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在固定穗肥用量的条件下(35 kg/ha)，设置不同基蘖肥氮量的小区试验。基蘖肥氮量分别为30 kg/ha、65 kg/ha、85 kg/ha和115 kg/ha，并以不施氮为对照，测定了主要生育期水稻分蘖、干物质、氮积累、产量和氮效率。同时采集对照处理的土壤，设置室内土壤培养试验，试验包括5个处理，CK:不施氮肥;N1: N30kg/ha; N2: N65kg/ha; N3:N100kg/ha;N4:N135 kg/ha，测定水层以及不同土层中各种形态氮的含量，模拟施用基蘖肥氮后土壤氮和水层中氮的变化动态，旨在寻找能够表征施氮的指标，并探明基蘖肥氮量与寒地水稻分蘖、产量和氮效率的关系，为定量施用基蘖肥提供理论依据。其结果如下:
室内培养试验结果表明，尿素施入土壤后，一周时间已经转化完全;随着尿素转化水层中铵态氮含量增加，随时间的推移，水层铵态氮含量逐渐降低，且不同时间铵态氮含量均随施氮量的增加而增加。尿素转化后的铵态氮主要集中在0-4 cm土层和水层当中，且0-4 cm土层铵态氮含量随着施氮量的增加而增加，可以反映施用氮肥的情况。4-10 cm土层铵态氮含量受施氮量影响不明显。施肥21天后土层铵态氮含量显著降低，从氮素的平衡方面来看，施肥21天回收的氮不到总氮量40％，大量的氮通过各种途径损失掉。
随着基蘖肥氮量的增加，在分蘖期、拔节期、成熟期，水稻分蘖数均呈现先增加后减小的趋势，分蘖成穗率呈逐渐降低的趋势;随着氮肥用量增加，拔节期以前水稻干物质积累量呈增加趋势，而拔节期后和成熟期，随着氮肥用量增加干物质积累先增加，然后趋于一个稳定值。拔节前随基蘖肥氮量的增加氮积累逐渐增加，拔节后随基蘖肥氮量的增加氮素积累先增加后降低，较高的氮量能够促进拔节期以前氮素积累，而不利于后期的氮素积累。水稻产量与基蘖肥氮量呈2次曲线关系，随着基蘖肥氮量的增加，水稻产量先增加后降低;随着基蘖肥氮量提高，收获指数亦呈先增加后减小的趋势;随着氮肥用量增加，氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力逐渐降低，氮肥农学利用率呈先增加后降低的趋势。适宜的基蘖肥氮量能使水稻有足够的分蘖，并能提高分蘖成穗率。
基蘖肥氮量过低，水稻穗数不足，尽管结实率和千粒重较高，也不能获得高产。基蘖肥氮量过高会使水稻无效分蘖增多，分蘖成穗率降低，群体质量恶化，不能显著提高产量。水稻获得最高分蘖时的氮肥用量为100 kg/ha，但是基蘖肥氮量在65-85 kg/ha间时，分蘖数不显著降低，但能提高水稻分蘖成穗率，同时不会造成减产，还能获得较高的氮效率，这说明寒地水稻生产中基蘖肥氮量在65 kg/ha时较为适宜。