江苏省水稻减肥增产的潜力与机制分析

[目的]明确当前江苏省水稻种植区域的施肥现状与问题,定量研究化学氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响,以评估氮肥减量优化在水稻生产中的适用性.[方法]以江苏省为研究对象,通过对1 502家农户进行调查,分析水稻施氮量(化肥氮)、产量与氮效率(氮肥偏生产力)现状.同时结合文献检索获得的49篇大田试验文献共195组试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis),定量分析氮肥减量对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响特征.[结果]农户调研数据表明,江苏省农户水稻生产的平均产量、氮肥用量和氮肥偏生产力分别为8 273 kg.hm-2、358.10 kg·hm-2和25.12 kg.kg-1.文献数据整合分析表明,在江苏地区,与传统/常规施氮相比,氮肥减量显著降低植株氮素吸收量(-5.8％--14.0％),在一定程度上抑制了穗数的产生(-2.09％--5.46％),同时通过增加穗粒数(3.96％-6.79％)、结实率(2.00％-3.88％)以及千粒重(0.89％-2.10％)来提高水稻产量(2.8％-5.7％)和氮肥偏生产力(52.4％-77.0％).氮肥减量优化下,籼稻的产量与氮效率的提升效果优于粳稻.减量方式以氮肥减量后进行合理养分运筹同时增施有机肥(秸秆)对水稻增产增效的效果最显著. 减量比例以≤25％最佳.高基础地力条件下更有利于在保证水稻产量的前提下实现氮肥减量.综合分析得出,江苏省水稻的氮肥减量可以通过调控运筹与增施有机肥实现,其推荐减量空间为31％,其中基、蘖肥是其主要的减量方向.[结论]江苏省水稻化学氮肥减量可行,基肥与分蘖肥为主要的减量方向.将氮肥减量控制在31％以内,同时进行优化管理,能够合理调控水稻各产量构成因素,实现水稻增产增效.