四、水肥调控

四、水肥调控

水分是作物生长发育必需的重要因素之一，土壤水分影响土壤养分的溶解、转化和移动，以及作物吸收利用养分的能力。肥料是作物的粮食，是极其重要的农业生产资料，也是提高水土系统生产效能的钥匙，其增产作用占到农作物增产的60%以上。所以，适宜的水分条件和合理的肥料供应才能保证作物的高产与优质，以肥调水、以水促肥也是解决农业问题的最有效手段。

由于土壤水分和养分之间存在密切而复杂的关系，且作物不同生育阶段对氮、磷、钾的吸收和利用又受土壤水分条件影响。因此，只有合理的水肥耦合模式才会有显著的增产效应，过度的水分胁迫或过量的施肥均会明显降低水稻产量。

（一）水分管理

1.水稻的需水特性　虽然世界上已有几千年种稻历史，但对水稻的需水量进行科学研究则始于19世纪末期。日本从1898年开始水稻需水量研究。20世纪初，我国的孙辅世经过8年的研究提出了中熟籼稻和晚稻需水量的大致范围。20世纪60年代以后，有关水稻水分生理方面的著作不断出现。

水稻具有半水生性。水稻的祖先野生稻起源于东南亚低洼沼泽地带，由于原先沼泽地带频繁干湿交替，使水稻在演化过程中具有了对水旱的双重适应性。水稻的茎叶内部有通气组织，使它有可能把日间光合作用所产生的氧气和夜间从空气中吸入的氧气输送到根部，除了满足根的代谢作用外，还可将剩余的氧气排到根的周围，以供土壤有机质的分解。这种通气构造为水稻的半水生性提供了生理基础，同时也使水稻能在被水层隔断了空气的土壤中生长。

在有水层管理的情况下，水稻根毛和一些机动细胞退化，体内有完整而发达的通气系统可以输导空气，因此当水稻品种实行旱作时，仍具有野生稻耐涝特点。水稻品种在旱作环境下扎根深，分枝多，根毛和机动细胞发达，根的功能期长，具有野生稻的耐旱性，尤其苗期、分蘖期表现更为突出。因水稻旱作采用旱育秧苗，从幼苗期开始便在水分的胁迫下经受耐旱锻炼，故在生理、生化方面较湿润灌溉育秧有了较大的改变，抗逆性显著增强，具有强大的生理优势。这种生理优势就是水稻旱作成活的重要基础。杂交稻较常规稻具有根系发达、分蘖多、穗粒多、抗逆能力强等优势，因而更加耐涝、耐旱。

（1）水稻生理需水和生态需水。在水稻的生长发育过程中，水是细胞原生质的主要成分，水也是维持水稻生命活动和正常生育的物质基础。

1）水稻植株体内含水量占75%以上，活体叶片所含水分为80%～95%，根部为70%～90%，成熟后的种子含水量占干重的14%～15%。水稻对水分的需求可以分为两大部分，即生理需水和生态需水。水稻的生理需水是指稻株通过根系从土壤吸入体内的水分，以满足个体生长发育和不断进行生理代谢所消耗的水量，即水稻细胞维持膨压、分裂和增大，进行正常生命活动所需的水分。其中较大部分的消耗是水稻的蒸腾作用。水稻各生育期的蒸腾系数，早期较高，中期较低，而以成熟期最高。植株高或生育期长的品种蒸腾系数大，大气湿度越大，蒸腾系数则越小。在各种作物中，水稻的生理需水并非最多。从蒸腾系数看，水稻一般为250～350，与小麦、棉花、大豆等旱作物相近。为了维持蒸腾作用的进行，水稻根从土壤中吸收水分，通过茎秆到叶片气孔扩散到大气中去，连续不断地维持进行着这种单向的水的流动。蒸腾过程中每消耗1克水要带走2 244焦的热量，从而避免稻株受高温伤害。水稻体内细胞只有在充分吸水后，才能保持其固有的形态，使植株挺直，叶片伸展，以进行正常的生理活动。水是光合作用的原料，又是输送养分的工具和水稻体内一切生化反应的介质，另外，水还直接参与有机物质的合成、分解、运输与代谢等过程。

2）水稻的生态需水是指水稻体外的群体间和生活的土壤环境的用水，把水作为生态因子调节稻田湿度、温度、肥力和水质以及通气作用等所消耗的水量，即用来调节水稻各期生长发育最适当的体外环境所消耗的水量。从水分消耗的途径来看，也就是除蒸腾以外的棵间蒸发、土壤渗漏和稻田水分状况调节等几个部分。棵间蒸发是指水稻棵间水面或土面蒸发到大气中的水分；土壤渗漏则是指由于受土壤重力水影响而发生的垂直渗漏及由于水势梯度而产生的侧向渗漏，是稻田耗水量的主要部分。

3）水稻生长期间叶面蒸腾、株间蒸发和地下渗漏的水量合称需水量，前二者又合称蒸发量。一般返青期、分蘖初期叶面积小、隐蔽度小，稻田对太阳辐射能的反射率大而吸收率小，所以此期蒸发强度较小；之后叶面面积逐渐增大，田间隐蔽度渐大，太阳辐射能的反射率减小而吸收率增大，蒸发强度也随之增加；到稻田全封垄以后的孕穗、抽穗开花期，太阳辐射能吸收达到最大，因此蒸发强度也最大。进入灌浆结实期，由于下部叶片逐渐枯黄，绿色功能叶片减少了，蒸发量下降。总的来说，水稻蒸发强度的变化过程与水稻叶面积指数的消长过程是一致的。对于土壤的渗漏，土质黏重稻田，全生育期日平均渗漏量为10～20毫米，多的可达到50毫米以上。地下水位高，含水量大的稻田，渗漏量小。高产田保水性能好，一般日渗水量在10毫米左右。

水稻个体的生理需水与群体的生态需水是对立统一的。一般情况下，水层管理是根据这两者的统一关系来确定的。当水稻生长过旺，即个体生理需水和群体生态需水发生矛盾时，水层管理方式要根据群体的生态需水来控制。由于受气候、土壤、栽培季节和栽培条件等因子的影响，水稻生理需水和生态需水在不同时期内有一定的变化幅度，所以水稻水层管理方式应根据其生理和生态需水变化合理进行。

（2）水稻各发育阶段对水分的要求。灌溉供水是用来调节水稻各期生长发育最适当的体外环境所消耗的水量。实施水稻合理灌溉技术，应掌握水稻田间需水量。然后，根据水稻需水要求按叶龄进程进行科学灌溉，以满足不同时期水稻高产所需水分。

在水稻田的水、肥、气、热四大因素中，水是矛盾的主要方面，以水调气，以水调温，以水调肥，能有效地促进或控制水稻的生长发育。水稻土壤田间持水量的最低标准是：分蘖期为60%、拔节期为80%、孕穗期为100%、开花期为90%，低于这一标准时光合作用将明显下降。这就是说缺水在孕穗期最敏感，其次是开花和拔节期，分蘖期反应不太明显。但如果从因缺水影响水稻生长过程看，分蘖期对产量的影响最大，其次是孕穗期和开花期，拔节期较差。而且水还有增加土壤温度，调节局部空气湿度的功能。在有水的条件下，有机质分解后氮素呈铵态氮状态存在，有利于根系吸收、土壤保存以及磷、钾、硅等难溶性养分的释放。但在长期淹水的条件下，稻田中会产生硫化氢等有害物质，在损害稻根的同时还能导致养分流失。因此正确利用水分也是水稻生产中的一个重要环节。

1）返青分蘖期的水分运筹。秧苗在移栽本田后，经返青活棵后即进入分蘖期，是水稻对水分比较敏感的时期，土壤含水量高度饱和至浅水层之间，有利于早分蘖，随着水层的加深，分蘖逐渐受到抑制；反之，土壤水分降至田间持水量的70%以下时，开始对水稻的分蘖有所影响。现代水稻高产栽培都强调培育壮秧，秧苗素质好，栽后发根快，不需要栽后灌深水护苗。最好的方法是浅水耕翻整平，浅水栽插，栽后5～7天，让田水自然落干。这样施的基肥不容易流失，土壤的水、气也比较协调。落干时结合追肥耘田，晾田1～3天（根据天气情况决定），再灌3厘米左右的浅水，等自然落干后再灌浅水。实行浅水勤灌，水气协调，以水调肥，以气促根，有利于根蘖相互促进发展。当全田总茎蘖数达到预定指标（肥力高的田块达到预定指标的80%～90%）时，及时开沟排水晒田，也可在茎蘖数达到预定指标时，灌深水控制分蘖。

晒田是生产上一项重要的增产技术措施。晒田使水稻无效分蘖显著减缓，巩固有效分蘖的生长，提高成穗率。增加地上部的干物质积累，控制群体的发展，为水稻后期生长打下良好的基础。晒田能使土壤脱水干缩而裂缝，增强土壤的渗漏性，提高土壤中空气含量，减少还原性有毒物质，增进好气性微生物的活动，加速有机物的矿化，从而提高土壤中有效养分的含量。晒田降低了田间湿度，推迟了稻田封行期，改善了田间通风透光的条件，有利于稻株的稳健生长，增强抗倒伏、抗病虫害的能力。晒田促进根系向纵、横两个方面的生长，扩大根系的活动范围，增强根系活力，提高其吸肥吸水的性能。

晒田程度要看稻田的土质、地势，通常碱性土、黄泥土和地势高爽的稻田要轻晒，而黏土、地势低洼冷浸田和水稻根发黑的稻田可重晒。晒田时，可在田块四周挖排水沟，把田中间的水排去。晒田指标达到与否要以田中间为准。晒田期必须与肥料的施用相结合，在适宜施肥总量下，基、蘖肥施用比例大的如占总施肥量的80%和70%时，晒田要提早到田间总苗数达适宜穗数的60%～70%；如占总施肥量的50%和40%时，晒田可以推迟到田间总苗数占适宜穗数的80%～90%时。归根结底，在稻田控制无效分蘖上必须以肥为主，以水为辅。

2）拔节长穗期的水分运筹。拔节、长穗期需水量最多，必须保证满足水稻对水分的需要。从幼穗分化开始到抽穗，是水稻一生中生理需水最多的时期，尤其是在花粉母细胞减数分裂期对水分最敏感。当土壤持水量为50%时就影响水稻的正常生理活动。穗分化初期如果缺水会抑制枝梗与颖花原基分化，使颖花数明显减少。幼穗分化中期缺水干旱，导致内外颖、雌雄蕊发育不良；花粉母细胞减数分裂期缺水干旱，则严重影响器官发育，使颖花不育及退化数量增加，将严重影响产量。这一阶段保持一定水层，不仅可满足幼穗形成期生理用水的需要，而且有利于肥料的吸收并创造一个比较稳定的温度环境。可是水稻长穗期间，一般气温都较高，有机物分解加快，微生物活动旺盛，耗氧量多，造成有毒物质积累，不利于根系的生长，这又要求不能长期淹水。因此，在拔节、长穗期的水分管理上，适当建立浅水层，特别是抽穗前5～15天内的减数分裂及花粉内容物充实期，保持浅水层。其余时期，以间歇湿润灌溉为主，采取“陈水不干，新水不进”的管水办法协调地上地下部生长。

3）抽穗结实期的水分运筹。抽穗、开花期是水稻对水分比较敏感的时期，也是水稻一生生理需水较为敏感的时期，其敏感程度仅次于孕穗后期，应满足水分供给，保持浅水层。此期缺水，容易使花粉和雌蕊柱头受旱枯萎，或者抽穗困难，不能正常开花受粉，形成空粒，并极易造成根系、叶片早衰；这一阶段保持5厘米左右的水层，其光合强度比湿润状态高16.2%～24.1%。灌浆结实期的水分状况与结实率、籽粒饱满度以及稻米品质等密切相关。为了提高根系活力，促进叶片光合作用、灌浆物质的顺利运输和减轻病害，一般宜采用间歇灌溉的方法，使土壤保持干干湿湿，达到“以水调气，以水养根，以根养叶”的目的。

灌浆结实期也不宜断水，水分不足会影响光合作用和碳水化合物的运输，但又不能长期淹水，长期淹水不利于根系生长，因而，要采用间隙灌水的方法；特别是对于大穗型品种（组合），其灌浆结实期长，更不宜过早断水，以免降低产量。黄熟后，水稻的生理需水下降，一般于收割前7天左右排水落干，以便于收割。

（3）机插秧田间水分运筹。

1）水分管理原则：前期浅水灌溉，保证正常供水，促进水稻发育；中期湿润灌溉，达到强秆壮根的目的；后期采用干湿交替活水灌溉，直至水稻成熟。

2）具体措施：机插秧前期苗小且根系受伤，缓苗期长，以浅水层勤灌或灌跑马水，长期深水灌溉会影响稻秧成活。活棵后即进入分蘖期，可建立浅水层，使分蘖早生快发。机插分蘖势强，高峰苗来势猛，可适当提前到预计穗数的70%～80%时自然断水落干搁田，以抑制无效分蘖并控制基部节间伸长，提高根系活力。搁田期间要注意观察，防止干旱。只要不出现缺水卷叶现象无须灌水，直至水稻拔节期。拔节长穗期浅水勤灌，抽穗后保持浅水灌溉，至田面无水后再灌，养根护叶，活熟到老。

（4）抛秧田间水分运筹。

1）抛栽苗不伤根，无缓期，但秧苗小，根部入泥浅或在田表面，斜侧苗比例大，前期灌溉应以浅水为主，以防止漂苗、促进早分蘖，并及时排水防漂秧。

2）采用浅水促分蘖，提早搁田，拔节后长期硬板湿润的灌溉制度与技术。立苗后，宜建立1～3厘米的浅水层，促进分蘖，并以水层进行生态控草。当大田茎蘖数达到预期穗数的80%左右时自然落干，通过多次轻搁田，使土壤沉实硬板。田面普遍见新根，植株挺起，群体叶色褪淡显黄。群体大的田块要适当多搁，生长不足的田块也要坚持适度轻搁。搁田达到标准后，直至成熟前1周，以田面湿润为主，土壤保持硬板而不回软，以延缓根系衰老，提高结实率、粒重和抗倒伏性。这种灌溉方式不仅节水20%～30%，而且增强植株的固持力，能较好地解决高产与倒伏的矛盾。

（5）直播田的水分运筹。直播稻的播种方式主要有两种，即人工撒播和机械条播。播种时不带水整田且田面无水层的叫旱直播，节水整田的叫水直播。一般以人工撒播为主，机械旱直播效率高，发展较快，但对整地要求相对较高，农机与农艺结合的难度较大，更适用于水源不便的稻区。

水直播，落谷后保持秧沟有水，田板湿润不裂缝，立苗后间隙灌水。旱直播，播种结束清理沟系后，要一次性窨足水，使土壤一次性灌足水，保持畦面湿润。对田块较大欠平的要加筑腰坝，使水稻田保持湿润状态，促进早出苗和立苗。立苗后，浅水勤灌促分蘖，当田间苗数达到预期穗数80%～85%时，排水多次轻搁，搁田程度可比常规移栽稻略重，直到倒4叶露尖时建立浅水层，灌浆成熟期坚持间歇灌溉，收割前10天左右断水。

（二）肥料管理

1.水稻施肥技术　水稻生长过程是遗传基因与环境互作的结果，虽然遗传因素有其相对稳定性，但其表达与生长期间的环境条件和栽培技术条件有很大关系，其中肥料运筹对水稻产量、品质等性状变化有很大影响。在水稻生长过程中，肥料是必不可少的。但并不是施肥越多越好，而应该根据水稻生长需要，合理施肥，以满足水稻生长需要，实现增产增收的目的。施肥量过多不仅对水稻生长不利，病虫害对水稻的为害也会逐渐增加。在施肥方法上，有日本学者松岛省三所主张的“V”字形施肥法，田中焾等提出的深层施肥法，一次性施肥法，实地实时施肥管理模式，测土配方施肥等。

冯卫东等对施肥量进行研究认为，适当增加追肥比例可使收获穗数显著增加，基肥、追肥比例为5∶5、3∶7、2∶8的产量均高于基肥、追肥比例为7∶3的；基肥、追肥比例为5∶5时是结实粒和千粒重同时提高的最佳组合，是促进增产的基本措施，基施氮肥过多和穗肥过多时均不利于增加结实粒数和千粒重。李鸿昌提出氮、磷、钾的最佳配比是1∶0.3∶0.7。水稻为了正常生长发育，必须吸收氮、磷、钾等大量元素，同时也吸收铁、锰、锌等微量元素。各种营养元素均有其不可替代的特殊功能，而且它们在水稻体内的作用是通过有机物的形成与转化得到相互联系。一般作为肥料施用的主要是氮、磷、钾，这三种肥料被称为植物的三要素，它们在水稻体内的作用不尽相同。这三种养分中，增产效果以氮肥最高，磷肥次之，钾肥最低。不同水稻类型对各养分的利用效率也存在差异，氮肥利用率中稻＞晚稻＞早稻，磷肥利用效率晚稻＞中稻＞早稻，钾肥利用效率早稻＞晚稻＞中稻。

（1）水稻吸氮规律。氮是水稻的生命元素，占稻株干重的1%～4%。水稻对氮素营养十分敏感，是决定水稻产量最重要的因素。水稻一生中，体内具有较高的氮素浓度，这是高产水稻所需要的营养生理特性。据测试，水稻以幼苗至分蘖期叶片氮素含量最高，可达3.78%～3.86%，以后逐渐降低。水稻植株吸收的氮，主要是无机态的铵态氮和硝态氮。铵态氮、硝态氮由根系从土壤中吸收，在植株体内转化为有机化合物。水稻氮素累积量因施肥水平和生育进程而异。植株氮素总积累量和穗部氮素积累量随施氮量的增加而增加，但穗部氮素积累量占氮素总积累量的比例呈下降趋势。不同施肥水平下，水稻各生育期氮素吸收比例，移栽至幼穗形成期为24%～32%，幼穗形成期至齐穗期为57%～69%，齐穗期至成熟期为5.7%～10%。可见，水稻吸收氮肥的盛期在幼穗形成成至齐穗期，且营养最大吸收期在分蘖末期到幼穗分化期。

水稻对氮素的吸收有两个明显的高峰，一是水稻分蘖期，即插秧后2周；二是插秧后7～8周，此时如果氮素供应不足，常会引起颖花退化，而不利于高产。

（2）氮对水稻生长的作用。氮素主要起促进水稻生长的作用，如长高、分蘖、长叶、增加叶片中叶绿素等，因此没有氮素就根本没有产量。水稻吸收氮素的形态包括等无机态氮，也吸收氨基酸和尿素等小分子有机氮，但通常可供水稻吸收的有机氮和并不多。被吸收后很快在植株根部被同化为氨基酸或蛋白质，或者以氨基酸的形式向地上部分运输，优先分配至水稻生长中心或次生长中心；被根系吸收后，可以在根内进一步同化为氨基酸、蛋白质，或以氨基酸的形式向地上部转移，也可以形式直接通过木质部运送到地上部后进一步同化。也可转化为铵，再参与植物体内氮代谢。一些研究发现，可以促进水稻侧根伸长，增加对氮素吸收。抑制水稻对的吸收，因此，在这两种离子共存的水培溶液中，水稻首先吸收。相反，对的吸收影响较小。在植株体内，当组织中NH3的浓度较高时，有利于谷氨酸和天门冬氨酸进一步结合一个NH3，成为谷氨酰胺和天门冬酰胺。酰胺的形成可以避免NH3浓度过高的毒害作用。因此，大量施用氮肥时往往使作物体内的酰胺累积。通常，水稻吸收氮素总量随施氮水平提高而呈曲线增加。

（3）氮肥对水稻养分吸收的调控研究。氮素是作物生长中极其重要的营养元素之一，参与水稻籽粒蛋白质、核酸、叶绿素、多种辅酶、多种维生素、多种激素的组成，在水稻产量和籽粒品质形成中起重要作用。氮素营养水平不仅影响氮素代谢生理过程，影响光合作用物质生产，更直接地反映在水稻产量和品质上。为了合理施用氮肥，了解氮肥对水稻生长发育的影响，人们在氮素对水稻的物质积累、养分吸收特征、肥料利用率、推荐施肥量等方面进行了研究。基肥氮在基肥阶段的吸收利用较低，主要是在蘖肥阶段被吸收，穗肥阶段基本不再吸收基肥，品种及氮肥运筹对基肥氮的总体恢复利用效率影响不显著。蘖肥主要在蘖肥阶段发生作用，施穗肥后水稻基本不再吸收蘖肥。穗肥的回收效率最高，为54%～82.1%。水稻在整个生育期的总体氮肥利用效率随氮肥用量的增加而下降，基蘖肥用量越大，其损失也越大，总体氮肥利用率也越低。

为了提高氮肥利用效率，在水稻栽培方式上进行了改进。节水灌溉与控释氮肥是新型水稻肥水管理模式，该种模式的联合应用，在显著减少水分和氮素投入的同时，水稻产量减少不显著，吸氮量大幅增加，水稻水肥利用效率较常规水肥处理显著提高。控释肥料是一种持久缓释并与作物生长发育的需肥要求协调一致的新型肥料。控释氮肥管理降低了植物吸氮量，但氮肥利用效率显著提高了37.65%。

（4）水稻吸磷规律。磷是细胞质和细胞核的组成成分，在碳水化合物代谢中起着重要作用，对氮代谢也有重要影响。磷通常以等形态被植物吸收。磷进入植物体后，大部分为有机态化合物，在水稻体内它是最易转移并能多次利用的元素。水稻植株中磷的分布不均匀，一般在根、茎、生长点较多，嫩叶比老叶多，种子含磷较丰富。研究表明，水稻对磷素的吸收规律是播种至移栽为1%，移栽至分蘖盛期为17%，分蘖盛期至孕穗初期为43%，孕穗期至齐穗期为10%，齐穗期至成熟期为29%，以分蘖初期为最高，其次是齐穗期、成熟期。

水稻对磷的吸收量远比氮肥低，平均约为氮量的一半，但是在生育后期仍需要吸收较多的磷。水稻各生育期均需要磷素，其吸收规律与氮素营养的吸收相似。以幼苗期和分蘖期吸收的最多，插秧后3周前后为吸收高峰，此时在水稻体内的积累量约占全生育期总磷量的54%左右，分蘖盛期每1克干物质中含五氧化二磷最高，约为2.4毫克，此时磷素营养不足，对水稻分蘖数及地上与地下部分干物质的积累均有影响。水稻苗期吸入的磷，在生育过程中可反复多次从衰老器官向新生器官转移，至稻谷黄熟时，有60%～80%的磷素转移集中于籽粒中，而出穗后吸收的磷多数残留于根部。

（5）磷对水稻生长的作用。磷是核酸的组成成分，核酸与蛋白质构成核蛋白。磷脂是植物体内含磷有机化合物，是细胞质和生物膜的重要成分，而核蛋白也是细胞质和细胞核的重要成分。磷还是三磷腺苷（ATP）、辅酶A（CoA）、辅酶Ⅰ（CoⅠ）、辅酶Ⅱ（CoⅡ）、黄素单核苷酸（FNIT）等的组成成分，它们都参与水稻植株体内的生理调节作用。因此，磷对水稻的意义在于它是植株体内物质代谢、生长发育和遗传变异等生命活动过程中不可缺少的物质，这些物质既能促使细胞生长，也可调节植物体内各个代谢过程，所以磷营养受到广泛关注。

磷在水稻生长过程中主要起促进成熟的作用，因为磷元素是细胞形成过程中的参与者，更是成熟时的主要营养来源，所以磷元素少成熟就差。研究证明，植物生长旺盛时期吸收的氮迅速合成蛋白质，在蛋白质大量合成时期，细胞质中的RNA含量也显著增加。这时如果缺乏核酸的组成部分磷，则RNA合成受阻，蛋白质数量减少。水稻缺磷常引起蛋白氮减少，非蛋白氮增加，新的细胞和细胞核形成减少，影响细胞分裂，植株矮小，叶细长，叶片暗绿色，基部叶片为棕红色，水稻生长发育受到阻碍。而当水稻植株吸收磷素营养以后，形成各种含磷有机化合物，其时，叶片核酸磷和蛋白氮之间存在比例为128∶172，叶鞘中的比例为80∶129。由此可见，磷影响核酸形成，从而促进蛋白质合成和稻株生长，这种作用在水稻生长初期最为显著。如果增加磷肥，则可促进稻株体内蛋白质合成，也促进钾的吸收，对水稻分蘖及植株生长都有良好作用，使水稻抽穗早，抗病性提高，抗旱和抗高温能力增强。

（6）磷肥对水稻养分吸收的调控研究。磷是植物生长发育的必需营养元素之一，合理地施用磷肥是作物获得高产的重要措施之一。针对冷浸田水温泥温低，早稻生育前期土壤有效磷供给不足的情况，早稻施磷肥能显著提高单产，且采用有机无机磷肥配施的方式能有效提高土壤磷酸铝盐和磷酸钙盐含量，是改良冷浸田、提高早稻产量较适宜的施磷方式。

土壤对磷有较强的吸附作用，使得水稻土中磷的移动性较小，水稻对土壤中磷的利用率较低。相关研究表明，硅磷配施能促进水稻生长并提高水稻土中磷有效性，中磷（0.2克／千克）水平下增施硅肥可提高磷肥的有效性，减少土壤中磷的固定，但在高磷（0.4克／千克）高硅（0.5克／千克）水平下，可能会降低土壤磷的有效性和土壤中有效磷含量，并抑制水稻植株对水稻土中有效磷的吸收，降低其他形态磷向有效态磷的转换。在该试验条件下，中硅（0.25克／千克）水平的水稻产量随着磷肥水平的提高而增加，但高硅水平水稻干物质重和穗重却在高磷的水平下降低，中硅高磷水平下的水稻生长和产量提高幅度最大。

（7）水稻吸钾规律。不同类型水稻吸收利用钾能力不同。研究表明，早稻对钾吸收高峰期持续时间长，晚稻在分蘖期就吸收了占全生育期55%的钾素，稻谷中钾含量仍是晚稻较高，故晚稻钾素养分利用效率要高于早稻。此外，杂交稻种子含钾量最高，达0.340%；粳稻次之，达0.339%；籼稻再次，为0.288%；野生稻最低，只有0.178%。

钾吸收量高于氮，表明水稻需要较多钾素，但在水稻抽穗开花以前其对钾的吸收已基本完成。幼苗对钾素的吸收量不高，植株体内钾素含量在0.5%～1.5%不影响正常分蘖。钾的吸收高峰是在分蘖盛期至拔节期，此时，茎叶钾的含量保持在2%以上。孕穗期茎叶含钾量不足1.2%，颖花数会显著减少。出穗期至收获期茎叶中的钾不像氮、磷那样向籽粒集中，其含量维持在1.2%～2%。不同生育阶段水稻对钾吸收速率不同，阶段性较强。从分蘖到幼穗分化这一阶段对钾的吸收速率较高，抽穗期吸钾量达到峰值，而后吸钾量有所下降。表明在水肥条件较好的情况下，植株体内离子态钾数量较多，至生长后期，吸钾能力减弱，再加上雨淋和部分老叶枯叶中游离钾被淋洗，因而形成“山峰”式积累曲线。

（8）钾对水稻生长的作用。钾与氮、磷营养元素不同，钾不属于植物体内有机物组成成分，以离子状态（K＋）由根吸收进入植物体内，对渗透调节和水分关系以及酶的活化都具有特殊作用。钾在植物体内呈离子状态或被原生质吸附。有效钾在土壤中的含量一般少于200毫克／千克，但钾对水稻新陈代谢作用必不可缺。糖代谢、核酸形成及蛋白质的合成都需要钾，但钾对蛋白质的亲和力很低，所以为了保持最理想的酶活性，就需要高浓度的钾。钾肥充足使水稻体内各器官，尤其是茎秆和叶鞘的蔗糖、淀粉及纤维素等含量增加，而葡萄糖积累减少，葡萄糖由叶片运出增多。钾肥供应越充足，由叶片运出的葡萄糖越多，由葡萄糖合成蔗糖和淀粉也越多，水稻穗部合成的淀粉也越多。因此，钾在水稻孕穗期和抽穗期的作用越大，吸收量也比较多。

钾在蛋白质合成和代谢中具有重要作用。蛋白质合成依赖核酸，核酸对蛋白质合成起着决定性作用。钾则影响核苷酸和核酸的合成作用。因此，钾直接或间接地在蛋白质合成中起着重要作用，钾能提高植株含氮量，促进脯氨酸、核糖核酸和蛋白质的合成。缺钾时氨基酸含量虽高，蛋白质却很低，严重时会使植株体内腐胺等有害物质积累而使植株中毒。施用充足的钾肥，蛋白质合成多，可溶性氮减少。从钾与蛋白质在植物体内分布的一致性关系上看，凡是蛋白质含量丰富的部位（如生长点、幼叶等）钾的含量就多。

钾还影响水稻植株光合强度和叶面积，缺钾植株叶片总面积减少，光合作用强度显著下降，光合作用强度随施钾量增加而提高。同时钾还参与碳水化合物代谢，在淀粉合成、转化、运输、积累和储藏中起重要作用。钾能活化淀粉合成酶，使糖转化成高分子化合物，促进还原糖向二聚糖和多聚糖转化，促进大量蔗糖与淀粉转运至叶鞘，为穗和籽粒提供碳素营养。此外，钾素营养还对水稻有以下作用：钾能增强阳离子渗透性，调节保卫细胞膨压，控制气孔关闭，避免在干旱大风情况下植株蒸发大量水分，提高其抗旱能力；钾在促进淀粉和蛋白质形成的同时，也减少了可溶性糖和病原菌的营养来源，从而减弱病菌繁殖和传播，同时提高钾、氮的比例和促进对硅元素的吸收，提高抗病能力；钾能强化组织细胞，增加茎秆细胞壁厚度，促进维管束发育，使植株抗倒伏能力增强。钾肥在水稻体内起到运输其他养分和增强抗病的作用，因此像草炭洼地严重缺钾时，运输养分受阻，水稻就长不起来，而且容易得细菌性褐斑病和稻瘟病。

（9）钾肥对水稻养分吸收的调控研究。水稻对钾较为敏感，钾肥施用不足或土壤钾素缺乏会导致水稻产量明显下降，而施用过量钾肥又可能导致减产，造成经济效益下降。钾肥增产效果与土壤有效钾含量密切相关，一般来说，土壤有效钾含量越高，土壤供钾能力越强，水稻对当季肥料钾的依赖程度越小，施用钾肥当季增产效果不明显。如果土壤钾含量差异很大，则钾肥增产效果随土壤钾含量增高而呈降低趋势，如果土壤钾含量差异不大，则土壤钾含量就可能不是影响钾肥增产效果的最主要因素，其他诸如水稻品种、气候条件、生产力水平、土壤其他养分含量等因素都可能影响钾肥的增产效果。水稻钾素吸收限制因子主要是土壤溶液钾浓度，根系钾素吸收力常数和根长。钾肥基穗肥比例为5∶5时，水稻产量最高，综合品质也最佳。

2.水稻施肥量的确定　水稻产量与施肥量之间虽然存在一定关系，在一般稻田情况下，产量常随着施肥量增多而提高，但并不是施肥量越多，产量越高，而是有其适度的范围。这个适宜的施肥量，是因品种、土壤、气候和栽培条件而不相同的。按斯坦福公式确定总施氮量，氮肥施用量（千克／亩）＝（目标产量需氮量－土壤供氮量）／氮肥当季利用率。它的应用关键在于合理确定式中三个参数值。

水稻两段栽培技术是信阳市农业科学院宋世枝等人提出并建立的水稻高产稳产栽培技术体系，是根据水稻高产稳产生长发育规律，分别从群体构建、形态构建和机能构建三个方面进行栽培设计，按照水稻营养生长和生殖生长两个阶段进行定向培育的一种栽培方法。其技术路线是在营养生长阶段，通过减少分蘖期氮素用量，有效控制分蘖群体；在生殖生长阶段，通过肥、水和激素调控，促进颖花和功能叶发育，提高根系活力和叶片光合能力，建立高产形态，防止后期早衰。其基本方法是把群体构建、形态构建和机能构建作为高产栽培的首要目标，明确不同生育时期的数量、形态及生理机能目标和栽培任务，制定对应的栽培措施。即在营养生长阶段，根据最适群体需要确定施肥量，核心是降低氮素用量，控制无效分蘖；在生殖生长阶段通过氮素调控，建立高产形态，并通过中后期水、肥和生长调节剂等物质调控，增强生理机能，防止早衰。

分蘖是群体构建的基本任务，是实现高产穗数要求的基础。正常情况下，水稻早期分蘖大多能够成穗，称为有效分蘖；后期分蘖大多难以成穗，称为无效分蘖。试验研究表明，一季中籼稻区中等肥力田杂交籼稻、杂交粳稻和常规粳稻的群体构建氮素需要量分别为3.5～4千克、4.5～5千克、5.5～6千克。不同区域应根据最适群体调整氮素用量，把握水稻分蘖期秧苗叶色深浅适中，叶片氮素含量在3%左右，以不超过3.2%为宜。氮素过量，在有效分蘖期内会出现饱和效应，分蘖速度并不明显增加，而会出现水稻持续分蘖，导致群体过大，田间郁蔽，通风透光性差，营养消耗过多，病虫害加重，后期早衰，产量不高。

3.水稻各发育阶段对肥料三要素的吸收量　返青期至拔节期，水稻迅速吸收各种养分，可达到吸收总量的50%左右，自拔节期以后，各种养分的吸收速度则有所不同。拔节期至孕穗期，以氮素的吸收比例最大，占吸收总量的35.6%；钾次之，为26.7%；磷吸收最少，为11.6%。而孕穗至抽穗期的养分吸收情况则恰恰相反，以磷的吸收比例最大，占吸收总量的31.6%；钾次之，为10.8%；氮吸收最少，仅9.5%。抽穗以后，氮的吸收量很少，但磷、钾还会吸收相当数量，这表明水稻灌浆期间所需要的养分，特别是氮素，主要是在抽穗期以前吸收储藏在体内。

4.水稻的施肥要求　水稻施肥是一项地域性强、变性大、影响因素多的技术，同时也是一项要求严格、细致的技术工作。所以，施肥应根据当地的情况灵活掌握。目前，氮肥施用量多少是影响水稻高产、稳产的主要制约因素。

有研究表明，一般粳稻每亩施用纯氮5.3～9.3千克，产量随着施氮量的增加而增加。超过9.3千克时，由于氮肥量过多、无效分蘖增加、出穗推迟、秋后叶片含氮量高、光合物质转移量减少、成熟度下降、抗病性减弱等原因，致使产量下降。从每千克纯氮的稻谷增产量来看，每亩施纯氮从5.3千克增加到7.3千克时，每增施1千克纯氮可增加57.7千克稻谷。而每亩施纯氮从7.3千克增加到9.3千克时，每千克纯氮只增加3.1千克稻谷。虽然每亩施纯氮9.3千克时产量最高，但每千克纯氮获得的效益，仅是每亩施纯氮7.3千克效益的18.6%。

（1）返青分蘖期的肥料管理。水稻返青分蘖期是指从移栽到拔节孕穗之前的这段时期。返青分蘖期的长短因品种（组合）、播种期、栽插期的不同而有差异，一般单季粳稻品种为30～40天。返青分蘖期的栽培目标是培育足够强健的大分蘖，形成合理的叶面面积，积累一定数量的干物质，培植强大的根系群。栽培的技术关键是积极促进早发争多穗，培育壮蘖增大穗。

群体构建的目标是实现水稻最高产量的合理分蘖数量，在保证移栽基本苗的基础上，其关键是通过适量的氮素肥料（磷、钾肥按比例施入）实现对群体的有效调控，实现水稻有效分蘖期内群体达到预期目标，减少对水分调控的依赖。在有效分蘖期终止期，群体分蘖数量能够达到目标数量的最低氮素处理量即为最佳群体构建氮素需要量。水稻分蘖成穗率是衡量水稻群体好坏的核心指标，即成穗率是高产栽培追求的目标。提高水稻分蘖成穗率是优化群体质量的基本途径，通过控制最高分蘖数，使后期无效分蘖减少，茎蘖成穗率便可大幅度提高；或实行宽行窄株栽培，田间稻苗受光条件好，截获太阳光能量大，稻株生长健壮，分蘖成穗多；或通过早施、氮肥亦对增加低位分蘖数提高成穗率有一定的作用。总之，合理的群体结构是水稻高产的基础，通过建立合理的群体结构和科学的肥水运筹，提高群体质量，协调好群体与个体的矛盾，达到穗大粒多，从而达到水稻高产的目的。

传统施肥过程中，由于水稻前期肥料用量比重增加，导致水稻中后期群体过大，就会造成分蘖大量死亡，成穗率大幅度下降。因此，适当地降低前期肥料的比重，增加中后期的施氮比重，可以有效防止生育中期群体过大，改善群体通风透光的条件，促进群体个体成穗率显著提高。水稻分蘖期生长表现在两个方面，一是地上部长叶长分蘖，二是地下部长根，形成健壮的根系。由于大量营养器官的分化和增生，需要较多氮素营养的供给，在稻体内表现出以氮代谢为主的生育特点。水稻分蘖期又是根系形成的主要时期，也称增根期。稻株发根旺盛，吸收营养多，是促进早分蘖和培育健壮大蘖的关键。试验研究表明，根据不同基蘖肥用量处理水稻分蘖消长情况，两段栽培技术控制基蘖肥氮素用量，采用基肥一次施入，不施分蘖肥，氮、磷、钾合理搭配，整个生育期，氮、磷、钾配比为1∶0.5∶0.7，磷肥全部作基肥，能有效控制群体过度发育，减少无效分蘖，提高成穗率。

返青分蘖期良好的长势长相是：移栽后3～5天活棵，7～10天见分蘖，20～25天分蘖达到或超过预定穗数指标，叶色绿而不浓，挺而不披，植株矮壮。分蘖肥要早施，促进早期有效分蘖，是保证足穗、大穗的重要措施。土壤肥力高或基肥足的田，应减少基蘖肥用量。秧龄长的要多施，使营养生长能适当延长些，促进分蘖和长穗增粒。

另外，秧苗素质弱的情况下，因为缓苗慢，为促进分蘖，大量施用氮肥的习惯一直沿用到现在，并把分蘖肥看成是一成不变的固定技术。这样就会产生以下结果：一方面，极易引起无效分蘖率的提高、植株生育过分繁茂、叶片披垂重叠遮阴等后果，而且叶片含氮量过高，还会阻碍以氮代谢为主向以碳代谢为主的转移，有可能延长营养生长而推迟出穗期，这些都不利于增产。另一方面，大量施用分蘖肥后，由于分蘖多，不敢施用穗肥，导致因养分少致分蘖大量死亡、无效分蘖比率增加、出穗不齐、穗小等诸多问题，产量不高，不稳。因此在插秧后秧苗小，底肥的养分足以满足分蘖所需养分的情况下，没必要继续施用分蘖肥。是否施用分蘖肥与秧苗素质有关。在秧苗素质差、缓苗慢的情况下，根系少而小，吸收养分慢，分蘖自然就少，因而为了促进分蘖就要供给分蘖肥。据试验，在秧苗素质好的情况下，由于缓苗快、根系多，分蘖时并不依靠分蘖肥，利用底肥就可以满足分蘖所需的养分，则不需要追施分蘖肥。因此，应当减少或取消分蘖肥，而用补肥来调节。

（2）拔节长穗期的肥料管理。水稻两段栽培法中，形态构建的基本任务是塑造理想株型来实现水稻高产。拔节、长穗期是水稻植株的营养生长和生殖生长同时并进的时期，地上部茎叶迅速增大，最长叶片相继出生，全田叶面积也达到最高值，地下部根的生长量也达到最大。同时，幼穗迅速分化、生长，是壮秆大穗的关键时期。这一时期地上部干物质积累量占水稻一生总量的50%，因而也是水稻需肥量最多的时期。

拔节长穗期一般采用前稳、中攻施肥法，主张适量施用穗肥。如对前期生长不好，苗数不足，叶色变黄的田块，每亩可施7.5～10千克尿素作促花肥，以争取较多的有效穗数和增加每穗的粒数；反之，长势好的则不施，以免引起贪青晚熟和基部节间伸长而倒伏，或每亩增施钾肥、硅肥各5千克促进壮秆。穗肥施用的具体时间和用量应根据苗期而定，对于无效分蘖期叶色正常落黄，高峰苗为预期穗数1.2～1.3倍的达标群体，穗肥于倒4叶期和倒3叶期，分2次施用最佳；对于叶色落黄早、生长量小的群体可采取倒5叶期早施穗肥，并适当增加用量，并于倒4叶期或倒3叶期再用1次穗肥；对于无效分蘖叶色较深而不褪淡、茎蘖数超过预期穗数1.4倍的大群体，穗肥可推迟到倒3叶期1次施肥，但用量要适当减少。

（3）抽穗结实期的肥料管理。抽穗结实期经历抽穗、开花、乳熟、蜡熟、黄熟生育阶段，所经历的时间，一般粳稻50～55天。此期是决定实粒数和粒重的关键时期。栽培目标就是养根护叶，提高结实率和千粒重。

水稻抽穗结实期期间，谷粒中的碳水化合物积累储存所形成的产量，只有10%来自抽穗前储藏在茎秆里的养分，而90%的来自后期叶片的光合产物。也就是说，最后3片叶的功能对提高结实率和粒重起着决定性的作用。其中以剑叶的同化和供应能力最大，其次为倒2叶、倒3叶。叶片的功能与根系的活力密切相关，养根才能保叶。齐穗期巧施粒肥，粒肥能提高叶片含氮量，提高光合同化能力，延缓出穗后叶面积下降，延长叶片功能期和维持根系活力，从而增加出穗后的灌浆物质，减少秕粒，增加粒重。

根外追肥或喷施植物生长调节剂有利粳稻灌浆。水稻后期根系活力降低，吸收养分能力减弱，为能及时弥补根部吸收养分的不足，可进行根外追肥。如喷施磷酸二氢钾、尿素等，每亩用0.1千克尿素加0.15千克磷酸二氢钾，对水50千克，在下午扬花后喷施到叶面上。另外，也可喷施植物生长调节剂，提高灌浆速度。

5.机插秧的肥料管理　机插秧水稻的生育特点是：机插秧苗期密度大，幼苗生长比较整齐，但个体生长空间小，植株之间竞争激烈，苗体活力和抗逆性相对较弱。与常规手插相比，机插秧缓苗期相对较长，活棵返青期迟2～3天，栽后一周内基本无生长量。同时，机插水稻用种量多，活棵后分蘖发生较为集中且来势猛，够苗期早，高峰苗数多，茎蘖增长速度快。相对于常规手插秧，营养生长期明显缩短，植株矮，总叶片减少。

（1）施肥量。水稻所需的营养元素除施肥外，部分由土壤提供。同时，施用肥料的养分也不可能全部被当季水稻吸收。根据水稻两段栽培法，机插粳稻高产（650～700千克／亩）亩需施纯氮肥9～11千克、五氧化二磷4.5～5.5千克、氧化钾6.5～7.5千克。氮素基肥与穗肥的比例以5.5∶4.5为宜，前期施肥少，往往会造成最高总茎蘖数不足，不利于形成足穗。土壤肥力水平较高的施肥量可略减少；反之要适当增加施肥量。

（2）氮肥运筹。在施氮量同样的前提下，机插水稻基蘖肥与穗肥（氮肥）按5.5∶4.5比例施用的，产量显著增加、品质较优，同时利于水稻氮素高效利用，提高肥料利用率。生产实践也证明，基肥55%，穗肥增加到45%，是机插水稻高产优质的氮肥运筹模式。

（3）氮肥施用技术。

A.基肥。机插秧苗小，前期需肥量少，降低基肥所占比例，磷肥全作基肥，氮肥55%和钾肥65%作基肥。

B.分蘖肥。两段栽培技术认为基肥利用率最高，不主张施分蘖肥，而将分蘖所需要的肥料作基肥使用，如分蘖中期出现分蘖缓慢，可酌情追施少量氮肥。

C.穗肥。穗肥施入氮肥总量的45%，钾肥总量的35%。钾肥在倒4叶期一次施用。对缺肥的田块，群体小、叶色黄，预计可能穗数明显不足，穗肥则要早施并适当增加施肥量。对于中期群体过大，拔节期叶色迟迟不褪淡显黄的田块，穗肥要迟施轻施，可在倒3叶期因苗减量施用，或不可施用。

D.破口肥。不缺不施，有缺肥症状：缺氮，倒2、倒3叶叶尖褪淡，甚至开始发黄；缺磷，叶片发暗，叶缘带有紫意，则可结合防治病虫害（防治稻瘟病、稻曲病、稻纵卷叶螟和褐飞虱等）每亩喷施尿素0.15千克，磷酸二氢钾0.1千克。

6.抛秧的肥料管理　抛秧不伤根，无缓苗期，分蘖早，成穗率高，肥料利用率高，但群体较大，所需氮、磷、钾数量与一般的移栽稻相似。氮肥的运筹上宜有机肥与无机肥并用，在氮、磷、钾搭配协调的基础上，氮肥中基蘖肥与穗肥的比例一般以5∶5为宜。具体实施上，首先，根据目标产量的养分吸收量、土壤养分供应量及肥料利用率确定合理的总施肥量。其次，由于抛秧稻返青期短，分蘖早发快长，够苗早，高峰苗易偏高，成穗率低，后期易倒伏，所以应适当减少基、蘖肥，相应增加穗肥用量，一般中等地力基肥占50%，穗肥为50%。适当减少基肥用量，可利用抛秧的早发优势，减少群体无效分蘖，并依苗情早施促花肥，主攻壮秆大穗的形成。

7.直播稻的肥料管理　直播稻的主要生育特点是秧苗素质好、分蘖快、有效穗数多，但易发生草害和倒伏，分蘖成穗率低，生育后期易出现早衰现象。直播稻的需肥规律有其特殊性，针对直播稻生育特点和分蘖成穗规律，为有效利用强势分蘖，培育壮秆大穗，总施肥量应根据品种特性、播种量以及土壤肥力水平高低来确定。应采取施足基肥，早施分蘖肥，少施促花肥，重施保花肥的策略。氮肥的基蘖肥与穗肥的比例以（4.5～5）∶（5～5.5）为宜，分蘖肥不宜多施。穗肥采取轻促重保原则，促花肥和保花肥的比例以（3～4）∶（7～6）为宜。