【研究背景】稻麦轮作在我国长江流域广泛分布,其可持续生产直接影响国家粮食安全。目前,稻麦轮作体系中存在养分投入不合理,导致养分资源利用效率低下、损失严重、土壤养分供应能力降低等问题。为提高作物肥料的单季利用率,前人已经做了大量研究,普遍认为氮肥后移技术的应用,可以有效提高作物产量和氮肥的当季利用率。但是,水稻穗肥的效果往往受前期基蘖氮肥施用的影响,同时,水稻穗肥对稻麦周年氮肥利用的影响也尚未明确。因此,本文利用长期定位试验,研究不同养分管理条件下,水稻季穗肥氮素的当季吸收利用,以及对下季小麦氮素吸收利用的影响。【材料与方法】采用大田试验与微区试验相结合的方法,在水稻季穗肥时期施用N标记尿素,其他时期及小麦季施用普通尿素,研究了水稻-小麦轮作系统中水稻季穗肥氮在当季水稻的吸收利用情况及其残留穗肥氮素对后季小麦生长的影响。【结果与分析】(1)与当地农民习惯处理(F,施肥量为315 kg N ha,施肥比例为8:5:7)相比较,优化施肥处理(S1、S2,施肥量分别为300、180kg N ha,施肥比例均为2:1:1:1)对稻麦周年氮肥利用率均有不同程度的提高。(2)在成熟期,优化施肥处理(S2)水稻植株中总穗肥氮积累量低于当地农民习惯处理(F),但前者籽粒的穗肥氮积累量高于后者。同时,在低施氮量(180 kg N ha)条件下,开花后营养器官中穗肥氮向籽粒的转移效率显著高于高施氮量(300、315 kg N ha)条件,其转移效率达到71.2%-79.2%。(3)穗肥氮在水稻当季0-20cm土层的残留较少,仅为4.7%-10.7%。水稻季穗肥氮残留量低,对其后季作物小麦的生长影响较小。残留的穗肥氮大部分在后季小麦拔节期被吸收,约占到总吸收残留穗肥氮量的37.0%-51.1%。(4)优化施肥处理(S2)穗肥氮当季损失率显著低于当地农民习惯处理(F),其损失率分别为24.4%-29.7%、50.4%-57.5%,而后季小麦残留穗肥氮的损失率两者分别为40.4%、28.3%,表明稻麦轮作系统中,穗肥氮损失受不同养分管理方式的影响。【结论】穗肥氮对当季水稻氮素利用影响较大,在保证产量的同时,氮肥后移可以显著降低穗肥氮的损失量,残留的穗肥氮主要在小麦季的拔节前被植株吸收利用,但对小麦生长无显著影响。
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