周年氮肥运筹对稻油轮作系统作物产量及氮素利用的影响

　　

摘要：

【目的】稻油轮作是我国长江流域典型的水旱轮作种植模式，土壤季节性的干湿交替影响土壤氮素的转化和氮肥施用效果。从周年轮作的角度探究氮肥运筹对稻油轮作系统作物产量和氮素分配的影响差异，为稻油轮作系统周年氮肥高效利用提供科学依据。【方法】田间试验开始于2012年，设置4个氮肥运筹处理：（1）水稻-油菜两季均不施氮（N0-0）；（2）水稻-油菜两季均施氮150 kg N·hm^-2（N150-150）；（3）在处理（2）的基础上水稻季增施氮肥75 kg N·hm^-2（N225-150）；（4）在处理（2）的基础上油菜季增施氮肥75 kg N·hm^-2（N150-225）。分析作物产量和周年系统能值产量、产量构成因子、氮素积累量和土壤氮素供应能力等相关指标。【结果】油菜和水稻的产量及氮素积累量对不同氮肥用量及运筹的响应存在差异。与不施氮（N0-0）相比，当稻油两季施氮量均为150 kg N·hm^-2（N150-150）时，油菜和水稻产量分别平均增加207.1%和92.4%，氮素积累量分别平均增加253.2%和114.7%；与N150-150处理相比，水稻季增施氮肥（N225-150）处理的水稻和油菜分别平均增产9.6%和6.6%，油菜季增施氮肥（N150-225）的水稻和油菜分别平均增产4.4%和23.7%，氮素积累量的变化与产量基本一致。施氮主要通过提高油菜单株角果数和水稻有效穗数及每穗实粒数来提高作物产量，且油菜的增产效果更高。此外，从轮作周年的氮肥增产效应分析，与N150-150处理相比，N225-150处理的稻油轮作系统的能值产量和氮素积累量分别增加8.4%和13.5%，N150-225处理分别增加10.6%和18.4%；N225-150处理周年氮肥利用率较N150-225处理降低了2.7个百分点，这可能与水稻季土壤基础氮素供应量较油菜季高出91.1%，对氮肥的高投入需求更小有关。【结论】在实际生产中应根据轮作系统作物需氮和土壤供氮特征调整周年氮素分配，油菜季可以适当增加氮肥用量以获得高产，水稻季要充分利用土壤供氮能力适当控制氮肥用量，以达到稻油轮作系统稳产高效的目的。