氮肥优化管理协同实现水稻高产和氮肥高效

【目的】研究不同氮肥管理方式对水稻生长、氮累积分配和产量的影响,为通过氮肥优化管理提高水稻产量和氮肥利用率提供理论依据。【方法】以江苏省如皋市农业科学研究所的长期定位田间试验（2008年至今）为研究平台,以江苏省沿江及苏南地区主推水稻品种‘镇稻11号’为供试材料,设3种氮肥管理模式,即:不施氮肥对照（CK）、农民习惯施氮（N 350 kg/hm2,氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥=4:4:2,FFP）和氮肥优化管理（氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥:保花肥=4:2:2:2,OPTs）,其中氮肥优化管理包括优化施氮处理（N 240 kg/hm2,OPT）、优化替氮处理（OPT施氮基础上,有机肥氮替代20%化肥氮,OPT1）和优化减氮再替氮处理（OPT施氮基础上,先减氮20%再用有机肥氮替代20%化肥氮,OPT2）,通过在水稻最大分蘖期、拔节期、开花期和成熟期采集地上部植株样品,分析生物量、产量、氮累积和氮转运及其相互关系的差异。【结果】OPTs处理较FFP处理平均增产8.4%,其原因是提高了水稻花后的氮累积和生物量,进而提高了水稻的穗粒数、结实率和千粒重。水稻氮累积和转运的结果表明,FFP处理主要是通过增加花后植株体内氮转运来提高籽粒氮累积,而OPTs处理则主要是通过提高花后水稻植株氮累积来增加籽粒氮累积。同时,水稻氮肥利用率随施氮量的增加而降低,与FFP处理相比,OPTs处理的氮肥偏生产力（PFPN）、氮肥农学效率（AEN）和氮肥回收效率（REN）分别平均提高99.4%、137.6%和70.0%;且优化替氮处理（OPT1）在稳定增产的基础上仍可进一步提高水稻的氮肥利用率。另外,分析不同氮肥管理模式对水稻的产量贡献阶段可知,相较于FFP处理与CK处理间的氮肥低产低效阶段,氮肥优化管理则可实现从FFP提升到OPTs的高产高效阶段。【结论】利用氮肥总量控制、分期调控和适量有机替代的氮肥优化管理措施,可协同实现水稻高产和氮肥高效。