【目的】水稻是我国主要粮食作物之一,为了进一步满足日益增长的人口对水稻生产的更大需求,需要在现有甚至减少种植面积的前提下提高水稻产量,同时实现高效利用水肥资源和减少对环境的压力。【方法】本研究基于2008～2011年间,在我国长江流域和南方稻区的主要省份(包括湖南、湖北、广东、安徽、江苏和重庆)开展的403个田间试验,比较了农民传统技术和最佳作物管理技术下(主要技术为氮肥总量控制分期调控,磷、钾衡量监控,增加水稻的栽插密度和后期干湿交替灌溉),水稻的施氮量、产量、氮肥利用率(氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率)、水稻生长发育的主要时期(分蘖期、穗分化期、抽穗期和成熟期)的氮素吸收、干物质累积动态及产量构成。【结果】最佳作物管理技术处理的水稻产量平均为7917.0 kg/hm2,显著高于农民传统处理(P<0.05),增产量为690.6 kg/hm2,增产率9.6%;而最佳作物管理技术处理的氮肥平均施用量为N 162.7 kg/hm2,显著低于农民传统处理(P<0.05),氮肥减少量为N 41.4 kg/hm2,减少率20.3%;最佳作物管理技术处理的平均氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率分别为50.8 kg/kg、14.9 kg/kg和42.3%,均显著高于农民传统处理(P<0.05),分别增加36.2%、75.3%和13.6个百分点;农民传统处理的水稻植株在生育前期表现出较大的氮吸收能力和干物质累积量,但从齐穗期开始,最佳作物管理技术处理的作物吸氮量和干物质累积量均大于农民传统处理;到成熟期,农民传统处理和最佳作物管理技术处理的作物吸氮量分别为151.7 kg/hm2和165.9 kg/hm2,干物质累积量分别为12914.2 kg/hm2和13796.1 kg/hm2(P<0.05)。同时,农民传统处理和最佳作物管理技术处理的水稻花后干物质积累量表现出显著的差异,分别为4045.2 kg/hm2和4654.5 kg/hm2(P<0.05);最佳作物管理技术处理的单位面积穗数、每穗粒数和千粒重分别为243.2、154.2和26.9 g,显著大于农民传统处理的231.7、150.0和26.6 g(P<0.05)。【结论】通过最佳作物管理技术可以在节约水肥的条件下,进一步提高我国长江流域和南方水稻的产量,这一最佳作物管理技术也具有被农民采纳的现实可行性。研究结果可为我国水稻生产实现高产高效提供技术支撑。
