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Impact of Reduced and Simplified Side Deep Fertilization on Rice Biomass Production and Quality
TANGJianpeng, CHENJingdu, LIUShaogui, HONGYe, ZHANGYan, XINHaibin, LUPeiling, ZHANGMingwei
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (2) : 16-24.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Impact of Reduced and Simplified Side Deep Fertilization on Rice Biomass Production and Quality
To investigate the effects of side-deep fertilization on rice biomass production, yield formation, and grain quality, in this experiment, no nitrogen fertilizer (0N) was set as the blank control, and the split application of 300 kg/hm2 conventional fertilizer was set as the conventional control (CK). Two main plots were established: side-deep application of slow-release blended fertilizer and side-deep application of conventional compound fertilizer. Within these main plots, three nitrogen application gradients (240, 270 and 300 kg/hm2) were set as subplots. Additionally, two modes with a 10% nitrogen reduction were included: a one-time side-deep application of slow-release blended fertilizer (ODS18), and a one-base-one-topdressing side-deep application of conventional fertilizer (DSC18), resulting in a total of eight treatments. The results showed that compared with the control, side-deep fertilization did not reduce the number of tillers even when nitrogen application was reduced by 10%-20%; instead, it promoted tillering, with tiller numbers increased by 4.5% to 56.5% and effective panicles increased by 7.5% to 22.1%. Under side-deep fertilization, plant height increased across all nitrogen application levels, and the leaf area index significantly improved, favoring early-stage rice growth. It also significantly enhanced the photosynthetic potential, agronomic nitrogen use efficiency, and partial factor productivity of nitrogen fertilizer, with side-deep application of slow-release blended fertilizer outperforming side-deep application of conventional compound fertilizer. The highest photosynthetic potential and nitrogen use efficiency were achieved with slow-release blended fertilizer at a nitrogen application rate of 270 kg/hm2. Under reduced nitrogen application and fewer fertilization events, side-deep fertilization effectively increased the number of effective panicles without reducing the seed-setting rate or 1000-grain weight, which were the main reasons for the yield increase. The yield of side-deep application of slow-release blended fertilizer with a 20% nitrogen reduction was close to that of the control, while a 10% nitrogen reduction increased yield by 14.5%, demonstrating significant potential for yield enhancement and efficiency improvement. The effects of side-deep fertilization on rice quality were complex, which could increase protein content but had minimal impact on processing and appearance quality. The head rice rate under side-deep application of compound fertilizer was higher than that of the control, and one-time deep side application of slow-release blended fertilizer significantly improved the head rice rate and reduced amylose content. In summary, side deep fertilization is an efficient fertilization method, which can stabilize or even increase the yield under the condition of reducing the amount of nitrogen fertilizer by 10% -20% and reducing the number of fertilization times by 2-3 times. In particular, the treatment of side deep application of slow-release blended fertilizer with 20% nitrogen reduction can stabilize the processing quality and appearance quality without reducing the yield, and has the value of large-scale promotion.
side-deep fertilization / reduced and simplified / biomass production / yield / quality
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有机肥与化肥配施是农业生产中稳产增产、减少化肥施用和保护环境的重要生产模式。为探索有机肥替代化肥氮的合理比例，采用田间小区试验，设置6个有机肥替代化肥氮的比例梯度（0%、10%、20%、30%、40%和50%），分析了有机肥替代化肥氮的比例差异对水稻产量、氮素利用率和氮流失风险的影响。结果表明：与常规化肥处理比较，20%的替代比对早稻的有效穗数显著增加了5.8%，对晚稻的产量构成因素（穗长增加16.1%、有效穗数增加7.4%、实粒数增加11.8%、千粒重增加11.1%、结实率增加4.5%）均有显著的增加效果，且早、晚稻分别显著增产13.9%和18.6%，氮肥吸收利用率分别显著增加4.7%和4.9%。替代比例与早、晚稻产量的拟合方程得出产量最佳的替代比均为21%。有机肥氮配施比例越大，田面水氮浓度越低，减少了氮素径流损失风险。因此，有机肥替代化肥氮的比例20%时，既可以提高水稻增产潜力，又能降低稻田氮素流失风险和适当减少稻田化学氮肥施用量，值得推广应用。
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邢晓鸣, 李小春, 丁艳锋, 等. 缓控释肥组配对机插常规粳稻群体物质生产和产量的影响[J]. 中国农业科学, 2015, 48(24):4892-4902.
【目的】研究不同缓控释肥及施肥方式对机插常规粳稻群体光合物质生产和产量的影响。【方法】 2013—2014年在江苏省丹阳市延陵镇南京农业大学水稻试验基地进行，以当地常规粳稻武运粳24号进行机插种植，试验设置3种缓控释肥（掺混肥、4个月树脂尿素、硫包衣尿素）以及一次性施肥和一基一蘖两种施肥方式，共7个处理，分别为掺混肥的一次性基肥施用（B-BSRB）、4个月树脂尿素的一次性基肥施用（B-PCU）、硫包衣尿素的一次性基肥施用（B-SCU）、掺混肥的一基一蘖施用（BT-BSRB）、4个月树脂尿素的一基一蘖施用（BT-PCU）、硫包衣尿素的一基一蘖施用（BT-SCU）和当地高产施肥方式（CK）为对照，各处理的施氮量一致，磷钾肥用量均相同。【结果】水稻产量表现为掺混肥＞4个月树脂尿素＞硫包衣尿素，2年结果一致；一基一蘖施肥方式＞一次性施肥，掺混肥一基一蘖处理产量最高，2年产量分别为11.6 t·hm<sup>-2</sup>和10.1 t·hm<sup>-2</sup>，较常规高产施肥（CK）处理2年产量分别提高9.4%、12.2%。群体干物质重、叶面积指数、光合势均表现为掺混肥＞硫包衣尿素＞4个月树脂尿素；群体干物质重、叶面积指数和光合势均表现为一基一蘖施肥方式＞一次性施肥，2年结果一致。干物质积累量、群体生长率在拔节期表现为掺混肥＞硫包衣尿素＞4个月树脂尿素，但是在成熟期表现为掺混肥＞4个月树脂尿素＞硫包衣尿素，一基一蘖施肥方式＞一次性施肥。【结论】掺混肥在提高水稻群体干物质、叶面积指数、光合势及产量上优于4个月树脂包衣尿素和硫包衣尿素，一基一蘖施肥方式优于一次性施肥处理。与当地常规高产施肥相比，组配的掺混肥配合分蘖期速效氮肥的施用可以显著提高水稻群体的光合物质生产和产量。
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阚建鸾, 石吕, 韩笑, 等. 减氮和侧深基施缓混肥对‘南粳5055’产量、品质及氮素吸收利用的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(2):91-96.
旨在探讨减氮和侧深基施缓混肥对水稻产量、品质和氮素吸收利用的影响，本研究以当地主推粳稻‘南粳5055’为材料，设置不施氮肥(0N)、当地常规施肥(CK)、一次性侧深基施缓混肥(S<sub>1</sub>)、侧深基施缓混肥+追施速效氮肥(S<sub>2</sub>) 4个处理，分别在如皋市东陈镇和白蒲镇两地的水稻田开展试验。两地的试验结果均表明：与CK相比，在减氮25%情况下，S<sub>1</sub>和S<sub>2</sub>均明显改善了稻米的外观品质和蒸煮食味品质，但两者的水稻产量和总吸氮量均有所降低，平均分别减少了5.12%、1.27%和9.53%、2.77%。其中S<sub>1</sub>明显减产主要由于每穗粒数的显著降低，而S<sub>2</sub>则与CK无显著差异。另外，S<sub>2</sub>也较CK显著提高了氮肥的吸收利用率、农学效率和偏生产力。表明在氮肥大幅减少的情况下，采用侧深基施缓混肥+追施速效氮肥更有利于实现水稻的绿色优质高效生产。
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李亚娟, 董明辉, 江贻, 等. 缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(36):14-21.
为了解缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥利用效率及产量品质的影响，以2个不同熟期类型的水稻为材料，设置空白(N<sub>0</sub>)处理，常规施肥处理（施氮量240 kg/hm<sup>2</sup>）为对照(CFM)，侧深施肥分别设置氮肥不减量(FM<sub>1</sub>)、减量7% (FM<sub>2</sub>)、减量14% (FM<sub>3</sub>)和减量21% (FM<sub>4</sub>) 4个处理，研究旨在为大面积机插缓混肥使用提供理论和技术指导。结果表明：不同施肥方式影响不同生育阶段水稻干物质积累，生育中前期（拔节—抽穗期），常规施氮量处理(CFM)干物质积累量显著高于其他处理，孕穗后直至成熟期侧深施肥处理FM<sub>1</sub>显著高于其他处理；水稻植株氮含量亦因不同生育阶段而已，分蘖—拔节期植株氮含量均表现为CFM>FM<sub>1</sub>>FM<sub>2</sub>>FM<sub>3</sub>>FM<sub>4</sub>>N<sub>0</sub>，孕穗—成熟期表现为FM<sub>1</sub>、FM<sub>2</sub>>CFM>FM<sub>3</sub>>FM<sub>4</sub>>N<sub>0</sub>；侧深施肥下适度减氮对穗数影响不大，每穗粒数以FM<sub>1</sub>或FM<sub>2</sub>最多，侧深施肥处理的结实率高于对照，千粒重和籽粒产量表现为FM<sub>1</sub>或FM<sub>2</sub>较高，不同类型品种间存在差异；与对照相比，侧深施肥处理提高水稻吸氮量，氮肥农学利用率表现为FM<sub>2</sub>>FM<sub>1</sub>、FM<sub>3</sub>>CFM>FM<sub>4</sub>，氮肥生理利用率CFM最低，FM<sub>2</sub>或FM<sub>3</sub>最高，氮肥吸收利用效率均表现为FM<sub>2</sub>>FM<sub>1</sub>>FM<sub>3</sub>>CFM>FM<sub>4</sub>，稻谷生产力表现为FM<sub>4</sub>>FM<sub>3</sub>>FM<sub>2</sub>>FM<sub>1</sub>>CFM。侧深施肥处理有利于降低垩白粒率、垩白度和消碱值，增加整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、胶稠度和崩解值，适量减施氮肥可以调优米质。生产上建议采用减氮7%~14%的缓混肥侧深施肥技术有利于实现减氮节本和优质丰产。
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刘晓霞, 潘贤, 张欢, 等. 施肥方式及化肥用量对水稻产量和氮肥利用效率的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(34):1-4.
为探索侧深施肥条件下化肥的减量空间,以单季稻为试验材料,采用田间肥效试验比较分析侧深施肥和常规浅施2种施肥方式下化肥用量对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,等氮量条件下,侧深施肥技术水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率均显著高于常规浅施,其中常量侧深施肥水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率分别较常规浅施高11.46%、10.18%和34.77%,减量侧深施肥水稻产量、有效穗数和氮肥利用效率分别较减量浅施高14.63%、14.79%和39.73%。常规浅施条件下,氮肥用量降低20%造成水稻显著减产,但应用侧深施肥技术氮肥用量减少20%并未影响产量。综上,侧深施肥技术是提高水稻产量和氮肥利用效率的有效措施,应用侧深施肥技术可在保证产量稳定的基础上酌情减少化肥用量。
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在砂土和黏土两种土壤类型上，研究了施氮量对田面水NH4+N浓度、氨挥发损失量、水稻产量、氮肥利用效率和土壤剖面氮素含量的影响。施氮后田面水NH4+N浓度和氨挥发量都随着施氮量的增加而增加，且在施氮后1~3 d达到峰值，黏土要低于砂土；氨挥发损失量为分蘖肥时期＞倒4叶穗肥期＞基肥时期＞倒2叶穗肥期；黏土上稻季氨挥发总损失量为10.49~87.06 kg/hm2，占施氮量的10.92％~21.76％；砂土上稻季氨挥发总损失量为11.32~102.43 kg/hm2，占施氮量的11.32％~25.61％；施氮后氨挥发峰值和田面水铵态氮峰值同步出现，以分蘖肥时期最大，两者比值范围为23.76％~3365％；随着施氮量的增加，水稻产量增加，氮素积累量也增加，而氮肥利用效率降低；黏土上的水稻产量和氮素积累量要略高于砂土上的；土壤氮素含量在土壤深度40~50 cm处最低，相应各层土壤氮素含量随着施氮量的增加而提高，黏土要高于砂土。从氨挥发损失的角度来看，当施氮量超过250 kg/hm2时，氨挥发损失总量将跃增; 而从水稻获得高产的角度来看，施氮量应为300 kg/hm2左右，因此，试验条件下水稻高产且环境安全的适宜施氮量为250~300 kg/hm2。
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谢成林, 唐建鹏, 姚义, 等. 栽培措施对稻米品质影响的研究进展[J]. 中国稻米, 2017, 23(6):13-18,22.
随着生活水平的提高，稻米品质愈发受到人们的关注。本文概述了本世纪以来，我国农业科技工作者在栽培措施对稻米品质影响方面的一些研究成果，并从播期、密度、种植方式、肥料运筹、水分管理和种养模式等方面总结了优质稻米生产技术，供生产者参考。
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