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试验设计9个处理：稻季3个氮肥水平梯度，麦季3个氮肥水平梯度，将当地高产水稻氮肥用量标记为R1（300 kg/ha），氮肥用量减20%为R2（240 kg/ha），氮肥用量减40%为R3（180 kg/ha），基蘖：穗肥比例为6:4，分基肥、分蘖肥，促花肥，保花肥四次施用，将当地高产小麦氮肥用量标记为W1（225 kg/ha），氮肥用量减20%为W2（180 kg/ha），氮肥用量减40%为W3（135 kg/ha）；各小区施P2O5 50 kg/ha，K2O 100 kg/ha，磷肥全部作基肥，钾肥按照基蘖肥：穗肥=6:4施用，并设不施氮肥区（CK）用于计算肥料的当季利用率。
1.3样品采集与测定
1.3.1干物质的积累测定
在水稻的关键生育期（拔节期、抽穗期、成熟期）进行茎蘖数的统计，每个小区数60穴，计算出每穴的平均茎蘖数，每个小区选取3穴有代表性（平均茎蘖数）的植株进行干物质重的测定。拔节期去根后分为茎和叶，抽穗期分为茎、叶、穗，成熟期分为茎叶、穗部分，于105℃杀青30 min，70℃烘至恒重，称地上部干物重，并折算大田群体物质积累量。
1.3.2产量与产量结构的测定
在成熟期进行穗数普查，按照每穴平均有效穗数取代表性植株6穴，剪下穗子放入信封中，以备考种。考种主要包括为每穗粒数，空瘪粒以及千粒重；各小区连取10穴，分3个点，共30穴，进行脱粒并折算成实际产量
1.3.3 地上部分氮素测定
地上部分氮素的测定：将1.3.1的样品进行研磨过60目筛，采用 H2SO4 -H2O2 消解植株样品后，用凯氏蒸馏法测定植株全氮含量
1.4 计算公式
干物质积累（t/ha）计算：将相应生育时期的各部分干物质重相加。
氮积累量（kg/ha）=氮含量×干物质重.
氮肥农学利用率(AEN)（kg/kg）=(施氮区籽粒产量-空白区籽粒产量)/施氮量.
氮素偏生产力(NPFN)（kg/kg）=施氮区籽粒产量/施氮量.
氮肥吸收利用率(REN)（%）=(施氮区植株吸氮量-空白区植株吸氮量)/施氮量.