确定经济合理施氮量的新方法:基于施氮量与稻米产量效应函数

[目的]探究实现水稻高产、优质和氮肥高效的密度与施氮量协同组合.[方法]于2018—2019年,在黑龙江省五常市龙凤山乡辉煌村进行田间试验.采用裂区试验方法,以'五优稻4号'为供试品种.以密度为主区,设置15穴/m2?(D1)和24穴/m2?(D2);以施氮量为副区,设施氮(N)量为0、75、105、135?kg/hm24个水平,分别表示为N0、N75、N105、N135处理.在水稻成熟期,测定了植株地上部干物重、稻谷产量、精米产量、精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值等指标;比较了稻谷产量与精米产量确定的施氮量差异.[结果]在D1、D2两个密度下,随着施氮量的增加,稻谷产量、地上部干物重、精米产量都呈先升高后降低的趋势,均在N105达到最大值.除D1密度下N105处理的稻谷产量与N135处理差异不显著外,其余均显著高于其他处理,而N135处理的稻谷产量与N75处理无显著差异,但2018年地上部干物重却显著高于N75处理.随着施氮量的提高,精米蛋白质含量呈现增加趋势,精米率和食味值却呈降低趋势.与N0相比,N135处理精米蛋白质含量平均提高了7.58％,精米率和食味值分别平均降低了8.81％和10.24％.N105处理的氮素回收率显著高于N75和N135处理,农学效率、氮肥生理利用率和偏生产力均显著高于N135处理.D2密度下精米蛋白质含量低于D1密度处理,而精米率和食味品质高于D1密度处理,D2密度下的稻谷产量、氮积累量和精米产量均高于D1密度处理,氮积累量和氮肥偏生产力比D1处理平均提高了40.35％和40.31％,两个密度间氮肥回收率、农学效率和氮肥生理利用率无明显差异.农户直接出售优质米使经济效益提高了7428元/hm2,D2密度使经济效益额外增加了4229元/hm2.施氮量与稻谷产量、精米产量均呈二次曲线关系,依据施氮量与稻谷产量效应函数,确定经济最佳施氮量为96.4～123.7?kg/hm2;依据施氮量与精米产量效应函数,确定的适宜施氮量为76.2～105.9?kg/hm2.[结论]适度密植(24穴/m2)有利于稻谷产量、氮素吸收量的提高,而不影响食味值和精米率.在本试验水稻适宜密植条件下,基于施氮量和精米产量效应函数确定的适宜施氮量为76.2～105.9?kg/hm2,该施氮量的确定方法有利于协同实现稻米高产优质和氮肥减施增效.