōu)1號(hào)水稻生產(chǎn)中，推薦按175 kg·hm-2的施氮量進(jìn)行施肥，以達(dá)到高產(chǎn)、高效、環(huán)保的目的。

關(guān)鍵詞 施氮量；中浙優(yōu)1號(hào)；產(chǎn)量；品質(zhì)；氮肥利用率

中圖分類號(hào)：S511.062 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.08.003

水稻作為世界上最重要的糧食作物之一，其產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)全球糧食安全和農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入具有深遠(yuǎn)影響[1]。在全球人口持續(xù)增長(zhǎng)和耕地資源有限的背景下，提高水稻單位面積產(chǎn)量和品質(zhì)成為國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)科技研究的重要課題[2]。氮素是水稻生長(zhǎng)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要影響[3]。然而，不合理的氮肥施用會(huì)導(dǎo)致氮肥利用率低、生產(chǎn)成本增加，甚至可能引起水體富營(yíng)養(yǎng)化、土壤酸化等問題[4-5]。因此，研究不同施氮量對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率的影響，對(duì)于指導(dǎo)水稻合理施肥、提高氮肥利用率和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

廣西作為我國(guó)水稻主要產(chǎn)區(qū)之一，水稻種植面積廣泛[6]。但受不同地區(qū)的土壤肥力和氣候條件差異較大的影響，不同地區(qū)適宜的施氮量也存在一定差異[7]。筆者選取廣西柳州市水稻種植基地的中浙優(yōu)1號(hào)水稻為研究對(duì)象，設(shè)置不同施氮量處理，研究施氮量對(duì)水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量形成和品質(zhì)的影響，并分析氮肥利用率的變化情況，旨在為水稻合理施肥提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)水稻產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)為柳州市水稻種植基地，試驗(yàn)品種為中浙優(yōu)1號(hào)，3月28日播種，4月27日移栽，栽植規(guī)格30 cm×20 cm。該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量1 500 mm，土壤類型為壤土，土壤pH值為5.3，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.27 g·kg-1，堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為147.85 mg·kg-1，有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.85 mg·kg-1，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.87 mg·kg-1。本研究共設(shè)置4個(gè)施氮量，分別為不施氮肥（CK處理）、施氮量85 kg·hm-2（T1處理）、施氮量175 kg·hm-2（T2處理）、施氮量255 kg·hm-2（T3處理）。肥料選用尿素（總氮含量大于等于46.24%，四川美輕化工有限公司生產(chǎn)），按基肥、蘗肥、穗肥以5∶3∶2的比例施入，磷肥和鉀肥均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)用量隨基肥一次性施入。試驗(yàn)時(shí)將稻田劃分為12個(gè)2 m×10 m的試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)處理進(jìn)行

3個(gè)重復(fù)試驗(yàn)。

1.2 產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

水稻成熟后采收各小區(qū)的植株，并將秸稈和籽粒分離，稱量風(fēng)干后籽粒的質(zhì)量，并折算每公頃產(chǎn)量。本研究選取的水稻品質(zhì)指標(biāo)包括直鏈淀粉含量、堿消值、蛋白質(zhì)含量、總氨基酸含量。取風(fēng)干后的籽粒測(cè)定籽粒品質(zhì)，直鏈淀粉含量根據(jù)《大米 直鏈淀粉含量的測(cè)定》（GB/T 15683—2008）測(cè)定，堿消值根據(jù)《米質(zhì)測(cè)定方法》（NY/T 83—2017）測(cè)定，蛋白質(zhì)含量根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》（GB 5009.5—2016）測(cè)定，總氨基酸含量根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》（GB 5009.124—2016）測(cè)定。此外，在每個(gè)小區(qū)選擇20株代表性植株進(jìn)行破壞性采樣，并將秸稈和籽粒分離，置于烘箱內(nèi)在105 ℃下殺青30 min后改為75 ℃下烘干至質(zhì)量恒定，然后使用中藥粉碎機(jī)粉碎后采用堿解擴(kuò)散法分別測(cè)定籽粒和秸稈的氮含量用于計(jì)算氮肥利用率。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，使用SPSS軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。根據(jù)式（1）至式（4）分別計(jì)算氮素積累總量、氮素收獲指數(shù)、氮肥吸收利用率和氮肥農(nóng)學(xué)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為氮素積累總量，kg·hm-2；mYg為籽粒產(chǎn)量，kg·hm-2；PNg為籽粒含氮量，%；mYs為秸稈產(chǎn)量，kg·hm-2；PNs為秸稈含氮量，%；INH為氮素收獲指數(shù)，%；uNg為籽粒吸氮量，kg；uNa為地上部分吸氮量，kg；PRNab為氮肥吸收利用率，%；mTN為施氮區(qū)地上部吸氮量，kg；mCkN為未施氮區(qū)地上部吸氮量，kg；N為施氮量，kg；PRNag為氮肥農(nóng)學(xué)利用率，kg·kg-1；mTYg為施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量，kg；mCkYg為未施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量，kg。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)籽粒產(chǎn)量的影響

如表1所示，不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)的籽粒產(chǎn)量存在顯著影響（p＜0.05），T3處理和T2處理的籽粒產(chǎn)量較高且二者之間不存在顯著差異，但均顯著高于其他2個(gè)處理（p＜0.05）；CK處理的籽粒產(chǎn)量最低，僅為（6 679.253 4±351.153 1）kg·hm-2。

2.2 不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)籽粒品質(zhì)的影響

如表2所示，不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)的籽粒品質(zhì)存在顯著影響（p＜0.05）。從直鏈淀粉含量來看，T1處理和T2處理的直鏈淀粉含量較高且二者之間不存在顯著差異，但均顯著高于其他2個(gè)處理（p＜0.05）；其次為T3處理，顯著高于CK處理（p＜0.05）；CK處理的直鏈淀粉含量最低。從堿消值來看，T1處理、T2處理、CK處理的堿消值較高，且三者之間不存在顯著差異，T1處理、T2處理均顯著高于T3處理（p＜0.05）；T3處理的堿消值最低，但與CK處理之間不存在顯著差異。從蛋白質(zhì)含量來看，T3處理的蛋白質(zhì)含量最高，顯著高于其他3個(gè)處理（p＜0.05）；其次為T1處理和T2處理，二者之間不存在顯著差異，顯著高于CK處理（p＜0.05）。從總氨基酸含量來看，不同處理之間均存在顯著差異（p＜0.05），且T3處理＞T2處理＞T1處理＞CK處理。

2.3 不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)氮肥利用率的影響

如表3所示，不同施氮量對(duì)中浙優(yōu)1號(hào)的氮肥利用率存在顯著影響（p＜0.05）。從氮素積累總量來看，T3處理的氮素積累總量最高，顯著高于其他3個(gè)處理（p＜0.05）；其次為T2處理，顯著高于其他2個(gè)處理（p＜0.05）；再次為T1處理，顯著高于CK處理（p＜0.05）；CK處理的氮素積累總量最小，為（77.482 4±4.708 7）kg·hm-2。從氮素收獲指數(shù)來看，T1處理和CK處理的氮素收獲指數(shù)較高，且二者之間不存在顯著差異；CK處理顯著高于T3處理（p＜0.05）；T2處理和T3處理的氮素收獲指數(shù)較低。從氮肥吸收利用率來看，T2處理和T3處理的氮肥吸收利用率較高，且二者之間不存在顯著差異，但均顯著高于T1處理（p＜0.05）。從氮肥農(nóng)學(xué)利用率來看，T2處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率最高，顯著高于其他2個(gè)處理（p＜0.05）；其次為T3處理，顯著高于T1處理（p＜0.05）；T1處理的氮肥農(nóng)學(xué)利用率較低，為（3.975 6±0.243 8）kg·kg-1。

3 結(jié)論與討論

本次研究結(jié)果表明，施氮量對(duì)水稻籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率均有顯著影響。在不施氮肥的情況下，水稻籽粒產(chǎn)量較低，僅為6 679.25 kg·hm-2；隨著施氮量的增加，水稻籽粒產(chǎn)量逐漸提高，施氮量達(dá)到175 kg·hm-2和255 kg·hm-2時(shí)，籽粒產(chǎn)量較高，分別為8 365.38 kg·hm-2和8 629.54 kg·hm-2，且二者之間無顯著差異。施氮量對(duì)水稻籽粒品質(zhì)也存在顯著影響，適量施氮可以提高籽粒的直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量和總氨基酸含量，從而提高籽粒的品質(zhì)。在氮肥利用率方面，隨著施氮量的增加，氮素積累總量呈明顯的上升趨勢(shì)，氮素收獲指數(shù)則略有下降，氮肥吸收利用率整體呈上升趨勢(shì)，施氮量為175 kg·hm-2和255 kg·hm-2時(shí)氮肥吸收利用率較高，且二者之間無顯著差異。

合理施用氮肥是提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。適量施氮不僅可以提高水稻籽粒產(chǎn)量，而且可以改善籽粒品質(zhì)，從而提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，過量施氮會(huì)導(dǎo)致氮肥利用率降低，增加生產(chǎn)成本，甚至可能引起環(huán)境污染。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)戶應(yīng)根據(jù)土壤肥力、水稻品種和氣候條件等因素，合理確定施氮量，以達(dá)到高產(chǎn)、高效、環(huán)保的目的。從本研究的結(jié)果來看，在中浙優(yōu)1號(hào)水稻生產(chǎn)中，推薦施氮量為175 kg·hm-2，此時(shí)水稻籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)、氮肥吸收利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率均較高，具有較高的性價(jià)比。

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（責(zé)任編輯：張春雨）

收稿日期：2024-03-08

作者簡(jiǎn)介：陸海（1987—），本科，農(nóng)藝師，研究方向?yàn)橹参锷a(chǎn)技術(shù)。E-mail：uu20231107@163.com。