湖北省中稻最佳养分管理技术研究

论文摘要

水稻是我国最重要的粮食作物之一,单产和总产均居我国粮食作物之首,在农业生产中的地位举足轻重,对国家粮食安全意义重大。上世纪90年代以来,我国水稻生产面临着一系列新的问题,其中最突出的两个问题为：首先,水稻过量施肥现象普遍,致使养分利用率低下,生态环境压力加剧；其次,施肥量逐年增加,但水稻单产多年来增加不明显。目前水稻生产过程中急需解决的问题是协调作物持续高产、资源高效利用和生态环境保护之间的矛盾。本课题以湖北省水稻养分管理现状为研究对象,采用省内大面积推广的多个中稻品种为试验材料,分别在具有代表性的江汉平原单季稻区和鄂东南单季稻区开展田间试验,较系统的研究了氮肥施用措施对湖北省中稻产量、品质和氮肥利用率的影响以及不同基础地力土壤施肥对产量的影响。获得的主要研究结果如下：1湖北省水稻施肥现状分析及评价2009和2010年分别对湖北省水稻主产县(市)的1027个农户水稻施肥状况进行了调查,分析了近十年来水稻养分施用量、水稻产量和肥料利用率的现状。结果显示,化肥养分投入量总体上呈增加趋势；所有种植水稻的田块均施用了氮肥,只有极少数农户施用有机肥和微肥。全省水稻氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)肥平均施用量分别为184.0 kg/hm2、63.8 kg/hm2和67.4 kg/hm2, N:P2O5:K2O的比例为1：0.35：0.37。水稻氮肥施用量偏高；晚稻施磷肥不足与中稻施磷肥过量的现象较为突出；施钾肥不足的现象也很普遍。具体表现为：(1)有机肥与无机肥比例严重失衡；(2)氮肥施用量偏高,绝大多数农户将氮肥以基肥或基肥与分蘖肥追肥施入；(3)钾肥施用量普遍不足,有相当多的农户不施用钾肥；(4)氮磷钾比例以及基追比不协调；(5)同一地区内农户之间肥料施用不平衡；(6)施肥不合理以及施肥方法不当导致肥料利用率较低,水稻单产还有待于进一步提高。因此,建立湖北省水稻最佳养分管理技术体系,对实现该地水稻高产和养分高效利用具有重要的意义。2氮肥施用措施对湖北中稻产量、品质和氮肥利用率影响的研究以湖北省大面积推广的4个中稻品种(珞优8号、国豪杂优1号、丰优22和巨风优72)为试验材料,研究氮肥不同施用措施对湖北省中稻产量、品质和氮肥利用率的影响。结果显示：两年试验中,与农民习惯施肥法(FFP)相比,赤壁FFP优化、增氮处理(SHY)和SHY优化三个处理都有增产作用,其中2008年增产率分别为10.0%、2.3%和23.2%,2009年增产率分别为16.6%、11.8%和22.6%；荆门FFP优化、SHY、SHY优化三个处理,在2008年略有减产,在2009年增产作用也不显著,仅为2.0%、6.7%和1.7%。与农民习惯施肥法(FFP)相比,赤壁FFP优化和SHY优化,农学利用率和氮肥偏生产力都有显著提高；荆门FFP优化和SHY优化氮肥偏生产力显著提高,而氮肥农学利用率仅略有提高；两年两地SHY处理的氮素利用率各个指标的值均较小。两个优化处理(FFP优化和SHY优化)的产量和氮肥利用率都达到较高水平,即在当前农民习惯施肥条件下,将氮肥减少20%左右,不仅不会减产反而还会增产增效；在高氮的投入下,高产田水稻增产不明显甚至减产。此外,氮肥优化施用还可以改善稻米的营养品质。3湖北省中稻不同基础地力土壤对施肥的产量反应研究以洪湖市大面积推广的中稻品种丰两优香1号为试验材料,通过田间小区试验和多点大田试验研究不同基础地力土壤对施肥的产量反应。结果表明：小区试验不施氮对照(CK)处理产量达到了7855.0 kg/hm2表明洪湖试验地土壤基础地力很好,土壤供氮能力很强。与FFP处理比较,后期分次追肥的FFP优化、SHY和SHY优化3个处理均有显著的增产作用。SHY处理施氮量最高却没有获得最高产,表明当施氮量达到一定水平时,即使再增加氮素用量,产量提高也不显著,甚至造成减产。FFP优化处理的施氮量低于FFP和当地高产处理,但其氮肥利用率和产量均显著高于后两者,表明在保证产量不下降甚至有所提高的前提下,降低施氮量实现提高氮肥利用率的可行性。多点试验表明,土壤的基础肥力越高,水稻的生产潜力就越大,也越容易获得高产。与FFP相比,FFP优化处理总体增产5.6%,其中高地力稻田增长最明显为6.1%,低地力稻田为4.9%。在不同基础地力土壤上,FFP优化处理的总施氮量与农民习惯施肥量相差不大,产量和氮肥利用率的提高主要是由于前氮后移、增加后期追肥次数。因此,优化处理方案在不同土壤基础地力上均具有一定的推广应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 水稻栽培技术的历史进展
• 1.1.1 经验总结和理论探索阶段
• 1.1.2 小苗密植栽培阶段
• 1.1.3 稀播少本插"穗粒兼顾型"栽培阶段
• 1.1.4 提高群体质量的"穗重型"栽培阶段
• 1.1.5 高产高效栽培阶段
• 1.2 水稻施肥技术的历史进展
• 1.2.1 看苗诊断
• 1.2.2 经验施肥
• 1.2.3 配方施肥
• 1.2.4 氮调法
• 1.2.5 综合施肥
• 1.3 施肥对水稻产量的影响
• 1.3.1 土壤基础肥力对水稻产量的影响
• 1.3.2 氮肥对水稻产量的影响
• 1.3.3 磷肥对水稻产量的影响
• 1.3.4 钾肥对水稻产量的影响
• 1.3.5 有机肥对水稻产量的影响
• 1.3.6 氮磷钾肥配施对水稻产量的影响
• 1.3.7 肥料利用率研究
• 1.4 问题与展望
• 2 研究背景、目标和内容
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目标
• 2.3 研究内容
• 3 湖北省水稻施肥现状分析及评价
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 数据来源
• 3.1.2 数据处理方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 湖北省水稻农户调查地点及样本数
• 3.2.2 湖北省水稻施肥种类和肥料施用量
• 3.2.3 湖北省水稻产量和氮肥利用率
• 3.2.4 湖北省农户水稻施肥量分级
• 3.2.5 湖北省农户水稻施肥评价
• 3.3 讨论
• 4 氮肥施用措施对湖北省中稻产量、品质和氮肥利用率影响的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验设计
• 4.1.3 测定项目
• 4.1.3.1 SPAD值的测定
• 4.1.3.2 考种与测产
• 4.1.3.3 氮素含量测定
• 4.1.3.4 稻米品质测定
• 4.1.3.5 统计方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 不同施肥方式对叶片SPAD值的影响
• 4.2.2 不同施肥方式对水稻产量及其构成因素的影响
• 4.2.3 不同施肥方式对氮素利用率的影响
• 4.2.4 不同施肥方式对稻米品质指标的影响
• 4.3 讨论
• 5 湖北省中稻不同基础地力土壤对施肥的产量反应研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验设计
• 5.1.2.1 小区试验
• 5.1.2.2 多点试验
• 5.1.3 测定项目
• 5.1.3.1 SPAD值的测定
• 5.1.3.2 考种与测产
• 5.1.3.3 氮素含量测定
• 5.1.3.4 氮肥利用率指标计算
• 5.1.3.5 统计方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 小区试验
• 5.2.1.1 不同施肥方式对叶片SPAD值的影响
• 5.2.1.2 不同施肥方式对水稻产量及其构成因素的影响
• 5.2.1.3 不同施肥方式对氮素利用率的影响
• 5.2.2 多点试验
• 5.3 讨论
• 5.3.1 小区试验
• 5.3.2 多点试验
• 6 结论
• 6.1 湖北省水稻施肥现状
• 6.2 氮肥施用措施对湖北省中稻产量、品质和氮肥利用率的影响
• 6.3 湖北省中稻不同基础地力土壤对施肥的产量反应
• 7 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 撰写及发表的论文