秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻氮素利用、产量及米质的影响

【作者】 严奉君； 孙永健； 马均； 徐徽； 李玥； 杨志远； 代邹； 蒋明金； 吕腾飞； 朱懿； 李应洪；

【机构】 四川农业大学水稻研究所/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室；

【摘要】 【研究背景】针对我国稻-麦、稻-油两熟制地区作物秸秆产量的快速增加,农村劳动力转移导致小麦、油菜作物秸秆被大量弃置、焚烧,以及水稻季氮肥高投入低利用现象的日益凸显,研究水稻生产中秸秆覆盖与氮肥配合施用,对实现秸秆还田与优化氮肥施用具有重要意义。本文主要研究秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻各生育时期氮素利用特征、根系生长、产量及米质的影响,以寻求最佳的秸秆覆盖还田与氮肥运筹搭配模式,为油-稻、麦-稻两熟制地区秸秆还田技术体系提供理论基础和实践依据。【材料与方法】以杂交稻F优498为材料,宽窄行栽植,在宽行中进行作物秸秆的覆盖;试验采用两因素裂区设计,主区为秸秆覆盖,小麦秸秆（还田量5000kg/hm²）、油菜秸秆（还田量7000 kg/hm²）,以无秸秆覆盖为对照;副区为氮肥运筹模式,以135 kg/hm²总氮施用量,设3种氮肥运筹模式:基肥:蘖肥:穗肥分别为5:3:2（N₁）、3:3:4（N₂）、3:1:6（N₃）;并设不施氮处理为对照（N₀）。分析各处理对水稻移栽后20d、30d、齐穗与成熟期根系生长、氮素积累、花后茎鞘干物质转运,产量及米质的影响,阐明本试验条件下水稻各生育时期根系生长与氮素利用及产量间的关系。【结果与分析】小麦秸秆覆盖均有效的促进杂交稻各生育时期根系生长、改善根系形态、增加各时期干物质与氮素积累,提高氮肥的利用率、产量,提高了稻米蛋白质含量、胶稠度,显著降低垩白度及垩白粒率;油菜秸秆覆盖次之,但均高于无秸秆覆盖。不同秸秆覆盖下,均与基肥:分蘖肥:穗肥（倒4叶龄期施入）为3:3:4氮肥运筹模式相配套时,能及时对杂交水稻主要生育时期根系生长进行调控,有效促进抽穗至成熟期的物质积累与转运率,提高水稻主要生育时期的氮素积累及氮肥利用效率,显著增加稻谷产量,为本试验不同秸秆覆盖下最优的氮肥管理模式;而氮肥后移比例过高（基肥:分蘖肥:穗肥运筹比例为3:1:6）,会减缓水稻中后期根系生长,导致稻谷产量及氮肥利用效率降低。但在米质方面,麦秆覆盖以基肥:蘖肥:穗肥为5:3:2、的氮肥运筹方式配施为最佳;而油菜秆覆盖可适当提高氮肥后移比例以基肥:蘖肥:穗肥为3:3:4的氮肥运筹方式配施为最佳。相关性分析表明,秸秆覆盖与氮肥运筹下主要生育时期根干重、根体积、总根长与产量及氮素吸收利用均存在显著或极显著的正相关（r=0.38*⁰.78**）,尤其以齐穗期的根体积与总根长、根干重与氮素累积、产量及氮素回收利用率相关性最高。【结论】小麦秸秆、油菜秸秆覆盖均能有效促进杂交稻根系生长,增加干物质与氮素积累,提高氮肥利用率、产量及米质,且小麦秸秆覆盖效果更显著。秸秆覆盖条件下,氮肥运筹以基肥:分蘖肥:穗肥为3:3:4时水稻根系生长旺盛,物质生产能力强,氮肥利用效率高。就秸秆覆盖与氮肥运筹综合运用而言,小麦秸秆覆盖配合3:3:4的氮肥运筹产量最高,为最优组合。更多还原