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摘 要:我国水稻生产占粮食供应极大比重,水稻生产是我国粮食安全重要一环。本文针对我国当前水稻生产中氮肥过度消费而氮肥利用率过低导致的一些问题和相应的解决方法进行综述。
关键词:水稻;节氮栽培;新型肥料
中图分类号:S511 文献标识码:A
水稻是世界3大粮食作物之一。提高水稻单产最简单易行的途径就是加大化学肥料的投入,最主要的就是氮肥。然而过量施用氮肥不仅降低了肥料利用率,造成资源浪费、稻米品质下降、农民生产成本增加等一系列问题,而且还造成了严重的环境污染。针对目前在水稻生产中所面临的这些问题,本文就有关水稻节氮栽培的研究情况进行综述。
1 水稻节氮栽培的意义
1.1 氮素在水稻生长中的生理作用
氮素是植物营养3要素之一。氮素在植物体内的平均含量约占干重的1.5%,水稻籽粒含氮量在1.3%~1.8%之间,茎秆含氮量在0.5%~0.9%之间[1]。在水稻生产中,氮素是最重要的限制性大量元素,是其提高产量的重大因素之一。氮素被根系吸收以后,经过转化和运转才能被有效利用,因此根系生理特性对氮素的高效吸收有着重要影响[2]。氮素与光合作用关系密切,而光合作用是干物质积累的基础,是水稻产量形成的前提。
1.2 氮肥施用对水稻生长和生态环境的影响
氮素是影响水稻生长发育最活跃的营养元素,少量或者过量均能导致减产。氮素能够促进群体叶面积的扩大,提高叶片的净同化率[3]。水稻栽培过程中,不同的耕作方式和施肥模式对水稻生产也有着深刻的影响。
施用氮肥是提高水稻产量的重要手段。然而大量研究也表明,氮肥施用过量,并不能使水稻产量进一步提高。大部分氮素以氨挥发、硝化及反硝化、渗透、径流等形式进入大气和水环境,给环境带来了巨大危害。
1.3 水稻节氮栽培的意义
为了提高水稻产量保障粮食安全,我国水稻生产化肥投入量逐年遞增,但是肥料利用率有所降低[4]。我国氮肥施用总量和单季氮肥施用量均高于世界平均水平,而评价氮肥利用率的各项指标均低于世界平均水平。水稻节氮栽培研究的目的就是要找到最佳的氮肥施用模式,在实现高产稳产的前提下,最大限度节约氮肥,节省生产开支,促进农业可持续发展。
2 水稻节氮栽培的途径和方法
2.1 节氮品种的培育
品种选择是作物生产中一个重要的组成部分。不同基因型水稻的氮素利用效率差异较大。通过田间试验研究表明,在任何施氮水平下,氮素吸收效率、利用效率和生理利用效率均有显著的基因型差异。不同生育期类型水稻平均产量和吸氮量随着施氮水平的增加而增加。常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻和杂交粳稻间在氮素吸收上存在明显的差异。因此,水稻节氮品种的培育对于节氮栽培有着重要影响。
2.2 施肥方法的改进和田间管理
我国目前水稻施肥的方式有如下4种,“底肥一道清”施肥法,“前促”施肥法,“前促、中控、后补”施肥法,“前稳、中促、后保”施肥法,不同施肥方式由稻田肥力、稻田生产管理、气候等条件决定。水稻生长过程中有2次需氮高峰期,第1次为分叶期,第2次则是更为关键的幼穗分化期。因此理论上,第4种施肥方式更符合水稻生长的需肥规律。配方施肥增减效果更为明显。因为当水稻营养元素供应均衡时,其产量远远高于单施任何1个营养元素的产量,而且也高于每个元素单独作用的加合。
2.3 新型肥料的研究和利用
通过肥料改良来提高肥料利用率是另一个简捷有效的途径。当前肥料改良的途径主要有2种,通过肥料缓释,确保作物各个生长时期无需追肥而又有足量的肥料供应;通过改善作物与肥料相互作用的生理机制来促进作物对肥料的吸收和利用。可控释肥和纳米增效尿素是这2类肥料的代表。控释肥既能有效控制养分释放速度,延长肥效期,满足作物生育期对养分的需要,又能最大限度地提高肥料利用率,减少环境污染[5]。
3 展 望
水稻生产关系国家粮食安全,对水稻生产的研究是我国长期坚持的战略任务。中国是世界上最大的水稻生产和消费国。水稻年种植面积2860万hm2,年产稻米1.85亿t,占全球水稻种植面积的1/5,占世界稻米总产量的1/3。传统的杂交育种方法对于节氮节水品种研究目前鲜见报道,转基因育种所隐含的安全问题目前也难以排除,节水节氮栽培方法的研究虽然报道众多,但是仍然没有得出比较系统性的定论。水稻节氮栽培的研究仍然任重道远。
参考文献
[1] 奚振邦.现代化学肥料[M].中国农业出版社,2003.
[2] 江立庚,曹卫星.水稻氮利用效率的生理机理与途径[J].中国水稻科学,2002,16(3):261-264.
[3] 胡承太,严振德.水稻品种氮素营养特性与产量形成的关系[J].江苏农业科学,1984(3):2-8.
[4] 伍宏业,曾宪坤,黄景梁,等.论提高化肥利用率[J].磷肥与复肥,1999(1):6-12.
[5] 唐栓虎,陈建生,徐培智,等.控释肥料释放与水稻吸收动态研究[J],土壤通报,2004,35(2):186-190.
关键词:水稻;节氮栽培;新型肥料
中图分类号:S511 文献标识码:A
水稻是世界3大粮食作物之一。提高水稻单产最简单易行的途径就是加大化学肥料的投入,最主要的就是氮肥。然而过量施用氮肥不仅降低了肥料利用率,造成资源浪费、稻米品质下降、农民生产成本增加等一系列问题,而且还造成了严重的环境污染。针对目前在水稻生产中所面临的这些问题,本文就有关水稻节氮栽培的研究情况进行综述。
1 水稻节氮栽培的意义
1.1 氮素在水稻生长中的生理作用
氮素是植物营养3要素之一。氮素在植物体内的平均含量约占干重的1.5%,水稻籽粒含氮量在1.3%~1.8%之间,茎秆含氮量在0.5%~0.9%之间[1]。在水稻生产中,氮素是最重要的限制性大量元素,是其提高产量的重大因素之一。氮素被根系吸收以后,经过转化和运转才能被有效利用,因此根系生理特性对氮素的高效吸收有着重要影响[2]。氮素与光合作用关系密切,而光合作用是干物质积累的基础,是水稻产量形成的前提。
1.2 氮肥施用对水稻生长和生态环境的影响
氮素是影响水稻生长发育最活跃的营养元素,少量或者过量均能导致减产。氮素能够促进群体叶面积的扩大,提高叶片的净同化率[3]。水稻栽培过程中,不同的耕作方式和施肥模式对水稻生产也有着深刻的影响。
施用氮肥是提高水稻产量的重要手段。然而大量研究也表明,氮肥施用过量,并不能使水稻产量进一步提高。大部分氮素以氨挥发、硝化及反硝化、渗透、径流等形式进入大气和水环境,给环境带来了巨大危害。
1.3 水稻节氮栽培的意义
为了提高水稻产量保障粮食安全,我国水稻生产化肥投入量逐年遞增,但是肥料利用率有所降低[4]。我国氮肥施用总量和单季氮肥施用量均高于世界平均水平,而评价氮肥利用率的各项指标均低于世界平均水平。水稻节氮栽培研究的目的就是要找到最佳的氮肥施用模式,在实现高产稳产的前提下,最大限度节约氮肥,节省生产开支,促进农业可持续发展。
2 水稻节氮栽培的途径和方法
2.1 节氮品种的培育
品种选择是作物生产中一个重要的组成部分。不同基因型水稻的氮素利用效率差异较大。通过田间试验研究表明,在任何施氮水平下,氮素吸收效率、利用效率和生理利用效率均有显著的基因型差异。不同生育期类型水稻平均产量和吸氮量随着施氮水平的增加而增加。常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻和杂交粳稻间在氮素吸收上存在明显的差异。因此,水稻节氮品种的培育对于节氮栽培有着重要影响。
2.2 施肥方法的改进和田间管理
我国目前水稻施肥的方式有如下4种,“底肥一道清”施肥法,“前促”施肥法,“前促、中控、后补”施肥法,“前稳、中促、后保”施肥法,不同施肥方式由稻田肥力、稻田生产管理、气候等条件决定。水稻生长过程中有2次需氮高峰期,第1次为分叶期,第2次则是更为关键的幼穗分化期。因此理论上,第4种施肥方式更符合水稻生长的需肥规律。配方施肥增减效果更为明显。因为当水稻营养元素供应均衡时,其产量远远高于单施任何1个营养元素的产量,而且也高于每个元素单独作用的加合。
2.3 新型肥料的研究和利用
通过肥料改良来提高肥料利用率是另一个简捷有效的途径。当前肥料改良的途径主要有2种,通过肥料缓释,确保作物各个生长时期无需追肥而又有足量的肥料供应;通过改善作物与肥料相互作用的生理机制来促进作物对肥料的吸收和利用。可控释肥和纳米增效尿素是这2类肥料的代表。控释肥既能有效控制养分释放速度,延长肥效期,满足作物生育期对养分的需要,又能最大限度地提高肥料利用率,减少环境污染[5]。
3 展 望
水稻生产关系国家粮食安全,对水稻生产的研究是我国长期坚持的战略任务。中国是世界上最大的水稻生产和消费国。水稻年种植面积2860万hm2,年产稻米1.85亿t,占全球水稻种植面积的1/5,占世界稻米总产量的1/3。传统的杂交育种方法对于节氮节水品种研究目前鲜见报道,转基因育种所隐含的安全问题目前也难以排除,节水节氮栽培方法的研究虽然报道众多,但是仍然没有得出比较系统性的定论。水稻节氮栽培的研究仍然任重道远。
参考文献
[1] 奚振邦.现代化学肥料[M].中国农业出版社,2003.
[2] 江立庚,曹卫星.水稻氮利用效率的生理机理与途径[J].中国水稻科学,2002,16(3):261-264.
[3] 胡承太,严振德.水稻品种氮素营养特性与产量形成的关系[J].江苏农业科学,1984(3):2-8.
[4] 伍宏业,曾宪坤,黄景梁,等.论提高化肥利用率[J].磷肥与复肥,1999(1):6-12.
[5] 唐栓虎,陈建生,徐培智,等.控释肥料释放与水稻吸收动态研究[J],土壤通报,2004,35(2):186-190.