水稻是我國(guó)主要糧食作物，其種植面積較大，氮肥用量多，近年來(lái)，因?yàn)榈咎锏适┯眠^(guò)量而導(dǎo)致的水體以及大氣污染等環(huán)境問(wèn)題引起重視，針對(duì)提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的研究也成為近年的熱點(diǎn)。尿素分次施用、緩控釋肥的施用、有機(jī)無(wú)機(jī)配合施用、脲酶抑制劑以及硝化抑制劑等措施均能有效降低氮肥的損失，提高氮肥利用率。氮肥在土壤中的移動(dòng)具有一定的空間局限性，改變氮肥施用方式，將氮肥集中施入水稻根系下方合適的位置（根區(qū)施肥），可以有效提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率。一方面減少氮素的損失風(fēng)險(xiǎn)，另一方面肥料養(yǎng)分釋放與水稻吸收和利用相匹配。張朝等研究表明，即使是3倍于常規(guī)施氮水平，肥料氮素表面撒施后的遷移轉(zhuǎn)化也僅僅發(fā)生在5 cm土層內(nèi)。筆者試驗(yàn)也證明，將尿素一次性點(diǎn)施于水稻根下，相對(duì)尿素表面撒施處理，能顯著提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率。氮肥用量能顯著影響水稻根系的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響水稻的產(chǎn)量，氮肥集中施入根系周圍，存在養(yǎng)分高濃度毒害的風(fēng)險(xiǎn)。研究水稻不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)氮肥濃度的耐受能力，明確供氮濃度與水稻產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收之間相互關(guān)系至關(guān)重要，本研究以水稻氮肥的根區(qū)施肥模式為出發(fā)點(diǎn)，主要研究水稻根系在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)不同供氮濃度的反應(yīng)，揭示水稻產(chǎn)量以及氮肥利用率與供氮濃度和供氮時(shí)期的關(guān)系，以期為提高肥料利用率的根區(qū)施肥模式提供理論支持。

結(jié)果與分析

供氮濃度與時(shí)期對(duì)水稻干物質(zhì)積累及分配的影響

從圖1可以看出，不同時(shí)期施氮對(duì)水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量均產(chǎn)生明顯的影響。

無(wú)論氮肥全部用作基肥、分蘗肥還是用作拔節(jié)肥，水稻籽粒產(chǎn)量均隨供氮濃度的增加而增加。氮肥全作基肥時(shí)，供氮濃度為210 mg/kg時(shí)產(chǎn)量最高，為91.5 g/穴，相對(duì)不施氮肥處理高78.7%。氮肥全作分蘗肥時(shí)水稻產(chǎn)量以供氮濃度210 mg/kg處理最高，為83.6 g/穴，明顯高于同期供氮的其他處理。拔節(jié)期供氮產(chǎn)量最高的為180 mg/kg處理，為79.2 g/穴，雖然拔節(jié)期施肥處理的水稻產(chǎn)量仍隨供氮濃度的增加而增加，但是產(chǎn)量增加幅度較小，氮肥全部作基肥施用時(shí)產(chǎn)量隨供氮濃度增加的增幅最大。從相同供氮濃度在不同生長(zhǎng)時(shí)期施用的效果看，供氮濃度小于120 mg/kg時(shí)，相同供氮濃度在不同時(shí)期施用，水稻產(chǎn)量差異不大；但當(dāng)供氮濃度超過(guò)120 mg/kg時(shí)，則表現(xiàn)為氮肥用作基肥時(shí)水稻產(chǎn)量的增幅最多，供氮濃度為210 mg/kg時(shí)，氮肥用作基肥比用作拔節(jié)肥水稻增產(chǎn)22.7%。水稻秸稈生物量變化趨勢(shì)與籽粒相同。氮肥全作基肥、分蘗肥、拔節(jié)肥的最大秸稈干物質(zhì)量均為210 mg/kg處理，分別為113.3、100.3、76.7 g/穴，比不施氮肥處理分別增加76.2%、54.9%、18.4%。從不同時(shí)期供氮對(duì)秸稈生物量的影響看，低濃度供氮時(shí)以氮肥用作分蘗肥效果最好，高濃度供氮時(shí)仍以氮肥用作基肥秸稈生物量最大。

從圖2可以看出，不同時(shí)期供氮及供氮濃度對(duì)水稻干物質(zhì)分配有明顯影響。

氮肥作基肥施用時(shí)，籽粒干物質(zhì)分配比例隨供氮濃度的增加呈現(xiàn)先降低后平穩(wěn)的變化，供氮濃度大于120 mg/kg時(shí)籽粒干物質(zhì)分配基本保持不變?；?0 mg/kg處理籽粒分配比例最大，達(dá)51.0%，明顯高于其他處理。氮肥用作分蘗肥時(shí)，籽粒干物質(zhì)分配比例也有隨供氮濃度的增加而降低的趨勢(shì)，但是各處理間差異不明顯。氮肥用作拔節(jié)肥時(shí)，不同供氮濃度處理間并無(wú)明顯的變化規(guī)律，但是籽粒干物質(zhì)分配比例均高于50%，明顯高于用作基肥和分蘗肥。從同一濃度不同時(shí)期施用的效果看，供氮濃度在30～60 mg/kg時(shí)，氮肥用作基肥、拔節(jié)肥時(shí)籽粒干物質(zhì)分配比例相對(duì)較大。供氮濃度較高時(shí)，用作拔節(jié)肥時(shí)籽粒的干物質(zhì)分配比例最大。

供氮濃度與時(shí)期對(duì)水稻氮含量及積累量的影響

從圖3可以看出，不同供氮濃度對(duì)水稻籽粒和秸稈氮含量有明顯影響。從同一時(shí)期不同供氮濃度結(jié)果看，氮肥全部作基肥施用時(shí)，水稻籽粒氮含量隨著施氮濃度的增加而增加，在150 mg/kg時(shí)達(dá)到最大值，為12.3 mg/g，之后隨氮濃度增加略有下降，但處理間差異不明顯。氮肥作分蘗肥時(shí)籽粒氮含量的變化趨勢(shì)與用作基肥類似，即在施肥濃度為150 mg/kg時(shí)最高。然而氮肥全作拔節(jié)肥處理時(shí)，籽粒氮濃度隨著施氮濃度的增加顯著增加，在供氮210 mg/kg時(shí)最大，為17.1 mg/g，比不施氮肥的處理高98.8%。而從相同供氮濃度不同供氮時(shí)期數(shù)據(jù)看，總體表現(xiàn)為氮肥用作拔節(jié)肥時(shí)籽粒氮含量明顯高于用作基肥、分蘗肥時(shí)的籽粒氮含量。供氮30 mg/kg時(shí)，拔節(jié)肥處理的籽粒氮含量為12.7 mg/g，比最低的基肥處理高38.0%；供氮210 mg/kg時(shí)，拔節(jié)肥處理的籽粒氮含量比最低的分蘗肥處理高36.8%，差異明顯。

秸稈氮含量的變化趨勢(shì)與籽粒氮含量一致，但變化幅度比籽粒小。氮肥作基肥時(shí)，秸稈氮含量隨供氮濃度增加而增加，在180 mg/kg時(shí)達(dá)最大值，為8.3 mg/g，比不施氮處理高90.9%，與210 mg/kg處理間差異不明顯。氮肥用作分蘗肥、拔節(jié)肥時(shí)，秸稈氮含量均在供氮210 mg/kg時(shí)達(dá)到最大值，分別為7.3、11.2 mg/g，比不施氮處理分別高65.9%、154.5%。從相同供氮濃度不同供氮時(shí)期看，供氮濃度在0～60 mg/kg時(shí)，不同時(shí)期供氮水稻秸稈氮含量差異不明顯；供氮濃度大于90 mg/kg時(shí)，氮肥用作拔節(jié)肥的秸稈氮含量顯著高于用作基肥和分蘗肥。

本試驗(yàn)在大田條件下進(jìn)行，供氮濃度210 mg/kg相當(dāng)于472.5 kg/hm2的純氮用量，明顯高于常規(guī)氮肥用量，筆者在基肥施用20 d后，取樣測(cè)定了水稻的生長(zhǎng)參數(shù)，數(shù)據(jù)顯示基肥供氮濃度大于90 mg/kg時(shí)會(huì)抑制水稻的生長(zhǎng)，水稻干物質(zhì)量明顯降低。但從整個(gè)生育期來(lái)看，這種毒害并未影響水稻產(chǎn)量，分蘗肥、拔節(jié)肥供氮濃度達(dá)到210 mg/kg時(shí)也不會(huì)有毒害的癥狀。可能為水稻前期根系相對(duì)弱小，對(duì)于高氮濃度相對(duì)敏感，隨著根系的逐漸強(qiáng)壯，其對(duì)高濃度氮素耐受力增強(qiáng)。所以，根區(qū)施肥技術(shù)要著重考慮和解決氮肥初期對(duì)水稻的影響。