免耕水稻氮素利用與栽培調(diào)控研究進(jìn)展

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1、免耕水稻氮素利用與栽培調(diào)控研究進(jìn)展摘要：水稻免耕栽培技術(shù)是水稻栽培技術(shù)的重大革新，闡述了免耕水稻的發(fā)展現(xiàn)狀、氮素利用和栽培調(diào)控方面的有關(guān)問題，探討了免耕水稻栽培調(diào)控的研究方向。關(guān)鍵詞：水稻；免耕；氮素利用；栽培調(diào)控中圖分類號：S511；S143.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0439-8114(2009)02-0478-03水稻是我國主要糧食作物，承擔(dān)著糧食安全的第一重任，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，單位土地面積上投入的人力和物力呈現(xiàn)下降趨勢：同時人口不斷增加，土地資源減少，生態(tài)環(huán)境惡化，人們對糧食需求壓力越來越大；水稻是施肥水平較高的作物之一，隨著施氮水平的提高，

2、氮素利用效率下降生產(chǎn)成本提高，水土污染等問題日趨嚴(yán)重，近幾年迅速發(fā)展起來的水稻免耕技術(shù)，體現(xiàn)了當(dāng)今農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全、可持續(xù)發(fā)展的需要，是水稻栽培技術(shù)的一項重大革命和創(chuàng)新，本文就免耕水稻氮素利用及栽培調(diào)控的部分理論問題進(jìn)行評述與討論。1水稻免耕栽培發(fā)展?fàn)顩r免耕(no-tillage)，又稱零耕(zerotillage)，指在作物播種前不用農(nóng)具或機(jī)器整理土地，直接在原茬地上播種，播種以后在作物生長期間不使用農(nóng)具進(jìn)行土壤管理的一種耕作方法。由于免耕能利用前茬殘留物覆蓋地表，借以減少水土流失和保護(hù)農(nóng)田，因而被稱之為保護(hù)性耕作。在1935年，一場沙塵暴從美國西部刮起

3、，橫掃美國2/3的國土，毀掉300萬hm2耕地，把3億多噸土壤卷入大西洋，這場沙塵暴的罪魁禍?zhǔn)拙褪峭恋馗?，從此推動了各種保水保土耕種方法的研究，免耕法就是在這一基礎(chǔ)上逐步興起發(fā)展起來的。到目前為止，世界上已有近30個國家開展了這項研宄工作，比較成功的有英國的冬小麥和油菜免耕栽培，巴西的大豆免耕栽培等。國外的免耕栽培主要是旱地免耕栽培，水稻的免耕栽培近些年來才逐漸得到重視和發(fā)展，國際水稻所于1998年開始進(jìn)行水稻免耕栽培的長期定位試驗。我國水稻免耕始于20世紀(jì)70年代，主要有自然免耕和免耕直播兩種形式。1996年，廣東農(nóng)科院水稻所將免耕與令命秧技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，創(chuàng)造性地

4、提出了具有鮮明中國特色的水稻免耕拋秧栽培技術(shù)。與常耕拋秧栽培比較，水稻免耕拋秧更省工、更節(jié)本、更高效、更安全，因而被認(rèn)為是水稻栽培技術(shù)上的重大革命。水稻免耕拋秧栽培于2000年開始在南方稻區(qū)個別省份進(jìn)行示范和推廣，2001年發(fā)展到廣東、廣西、四川、汁西、湖北等省，2003年全國推廣水稻免耕拋秧33萬hm2，尤其在廣西，水稻免耕令令秧栽培的發(fā)展速度和應(yīng)用面積均處于全國領(lǐng)先水平。2001年，廣西水稻免耕拋秧栽培面積僅為0.13萬hm2，2004年為33萬hm2，2006年全區(qū)推廣水稻免耕拋秧87.02萬hm2。2免耕水稻氮素利用特性研究免耕技術(shù)在水稻生產(chǎn)上推廣應(yīng)用后，前人己從

5、免耕稻的生長發(fā)育、產(chǎn)量形成以及免耕對土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)特征的影響等進(jìn)行了一些研究，在氮素利用方面，定位試驗結(jié)果表明，免耕使土壤有機(jī)質(zhì)和氮素向土壤表層富集，免耕水稻植株前期氮素含量較高，后期較低，易出現(xiàn)早衰現(xiàn)象。免耕水稻的氮肥利用率比常耕水稻的低，這可能與免耕稻田水層養(yǎng)分含量較高有關(guān)。英國早在20世紀(jì)60年代對免耕和翻耕進(jìn)行了大量的比較試驗，結(jié)果表明只有當(dāng)?shù)使?yīng)充足時產(chǎn)量才沒有差異，其原因也可能是免耕影響了氮素的吸收。江立庚等對免耕拋秧水稻和常耕拋秧水稻的產(chǎn)量進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，在相同施氮量條件下，免耕拋秧水稻產(chǎn)量比常耕拋秧水稻略低（差異不顯著），要使免耕拋秧水稻產(chǎn)

6、量達(dá)到或超過常耕拋秧的產(chǎn)量，其施氮量必須增加10%?15%,試驗也證實了免耕拋秧水稻必須要有充足的氮肥作基礎(chǔ)。3免耕與常耕稻田氮素?fù)p失差異研究3.1氨的揮發(fā)損失國內(nèi)有研宄證實氨揮發(fā)損失占總施氮量的9°%?40°%。在相同施氮量情況下，水稻生長初期表層土壤和水層中肥料氮的含量免耕顯著高于傳統(tǒng)耕種，但在分蘗末期，免耕水稻含氮總量及其吸收肥料氮量都顯著低于傳統(tǒng)耕作，而對土壤氮的吸收則差異不顯著。原因在于免耕沒有耕作，當(dāng)?shù)拭媸┖?，稻田表面水中銨態(tài)氮濃度增加，pH值上升，從而導(dǎo)致氨的揮發(fā)損失，但免耕3?5年導(dǎo)致表層土壤酸化，廣西大學(xué)江立庚課題組研究結(jié)果顯示，30cm表土層內(nèi)土壤p

7、H值免耕明顯低于常耕。3.2硝化一反硝化損失硝化_反硝化損失是土壤中氮素?fù)p失的一條重要途徑，它是微生物在特定條件下進(jìn)行的。高云超等研究發(fā)現(xiàn)：多年連續(xù)秸稈覆蓋免耕對土壤細(xì)菌群落影響很大，免耕可提高0?10cm土層土壤細(xì)菌總數(shù)、放線菌數(shù)和棒狀細(xì)菌數(shù)量，蔡貴信等認(rèn)為即使在較為適宜的氮肥用量和施用技術(shù)下，氮素的反硝化損失仍達(dá)16°%?41%。4免耕水稻氮素利用的調(diào)控研究4.1免耕水稻氮素利用與稻草還田的關(guān)系稻草還田有稻草覆蓋還田（面施）和稻草深埋還田（深施）兩種方式。在常規(guī)耕作條件下，稻草往往深施還田，在免耕條件下，稻草只能面施還田。