摘 要 洞庭湖區(qū)是重要的水稻生產(chǎn)區(qū)域，成土母質(zhì)以湖河沉積物為主，最典型的土壤種類為潮砂泥田。為提高該區(qū)域的水稻種植水平，通過單因子隨機區(qū)組肥料田間試驗，研究直播一季稻氮肥的適宜施用量。田間試驗結(jié)果表明，在中高肥力的水田中，直播一季水稻在每667 m2純P2O5施用量3 kg、純K2O施用量4 kg的情況下，每667 m2最高施純氮量為11.73 kg，最佳施純氮量為10.86 kg。

關(guān)鍵詞 直播一季稻；氮肥；最高施氮量；最佳施氮量

中圖分類號：S511 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.08.008

在肥料三要素中，氮肥的效果最顯著、使用最多。目前，我國有機肥的施用比例很小，有機肥的施用量普遍不足，化肥的施用經(jīng)常過量?；实氖┯镁哂忻つ啃裕畛Ｒ姷默F(xiàn)象是重視氮肥的施用，卻忽視磷肥和鉀肥的施用[1]。

過去50多年間，氮肥的使用雖提高了作物產(chǎn)量，但也對環(huán)境造成了諸多負面影響。隨著生活和消費水平的不斷提高，人們對高品質(zhì)稻米的需求也日益增加。提高氮肥利用效率、優(yōu)化氮肥最佳用量、培育優(yōu)質(zhì)稻米是目前農(nóng)業(yè)科技工作者面臨的主要任務(wù)[2]。

水稻在我國糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，其種植面積約占我國糧食總面積的1/4，產(chǎn)量接近全國糧食總產(chǎn)量的1/2，是我國60%以上人口的主食[3]?？茖W施用氮肥對于提高水稻產(chǎn)量，減少農(nóng)業(yè)面源污染意義重大。直播一季稻種植面積在擴大，但氮肥施用存在盲目性，通過田間試驗，研究直播一季稻適宜的氮肥施用量，以指導農(nóng)戶科學施肥。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在湖南省湘陰縣石塘鎮(zhèn)利民新村，土種為潮砂泥田，肥力中高等，犁田前取耕層土壤檢測，有機質(zhì)含量為35.62 g·kg-1，全氮含量為2.05 g·kg-1，pH值為5.47，有效磷含量為14.73 mg·kg-1，速效鉀含量為112 mg·kg-1。湘陰縣是洞庭湖地區(qū)水稻種植大縣，降水集中在春夏暖熱季節(jié)，年平均氣溫為17 ℃，全年無霜期223～304 d，年日照時間1 399.9～2 058.9 h，年均降水量1 392 mm。

1.2 試驗材料

供試的一季稻品種為常規(guī)稻“綠銀占”，由深圳隆平金谷種業(yè)有限公司選育，為感溫型常規(guī)稻品種，在湖南省作一季稻或雙季晚稻種植。供試的肥料為尿素（總氮含量46%）、過磷酸鈣（有效P2O5含量12%）、氯化鉀（有效K2O含量60%），尿素和氯化鉀50%作基肥、50%在分蘗期作追肥，過磷酸鈣全部作基肥。

1.3 試驗設(shè)計

設(shè)5個處理，在磷肥和鉀肥施用量相同的情況下（每667 m2施純P2O5 3 kg、純K2O 4 kg），設(shè)置氮肥的不同施用量，分別為每667 m2施純氮4 kg（處理T1）、8 kg（處理T2）、12 kg（處理T3）、16 kg（處理T4），同時設(shè)置不施加氮肥的處理作為對照（處理T0）。設(shè)3次重復，隨機區(qū)組排列，共15個小區(qū)，各小區(qū)面積20 m2。

1.4 試驗實施

本試驗在2023年實施。6月1日施基肥；6月5日直播播種（水稻種子已催芽，各小區(qū)播種量相同），每667 m2用種量4 kg；6月14日追施尿素和氯化鉀；各小區(qū)單灌單排，不使小區(qū)間水肥串流，病蟲防治、除草等其他管理相同；9月27日收獲。

1.5 測產(chǎn)、調(diào)查及分析方法

分小區(qū)收割脫粒，稱稻谷干重，折算成667 m2產(chǎn)量。水稻收割前一天選取中間的一個區(qū)組調(diào)查水稻的有效穗、株高、穗長、實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重等經(jīng)濟性狀，該區(qū)組的每小區(qū)調(diào)查1 m2水稻有效穗，取100個有效穗進行經(jīng)濟性狀調(diào)查，并在水稻成熟期進行二化螟等病蟲害的調(diào)查。

利用方差分析和多重比較進行差異顯著性分析，利用稻谷產(chǎn)量與施純氮量進行曲線擬合，得到相關(guān)的關(guān)系式，對關(guān)系式再進行計算得到最大施氮量和最佳施氮量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量處理水稻相關(guān)經(jīng)濟性狀分析

各處理水稻經(jīng)濟性狀見表1。由表1可以看出，隨著氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、總粒數(shù)、實粒數(shù)、空粒數(shù)相應增加，結(jié)實率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，處理T3的有效穗最多，每667 m2達到23.48萬穗，比不施氮肥的處理每667 m2增加5.07萬穗，增加率為27.53%。處理T4有效穗比處理T3每667 m2減少2.07萬穗，減少率為8.8%。施氮肥過多，無效分蘗大量增加，水稻有效穗減少，田間通風透氣性下降，病蟲害危害嚴重，造成水稻產(chǎn)量下降。

要想實現(xiàn)水稻高產(chǎn)，要做到“群體適當，個體健壯”，高產(chǎn)水稻的群體必須有足夠的個體數(shù)量，同時要提高群體內(nèi)各個體的質(zhì)量[4]。適量施用氮肥，達到合理的有效穗、結(jié)實率，實現(xiàn)水稻高產(chǎn)。氮肥施用過量，則不利于水稻群體及個體優(yōu)化，不能達到最高產(chǎn)量。

2.2 稻谷產(chǎn)量

各小區(qū)單收單曬，得到稻谷產(chǎn)量，見表2。處理T3的稻谷產(chǎn)量最高，比對照每667 m2增產(chǎn)195.66 kg，增產(chǎn)率63.31%；處理T2的稻谷產(chǎn)量次之，比對照每667 m2增產(chǎn)162.31 kg，增產(chǎn)率52.52%；處理T4的稻谷產(chǎn)量第3，比對照667 m2增產(chǎn)151.19 kg，增產(chǎn)率48.92%；處理T1的稻谷產(chǎn)量第4，比對照每667 m2增產(chǎn)88.94 kg，增產(chǎn)率28.78%。在中高土壤肥力下，總體來講，隨著施氮量的增加，稻谷的產(chǎn)量隨之增加，氮肥仍然是促進水稻增產(chǎn)的最為主要的營養(yǎng)元素，但是當每667 m2施氮量達到16 kg時，稻谷產(chǎn)量反而下降。這種變化趨勢與魯艷紅等的研究是一致的，在低氮水平下，水稻產(chǎn)量隨著施氮量的增加而提高，當每667 m2施氮量為12 kg時，水稻產(chǎn)量最高，再增加施氮量則水稻產(chǎn)量下降[5]。

2.2.1 試驗結(jié)果方差分析及多重比較分析

對表1的產(chǎn)量結(jié)果進行隨機區(qū)組方差分析，處理間F值為189.921，大于F0.01（7.006），達到極顯著水平，表明不同施氮量處理下稻谷的產(chǎn)量差異極顯著。

對各處理間稻谷的產(chǎn)量進行多重比較，結(jié)果見表3。

從多重比較結(jié)果來看，處理T1和處理T2稻谷的產(chǎn)量差異沒有達到顯著水平，但是與對照和處理T3、處理T4的稻谷產(chǎn)量差異達到顯著水平。

2.2.2 稻谷產(chǎn)量與施純氮量關(guān)系分析

對稻谷產(chǎn)量與施純氮量作曲線圖，如圖1所示。從圖1可以看出，在每667 m2施純氮量小于12 kg時，稻谷產(chǎn)量隨著施氮量的增加而相應增加，增加的趨勢是先快后慢。每667 m2施純氮16 kg時稻谷產(chǎn)量下降，表明每667 m2施純氮16 kg過量。

曲線擬合，符合二次多項式，關(guān)系式為y=-1.369 8x2+32.145x+303.01，相關(guān)系數(shù)R2=0.983 6，達到顯著水平。

最高施純氮量為稻谷產(chǎn)量最高時的施純氮量，最佳施純氮量為水稻最佳經(jīng)濟施純氮量。對二次多項式進行計算，得到667 m2最高施純氮量為11.73 kg，若超過此施用量，則稻谷產(chǎn)量下降；667 m2最佳施純氮量為10.86 kg（尿素價格按2 750元·t-1，稻谷價格按

2 800元·t-1計算）。

2.3 不同施氮量處理水稻直觀情況及病蟲發(fā)生情況

在分蘗期，氮肥施用量增加，分蘗數(shù)增加，植株生長旺盛，植株增高。在成熟期，隨著氮肥施用量的增加，植株增高，有效穗增加，但氮肥施用過量，則無效分蘗多，二化螟、稻飛虱和紋枯病發(fā)生率較高，落色差，出現(xiàn)4%左右的倒伏。成熟期調(diào)查各處理病蟲害發(fā)生及倒伏情況，見表4。

3 結(jié)論與討論

氮肥對于水稻有顯著的增產(chǎn)作用，但不能過量施用，否則造成水稻產(chǎn)量下降，且氮肥利用率下降。魯艷紅等的研究表明，氮素利用率變化范圍為34.25～55.26 kg·kg-1，隨著施氮量的增加，氮素利用效率呈下降趨勢[5]。合理施用氮肥，可以使水稻分蘗數(shù)、有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率等相關(guān)經(jīng)濟性狀達到協(xié)調(diào)狀態(tài)，減少病蟲害的發(fā)生，從而達到高產(chǎn)水平。

在每667 m2施純氮量小于12 kg時，隨著施氮量的增加，稻谷的產(chǎn)量相應增加，趨勢是先快后慢。每667 m2施純氮16 kg，稻谷產(chǎn)量反而下降，這表明此時氮肥已過量。隨著氮肥施用量的增加，水稻株高、有效穗、總粒數(shù)、實粒數(shù)、空粒數(shù)相應增加，結(jié)實率下降，千粒重有所下降，有效穗先增后降，每667 m2施純氮12 kg的有效穗最高，每667 m2施純氮16 kg的處理氮肥過量，無效分蘗大量增加，有效穗減少，通風透氣性下降，出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，病蟲害發(fā)生嚴重，造成水稻產(chǎn)量下降。

在這種中高等肥力水平的水田，一季直播稻在667 m2純P2O5施用量3 kg、純K2O施用量4 kg的情況下，最高施純氮量為11.73 kg，最佳施純氮量為10.86 kg。氮肥施用量因不同的土壤肥力水平、不同的種植制度和不同的水稻品種而有所不同，需要在不同區(qū)域進行主要水稻品種的肥效試驗，結(jié)合典型高產(chǎn)農(nóng)戶施肥調(diào)查，更有針對性地指導水稻施肥。

參考文獻：

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（責任編輯：張春雨）

收稿日期：2024-03-12

作者簡介：陳科（1993—），本科，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣及農(nóng)業(yè)農(nóng)村管理服務(wù)。E-mail：2918472760@qq.com。