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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
Effect of Side-deep Nitrogen Reduction Fertilization with Slow Release Fertilizer on Nitrogen Uptake & Utilization and Rice Yield & Quality
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(N0)处理，常规施肥处理（施氮量240 kg/hm2）为对照(CFM)，侧深施肥分别设置氮肥不减量(FM1)、减量7% (FM2)、减量14% (FM3)和减量21% (FM4) 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FM1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>FM1>FM2>FM3>FM4>N0，孕穗—成熟期表现为FM1、FM2>CFM>FM3>FM4>N0；侧深施肥下适度减氮对穗数影响不大，每穗粒数以FM1或FM2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FM1或FM2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FM2>FM1、FM3>CFM>FM4，氮肥生理利用率CFM最低，FM2或FM3最高，氮肥吸收利用效率均表现为FM2>FM1>FM3>CFM>FM4，稻谷生产力表现为FM4>FM3>FM2>FM1>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。
To explore the effects of side-deep nitrogen reduction of slow mixed fertilizer on nitrogen use efficiency, yield and quality of rice, two different maturity cultivars were treated with blank (N0) treatment and conventional fertilizer treatment (240 kg/hm2, CFM) as control, four treatments of no reduction of nitrogen fertilizer (FM1), 7% reduction of nitrogen fertilizer (FM2), 14% reduction of nitrogen fertilizer (FM3) and 21% reduction of nitrogen fertilizer (FM4) were set for side-deep fertilization. The study aims to provide theoretical and technical guidance for the application of large-area mechanical inserted slow mixing fertilizer. The results showed that different fertilization treatments affected dry matter accumulation at different growth stages of rice, the dry matter accumulation of CFM treatment was significantly higher than that of other treatments in the middle and early growth stages (tillering stage to jointing stage), and FM1 treatment was significantly higher than that of other treatments from booting stage to maturity stage. The nitrogen content of rice plants also varied according to different growth stages. The nitrogen content of rice plants at tillering to jointing stage was in the order of CFM > FM1 > FM2 > FM3 > FM4 > N0, and that at booting to maturity stage was in the order of FM1, FM2 > CFM > FM3 > FM4 > N0. Under deep-side fertilization, moderate-reduced nitrogen had little effect on panicle number, and the grain number per panicle was the most in FM1 or FM2. The seed setting rate of deep-side fertilization was higher than that of the control, the 1000 grain weight and grain yield was higher in FM1 or FM2, and there were differences among different varieties; compared with the control, the deep-side fertilization treatment increased the nitrogen use efficiency. The nitrogen agronomic utilization rate was FM2>FM1 or FM3>CFM>FM4, and the nitrogen physiological utilization rate of CFM was the lowest, FM2 or FM3 was the highest. The nitrogen absorption utilization rate was FM2>FM1>FM3>CFM>FM4, and the nitrogen partial productivity was FM4>FM3>FM2>FM1>CFM. The treatments of side-deep fertilization is beneficial to reduce chalkiness grain rate, chalkiness and alkali elimination value, increase head rice rate, amylose content, protein content, gel consistency and disintegration value, and moderate-reduced nitrogen can improve rice quality. In production, it is suggested to adopt the side-deep fertilization technology of slow mixed fertilizer with nitrogen reduction of 7%-14%, which is beneficial to achieve nitrogen reduction, cost saving and high quality and yield of rice.
水稻 / 缓混肥 / 测深施肥 / 氮素吸收利用效率 / 产量 / 品质 {{custom_keyword}} /
rice / slow release fertilizer / side-deep fertilization / nitrogen uptake and utilization / yield / quality {{custom_keyword}} /
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麻坤, 刁钢. 化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2018, 24:1113-1120.
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苑俊丽, 梁新强, 李亮, 等. 中国水稻产量和氮素吸收量对高效氮肥响应的整合分析[J]. 中国农业科学, 2014, 47(17):3414-3423.
【目的】运用整合分析方法（meta-analysis），首次在大尺度范围定量研究高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的影响，以评估高效氮肥施用的经济效益并为高效氮肥在中国推广使用提供科学依据。【方法】通过搜集整理国内外48篇文献的大田试验数据资料，建立水稻产量和氮素吸收量数据库，进而应用整合分析方法，比较分析高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的整体影响及高效氮肥的有利施用条件。【结果】与施用常规化肥相比，高效氮肥施用使中国水稻产量和氮素吸收量分别增加了7.5%（95%置信区间：6.7%—8.4%）和10.5%（95%置信区间：9.5%—11.4%）。分析其影响因素，发现在碱性土壤（pH≥7.5）施用高效氮肥使水稻产量和氮素吸收量分别提高了约10.5%和18.8%，其效果好于在酸性（pH≤6.5）和中性（pH 6.5—7.5）土壤上施用；包膜缓/控释氮肥较稳定性氮肥有效，尤其在氮素吸收量方面，硝化抑制剂与常规氮肥相比没有影响，而包膜缓/控释氮肥则使氮素吸收量提高17.9%；高效氮肥仅作为基肥一次性施入土壤使水稻产量和氮素吸收量较分次施入土壤分别提高了4.2%和7.5%，同时可以考虑将高效氮肥与常规肥料混合施用，既节省费用，又可以取得同样的增产效果；当施氮总量为120—180 kg•hm-2时，高效氮肥的增效作用最为明显，分别使水稻产量和氮素吸收量提高6.5%和12.1%；就地域分布而言，在中国北方施用高效氮肥可以取得更好的效果，使水稻产量和氮素吸收量较南方施用高效氮肥分别提高了3.4%和3.0%。【结论】在中国稻田中（尤其是碱性土壤）施用高效氮肥，尤其是包膜缓/控释氮肥（作为基肥一次性施入土壤），且控制施氮总量在120—180 kg•hm-2时，对提高水稻产量和氮素吸收量效果较好。在中国稻田中，硝化抑制剂，尤其是3,4-二甲基吡唑磷酸盐对提高水稻氮素吸收量效果不佳；高效氮肥在中国稻田中的施用受水稻种植方式（直播或移栽）以及高效氮肥施肥方式（仅施高效氮肥或者与常规肥料混合施用）的影响较小；在中国北方施用高效氮肥效果可能更佳。
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汪军, 王德建, 张刚. 太湖地区稻麦轮作体系下秸秆还田配施氮肥对水稻产量及经济效益的影响[J]. 中国生态农业学报, 2011, 19: 265-270.
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张洪程, 胡雅杰, 杨建昌, 等. 中国特色水稻栽培学发展与展望[J]. 中国农业科学, 2021, 54(7):1301-1321.
水稻是我国最重要口粮作物,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的作用。当前,我国水稻生产正面临由传统小规模生产向机械化、智能化、标准化和集约化的现代规模化生产方式转变,在此重要历史节点,回顾总结70年中国特色水稻栽培学发展历程与科技成就,对探索未来水稻栽培科技发展方向具有重要意义。70年来,我国水稻栽培科技界抓住水稻不同主产区大面积生产问题与关键技术瓶颈,深入开展水稻生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件、栽培措施等方面关系的研究,探索水稻生育调控、栽培优化决策和栽培管理等新途径与新方法,取得了一大批在生产上大面积应用的重要栽培技术和理论,形成了一批重大栽培科技成果。笔者着重从叶龄模式栽培理论及技术、群体质量及其调控、精确定量栽培、轻简化栽培、机械化栽培、超高产栽培、优质栽培、绿色栽培、逆境栽培和区域化栽培等十个方面阐述了改革开放以来中国水稻栽培取得的主要科技成就,并指出了未来中国水稻栽培创新发展的重要方向：一是加强水稻绿色优质丰产协调规律与广适性栽培技术研究;二是加强多元专用稻优质栽培研究;三是加强水稻超高产提质协同规律及实用栽培研究;四是加强直播稻、再生稻稳定丰产优质机械化栽培研究;五是加强水稻智能化、无人化栽培研究。
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顾俊荣, 董明辉, 赵步洪, 等. 不同水氮管理对水稻干物质积累和茎鞘物质运转及产量的影响[J]. 核农学报, 2016, 30(2):0347-0354.
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蒋鹏, 黄敏,
为探讨南方双季超级稻对氮、磷、钾养分的吸收积累及利用规律，于2008—2010年在湖南长沙和浏阳以超级早稻陆两优996、陵两优268和超级晚稻丰源优299、天优华占为材料进行大田定位试验，比较了“三定”栽培、免耕摆栽和传统栽培条件下双季超级稻不同生育期植株体内氮、磷、钾吸收积累特点及氮肥利用率。与传统栽培相比，“三定”栽培双季超级稻生长前期(分蘖中期)氮、磷、钾的吸收量较低，幼穗分化期差异甚小，而齐穗期(早季平均为10.71、2.23和11.82 g m<sup>-2</sup>，晚季平均为12.25、2.69和16.37 g m<sup>-2</sup>)和成熟期(早季平均为13.61、3.01和13.71 g m<sup>-2</sup>，晚季平均为17.16、3.31和18.31 g m<sup>-2</sup>)较高；氮肥的偏生产力(平均为53.40 kg kg<sup>-1</sup>)、吸收利用率(平均为55.98%)、农学利用率(平均为22.27 kg kg<sup>-1</sup>)较高，分别提高29.00%、88.92%和46.67%。免耕摆栽双季超级稻不同生育时期氮、磷、钾的吸收特点与“三定”栽培相似，但其氮肥的偏生产力、吸收利用率和农学利用率(平均为50.24 kg kg<sup>-1</sup>、52.75%、19.33 kg kg<sup>-1</sup>)分别比“三定”栽培降低6.29%、6.12%和15.19%。由此可见，双季超级稻生产采用“三定”栽培技术有利于提高氮肥利用率。
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钟雪梅, 黄铁平, 彭建伟, 等. 机插同步一次性精量施肥对双季稻养分累积及利用率的影响[J]. 中国水稻科学, 2019, 33:436-446.
【目的】 为保证水稻施肥的准确性,揭示水稻机插与同步一次性侧深减量施肥的养分利用特征,为机插双季稻的氮(N)肥高效利用提供依据。【方法】 在典型双季稻种植区,以测土配方施肥量为依据,结合精量施肥机,2017-2018年研究机插同步一次性精量施肥对双季稻养分吸收和利用的影响。【结果】 与常规施肥处理相比,机插同步一次性减N 10%~30%处理早稻N、P、K累积量分别提高7.9%~11.7%、9.4%~25.9%和2.0%~6.5%(2017),8.2%~15.0%、9.0%~12.1%和14.0%~18.1%(2018);晚稻分别提高-0.6%~5.7%、9.1%~14.4%和3.7%~19.6%(2017),6.1%~8.5%、9.4%~19.3%和18.7%~22.2%(2018);早稻N肥吸收利用率(NRE)、N肥农学利用率(NAE)、N肥偏生产力(NPFP)分别提高38.6%~92.7%、49.9%~103.6%和29.5%~71.7%(2017),35.4%~71.4%、46.0%~98.4%和20.7%~75.4%(2018);晚稻分别提高20.8%~43.1%、31.3%~64.2%和18.3%~48.5% (2017),26.8%~99.1%、60.0%~82.9%和26.6%~60.5%(2018)。其中,早晚稻以减N 20%~30%处理效果较好。水稻机插同步一次性精量施肥随着施N量的降低,双季稻NRE先增加后降低,NHI、NAE和NPFP呈上升趋势,而土壤碱解氮含量呈下降趋势。【结论】通过施肥技术和机插模式的集成与优化,能有效减少稻田N肥施入,利于N、P、K吸收积累,同步提高双季稻的产量和N肥利用效率。
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朱从桦, 张玉屏, 向镜, 等. 侧深施氮对机插水稻产量形成及氮素利用的影响[J]. 中国农业科学, 2019, 52:4228-4239.
【目的】水稻机插同步侧深施肥是一项新兴的技术,正在迅速发展。深入探究不同类型氮肥机械侧深施用对机插水稻产量及氮素利用效率的影响,有利于提高水稻机械化种植水平,为机插水稻节本增效提供理论依据。【方法】2017年和2018年开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,设置5种施氮处理,即不施氮肥（N0）、尿素撒施（CUB）、尿素机械侧深施（CUM）、控释尿素撒施（CRUB）和控释尿素机械侧深施（CRUM）,测定水稻物质生产特性、氮素积累分配、氮素利用效率、产量及产量构成因素。【结果】2年各施氮处理对水稻产量形成、氮素利用的影响基本一致。与尿素相比,控释尿素可以显著提高水稻干物质积累量、氮素积累量、氮肥利用率以及稻谷产量;2017年成熟期干物质积累量和氮素积累量、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥农学效率（NAE）和稻谷产量分别增加3.22%、17.50%、46.00%、17.79%和3.72%,2018年相应增幅分别为8.77%、13.27%、32.07%、12.74%和3.32%。与人工撒施相比,机械侧深施可以显著提高氮肥利用率,2017年NRE和NAE分别增加17.91%—43.14%和19.61%—37.39%;2018年NRE和NAE分别增加53.80%—54.10%和21.11%—35.11%。与人工撒施相比,机械侧深施肥处理的产量分别增加4.46%—6.95%（2017年）、5.55%—8.11%（2018年）;增产的主要原因是其具有更多有效穗数和颖花总量。齐穗至成熟期,CRUM处理茎叶鞘氮素积累量和茎叶氮素表观转移量（TNT）均显著高于其他施氮处理。此外,在穗分化期和齐穗期,相比其他施氮处理,CRUM处理的氮素积累量、SPAD值、干物质积累量均显著增加。【结论】控释尿素机械侧深施（CRUM）是一种能提高机插水稻产量和氮素利用的有效施肥方法。
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黄恒, 姜恒鑫, 刘光明, 等. 侧深施氮对水稻产量及氮素吸收利用的影响[J]. 作物学报, 2021, 47(11):2232-2249.
水稻机插侧深施肥是一种高效、优质、安全的栽培技术。深入研究侧深施肥条件下不同施肥方式对水稻产量及氮素利用效率的影响, 有利于完善水稻侧深施肥技术体系。本研究以江苏优质食味水稻代表性品种南粳9108和南粳5718为材料, 设置4种不同的侧深施施肥方式, 分别为: 100%基肥侧深施FM1 (fertilization method 1)、70%基肥侧深施+30%分蘖肥FM2 (fertilization method 2)、70%基肥侧深施+30%穗肥FM3 (fertilization method 3)、35%基肥侧深施+35%分蘖肥+30%穗肥FM4 (fertilization method 4), 并设置常规施肥对照CFM (conventional fertilization method)和不施氮处理0N (no nitrogen)。研究了不同施肥方式 (处理)对水稻产量及构成因素、茎蘖动态、叶面积指数、光合势、干物质积累、群体生长率、氮素利用效率等方面的影响。结果表明, 与其他处理相比, FM3和FM4在稳定穗数的基础上, 显著提高了群体颖花量和千粒重, 经济产量最高。FM3生育中、后期的叶面积指数和干物质积累量尤其是抽穗至成熟期的干物质积累显著高于其他处理, 拔节后的氮素积累量和全生育期总吸氮量、氮素农学利用率、氮素生理利用率、氮素吸收利用率、和氮素偏生产力也均显著高于其他处理。同时, FM3比CFM及FM4减少施肥次数1~2次, 节省了用工及成本, 利于规模化生产, 是一种兼具高产、轻简与高效的水稻施肥方式。
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杨胜玲, 黄兴成, 李渝, 等. 长期有机无机肥配施对水稻生长、干物质积累及产量的影响[J]. 浙江农业学报, 2022, 34(9):1815-1825.
明确不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响,为水稻的养分综合管理措施提供参考。依托25 a长期定位试验,通过大田试验方法,设置不施肥对照(CK),常规化肥(NPK)、25%有机肥替代化肥(1/4M+3/4NP)、50%有机肥替代化肥(1/2M+1/2NP)、100%有机肥替代化肥(M)和有机无机肥配施(MNPK)6个试验处理,探究不同施肥处理对水稻生长、干物质积累、转运及产量的影响。结果表明,水稻地上部干物质积累量成熟期大小顺序表现为MNPK>1/4M+3/4NP>1/2M+1/2NP>NPK>M>CK,MNPK、1/4M+3/4NP处理分别较NPK处理籽粒增产12.42%、2.04%。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,各处理花后干物质积累量对籽粒贡献率为50.17%~65.40%,其中,施用有机肥各处理显著高于CK和NPK处理。水稻成熟期,施用有机肥的各处理籽粒的比例均较CK和NPK处理高。有机无机肥配施各处理比CK或NPK处理显著促进水稻分蘖、提高叶片叶绿素相对含量(SPAD)值及叶面积指数,同时也显著优化水稻各产量构成因子,增加水稻产量。水稻各农艺性状与有效穗数呈显著或极显著正相关,与千粒重和穗粒数均呈正相关关系。长期施用有机肥条件下,25%的有机肥替代化肥促进水稻生长发育,提高干物质积累、转运,是黄壤性水稻土地区实现水稻增产的最佳施肥措施。
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朱从桦, 李旭毅, 陈惠哲, 等. 侧深施氮对机械直播水稻产量及氮素利用的影响[J]. 核农学报, 2020, 34(9):2051-2058.
为探究侧深施肥对川西平原区机械直播水稻产量形成和氮素利用的影响,本研究以常规籼稻黄华占为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,研究不施氮肥(N0)、尿素2次撒施(TF)、尿素1次撒施(UB)、尿素侧深施(UM)、尿素和缓释尿素混合侧深施(SRUM)对机械直播水稻干物质积累,氮素积累、转运、分配,产量形成及氮素利用的影响。结果表明,直播水稻干物质积累、氮素吸收总量、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和产量均表现为SRUM>UM>TF>UB>N0。SRUM和UM茎叶氮素表观转移量、茎叶转移的氮对籽粒氮的贡献率均显著高于其他处理。SRUM茎叶干物质转运量显著高于UB和UM,增幅分别为28.97%和4.17%。SRUM和UM有效穗数显著高于其他处理,处理间差异达显著水平(P<0.05),产量分别较UB增长8.00%和12.95%。与TF相比,UM、SRUM氮肥吸收利用率分别提高11.35%、46.94%,氮肥农学利用率分别提高7.22%、25.88%。相比其他施氮处理,SRUM能够显著提高直播水稻的有效穗数、干物质积累量、氮素吸收总量、茎叶氮素表观转移量和茎叶干物质转运量,同步提高产量和氮肥利用率。可见,SRUM既能减少机械直播水稻的施肥次数,又能增产增效,值得大面积推广应用。本研究为川西平原直播稻的轻简化生产提供了参考。
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伍杂日曲, 郭长春, 李飞杰, 等. 减氮和机械侧深施肥对机插杂交稻产量及氮素吸收利用的影响[J]. 核农学报, 2022, 36(5):1034-1041.
为探究侧深减量施缓释肥对水稻生长、氮素利用及土壤肥力等的影响,本研究以两系杂交稻品种晶两优534和三系杂交稻品种宜香优2115为供试材料,通过设置R<sub>150</sub>(一次性机械侧深施缓释肥150 kg·hm<sup>-2</sup>)、R<sub>120</sub>(一次性机械侧深减氮20%施缓释肥120 kg·hm<sup>-2</sup>)、R<sub>96</sub>N<sub>24 </sub>(基肥侧深施缓释肥96 kg·hm<sup>-2</sup>, 穗肥撒施尿素24 kg·hm<sup>-2</sup>)、N<sub>150</sub>(基肥人工撒施尿素90 kg·hm<sup>-2</sup>,穗肥撒施尿素60 kg·hm<sup>-2</sup>)、N<sub>0</sub>(不施氮肥)5种不同的氮肥施用处理,分析机械侧深减氮施肥对机插稻产量形成和氮素吸收利用效率的影响。结果表明,与常规施肥相比,侧深施用缓释肥显著提高了机插稻分蘖数、氮素积累量、氮肥利用率和土壤肥力,对机插稻产量和氮素利用存在显著影响。侧深施缓释肥显著提高了机插稻的有效穗数和每穗粒数,两品种均以一次性机械侧深施用常规施氮量缓释肥处理(R<sub>150</sub>)的产量最高,比2次人工撒施常规尿素处理(N<sub>150</sub>)平均增产13.05%。采用机械侧深施肥,减氮20%的“基缓追速”处理(R<sub>96</sub>N<sub>24</sub>)产量均高于与人工撒施常规施氮量处理(N<sub>150</sub>)。R<sub>96</sub>N<sub>24</sub>的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和产量均高于N<sub>150</sub>。综上所述,与人工撒施常规尿素相比,采用机械侧深施基肥能保证水稻整个生育期对氮素的需求,显著提高机插稻氮素利用率;缓释肥减量20%侧深施可保持土壤肥力和产量不减,达到减氮稳产的目的。本研究结果为机插稻优质绿色高效生产提供了理论依据和实践指导。
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蒋伟勤, 马中涛, 胡群, 等. 缓控释氮肥对水稻生长发育及氮素利用的影响[J]. 江苏农业学报, 2020, 36(3):777-784.
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丁艳锋, 赵长华, 王强盛. 穗肥施用时期对水稻氮素利用及产量的影响[J]. 南京农业大学学报, 2003, 26(4):5-8.
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彭术, 王华, 张文钊, 等. 长期氮肥减量深施对双季稻产量和土壤肥力的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(6):999-1007.
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怀燕, 陈照明, 张耿苗, 等. 水稻侧深施肥技术的氮肥减施效应[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2020, 46(2):217-224.
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莫钊文, 潘圣刚, 王在满, 等. 机械同步深施肥对水稻品质和养分吸收利用的影响[J]. 华中农业大学学报, 2013, 32(5):34-39.
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赵红玉, 徐寿军, 杨成林, 等. 侧深施肥技术对寒地水稻生长及产量形成的影响[J]. 内蒙古民族大学学报(自然科学版), 2017, 32(4):347-352.
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姜恒鑫, 黄恒, 汪源, 等. 减量侧深施肥对里下河地区单季粳稻产量和品质的影响[J]. 中国稻米, 2022, 28(4):84-89.
以优质食味粳稻南粳9108和南粳5718为材料,以常规施肥为对照（CK,施氮量300 kg/hm<sup>2</sup>、基蘖氮肥与穗氮肥比7∶3）,分别设计6个侧深施肥处理[基蘖氮肥为常规施肥处理的100%（T1）、90%（T2）、85%（T3）、80%（T4）、75%（T5）及70%（T6）,穗氮肥量同CK],探讨侧深施肥对里下河地区单季粳稻产量和品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理显著提高水稻产量,2个品种产量分别提高了9.49%和8.23%,经济效益显著增加,同时改善了稻米的加工品质和营养品质,但未改善稻米的食味品质;T3处理2个品种产量与CK相比无显著差异,但提高了稻米的加工品质、外观品质和食味品质,是一种优质稳产的施肥方式。
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