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有機(jī)無機(jī)肥料配有機(jī)無機(jī)肥料配DissertationfortheBachelorDegreeinNEAUNumber:EffectsoforganicandinorganicfertilizersondrymatteraccumulationandtransportationStudentName:ShenZhiqiangSuperviser:Prof.JiangBaiwenDepartmnent:Resources&EnvironmentCollegeMajor:AgriculturalResource&EnvironmentalScienceNortheastAgriculturalUniversityHarbin,ChinaMay,2012摘要-24-
1有機(jī)無機(jī)肥料配本文采用田間小區(qū)試驗研究了不同的有機(jī)無機(jī)肥料配施對水稻干物質(zhì)積累及運(yùn)轉(zhuǎn)的影響,同時探究有機(jī)無機(jī)肥料配合施用能否減少水稻追肥次數(shù),試驗結(jié)果如下:有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中的N21M(施用純無機(jī)氮120kg·hm-2和有機(jī)肥300kg·hm-2,不追肥)和N22M(施用純無機(jī)氮120kg·hm-2和有機(jī)肥300kg·hm-2,追肥一次)總干物質(zhì)積累量、抽穗期-成熟期階段干物質(zhì)積累量以及穗重所占比例均高于農(nóng)民常規(guī)施肥處理。有機(jī)無機(jī)配施處理中N22M(施用純無機(jī)氮120kg·hm-2和有機(jī)肥300kg·hm-2,追肥一次)莖葉物質(zhì)貢獻(xiàn)率最低,抽穗后物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率最高。因此適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用促進(jìn)了干物質(zhì)積累,為水稻高產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:有機(jī)無機(jī)肥料;水稻;干物質(zhì);積累;運(yùn)轉(zhuǎn)AbstractThispaperusingfieldplottestresearchtheeffectsofdifferentorganic-inorganicfertilizerondrymatteraccumulationandtransportation,andWhethercouldreducethenumberofricetopdressing,Theresultsareasfollows:-24-
2有機(jī)無機(jī)肥料配OrganicandinorganicfertilizerswithhandlingN21M(Applicationofpureinorganicnitrogen120kg?hm-2,andorganicfertilizer300kg?hm-2,nottopdressing)oftheamendedtreatmentandprocessingoftheN22M(Applicationofpureinorganicnitrogen120kg?hm-2,andorganicfertilizer300kg?hm-2,topdressingonce)totaldrymatteraccumulation,headingstage-maturestageofaccumulationofdrymatterandpanicleweightproportionishigherthanthefarmers'conventionalfertilizationtreatment.DuringtheapplicationsoforganicandinorganicfertilizersN22M(Applicationofpureinorganicnitrogen120kg?hm-2,andorganicfertilizer300kg?hm-2,topdressingonce),CATislowest,andCPAishighest.Therefore,thecombinedapplicationoforganicandinorganicfertilizerswhichuseadaptableproportionpromotethedrymatteraccumulation,andlaysagoodfoundationforthehighyieldofrice.keyword:organic-inorganicfertilizer;rice;drymatter;accumulation;transportation-24-
3有機(jī)無機(jī)肥料配1前言1.1研究的目的與意義水稻是我國重要的糧食作物之一,水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對保障糧食安全有著重大的意義。黑龍江省作為我國重要的商品糧基地,2011年水稻種植面積已達(dá)到5171萬畝,稻米商品率高達(dá)70%左右,對保證國家糧食作物安全生產(chǎn)具有舉足輕重的地位。眾所周知,畜禽糞便中含有大量的有機(jī)質(zhì)和作物生長必需的營養(yǎng)元素,是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥源,將其腐熟成堆肥,制成商品有機(jī)肥,并與化肥配合施用是解決能源緊張、緩解環(huán)境壓力的有效途徑。有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用是我國提倡的重要科學(xué)施肥技術(shù)[1,2]。一方面,有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用可以穩(wěn)快結(jié)合地供應(yīng)作物對養(yǎng)分的需求,保證作物的養(yǎng)分需求,從而保持較高的養(yǎng)分利用率;另一方面,有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用能夠調(diào)節(jié)土壤物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì),提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和培肥土壤的化學(xué)肥力;此外,有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用還可以有效改善土壤供肥環(huán)境[3,4]。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用作為近幾年農(nóng)業(yè)發(fā)展的新型施肥方式,它集有機(jī)肥和化肥的優(yōu)點于一體,能更好的協(xié)調(diào)植物生長環(huán)境,改善植物營養(yǎng)結(jié)構(gòu)組成,有效地改善作物品質(zhì)[5]-24-
4有機(jī)無機(jī)肥料配。對以水稻為研究材料的肥料試驗而言,盡管有機(jī)肥和無機(jī)肥配施的研究比較多,但研究的內(nèi)容主要是水稻產(chǎn)量及土壤的理化性狀,很少研究有機(jī)無機(jī)肥配施對水稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的影響。同時,在實際生產(chǎn)中,農(nóng)民單獨施用化肥,需要對水稻進(jìn)行兩次追肥,增加了實際工作量,并且針對農(nóng)民工進(jìn)城務(wù)工這一現(xiàn)狀,大部分農(nóng)民無法及時對水稻進(jìn)行追肥,導(dǎo)致水稻減產(chǎn),所以能否在省時省力的條件下獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)成為農(nóng)民的最大訴求。為此,針對這一現(xiàn)狀,本課題在前人研究的基礎(chǔ)上,采用小區(qū)試驗方法,研究有機(jī)無機(jī)肥料配合施用是否可以在保證水稻高產(chǎn)高效的前提下減少追肥次數(shù),同時詳細(xì)研究水稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制,這一研究不僅是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,而且具有重要的理論價值和實踐意義。1.2國內(nèi)外研究概況1.2.1研究有機(jī)無機(jī)肥料配合施用的原因在當(dāng)今中國農(nóng)業(yè)和諧發(fā)展的大主題下,我們需要建立“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。如何在高效的條件下,尋求優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),我們必須大力發(fā)展有機(jī)無機(jī)肥料配合施用的施肥模式,具體原因如下:-24-
5有機(jī)無機(jī)肥料配第一,肥料利用率低。20世紀(jì)糧食單產(chǎn)的1/2、總產(chǎn)的1/3來自化肥的貢獻(xiàn)[6],化肥是糧食的糧食,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。如果停止施用化肥,糧食產(chǎn)量將大幅下降,這將對人口眾多的中國帶來糧食安全問題的巨大沖擊。由于化肥本身存在的問題,加之施用方法不合理等,我國的化肥當(dāng)季利用率較低,氮肥為30~35%、磷肥為15~20%、鉀肥為35~50%[7]。商品有機(jī)肥富含大量活性有益菌微生物、能固氮、解磷、解鉀,提高氮磷鉀的利用率。第二,耕地質(zhì)量下降。在耕作過程中如果大量的施用化肥,將直接影響土壤有機(jī)質(zhì)含量,使土壤有機(jī)質(zhì)含量降低,進(jìn)而使得土壤和作物的質(zhì)量下降。目前傳統(tǒng)的施肥方式下所產(chǎn)生的鹽漬化加劇、土壤酸化、板結(jié)等土壤異象多數(shù)為過量施用化肥所致,過量施用化肥將極大的影響作物的正常生長,使作物的產(chǎn)量降低,質(zhì)量下降,與此同時會加劇土壤、水體及大氣等的污染。據(jù)統(tǒng)計除松遼平原耕地有機(jī)質(zhì)含量較高達(dá)2%~3%,黃河、長江流域在1%~2%外,其余多數(shù)地區(qū)都在1%左右,有的甚至低于1%。因此,我國耕地以中、低產(chǎn)田為主。據(jù)我國第二次土壤普查資料與第一次相比,在全國1403個縣的耕地中,土壤有機(jī)質(zhì)低于0.6%的耕地占10.6%,有12%的土壤已板結(jié)[8],因此我國土地迫切需要有機(jī)肥的供給,提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量,改善耕地質(zhì)量。-24-
6有機(jī)無機(jī)肥料配第三,有機(jī)肥源豐富。我國畜禽的規(guī)?;B(yǎng)殖,城市污泥和生活垃圾集中處理,為有機(jī)肥商品化生產(chǎn)提供了大量原料。隨著現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展,養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生的有機(jī)肥逐漸增多,養(yǎng)殖有機(jī)肥資源合理利用的潛力可觀,據(jù)統(tǒng)計,全世界養(yǎng)殖業(yè)所產(chǎn)生糞便每年產(chǎn)出氮素養(yǎng)分約80-130萬噸,略高于世界氮肥年消耗量,其中所占份額較大的為牛糞(60%)、羊糞(12%)。據(jù)估測我國當(dāng)前有機(jī)肥資源分布情況大體包括人畜糞尿40.2億噸,約占81.2%,秸稈8.1億噸,約占16.4%,餅肥2628萬噸,約占0.5%,綠肥9339萬噸,占1.9%。全國有機(jī)肥資源每年可提供氮磷鉀(N+P2O5+K2O)養(yǎng)分7405.7萬噸,其中N3050.8萬噸,P2O51403.5萬噸,K2O2951.1萬噸[9]?;谝陨显?,加上政府的鼓勵,我國商品有機(jī)肥肥業(yè)發(fā)展迅速。因此,有機(jī)、無機(jī)肥料如何配合,已是實現(xiàn)作物增產(chǎn)優(yōu)化施肥的重要方向之一[10]。1.2.2有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)積累及運(yùn)轉(zhuǎn)的影響作物產(chǎn)量形成的實質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換。作為光合作用產(chǎn)物最終積累形成的干物質(zhì),它的積累、運(yùn)轉(zhuǎn)和分配直接影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,作物群體干物質(zhì)生產(chǎn)、積累及光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律是作物肥料研究的基礎(chǔ)。-24-
7有機(jī)無機(jī)肥料配抽穗后期是水稻產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期,籽粒產(chǎn)量主要來源是抽穗后的干物質(zhì)積累。抽穗后的物質(zhì)生產(chǎn)、運(yùn)輸和貯藏對水稻產(chǎn)量具有及其重要的作用[11,12]。水稻群體干物質(zhì)生產(chǎn)能力和分配方式不同,直接影響最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。水稻干物質(zhì)積累呈“S”曲線,即生育前期水稻干物質(zhì)積累量較低,中期較高,隨后又下降,可用Logistic生長方程來描述。楊惠杰等[13]研究表明:在超高產(chǎn)水稻生長的中后期,物質(zhì)生產(chǎn)的優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)。凌啟鴻等[14]也認(rèn)為:不管任何類型品種,抽穗期到成熟期的光合作用積累量與籽粒產(chǎn)量的關(guān)系最為密切,在這個時期的物質(zhì)積累量越高,群體質(zhì)量的增長也就越高,水稻產(chǎn)量也就高,最終產(chǎn)量如要提高到11~12t/hm2,最主要靠的就是抽穗后干物質(zhì)生產(chǎn)。彭耀林[15]等在21年(1981~2002)長期肥料定位試驗的條件下,研究了有機(jī)肥、無機(jī)肥配合施加對于水稻產(chǎn)量以及干物質(zhì)生產(chǎn)相關(guān)特征的影響,結(jié)果表明:水稻產(chǎn)量以及水稻干物質(zhì)生產(chǎn)均受到肥料結(jié)構(gòu)的顯著影響。水稻長期有機(jī)肥、無機(jī)肥配合施用要比長期單施化肥增產(chǎn)2.69%~11.16%,在生育后期,干物質(zhì)的積累量以及群體生長率明顯提升。王昌全等[16]研究指出,有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥不僅能提高作物產(chǎn)量,而且能促進(jìn)干物質(zhì)積累,從而增加作物的氮素吸收量.周青等[17]-24-
8有機(jī)無機(jī)肥料配研究結(jié)果是相似的,他們認(rèn)為,有機(jī)肥化肥配施如果比例適當(dāng),抽穗以后的光合生產(chǎn)能力較強(qiáng),生產(chǎn)、積累的干物質(zhì)量較多,生物產(chǎn)量較高,綜合提高了群體質(zhì)量,促進(jìn)了產(chǎn)量的形成,同時也顯著的改善了稻米品質(zhì)。籽粒灌漿物質(zhì)來源于兩個方面:一是抽穗前貯存于營養(yǎng)器官中的物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)移,二是抽穗后光合同化產(chǎn)物的輸送。水稻抽穗開花之前,光合產(chǎn)物主要用于根、莖、葉等器官的建成,抽穗、灌漿期是干物質(zhì)積累的主要時期,干物質(zhì)的生產(chǎn)和運(yùn)輸是以穗部器官為中心的[18]。彭耀林等[52]研究結(jié)果表明:長期用紫云英、牲畜糞便、稻草等有機(jī)肥源與化肥配合施加于水稻相比于長期單施化肥,水稻后期莖葉干物質(zhì)積累量有顯著提升,但莖葉表觀轉(zhuǎn)變率卻有所降低。目前關(guān)于有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制影響的研究還比較少,因此研究這方面內(nèi)容具有重要的意義。1.3本研究的主要內(nèi)容以黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)料甸鄉(xiāng)進(jìn)行小區(qū)實驗,作物為水稻。根據(jù)土壤氮素供應(yīng)能力、水稻需氮量和氮素吸收水平本試驗設(shè)計了兩個施氮水平,研究有機(jī)無機(jī)肥料配合施用的增產(chǎn)機(jī)理,為水稻的高產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。-24-
9有機(jī)無機(jī)肥料配2材料與方法2.1試驗地點黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)料甸鄉(xiāng)進(jìn)行。該試驗區(qū)屬溫帶大陸性氣候,四季分明,冬長夏短,光熱資源比較豐富。年平均溫度3.5-4.5℃,>10℃有效積溫為2600-2700℃,年均降雨量400-600mm,60-70%集中在6-8月,無霜期為135-145d。2.2試驗材料2.1.1供試品種:東農(nóng)428,為主莖12片葉的粳稻品種,全生育期為125天。4月15日播種,5月24日移栽。2.1.2供試肥料:尿素(N46%)、重鈣(P2O546%)、硫酸鉀(K2O50%)、商品有機(jī)肥(N2.5%、P2O51.5%、K2O2.2%)。2.1.3供試土壤:基礎(chǔ)肥力見表1-1。表1-1實驗點土壤基礎(chǔ)肥力pH-24-
10有機(jī)無機(jī)肥料配有機(jī)質(zhì)(g/kg)全氮(g/kg)堿解氮(mg/kg)全磷(g/kg)速效磷(mg/kg)緩效鉀mg/kg速效鉀(mg/kg)24.21.0297.390.3333.2762.21546.32.3試驗方法根據(jù)土壤氮素供應(yīng)能力、水稻需氮量和氮素吸收水平本試驗設(shè)計了兩個施氮水平,為了計算氮肥利用率設(shè)計了氮肥空白處理。各處理磷肥、鉀肥和商品有機(jī)肥作為基肥一次性施入。每個處理具體施肥種類、施用量和施用時間見表1-2。表1-2施肥方案處理Treatments基肥氮比例BasicalN蘗肥氮比例TilleringN穗肥氮比例PanicleN總量(kg·hm-2)Totalamount-24-
11有機(jī)無機(jī)肥料配fertilizerproportionfertilizerproportionfertilizerproportionNP2K2OO5有機(jī)肥ManureN0M0000045600N0M00004560300N11M100%00804560300N12M70%30%0804560300N21M100%001204560300N22M70%30%01204560300N3M050%30%20%18045600以農(nóng)民常規(guī)施肥處理(N3M0-24-
12有機(jī)無機(jī)肥料配)作對照,農(nóng)用施肥處理中磷、鉀肥用量和施用方法與以上各處理相同。每個處理設(shè)置了3次重復(fù),采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,共21個小區(qū),每小區(qū)為28m2,各小區(qū)單排單灌。2.4測定項目及方法2.4.1土壤基礎(chǔ)肥力于播種和施肥前在試驗地塊多點隨機(jī)采集耕層(30cm)土壤樣品,組成混合土樣,取回后,晾干,研磨過1mm和0.25mm土壤篩,采用常規(guī)分析方法測定(李酉開,1983)。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法—外加熱法;土壤全氮凱氏蒸餾法,土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法;土壤全磷采用HClO4-H2SO4消煮-鉬銻抗比色法,土壤速效磷采用0.5MNaHCO3(pH8.5)浸提-鉬銻抗比色法;土壤速效鉀采用1mol/L醋酸銨浸提-火焰光度計法測定,土壤緩效鉀采用1mol/L熱硝酸浸提-火焰光度計法測定;土壤酸堿度采用2.5:1水土比-酸度計測定。2.4.2植物樣品的采集和測定-24-
13有機(jī)無機(jī)肥料配在水稻分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期分別取樣,將植物樣品剪去根系后按葉莖和穗(抽穗后)分別洗凈后置于烘箱中,在環(huán)境溫度為105℃的情況下殺青30min后,再將溫度調(diào)至80℃進(jìn)行烘干直至恒重,后干燥冷卻至室溫再樣品干物重進(jìn)行稱取。2.4.3試驗結(jié)果的數(shù)據(jù)分析用MicrosoftOfficeExcel2003軟件完成全部數(shù)據(jù)處理和作圖,用DPS軟件檢驗數(shù)據(jù)的差異顯著性。3結(jié)果與分析3.1有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)積累總量的影響作物生長發(fā)育的一生是干物質(zhì)持續(xù)增長的一生,也是養(yǎng)分吸收量持續(xù)增長的一生,這種增長在作物生育的營養(yǎng)階段更加明顯和突出[19]。有研究認(rèn)為,在一定范圍內(nèi),干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈密切正相關(guān)關(guān)系,即干物質(zhì)積累越多,子粒產(chǎn)量也就越高。所以,提高干物質(zhì)的生產(chǎn)能力是提高水稻產(chǎn)量的根本途徑。-24-
14有機(jī)無機(jī)肥料配有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)積累總量的影響見圖3-1。從圖3-1可以看出,隨著生育進(jìn)程的推進(jìn),水稻干物質(zhì)積累量逐漸增加。分蘗期到抽穗期水稻光合作用旺盛,同化產(chǎn)物多,水稻營養(yǎng)器官迅速增長,使植株干物質(zhì)積累量迅速增加;抽穗期到灌漿期水稻生殖器官開始發(fā)育,這一階段主要是通過增加穗重來提高干物質(zhì)積累量,隨著穗重的增加,干物質(zhì)積累量不斷增加;灌漿期到成熟期水稻干物質(zhì)積累量緩慢增加。等氮條件下追肥和不追肥相比,N12M的干物質(zhì)積累量高于N11M,N22M的干物質(zhì)積累量高于N21M,且在各個時期差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),這一結(jié)果表明追施氮肥有利于提高水稻干物質(zhì)的積累,可能是由于在水稻前期一次性施入全部氮肥,產(chǎn)生了大量的無效分蘗,抽穗后期氮素供應(yīng)不足,到抽穗期無效分蘗枯萎,此時一次性施入氮肥的處理干物質(zhì)積累量低于追施氮肥處理。施氮處理干物質(zhì)積累量高于不施氮處理,各處理間差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),說明增施氮肥能增加水稻干物質(zhì)積累量。N22M在整個生育期內(nèi)干物質(zhì)積累量均高于其它處理,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中的N21M和N22M干物質(zhì)積累量高于農(nóng)民常規(guī)施肥處理,以上結(jié)果表明,適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用能增加水稻干物質(zhì)積累量,且積累量隨總施氮量的增加而增加。-24-
15有機(jī)無機(jī)肥料配圖3-1水稻干物質(zhì)積累3.2有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)階段積累的影響有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)階段積累量的影響如表3-1所示。水稻干物質(zhì)積累在分蘗期前,分蘗期到抽穗期和抽穗期到成熟期表現(xiàn)的趨勢相似。分蘗期前干物質(zhì)積累量排序為:N22M>N21M>N3M0>N12M>N11M>N0M>N0M0;分蘗期-抽穗期干物質(zhì)積累量排序為:N22M>N3M0>N21M>N12M>N11M>N0M>N0M0-24-
16有機(jī)無機(jī)肥料配;抽穗期-成熟期干物質(zhì)積累量排序為:N22M>N21M>N3M0>N12M>N11M>N0M>N0M0。施氮肥處理顯著高于不施氮肥處理,且差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),以上結(jié)果表明,施氮能夠提高水稻各時期的干物質(zhì)積累量,并且有機(jī)無機(jī)肥料配合施用能夠保證水稻營養(yǎng)生長階段具有適宜的干物質(zhì)積累量,重要的是增加了抽穗期后干物質(zhì)積累量,抽穗后干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量具有密切正相關(guān)關(guān)系,從而實現(xiàn)了增產(chǎn)。表3-1水稻干物質(zhì)階段積累量(t·hm-2)處理Treatment分蘗期前BeforeTiller分蘗期-抽穗期Tiller-Heading抽穗期-成熟期Heading-MatureN0M0N0MN11MN12MN21MN22MN3M00.84±0.01E0.92±0.02E1.91±0.03D2.09±0.01C2.29±0.03AB2.37±0.07A2.22±0.02BC4.40±0.02E5.34±0.08D6.45±0.03C7.54±0.01B7.71±0.09B8.26±0.09A8.12±0.02A1.54±0.05G1.98±0.08F4.12±0.03E4.70±0.02D6.58±0.08B7.28±0.03A6.15±0.10C-24-
17有機(jī)無機(jī)肥料配注:a,b等小寫英文字母代表差異達(dá)5%顯著水平,A,B等小寫英文字母代表差異達(dá)1%顯著水平,顯著性比較采用LSD法3.3有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)分配的影響有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻干物質(zhì)分配的影響如表3-2所示。不同施氮處理水稻各時期干物質(zhì)在莖葉和穗之間的分配存在差異,莖葉干重在各時期所占比例順序為抽穗期>灌漿期>成熟期,穗干重在各時期所占比例順序為:抽穗期<灌漿期<成熟期。追施氮肥增加了水稻莖葉和穗中的干物質(zhì)積累量,且追肥處理和不追肥處理在各時期及不同器官中的積累量均達(dá)到極顯著差異(P<0.01)。抽穗期至成熟期中,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理莖葉和穗中的干物質(zhì)積累隨著施氮量的增加而增加,且各處理間差異均達(dá)到極顯著差異(P<0.01)。在各個時期,N22M莖葉和穗積累量均高于農(nóng)民常規(guī)施肥處理(N3M0),說明有適宜比例的機(jī)無機(jī)肥料配合施用有利于干物質(zhì)的形成。-24-
18有機(jī)無機(jī)肥料配水稻干物質(zhì)分配表現(xiàn)為,從營養(yǎng)生長向生殖生長過渡,水稻莖葉干物質(zhì)積累量逐漸減少,穗重逐漸增加;各處理在抽穗期至成熟期,莖葉干物質(zhì)積累量占總積累量的比例逐漸降低,穗重占總積累量的比例不斷增加,至成熟期,穗重所占的比例大于莖葉所占的比例,這一階段,莖葉中的光合產(chǎn)物迅速運(yùn)輸?shù)阶蚜V校坏龠M(jìn)莖葉中光合產(chǎn)物的合成,而且增加穗中光合產(chǎn)物的積累。在成熟期,有機(jī)無機(jī)肥料配施處理中,莖葉所占的比例低于其它各處理,穗重所占比例均高于未施氮處理和農(nóng)用處理,這說明有機(jī)無機(jī)肥料配合施用促進(jìn)了穗重的增加,可以有效地調(diào)節(jié)莖葉中物質(zhì)的運(yùn)輸與分配,為水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。表3-2水稻干物質(zhì)分配(t·hm-2)器官Organ處理Treatment抽穗期HD灌漿期FL成熟期MT干重Drymatter%干重Drymatter%干重Drymatter%莖葉N0M0N0MN11MN12MN21MN22MN3M03.83±0.02G4.51±0.05F6.34±0.04E6.90±0.0272.6972.1375.833.23±0.01F3.60±0.01E5.08±0.04D6.92±0.0250.5046.2341.473.12±0.02G3.66±0.01F5.10±0.02E6.00±0.0545.8144.4140.87-24-
19有機(jī)無機(jī)肥料配D7.96±0.02B8.24±0.01A7.94±0.03C71.6179.5777.5376.79C7.49±0.03B8.48±0.05A6.24±0.09C49.1548.9249.3644.66D6.64±0.02B7.28±0.02A7.13±0.08C41.8440.0540.6543.25穗N0M0N0MN11MN12MN21MN22MN3M01.44±0.03E1.74±0.03D2.02±0.04C2.74±0.02A2.04±0.05C2.39±0.03B27.3127.8724.1728.3920.4322.473.17±0.03G4.19±0.04F7.17±0.03E7.16±0.06D7.82±0.02B8.70±0.01A49.5053.7758.5350.8551.0850.643.69±0.02G4.58±0.01F7.38±0.04E8.34±0.02D9.94±0.01B10.63±0.07A54.1955.5959.1358.1659.9559.35-24-
20有機(jī)無機(jī)肥料配2.40±0.03B23.217.73±0.08C55.349.36±0.02C56.753.4有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對莖葉干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的影響有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻抽穗后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響如表3-3所示。從莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率和莖葉物質(zhì)貢獻(xiàn)率上來看,等氮水平下追肥和不追肥相比,N12M低于N11M,N22M低于N21M,且處理之間差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中,隨著施氮量的增加,莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量逐漸增加,且高于不施氮處理;莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率和莖葉物質(zhì)貢獻(xiàn)率逐漸降低,且低于不施氮處理。農(nóng)民常規(guī)施肥處理(N3M0)莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量比有機(jī)無機(jī)肥料配施處理低0.09-0.51t?hm-2,莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率比有機(jī)無機(jī)肥料配施處理低1.49%-9.40%,由此可以看出,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用有利于提高莖葉向籽粒中的轉(zhuǎn)移能力,對產(chǎn)量的形成提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。-24-
21有機(jī)無機(jī)肥料配抽穗后物質(zhì)同化量和抽穗后物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率的增加是水稻增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),也是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中,N12M高于N11M,N22M高于N21M,表明追施氮肥有利于提高抽穗后干物質(zhì)生產(chǎn)能力,增加了干物質(zhì)從莖葉向籽粒中的轉(zhuǎn)移量。隨著施氮量的增加,抽穗后物質(zhì)同化量和抽穗后物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率也隨之增加,表明增施氮肥有利于后期產(chǎn)量的形成。N3M0低于有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中的N21M和N22M,施氮處理均高于不施氮處理,且差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),以上結(jié)果表明,適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用有利于后期干物質(zhì)的積累,最終達(dá)到增產(chǎn)的目的。表3-3水稻抽穗后干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)處理Treatment莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量TAAt·hm-2抽穗后物質(zhì)同化量PAAt·hm-2莖葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率TAR%莖葉物質(zhì)貢獻(xiàn)率CTA%抽穗后物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率CPA%N0M00.71±0.03C1.54±0.05G18.60±0.01AB19.34±0.01A41.63±0.01C-24-
22有機(jī)無機(jī)肥料配N0M0.86±0.05BC1.98±0.08F18.92±0.01AB18.67±0.02A43.25±0.02CN11M1.24±0.05A4.12±0.03E19.56±0.02A16.80±0.01A55.81±0.01BN12M0.90±0.02BC4.70±0.02D13.04±0.02C10.79±0.01BC56.40±0.01BN21M1.32±0.04A6.58±0.08B16.58±0.02B13.28±0.01B66.17±0.01AN22M0.96±0.02B7.28±0.03A11.65±0.02CD9.03±0.01C68.50±0.02AN3M00.81±0.09BC6.15±0.10C10.16±0.01D8.61±0.01C65.74±0.01A注:a,b等小寫英文字母代表差異達(dá)5%顯著水平,A,B等小寫英文字母代表差異達(dá)1%顯著水平,顯著性比較采用LSD法3.5有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻產(chǎn)量的影響有機(jī)無機(jī)肥料配合施用對水稻產(chǎn)量的影響如圖3-2所示。等氮量條件下追肥和不追肥處理間,N12M的產(chǎn)量比N11M高10.22%,N22M-24-
23有機(jī)無機(jī)肥料配的產(chǎn)量比N21M高14.95%,隨著氮肥施用量的增加,各有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理的產(chǎn)量也隨之增加,且各處理之間差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01),施氮處理的產(chǎn)量高于不施氮處理,農(nóng)民常規(guī)施肥處理(N3M0)的產(chǎn)量分別比有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中的N21M和N22M低10kg·hm-2和1260kg·hm-2,且與N22M差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01),說明增施氮肥及追施氮肥均能提高水稻的產(chǎn)量,適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用的處理保證了水稻生長后期的養(yǎng)分供應(yīng),具有較高的增產(chǎn)潛能,進(jìn)而實現(xiàn)水稻增產(chǎn)的目的。圖3-2水稻產(chǎn)量的影響-24-
24有機(jī)無機(jī)肥料配4結(jié)論有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中的N21M和N22M干物質(zhì)積累總量、抽穗期-成熟期階段積累量、成熟期穗干重所占比例均高于農(nóng)民常規(guī)施肥處理,且N22M的莖葉物質(zhì)貢獻(xiàn)率最低,抽穗后干物質(zhì)同化貢獻(xiàn)率最高,因此適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用促進(jìn)了水稻干物質(zhì)的積累,以及抽穗后期養(yǎng)分向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。同時,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中N21M和N22M的氮、磷、鉀積累量均高于農(nóng)民常規(guī)施肥處理。因此,適宜比例的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用促進(jìn)了水稻對養(yǎng)分的吸收。有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理中,等氮量條件下追肥和不追肥處理間,N12M產(chǎn)量比N11M高10.22%,N22M產(chǎn)量比N21M高14.95%,隨著氮肥總施用量的增加,各有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理的產(chǎn)量也隨之增加,且各處理之間差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01),施氮處理的產(chǎn)量高于不施氮處理,農(nóng)民常規(guī)施肥處理(N3M0)的產(chǎn)量分別比高氮水平有機(jī)無機(jī)肥料配合施用處理低10kg·hm-2-1260kg·hm-2,且與N22M差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。因此,有機(jī)無機(jī)肥料配合施用提高了水稻的產(chǎn)量。-24-
25參考文獻(xiàn)[1]曾木祥,金維續(xù),姚源喜,等.從長期定位試驗看有機(jī)-無機(jī)肥料配合施用的優(yōu)越性[J].土壤肥料,1992(1).[2]廖宗文.工業(yè)廢物的農(nóng)用資源化理論、技術(shù)和實踐[J].北京中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996:49-57,61-62,126.[3]李娟,趙秉強(qiáng),李秀英等.長期有機(jī)無機(jī)肥料配施對土壤微生物學(xué)特及土壤肥力的影響.中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,41(1):144-152.[4]孫瑞娟,王德建,林靜慧等.長期施用有機(jī)無機(jī)肥對太湖流域土壤肥力的影響[J].土壤,2009,41(3):384-388.[5]李國學(xué).高效有機(jī)肥與緩釋肥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與開發(fā)[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,9(6):20.[6]趙秉強(qiáng),張福鎖,廖宗文等.我國新型肥料發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2004,10(5):536-545.[7]李慶逵.中國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題.江西:江西科學(xué)技出版社,1998.[8]陳淑云.泥炭生物菌肥的研究[C].第四屆全國綠色環(huán)保肥料新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會論文集,2005.[9]EnemasO,TampingS.Nitrogeninglobalanimalproductionandmanagementoptionsforimprovingnitrogenuseefficiency[J].ScienceinChinaSer.CLifeSciences,2005,48.SpecialIssue871-887.27
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