孙永健，郑洪帧，杨志远，王海月，张绍文，马 均



机械旱直播方式对水稻氮磷钾吸收转运及分配的影响

孙永健，郑洪帧，杨志远，王海月，张绍文，马 均※

（四川农业大学水稻研究所/农业部西南作物生理、生态与耕作重点实验室，成都 611130）

为了明确机械旱直播模式下水稻主要生育时期氮、磷、钾素吸收利用特征，以杂交籼稻（F优498）和常规粳稻（徐稻4号）为试材，通过免耕机械旱直播（B1）、“调墒、两旋”机械旱直播（B2）2种机械旱直播处理，并以人工撒播（B3）处理为对照，研究其对直播稻养分吸收、转运、分配及产量的影响，并探讨不同生育阶段养分累积及转运间的相互关系。结果表明，品种及直播方式对水稻主要生育时期氮素和钾素的累积、转运、分配及最终产量均存在显著的调控作用；且直播处理下各生育阶段氮、磷、钾养分间吸收与转运存在显著的协同效应，对促进抽穗至成熟期各养分向籽粒的转运和提高产量影响显著；但直播处理下水稻对磷素的吸收和转运与氮、钾素间的协同性降低。不同直播处理下，F优498在产量及各生育时期养分吸收、转运各指标整体上均显著高于徐稻4号。与B3相比，同一品种下机械旱直播各处理均能不同程度地提高主要生育时期养分的累积，促进抽穗至成熟叶片和茎鞘中养分转运，尤其能显著提高杂交稻抽穗至成熟叶片氮素、钾素转运率，进而显著促进抽穗至成熟氮素、钾素转运贡献率，提升籽粒中氮素、钾素所占稻株氮素及钾素累积总量的比例，发挥出氮素和钾素协同吸收与利用的耦合效应，是机械旱直播水稻高产的重要原因。不同机械旱直播处理下，B2比B1处理能进一步不同程度地提高机械旱直播水稻抽穗至成熟期养分的累积，促进叶片和茎鞘养分的转运，利于抽穗至成熟茎鞘中钾素的累积，最终促进了产量的提高，为最佳的机械旱直播方式。

养分；吸收；氮肥；水稻；机直播；转运及分配

0 引 言

目前中国正处于从传统农业向现代农业快速转变的关键阶段。相对于机耕、机化环节，水稻机械化种植环节最为薄弱，为了提升机械化种植水平，国家加大了对机插稻的扶持力度，虽然与传统育秧移栽对比，机插技术优势显著，但机插稻育秧及管理工序繁琐，集中运秧和插秧劳动强度大，育秧环节的综合成本仍居高不下[1]。同时，随着经济发展和城市建设规模化扩大，越来越多的农村劳动力涌入城市，土地流转、规模化生产将成为中国今后一段时期农业生产的趋势。而在规模化生产中，水稻机械旱直播作为一种最轻简的种植方式，省去了育 秧、起秧、运秧和插秧等各个生产环节，显著提高了生产效益，是水稻规模化生产、提高机械化种植水平的另一有效途径[2-4]。但中国各水稻主产区域适宜机械化直播的品种、农机农艺深度融合的高产高效栽培关键技术，以及机械旱直播水稻优质高产栽培理论等方面的研究尚比较薄弱[3-4]。氮、磷、钾是水稻生长发育过程中必不可少的三大营养元素，它的丰缺程度直接影响水稻的生化代谢、生理特性、养分间的协同吸收利用及最终产量的形成[5-6]。为此，众多研究学者开展了品种间的氮、磷、钾养分吸收的基因性差异比较[6-7]，水肥耦合优化管 理[5,8]，种植方式养分吸收分配特征[9-10]，以及环境区域化水稻养分吸收与利用规律[11-12]等方面的研究。以往的研究主要针对常规手栽[8-9, 11]、机插稻作方式[10,13]，而针对人工直播、机直播的养分吸收利用的研究主要集中于氮素吸收与利用方面[12-14]，且多局限于直播稻产量、分蘖特性[15-17]及简单栽培技术集成[3-4, 18-19]，尤其是缺乏在不同直播方式下，对不同水稻品种主要生育阶段养分的累积、转运与利用关系的深入研究；且机械旱直播方式下能否进一步提高水稻产量与氮、磷、钾各养分吸收间的协同性也鲜见报道。本研究在长江中上游（西部）稻麦两熟耕作制度下，选用杂交籼稻和常规粳稻适宜直播的2个代表性品种为试材，设置3种直播栽培方式，研究不同直播方式下水稻主要生育时期养分累积特点，以及直播稻抽穗至成熟不同营养器官氮、磷、钾素转运及分配规律，并探讨不同直播方式下主要生育阶段水稻养分累积及抽穗至成熟各养分间转运的关系，为机械旱直播稻高产高效栽培提供理论基础和技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤、作物及直播机

试验于2011和2012年在四川农业大学水稻研究所研究基地（30°70′N，103°83′E；海拔530.5 m）进行，研究区域地属亚热带湿润季风气候，水稻生长季4—9月平均气温22.7℃，降雨量564.2 mm，日照时数578.7 h，相对湿度80%（数据由四川省气象局提供）。耕层土壤质地为沙质壤土，土壤容重1.28 g/cm3，有效氮97.6 mg/kg，速效磷30.9 mg/kg，速效钾90.4 mg/kg，有机质1.91%，pH值6.44，耕层（0～20 cm）土壤含水率为10.34%，田间持水量质量分数25.64%。

供试水稻品种为中迟熟杂交籼稻F优498（生育期143 d）、中熟粳型常规稻徐稻4号（生育期为145 d）2个品种，分别由四川农业大学水稻研究所和扬州大学农学院提供。

试验引进南京农业大学改良的6行条播机械旱直播机[2]，并对直播一体机的镇压部件进行再改良。该机械旱直播机，通过SNH504拖拉机（上海纽荷兰拖拉机）传动轴带动旋耕部件工作，并通过播种机地轮，牵引链条传动，同时带动排肥器、排种器转动，分层施肥、播种，并在播种机后附带覆土镇压滚轴，达到前部浅旋耕，中部施肥、排种，后部覆土镇压一体化。

1.2 试验设计及过程

采取裂区设计，品种为主区；直播方式为裂区，设3种直播处理：1）免耕机械旱直播（B1），利用前茬作物收获后平整的田面和厢沟条件，直接进行机械旱直播；2） “调墒、两旋”机械旱直播（B2），利用1GQN-180型旋耕机（本试验配套动力为SNH504拖拉机）整地、根据土壤含水量保墒或翻耕散墒（调整土壤墒情为田间持水量45%～50%）、耕深15～18 cm，并再次旋耕平整田地，使田面耕整后高低差不超过3.0 cm，随后用机械旱直播；3）人工撒播（B3），在旱直播机进行旋耕、施肥后，人工撒播。旱直播机旋耕深度10.0～11.0 cm，播种深度为2.0 cm，行距为28.0 cm，播厢宽1.50 m，施肥深度4.0～4.5 cm，覆土深度0.7～1.0 cm，并镇压紧实。

各直播方式下，F优498播种量30.0 kg/hm2，徐稻4号播种量37.5 kg/hm2；出苗后定植基本苗：杂交籼稻 55万株/hm2，粳型常规稻70万株/hm2。各处理施氮量均为180 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O为2∶1∶2，氮肥运筹为基肥∶蘖肥∶穗肥∶粒肥=5∶3∶1∶1；磷肥一次性以基肥施用；钾肥运筹为基肥∶穗肥∶粒肥=2∶1∶1；基肥通过旱直播机施用600 kg/hm2金正大复合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）；3叶1心叶龄期人工施用分蘖肥，施氮量（纯N）54 kg/hm2；倒2叶叶龄期人工施用穗肥，施氮量（纯N）18 kg/hm2、施钾量（K2O）45 kg/hm2；齐穗期人工施用粒肥，施氮量（纯N）18 kg/hm2、施钾量（K2O）45 kg/hm2。直播后整理好田间的灌溉水沟，利用固定厢沟对各小区进行单独排灌，防止串水串肥，厢面长为20.0 m、宽为1.5 m，厢沟宽为20 cm、深20 cm。各处理设3次重复，试验小区测产面积30.0 m2。其他田间管理按本研究区域高产田进行管理。

1.3 取样与测定方法

各小区分别于水稻分蘖盛期（直播后55 d）、拔节期、抽穗期，以及成熟期，按平均茎蘖数各取代表性稻株5穴。分叶片、茎鞘和穗（抽穗期和成熟期）后，放入电热鼓风恒温干燥箱，在105 ℃下杀青40 min，80 ℃烘干至恒质量，粉碎过筛（0.5 mm），H2SO4-H2O2消煮后，用丹麦FOSS公司生产的FOSS Kjeltec-8400凯氏定氮仪（测定精度0.1～200 mg）测定氮含量，用Shimadzu UV-1700紫外分光光度计（日本岛津公司）测定磷含量（测定精度0.1%）[20]，用FP640火焰光度计（上海精密仪器仪表有限公司）测定钾含量（测定精度1.0%）[20]。成熟期去除保护行和杂株，各小区按实收窝数计产。并按照前期研究[5,8]方法，分别计算分蘖盛期、拔节期、抽穗及成熟期氮素累积量，氮素收获指数，抽穗期至成熟期叶片和茎鞘氮（磷、钾）素输出量、转运率、转运贡献率[8]。

1.4 数据分析

用SPSS17.0软件进行数据分析，最小显著差数法（least significance difference，LSD）检验。

2 结果与分析

各年份、品种与直播处理对稻谷产量、氮素积累总量、磷素积累总量、钾素积累总量无显著交互作用（>0.05），且2012年试验为前期试验的延续，因此文中着重讨论2012年的研究结果。

2.1 机械旱直播方式对氮素利用特征的影响

2.1.1 氮素吸收与产量

品种与直播处理对各生育时期氮素累积量、氮素收获指数及产量的影响均达显著（＜0.05）或极显著水平（＜0.01）（表1）。各直播处理下，F优498拔节期、抽穗期及成熟期植株氮素累积量均显著（＜0.05）高于徐稻4号。在分蘖盛期，同一品种下，人工撒播B3处理稻株氮素累积量不同程度的高于机直播各处理；而抽穗期-成熟期机直播B2处理稻株氮素累积量显著高于B3处理（＜0.05）。对比机直播B1和B2处理可见，B2处理能显著提高杂交稻F优498成熟期稻株氮素累积量（＜0.05）。从品种与直播处理对氮素收获指数和稻谷产量的影响来看，各品种氮素收获指数及稻谷产量均表现为B2处理显著高于B3处理（＜0.05）。不同品种机直播处理间有所差异，其中机直播杂交稻F优498 B1和B2处理间氮素收获指数及产量差异均达到显著水平（＜0.05），以B2处理最高，为本试验最优的直播处理方式。2 a试验各直播处理对不同品种稻谷产量影响的趋势一致。

表1 不同直播处理对水稻氮素累积、氮素收获指数及产量的影响

注：同列不同字母的数据在5%水平上差异显著。B1、B2、B3分别表示免耕机械旱直播、“调墒、两旋”机械旱直播、人工撒播；*, ** 分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。下同。

Note: Values with a column followed by different letters are significantly different at<0.05. B1, B2and B3are no-tillage mechanic drilling, regulating soil moisture, two rotary tillage land before mechanic drilling and manual broad-cast sowing, respectively; * Significant at< 0.05; ** Significant at< 0.01, respectively; same as below. Number of samples is 18.

2.1.2 氮素转运及分配

从品种和直播方式对水稻抽穗至成熟叶片及茎鞘氮素转运来看（表2），叶片氮素转运率明显高于茎鞘转运率；品种间的差异与直播处理对水稻抽穗-成熟叶片、茎鞘氮素转运及氮素转运贡献率的影响均达极显著水平（＜0.01），且两因素间对抽穗-成熟叶片氮素转运量、茎鞘氮素转运率、穗部氮素增加量及氮素转运贡献率的影响存在显著（＜0.05）或极显著（＜0.01）互作效应。

表2 不同直播处理对水稻抽穗至成熟期叶片及茎鞘氮素转运的影响

从表2还可以看出，各直播处理下，抽穗-成熟期F优498叶片氮素转运量、茎鞘氮素转运量及转运率均显著高于徐稻4号（＜0.05）。同一品种下，抽穗-成熟直播稻叶片、茎鞘氮素转运量及转运贡献率均以机直播处理较高，尤其B2处理显著高于同品种下B3处理（＜0.05）；且B2处理能促进抽穗-成熟期叶片和茎鞘中氮素向穗部籽粒中转运，相对于B3处理，能促使成熟期叶片（徐稻4除外）、茎鞘中氮素分配在氮积累总量中所占比例不同程度的降低（图1a、图1b），并提高了抽穗-成熟期氮素转运贡献率，提高穗部籽粒氮素累积量（表2、图1c）。

图1 不同直播处理下水稻成熟期植株各器官氮素分配

2.2 机械旱直播方式对磷素利用特征的影响

2.2.1 磷素吸收

由表3可知，品种间的差异对各生育时期磷素累积量的影响均达极显著水平（＜0.01），而直播方式处理，以及两因素互作效应对磷素累积和磷收获指数的影响均不显著（＞0.05）。各直播方式下，F优498分蘖盛期、拔节期、抽穗期及成熟期植株磷素累积量均显著高于徐稻4号（＜0.05）。同一品种下，机直播各处理的磷素累积量及磷素收获指数均表现为各处理间差异不显著（＞0.05）。

表3 不同直播处理对水稻各生育期磷素累积和磷素收获指数的影响

2.2.2 磷素转运及分配

由表4可见，品种间F优498叶片、茎鞘磷素转运量与转运率，以及穗部磷素增加量均显著高于徐稻4号（＜0.05）。成熟期不同品种间，品种与直播方式对各营养器官磷素分配均表现为籽粒最高、叶片最低（图2），且与对氮素分配的影响趋势基本一致（图1），但直播处理间对抽穗-成熟期磷素的转运（表4）及成熟期各营养器官磷素分配（图2a～图2c）的影响均未达到显著水平（＞0.05）。

表4 不同直播处理对水稻抽穗至成熟期叶片及茎鞘磷素转运的影响

2.3 机械旱直播方式对钾素利用特征的影响

2.3.1 钾素吸收

由表5可见，品种间的差异和直播方式对水稻主要生育时期钾素累积量的影响与对磷素的影响有所不同，除分蘖盛期外，直播方式对水稻钾素累积及钾素收获指数影响均达到显著（＜0.05）或极显著水平（＜0.01），尤其对拔节期、抽穗期2个生育时期钾素的累积影响较高。同一直播方式下，品种间F优498分蘖盛期、拔节期、抽穗期及成熟期植株钾素累积总量，以及成熟期钾素收获指数均显著高于徐稻4号（＜0.05）。同一品种下，拔节-抽穗期，以及钾素收获指数均表现为机直播各处理显著高出人工撒播处理（＜0.05），但B2相对B1处理优势不明显。

表5 不同直播处理对水稻各生育期钾素累积和钾素收获指数的影响

2.3.2 钾素的转运及分配

由表6可见，品种间的差异与直播处理对抽穗至成熟期水稻叶片钾素转运量与钾素转运率、茎鞘钾素转运量、穗部钾素增加量，以及钾素转运贡献率的影响均达到极显著（＜0.01）水平；且品种间差异对抽穗至成熟期水稻叶片钾素转运量、茎鞘钾素转运量及转运率的影响明显高于直播处理，对叶片钾素转运率的影响表现则相反，受直播处理影响明显。从直播处理与品种的交互作用来看，品种与直播处理对抽穗至成熟期叶片钾素转运量与转运效率、穗部钾素增加量，以及钾素转运贡献率各指标的互作效应均达到显著（＜0.05）或极显著（＜0.01）水平。

表6 不同直播处理对水稻抽穗至成熟期叶片及茎鞘钾素转运的影响

各直播处理下，F优498抽穗至成熟期叶片和茎鞘钾素的转运量，以及成熟期各营养器官钾素的分配（图3）均显著（＜0.05）高于徐稻4号。

图3 不同直播处理下水稻成熟期植株各器官钾素分配

表6表明，同一品种下，机直播B2和B1各处理叶片及茎鞘钾素的转运量及转运率均显著（＜0.05）高于B3处理。而B2相对B1处理能明显提高叶片、茎鞘中钾素的转运量及运转效率，尤其能显著（＜0.05）提高杂交稻F优498抽穗至成熟叶片中钾素的转运量及运转效率，降低了成熟期叶片中钾素的累积量（图3a），进而有助于显著（＜0.05）提高抽穗至成熟钾素转运贡献率，提升籽粒中钾素所占稻株钾素累积总量的比例（图3c）。此外，由表6、图3还可以看出，B2相对B1处理在提高抽穗至成熟茎鞘钾素转运量及转运率的基础上，成熟期各品种茎鞘中钾素累积量仍维持在较高水平，且以F优498品种下，B2显著（＜0.05）高于B1处理（图3b），说明B2处理利于茎鞘钾素的累积，对提高直播稻的抗倒伏性是必要的。

2.4 直播处理下水稻养分累积及转运指标间的关系

由表7可见，除抽穗至成熟期磷素累积量与氮、钾素累积量相关性未达到显著水平（＞0.05）外，直播处理下水稻不同生育阶段各养分累积量，以及抽穗至成熟各养分转运量间存在显著（＜0.05）或极显著（＜0.01）相关性，且氮、钾素累积及转运间的协同性明显高于氮、磷素间的相关性，间接表明了在直播稻肥料施用的管理过程中，应注意氮肥与钾肥的配合施用，利于提高养分间的协同吸收。

表7 直播处理下不同生育阶段水稻养分累积及转运的相关分析

注：样本数18。

Note: Number of samples is 18.

3 讨 论

如何提高对氮、磷、钾养分的高效吸收与利用，来实现直播稻稳产高产的理论和技术已有较多报道[11-13, 21-24]；且已有的大量研究表明，适宜的氮肥运筹[11-13,21]、实地氮肥管理[22]、氮钾配施[23]、秸秆还田[24]等措施均能够促进成熟期水稻氮、磷、钾素总累积量及稻谷产量的显著增加，可较大幅度地降低肥料施用量。本研究进一步表明，“调墒、两旋”机械旱直播（B2）方式也能调控水稻主要生育时期养分的累积、促进抽穗至成熟养分的运转；可实现水稻高产、各养分吸收利用及收获指数的同步提高，且能进一步发挥杂交稻品种的优势，尤其能显著提高杂交稻叶片氮素、钾素转运率，进而显著促进抽穗至成熟氮素、钾素转运贡献率，提升籽粒中氮素、钾素所占稻株氮素、钾素累积总量的比例，发挥出氮素和钾素协同吸收与利用的耦合效应，是机械旱直播水稻高产、养分高效吸收利用的重要原因；同时结合我们前期的研究报道[2]，间接证实了“调墒、两旋”机械旱直播高产、各养分高效利用的生理基础可能由于抽穗至成熟叶、茎、根具有“群体光合特性高、茎秆抗倒伏能力强、根系活力高”等生理生化特征，以及水稻群体茎蘖数和干物质累积量表现为“拔节至抽穗期稳定增长，抽穗至成熟干物质累积量及转运量高”的高质量群体特征，达到了“穗足、粒重、结实率高”的产量构成特征，可能是导致最终不同直播方式下水稻各营养器官养分累积转运和产量差异的重要依据[11,21-25]。同时，本研究还表明，不同的直播方式下水稻对氮、磷、钾素吸收与利用的程度也不太一致。在分蘖盛期人工撒播处理的氮素累积量均不同程度的高于及直播处理，通过我们前期的报道[2]，对不同直播处理对茎蘖动态及干物质累积的分析中可以看出，直播后56～63 d水稻单位面积茎蘖数差异明显，以人工撒播最高，干物质累积量较高，这可能由于人工散播处理，水稻生长前期利于利用空间发挥自身优势，加快分蘖的发生，从而促进根系生长及养分的吸收，使氮素累积量显著提高；但后期人工撒播处理群体质量较差，无效分蘖增加成穗率降低，干物质累积增幅减缓[2]，可能导致养分累积自分蘖盛期后，拔节期、抽穗及成熟期也显著下降。此外，直播方式对磷素累积、转运与分配的影响均不显著，而对氮素、钾素的吸收、转运及利用的影响程度均达到显著或及显著水平，而且“调墒、两旋”机械旱直播处理在明显提高抽穗至成熟茎鞘钾转运量及转运率的基础上，保证成熟期各品种茎鞘中钾素累积量仍维持在较高水平，这可能有利于提高抽穗至成熟机械旱直播水稻的抗倒伏性；但机械旱直播下叶片中的钾素的转运量及输出率较高，不有利于预防叶片早衰。此外，本研究是在机械条直播机旱直播条件下进行的，而随着高产机械精量穴直播机的研发和推广应用[26-27]，水稻播量控制、行窝距、施肥将得到进一步的精确优化，机械化精量穴直播较本研究能否进一步构建水稻高质量群体，促进氮、磷、钾各养分的吸收利用，以及稳步提高机械旱直播水稻的产量，尚有待于研究。

从水稻氮、磷、钾养分吸收间的协同性研究来看，陈新红等[28]研究认为氮肥能促进稻株对磷、钾的吸收；李木英等[23]研究则认为，增施氮肥抑制茎中钾输入率，茎中钾素下降不利于植株后期抗倒。胡泓等[29]研究表明增加钾肥的施入量，可协同提高杂交稻氮肥和磷肥的利用效率；敖和军等[30]通过设置不同的施肥水平研究表明，在抽穗及成熟期，超级杂交稻氮、磷、钾含量差异不显著，但氮、磷、钾各养分累积量的差异是因干物质累积量的不同而导致的。本研究通过机械旱直播和人工撒播的对比，进一步明确了适宜机械旱直播下不同水稻品种主要生育时期氮、磷和钾素的累积、抽穗至成熟不同营养器官各养分的转运可存在显著的协同性，与最终产量间均存在显著正相关性（=0.456*～0.977**），并利于获得高产，但氮、钾素累积及转运间的协同性明显高于氮、磷素间的相关性；而人工撒播处理易造成抽穗至成熟叶片及茎鞘中养分滞留量增加，养分转运贡献率显著降低，氮、磷、钾素的协同吸收、转运、利用能力减弱，导致产量及养分吸收利用效率显著降低；因此，分析本试验“调墒、两旋”机械旱直播在高产条件下的养分吸收利用特点，在生产实践中肥料用量及配比应在综合考虑水稻品种、养分吸收利用及产量潜力特性的基础上确定，并要注重生育后期的养分供应，特别是氮素与钾素的供应，提高抽穗至成熟期磷素累积量与氮、钾素累积量相关性，促进抽穗至成熟各养分向籽粒的转运，才能达到水稻各养分间，以及高产与氮、磷、钾养分吸收间的协同性。

4 结 论

本试验在不同直播处理条件下，杂交籼稻产量优势明显；“调墒、两旋”机械旱直播处理较机械旱直播、人工撒播处理水稻高产及养分高效利用的途径为：1）利于直播稻拔节期、抽穗及成熟期氮、磷、钾养分的累积； 2）促进抽穗至成熟期叶片和茎鞘中氮、磷、钾养分转运量；3）尤其显著提高杂交稻叶片氮素、钾素转运率及转运贡献率，发挥出氮素和钾素协同吸收与利用的耦合效应；进而促进了产量与养分吸收的同步提高。

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Effects of mechanical dry direct-sowing modes on absorption,translocation and distribution of nitrogen, phosphorus and potassium in rice

Sun Yongjian, Zheng Hongzhen, Yang Zhiyuan, Wang Haiyue, Zhang Shaowen, Ma Jun※

(611130,)

In order to clarify the nutrient utilization characteristics of mechanical dry direct-sowing rice, the objective of this experiment was to study the effects of different mechanical dry direct-sowing modes on absorption, translocation and distribution of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), and yield in rice. Two rice cultivars of indica hybrid rice F you 498(143 days growth duration) and conventional japonica rice Xudao 4 (145 days growth duration) were planted with two mechanical dry direct-sowing modes, including no-tillage land and mechanic drilling simultaneously (B1), regulating soil moisture and two rotary tillage before mechanic drilling (B2). Manual broad-cast sowing (B3) was set as control. The dry direct-sowing machine of this study was modified by Nanjing Agricultural University and was re-modified by Sichuan Agricultural University. This machine had 6 drills and sowing depth 2.0 cm, drill spacing 28.0 cm, working width 1.50 m. Motive power of this machine was the Shanghai New Holland tractor (SNH504). This test adopted row spacing 20.0 m × 1.50 m, each plot covered 30 m2of seeding amount was 30.0 kg per hectare of indica hybrid rice F you 498, 37.5 kg per hectare of conventional japonica rice Xudao 4 respectively. The nitrogen fertilizer amount was 180 kg/hm2. The N application ratios was applied on 4 splits: 50% basal, 30% tillering fertilizer at 3rd leaf stage, 10% panicle N-fertilizer at 4th leaves emerged from the top, 10% ear granular fertilizer at full heading stage. The phosphate fertilizer application was only one base fertilizer. The potash fertilizer application ratio of basic fertilizer, tillering fertilizer and ear granular fertilizer was 2:1:1. The other management measures were at a uniform with high-yield cultivation. The results showed that there was an obvious regulatory effect of rice cultivars and direct-sowing modes on grain yield, absorption and translocation of N, K at the mainly growth stages. There existed significantly positive correlations between the amounts of N, P and K absorption and utilization, which could promote nutrient translocation during filling stage and yield, but the correlation coefficient of P and N, P and K significantly decreased at the mainly growth stages. Under different direct-sowing treatments, the various indicators on yield and nutrient utilization characteristics of F you 498 were significantly higher than those of Xudao 4. Compared with B3treatment, mechanical direct-seeding treatments under the same variety promoted the accumulations of N, P, and K at the mainly growth stages, increased nutrient translocation in leaf and stem-sheath during filling stage, especially significantly enhanced transportation efficiency of N and K in hybrid rice, and further facilitated translocation conversion rate of N and K in different vegetative organ, played the coupling effect of absorption and utilization of N and K, then to promoted yield, which is the important reason for mechanical direct-sowing rice further to increase yield. Under different mechanical direct-sowing treatments, compared with B1, B2treatment was the best model in this paper referred as the mechanical direct-sowing treatments, which could further increase nutrient accumulation and translocation from heading to maturity stage in various degrees consequently, promote nutrient accumulation in panicle as well as promote yield.

nutrients; absorption; nitrogen fertilizers; rice; mechanical direct-seeding; translocation and distribution.

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.010

S233.71；S511

A

1002-6819(2017)-03-0073-08

2016-06-14

2016-10-10

国家重点研发计划项目（2016YFD0300506）；四川省教育厅重点项目（16ZA0044）；国家“十二五”科技支撑计划项目（2013BAD07B13）；四川省科技支撑计划项目（2014NZ0041，2014NZ0047）；四川省“十三五”育种攻关专项。

孙永健，男，山东烟台人，副研究员，主要从事水稻栽培理论与技术研究。成都 四川农业大学水稻研究所/农业部西南作物生理、生态与耕作重点实验室，611130。Email：yongjians1980@163.com

马 均，男，四川南充人，教授，博导，主要从事水稻高产高效及生理生态研究。成都 四川农业大学水稻研究所/农业部西南作物生理、生态与耕作重点实验室，611130。Email：majunp2002@163.com

孙永健，郑洪帧，杨志远，王海月，张绍文，马 均.机械旱直播方式对水稻氮磷钾吸收转运及分配的影响[J]. 农业工程学报，2017，33(3)：73－80. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.010 http://www.tcsae.org

Sun Yongjian, Zheng Hongzhen, Yang Zhiyuan, Wang Haiyue, Zhang Shaowen, Ma Jun.Effects of mechanical dry direct-sowing modes on absorption, translocation and distribution of nitrogen, phosphorus, and potassium in rice [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 73－80. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.010 http://www.tcsae.org