优化施氮平衡水稻产量、氮素利用率和氮素损失

氮肥施用对提高水稻产量具有至关重要的作用。但是过量施氮不仅不能进一步增产，反而会造成资源浪费、肥料利用率降低，并对环境造成危害。
在中国湖北省开展田间试验，研究氮肥用量对氮肥利用率和表观氮素损失的影响。试验设7个氮肥用量，分别为0、45、90、135、180、225和270 kg N/ha，在移栽前、分蘖期和孕穗期分别施用40%、30% 和30%的氮肥，并于收获后测其籽粒产量、农学效率和表观氮素损失。
结果显示籽粒产量随施氮量的增加而增加，在施氮量为180 kg N/ha时产量达到最大，以后逐渐降低（图1）。农学效率是指单位施氮量所增加的籽粒产量。施氮量较低时，籽粒产量随施氮量增加而显著增加,表现出较高的农学效率；但是施氮量继续增加时，农学效率就会降低；施氮量最高时，农学效率最低。
表观氮素损失是氮输入量减去输出量，作为氮素损失到环境中的近似估算值。氮输入量包括植物生长季的施氮量、土壤初始矿质氮和土壤氮素净矿化量。土壤氮素净矿化量由不施氮小区地上部氮吸收量与土壤残留的氮素矿化量之和，减去不施氮小区的土壤初始矿质氮计算得到。氮输出量包括收获后作物携走的氮素和土壤残留的矿化氮。表观氮素损失随施氮量的增加而增加。施肥量在180kg N/ha时，不仅获到了最高的籽粒产量，而且有相对较高的农学效率和相对较低的氮素表观损失，表明最佳施氮量（180kg/ha）能平衡高产、农学效率和氮素表观损失，避免过量施氮对环境造成的潜在威胁。


图1 不同施氮处理对水稻产量、氮肥利用率和氮素损失的影响