水稻氮素利用效率分析

2023-03-03

我国作为世界上最早进行水稻种植的国家, 水稻种植经验丰富, 人们在种植的过程中发现, 增加氮肥的投入可以有效的提升水稻产量, 但投入的氮肥越多其后期的吸收率却呈下降趋势, 这不仅会造成氮肥的浪费, 对环境也会构成威胁;同时, 缩减了农民的经济效益, 所以要通过有效的技术手段提升水稻氮素利用效率。

1 水稻氮素利用效率的生理机制

通过对水稻生长不同阶段对氮素需求量变化的大量研究发现, 水稻氮素利用效率与很多方面都存在联系。例如, 在根系生长方面、生理代谢方面、物质积累方面、植株性状方面等。在根系生长方面, 由于氮素只有被根系吸收后才能够不断的被同化和运转, 才能够被水稻吸收, 所以水稻的根系生长情况与氮素利用情况有直接关系, 而不同基因型植被根系的氮素吸收情况并不相同, 水稻作为根系耗能多的物种, 对氮素的需求量相对较高。在生理代谢方面, 大量专家学者通过实验证实水稻对氮素的利用效率不仅与其自身的碳水化合物代谢、蛋白质合成和降解等有直接的关系, 甚至受到生物活性物质代谢反馈调节的影响, 如果叶子中叶绿素含量较低, 光合作用虽没有明显变化, 但氮素吸收和利用能力却会明显上升。在物质积累和植物性状方面, 基因型生育期对水稻氮素吸收与利用有较明显的影响, 通常情况下, 生育期较长的基因型其对氮素的吸收和利用效率要明显高于生育期短的基因型, 但如果生育期过长, 其对氮素的吸收和利用又会转向呈降低的趋势, 所以对生育期要有准确的把握, 需要在品种选择过程中进行深入的研究。现阶段, 可以确定对氮素利用效率高的水稻品种, 其成熟的稻草和稻米的氮素浓度相对较低, 但氮素的收割指数却相对较高[1]。

2 提高水稻氮素利用效率的重点分析

2.1 对水稻氮素效率间接评价建立合理办法

现阶段, 对氮素利用效率的评价方法比较多, 每种方法都有其所相对重视的方面, 但并不是所有的方法都有利于提升水稻产量。现阶段, 普遍认为将氮素稻谷生产效率作为水稻氮素效率间接评价办法最为合适, 其不仅直接反映了氮肥利用的目的, 且有大量的实践证明做依据, 同时将氮素利用效率与水稻产量建立了直接的联系, 为选择自身可对氮素高速利用的品种打下了基础[2]。

2.2 尊重水稻氮素利用效率的遗传规律完成品种选育工作

现阶段, 对水稻氮素利用效率的遗传规律研究主要目的就是选择自身就可以对氮素高效吸收的品种。目前, 此项工作虽然取得了一定的进展, 如在水稻的2、5、6、12号染色体上分别检测到了与氮素吸收能力相关的数量性状位点, 但并没有达到确定某一品种的目的, 因而仍在积极的探索中[3]。

2.3 合理制定栽培策略平衡氮素高效吸收与高效利用之间的矛盾

高效吸收与高效利用是一对矛盾的概念, 水稻能够实现对氮素高效吸收, 但不一定能够大幅提升作物产量。有些作物虽不能高效吸收, 但却能充分利用所吸收氮素将其转化成产量, 所以针对不同的品种要采用不同的办法, 对于第一种水稻品种, 就应该减少在其生长初期的氮肥施用量或通过其他技术手段强化其每穗的产量;对于第二种水稻品种可以适当的增加氮肥施用量, 并采用重底早追的办法, 稳定其氮素的利用率, 实现对氮素的高效利用, 我国长江中下游水稻种植普遍采用此种办法, 效果明显[4]。

2.4 针对以叶子为基础的高效定量施肥技术进行深入研究

现阶段, 由于我国精准施肥技术主要采用实地氮肥管理技术, 而其管理途径就是对叶子的叶绿素进行及时有效的检测, 要想到达水稻生长需求与氮肥施用情况更好的契合, 就要提升对水稻叶子的关注, 对不同品种水稻叶绿色进行检测研究, 准确定位其叶绿素变化与氮素需求变化之间的关系[5]。

3 提升水稻氮素利用效率的途径

3.1 分清氮肥种类做到平衡施肥

现阶段, 用于为水稻增加氮素的肥料比较多, 如尿素、碳铵等, 在正常使用的情况下, 这些肥料对水稻所能起到的增产效果大同小异, 但综合考虑其氮素易挥发的物理特性, 尿素的氮素利用效率相对较高。随着生产加工业的逐渐发展, 缓释肥出现并得到了广泛的应用, 其作为基础肥, 可以根据水稻生长不同阶段对氮素的不同需求进行及时调节, 这样在保证水稻生长过程中充足的氮素供应的同时也降低了氮素损失, 提升了氮素利用率[6]。由于氮素对水稻产量的影响比较明显, 现阶段已经受到农民的普遍重视, 但水稻生长过程中对其它养分的需求供给不足也会影响水稻产量, 需要引起农民群众的注意。

3.2 掌握施肥方法注意肥水结合

通过对大量实践经验总结发现将氮肥深施可以降低氮素挥发, 有效提升氮肥的利用效率, 而且呈点状的深施效果要明显高于传统条状施肥方式, 但受我国水稻种植方式的影响, 施肥深度不易过深, 大量实践表明, 6~10 cm的深度进行点状施肥效果最为理想[7]。此外, 由于现阶段我国农民虽认识到氮肥对水稻的重要作用, 但在具体的施肥过程中仍存在一些问题。例如, 在水稻生长初期就将大量的氮肥深埋土地, 这样不仅会使水稻在生长初期出现分蘖过多、最高苗频出等问题, 而且氮素极易挥发, 在水稻生长中期成穗阶段就会出现氮素供应不足的情况, 这样不仅对氮肥构成了浪费, 而且使氮肥的施加过程失去了其应有的意义, 所以, 在施肥的过程中, 除了要按照正确的施肥办法, 也要尊重水稻生长过程中不同阶段对氮素的需求变化规律, 及时调整是氮肥时间及方法, 提升氮素利用效率。

3.3 掌握氮肥精准施用技术

现阶段, 精准施肥技术主要有计算机决策支持系统技术和实地氮肥管理技术两种, 计算机决策支持系统技术自身可细分为水稻管理系统、氮素管理系统、实地施肥管理模式3个部分, 以土壤内部成分检测为依据, 根据水稻生长不同阶段所需要的氮素量调整氮肥的施用情况, 由于其有科学的计算程序和详细可参考的数据库, 所以能够准确的定位氮肥施用的时间及用量, 使提高氮素利用效率的有效办法, 但由于经济条件等各方面的限制, 现阶段在我国仍然不能够普遍推广使用。实地氮肥管理技术, 是将氮肥管理作为核心工作的同时, 兼顾其他养分需求的管理技术, 利用快速叶绿素测定仪和叶色卡等工具对水稻生长各重点时期进行养料检测, 并根据检测结果制定出施肥方案, 是提高氮素利用效率的有效办法, 而且由于其使用方法简单易懂, 可在我国水稻产业广泛应用[8]。

4 结语

氮肥对于种植水稻的农民来说是一把双刃剑, 合理的利用可以增加单位面积内水稻产量, 提升农民收入;盲目增加氮肥投入, 不仅会使生产成本增多, 还会影响土地环境。所以, 在找到提升水稻氮素利用效率的途径后, 要积极的向农民群体推广, 只有农民群众在种植的过程中真正将方法付诸于实践, 才能使其真正的发挥作用。

摘要：随着人们生活水平的提高, 水稻作为主要的粮食种类被大量需求, 如何在现有的农作物种植面积的基础上生产出更多优质水稻成为人们关注的问题。大量实验证明, 适当的增加氮肥投入可以在保证粮食安全的同时提高水稻单产, 所以。通过有效的办法提高水稻氮素利用效率成为急需解决的问题。基于此, 将通过对其生理机制和技术重难点进行分析, 尝试性的提出提升水稻氮素利用率的有效途径。

关键词：水稻,氮素,利用效率,水肥管理,基因型差异