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目前氮肥的过量施用造成我国氮肥利用率仅有30%~35%,远低于世界平均水平,大量的化肥氮通过氨挥发、反硝化、表面径流、渗漏等途径流失,直接导致了地下水污染、江河湖泊的富营养化以及全球的气候变暖。如何根据作物需求对水稻氮肥进行优化管理,在保证高产、粮食安全的同时,减少不必要的肥料浪费,提高氮肥利用率仍是目前研究的热点。目前水稻氮肥管理中氮肥总用量的计算多采用全生育期的综合氮肥利用率,然后根据经验的基追比对其进行分配,很少考虑到施肥时期不同带来的肥料利用率不同的问题,在生育期内的分配比例也很少考虑不同地力因素的影响,造成氮肥推荐用量不够准确。为此,本研究开展了两个试验:(1)以粳稻武运粳23号和超级杂交籼稻Y两优2号为供试品种,设置施氮量和氮肥运筹比例的试验,施纯氮量为150(N1)和300 (N2) kghm-2条件下,各设两个基蘖肥与穗肥氮量比例:8:2(R1)和5:5(R2),以不施氮肥为对照(CK),共5个处理。大田小区试验的同时设置了15N微区试验,研究分析了不同施氮量和运筹比例对两水稻品种群体质量、干物质积累转运、产量形成的影响,基肥、蘖肥和穗肥氮在不同生育阶段的吸收利用转运情况、土壤残留情况及其对整体氮肥利用率和产量的贡献等,以期确定不同时期施肥的最佳阶段氮肥利用率,以及兼顾产量、环境和效益的最佳氮肥管理方式。试验(2)以常规粳稻武运粳23号为供试材料,设置桶栽试验,研究土壤高、中、低3种地力水平下基蘖肥与穗肥施用比例(6.67:3.33,6:4,5:5,3.33:6.67)对水稻产量及其构成因素、氮素利用率的影响,探索不同地力下最适宜的氮肥运筹比例。研究可为精确施肥提供相对较为准确的氮肥利用率计算参数,充实完善水稻精确定量施氮技术与理论体系,对于指导水稻因种因土科学施肥具有重要的理论与实践意义。主要研究结论如下:1不同氮肥管理方式对两水稻品种群体质量、干物质积累、氮素吸收利用转运、产量形成的影响在总氮肥量适宜的条件下氮肥后移可改善群体质量,提高抽穗至成熟期的干物质积累量,提高产量,但前氮后移的比例即最适的氮肥前后期运筹比例要因具体的水稻品种和施氮水平而定。在相同氮肥运筹比例下,不同施氮量处理相比较,植株与籽粒中的氮素积累量均无显著差异。低氮条件下(150kghm-2)前氮后移,增加穗肥氮的比例,可提高花后氮素的转运量、转运效率及对籽粒的贡献率,高氮条件下(300 kg hm-2)前氮后移降低了转运效率及对籽粒的贡献率,却提高了开花后氮素的同化量。氮肥后移,可以提高两品种的氮肥利用率。在本试验条件下,武运粳稻23和Y两优2号施氮量为150 kg hm-2及基蘖肥和穗肥比例为5:5的处理是兼顾两品种产量和效益的最佳氮肥运筹方式。2水稻对不同时期施肥的氮素吸收利用情况—15N示踪结果15N示踪结果表明,基肥在基肥期(移栽后的8d左右)的利用率较低(1.5%-11.5%),其主要在蘖肥期(分蘖肥与穗肥之间)被吸收,回收利用率为6.6%-24.9%,作用可持续到拔节孕穗期。基肥氮的总体恢复利用效率不高,在9.1%-22.8%之间,品种及氮肥运筹对基肥氮的总体恢复利用效率影响不显著。蘖肥则主要在分蘖期发生作用,总体恢复吸收利用率和基肥相当,在17%-34%之间。穗肥主要在穗肥阶段被吸收,其回收效率最高,最高可达82.1%,武运粳23低于Y两优2号。武运粳23表现为对蘖肥氮的转运效率最高,而Y两优2号对穗肥氮的转运效率最高。基蘖肥对水稻吸收总氮量的贡献相当,在7%左右,穗肥在26%左右,而土壤的贡献最大,约占60%。不同时期施入肥料氮素的土壤残留率表现为基肥>蘖肥>穗肥。水稻在整个生育期的总体氮肥恢复效率随氮肥用量的增加而下降。氮肥后移,降低了穗肥的回收利用率,但提高了穗肥的贡献,从而提高了氮肥的总体利用率,降低了肥料氮素的总体损失,减少了氮肥对环境的污染风险。因此,在水稻生产中,必须根据水稻不同生育阶段对氮素的需求,对氮素进行合理运筹,以使水稻各阶段的氮肥利用率均达到最佳状态,从而提高氮肥利用率,保证水稻产量的同时减少氮素损失。3不同地力下基蘖肥与穗肥最适宜比例的探索桶栽试验结果表明,武运粳23号的产量在不同施氮水平下均表现高地力>中地力>低地力的趋势;高、中、低地力上出现的最高产量对应的最适氮肥运筹比例分别为5:5、5:5和6:4。高、中、低3种地力土壤条件下氮肥最高利用率对应的施氮量分别为240、240、360kgbm-2。高地力田土壤有效氮含量高,水稻对土壤氮素的依存率较高,增产潜力低,而低地力田块主要依赖肥料氮素提高产量,增产潜力大。综合高产、高效的目标,建议该区高地力田块适当减少前期基蘖肥氮的施用,低地力田块而应注重前期施肥,适当增加基蘖肥氮素的施用以培肥地力,从而提高水稻产量,提高氮肥利用率。