书名：实地养分管理对寒地水稻产量品质及氮素利用效率的影响
作者：彭显龙 于彩莲 范立春
ISBN：978-7-109-15984-6
出版社：中国农业出版社
出版日期：2011.08
水稻是黑龙江省的主要粮食作物，2006年种植面积已达到200万hm²。 寒地水稻习惯施肥中前期氮肥用量过高，后期不施氮肥，使水稻无效分蘖过多，群体质量下降，水稻倒伏和病害发生严重，特别是结实率降低，这已成为严重制约寒地水稻产量进一步提高的关键问题。 为解决寒地水稻施肥问题，提高寒地水稻生产的竞争力，保证国家粮食安全，我们引进了国际水稻所实地养分管理技术（Site-specific nutrient management，SSNM）。 2004和2005年，共选用7个水稻主栽品种，设置4点次田间小区试验和7点次的大田对比试验，研究SSNM对寒地稻田氮素转化、水稻生长发育规律、养分吸收规律、干物质积累规律、产量、品质、叶片含氮量和叶绿素值（Soil plant analysis development，SPAD）的影响，揭示SSNM提高水稻产量和氮素效率的机理，为建立寒地水稻实地养分管理与优化施肥技术体系提供理论依据，主要研究结果如下所述。 黑龙江省稻田氮素输入、输出结果显示，化肥投入氮量平均为150kg/hm²，占氮输入总量的74%，降雨和灌溉带入氮素20kg/hm²，占氮素输入总量的10%，可见化肥氮是系统氮输入的主要来源。 寒地稻田氮素有35kg/hm²的盈余，稻田氮素表观损失达到112～119kg/hm²，因此寒地稻田氮肥用量过高，氮肥利用率低。 与农民习惯施肥（Farmer’s fertilization practice，FFP）相比，SSNM使寒地稻田氨挥发量降低了75%～83%，氮素表观损失降低了59%～62%。 在SSNM技术中，硫铵和尿素配合施用，降低了水层pH，由于SSNM在水稻吸氮速度快、吸收量大的时期施氮，降低了水层中铵态氮含量，因此减少了氮素损失，提高了肥料利用率。 寒地稻田氨挥发量只占氮肥表观损失量的4.5%～10.7%，氨挥发不是稻田氮损失的主要途径。 试验结果表明，寒地水稻穗分化期到抽穗期氮的积累量占总积累量的70%左右，是水稻吸收氮的高峰期，而该时期土壤只能提供水稻所需氮素的60%～70%。 为此，本试验创造性地提出，在前期氮肥用量适宜的条件下，穗分化后施氮量占总氮量的30%～40%。 与FFP相比，SSNM抽穗后水稻氮积累量提高了34.6%～55.1%（P＜0.05）；水稻分蘖成穗率平均提高了12%（P＜0.05），改善了水稻群体质量；灌浆期水稻叶面积指数提高了14%（P＜0.05），增加了高光效叶面积，使干物质积累加快，促进水稻提早成熟；抽穗后水稻干物质积累量增加了4.3%～29.1%，抽穗后干物重与产量呈极显著正相关关系（P＜0.01），此时增加的干物质能更多地分配到穗中，使水稻千粒重平均提高0.9g，结实率平均提高4.8个百分点，产量平均增加了9.4%。 这种施肥模式，不但未出现人们担心的水稻贪青晚熟问题，反而使水稻提早成熟3～5d。 试验证明，恰恰是由于传统施肥中的前期氮量过多，造成水稻营养生长期延长，水稻贪青晚熟。 SSNM有利于形成健康水稻群体，并能避免基部两个节间过长，增加水稻植株含钾量，使茎秆粗壮，显著增强水稻抗病和抗倒伏能力。 SSNM能明显提高稻米品质，使整精米率提高2个百分点，使籽粒脂肪含量提高了2.4%～20%，改善稻米的食味品质，米质达到了国家优质米标准。 应用寒地水稻SSNM技术使氮肥总量减少了19%～54%，氮肥吸收利用率提高了10.4～26.8个百分点，农学利用率提高了39.8%～194.3%。 氮肥投入平均降低了30.8%，磷肥节约开支和钾肥多投入的基本相抵，因此每公顷平均节约开支156元，增产使每公顷平均增收1328元，总计增收节支1484元。 经济效益、社会效益和生态效益十分显著。 5个品种的SPAD阈值试验和田间对比试验结果表明，水稻叶片含氮量和SPAD值间，以及SPAD值和LCC值间具有极显著正相关关系（P＜0.01），而水稻产量和SPAD值间为极显著二次曲线关系（P＜0.01）。 在穗分化期和减数分裂期，寒地水稻叶片含氮量的临界值分别为3.5%和3.2%～3.3%，对应的SPAD值为38，可以作为寒地水稻追肥的阈值。 该阈值适合于寒地大部分水稻品种，以此指导寒地水稻穗分化期和减数分裂期氮肥施用，效果较好。 对应的LCC阈值为3.5。 但是水稻品种间SPAD阈值也存在一定差异，不同品种SPAD阈值需要进一步研究。