施氮量及氮肥運籌對超級粳稻生長發(fā)育和氮素利用特性的影響

1、<p>　　施氮量及氮肥運籌對超級粳稻生長發(fā)育和氮素利用特性的影響</p><p>　　摘要：以超級粳稻沈農(nóng)265為試材，設(shè)置不同施氮量和基蘗肥與穗粒肥比例以研究該品種的產(chǎn)量及氮肥利用特性變化。結(jié)果表明：基蘗肥（BTF）與穗粒肥（EGF）比為8 ∶2或7 ∶3時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加；基蘗肥與穗粒肥比為6 ∶4時，中氮水平更有利于產(chǎn)量提高；同一基蘗肥與穗粒肥比例下，隨施氮量的增加，總吸氮量增加，氮素

2、生理利用率和收獲指數(shù)降低。在中低氮處理下，穗粒肥比例越高越有利于產(chǎn)量、總吸氮量和氮素回收率增加，而高氮處理下基蘗肥 ∶穗粒肥為7 ∶3時更為有利；同一施氮量下，穗粒肥比例越高氮素生理利用率和收獲指數(shù)越低。高施氮量（255 kg/hm2）、基蘗肥與穗粒肥比為7 ∶3處理增加了生育后期葉、莖、穗干物質(zhì)積累量，由于較高的有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)，使產(chǎn)量達(dá)最高，為9 581.5 kg/hm2，較其他處理增加2.4%～20.1%，并提高氮素利用率，高

3、產(chǎn)高效。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：施氮；水稻；產(chǎn)量；氮肥利用 </p><p>　　中圖分類號：S511.01 </p><p><b>　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A </b></p><p>　　文章編號：1002-1302（2016）04-0125-04 </p><p>　　水稻是我國第一大糧

4、食作物[1]。施氮是水稻生長和產(chǎn)量形成的最重要調(diào)控手段之一，前人研究表明，施氮量和施氮方法對水稻的群體構(gòu)建、物質(zhì)生產(chǎn)和轉(zhuǎn)運、產(chǎn)量形成以及氮肥利用率均有重要影響[2-6]。而近年來，隨著高產(chǎn)耐肥水稻品種的培育和推廣，氮肥施用量逐年增加，在促進(jìn)水稻單產(chǎn)大幅度上升的同時，盲目施用氮肥造成氮肥利用率降低、水稻生產(chǎn)成本增加和環(huán)境污染加重等問題[7-8]。因此，確定水稻合理的氮肥運籌模式，增加產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益、提高氮肥利用率、控制農(nóng)業(yè)面源污染是一個值

5、得深入研究的課題。沈農(nóng)265是“中國超級稻育種”項目實施以來育成的第一個粳型超級稻品種，株型理想，穗型直立，生理優(yōu)勢強(qiáng)，具有較強(qiáng)的抗病、抗逆和廣適性，產(chǎn)量潛力巨大。為充分發(fā)揮該品種的優(yōu)良特性，研究了其高產(chǎn)高效的施氮量及基蘗肥、穗粒肥比例，形成可量化的氮肥高效運籌技術(shù)，以期為生產(chǎn)上提供科學(xué)依據(jù)。 </p><p><b>　　1 材料與方法 </b></p><p>&

6、lt;b>　　1.1 供試材料 </b></p><p>　　試驗于2013年在遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)水稻試驗田進(jìn)行。供試土壤為棕壤土，耕層0～20 cm土層營養(yǎng)指標(biāo)含量見表1。供試品種為沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的超級粳稻沈農(nóng)265，主莖15片葉，生育期約155 d。 </p><p><b>　　1.2 試驗設(shè)計 </b></p><

7、p>　　采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，4個氮素（純氮）水平處理，即對照：0 kg/hm2；低氮：165 kg/hm2；中氮：210 kg/hm2；高氮：255 kg/hm2；3個基蘗肥（BTF）與穗粒肥（EGF）不同比例處理，即8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4。所有處理均施用12%過磷酸鈣 875 kg/hm2 和52%硫酸鉀202 kg/hm2，全部過磷酸鈣做基肥一次施用，硫酸鉀做基肥和穗肥（倒4葉）各施50%；氮肥統(tǒng)一用46%的尿素，分基肥、

8、蘗肥（移栽后10 d）、穗肥（倒4葉）、粒肥（倒2葉）4次施用，基蘗肥中60%作基肥、40%作蘗肥，穗粒肥中60%作穗肥、40%作粒肥。插秧規(guī)格30 cm×13.3 cm，每穴3苗，重復(fù)3次，共計30個小區(qū)，每小區(qū)長 4.2 m，寬3 m，小區(qū)面積12.6 m2。4月18日播種，5月28日移栽。各小區(qū)單獨打埂，單灌單排，除草、病蟲害防治等栽培措施同一般生產(chǎn)田。 </p><p>　　1.3 測定項目及方

9、法 </p><p>　　1.3.1 莖蘗動態(tài) 定點定時調(diào)查記載莖蘗消長動態(tài)。從分蘗期至孕穗期每7 d調(diào)查1次莖蘗數(shù)，調(diào)查樣點10叢定位。 </p><p>　　1.3.2 干物質(zhì)積累 在齊穗期和成熟期取代表性植株每小區(qū)6叢，植株連根拔出、清洗、去根。把葉片、莖鞘、穗分開，烘干（方法：在鼓風(fēng)烘箱中，105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干，烘干時間48～72 h），稱干質(zhì)量。 <

10、/p><p>　　1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 成熟期在調(diào)查莖蘗數(shù)的定點處調(diào)查有效穗，選6 m2實割，晾干，人工脫粒后計算產(chǎn)量，另外每小區(qū)取有代表性的叢4叢，風(fēng)干后進(jìn)行室內(nèi)烤種，測定其穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量等。 </p><p>　　1.3.4 氮素含量 將成熟期烘干的葉、莖、穗分別粉碎過篩后采用凱氏定氮法測定氮素含量。 </p><p>　　1.4 有關(guān)參數(shù)計算方法

11、 </p><p>　　植株總吸氮量=成熟期植株總干物質(zhì)質(zhì)量×植株總含氮量；氮素回收率（NRE）=（施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量）/施氮量×100%；氮素生理利用率（NPE）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量）；氮素收獲指數(shù)（NHI）=籽粒吸氮量/植株總吸氮量。 </p><p>　　1.5 數(shù)據(jù)處理與分析 </p&g

12、t;<p>　　采用Excel、DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析。 </p><p><b>　　2 結(jié)果與分析 </b></p><p>　　2.1 沈農(nóng)265莖蘗動態(tài)特性變化 </p><p>　　從表2可以看出，在BTF ∶EGF為8 ∶2和7 ∶3時，移栽后莖蘗數(shù)隨施氮量的增加而增加；在BTF ∶EGF為6 ∶4時，莖蘗數(shù)

13、隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，但成穗率仍呈降低趨勢。在低氮處理下，增加穗粒肥比例使莖蘗數(shù)呈先降后升趨勢，對最高分蘗臨界期沒有影響；在中氮和高氮處理下，增加穗粒肥比例使莖蘗數(shù)呈先升后降趨勢，且使最高莖蘗臨界期有提前的跡象。同一基蘗肥與穗粒肥比例下，隨施氮量增加成穗率呈降低趨勢，而同一施氮量下，基蘗肥與穗粒肥比為7 ∶3時獲得較高成穗率。 </p><p>　　2.2 沈農(nóng)265干物質(zhì)積累變化 </p>

14、<p>　　由表3可見，齊穗期時，在BTF ∶EGF為8 ∶2處理下，隨施氮量的增加，葉干質(zhì)量呈增加趨勢，莖和穗以及總干質(zhì)量呈先增后減趨勢；在BTF ∶EGF為7 ∶3處理下，植株各器官干質(zhì)量都隨施氮量的增加而增加；在BTF ∶EGF為6 ∶4處理下，隨施氮量的增加，葉干質(zhì)量先降后增，莖干質(zhì)量先增后減，穗干質(zhì)量降低，但總干質(zhì)量呈增加趨勢；增加穗粒肥比例有利于促進(jìn)低氮水平下干物質(zhì)積累，對中氮水平影響不大，而高氮水平下則以基蘗肥

15、與穗粒肥比為7 ∶3時更為突出。成熟期時，在BTF ∶EGF為8 ∶2和7 ∶3處理下，隨施氮量的增加，植株各器官及總干質(zhì)量都呈增加趨勢；在BTF ∶EGF為 6 ∶4 處理下，隨施氮量增加，葉、莖干質(zhì)量增加，而穗和總干質(zhì)量呈先增后減趨勢；在中低氮處理下，增加穗粒肥比例有利于促進(jìn)植株各器官以及總干質(zhì)量的增加；在高氮處理下，植株各器官以及總干質(zhì)量均以BTF ∶EGF為7 ∶3處理占有優(yōu)勢。 　　2.3 沈農(nóng)265產(chǎn)量及構(gòu)成因素變化 &

16、lt;/p><p>　　從表4可以看出，在BTF ∶EGF為8 ∶2時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，是由于有效穗數(shù)和結(jié)實率的增加；在 BTF ∶EGF 為7 ∶3時，施氮量增加促進(jìn)產(chǎn)量增加，是由于有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)的增加；在BTF ∶EGF為6 ∶4時，產(chǎn)量以中氮水平下最高，是由于每穗實粒數(shù)的增加。在低氮處理下，增加穗粒肥比例使有效穗數(shù)和結(jié)實率有增加趨勢，進(jìn)而提高了產(chǎn)量；在中氮處理下，增加穗粒肥比例使有效穗數(shù)和每穗實

17、粒數(shù)有所提升，從而使產(chǎn)量增加；在高氮處理下，BTF ∶EGF為 7 ∶3 處理下產(chǎn)量更高，是由于其產(chǎn)量構(gòu)成因素更加協(xié)調(diào)造成的。綜合來看，高氮、基蘗肥與穗粒肥比為7 ∶3處理的產(chǎn)量達(dá)最高，為9 581.5 kg/hm2，較其他氮肥運籌處理提高24%～20.1%，以較高的有效穗數(shù)和每穗實粒數(shù)來獲得高產(chǎn)，是沈農(nóng)265的最佳氮肥運籌模式。 </p><p>　　2.4 沈農(nóng)265氮素利用特性變化 </p>

18、<p>　　從表5可以看出，在BTF ∶EGF為8 ∶2和7 ∶3時，總吸氮量、氮素回收率隨施氮量的增加而增加，氮素生理利用率和氮素收獲指數(shù)隨施氮量的增加而降低；在BTF ∶EGF為6 ∶4時，總吸氮量隨施氮量的增加而增加，氮素回收率呈先增后減趨勢，氮素生理利用率和氮素收獲指數(shù)隨施氮量的增加而降低。在低氮和中氮處理下，增加穗粒肥比例有利于總吸氮量和氮素回收率的增加，而使氮素生理利用率和氮素收獲指數(shù)有降低趨勢。在高氮處理下，總吸

19、氮量和氮素回收率以 BTF ∶EGF 為7 ∶3時達(dá)最高，而氮素生理利用率和氮素收獲指數(shù)在增加穗粒肥比例的運籌下依然呈現(xiàn)降低趨勢。 </p><p><b>　　3 結(jié)論與討論 </b></p><p>　　在水稻的高產(chǎn)栽培中，要想發(fā)揮氮肥對水稻的增產(chǎn)作用，必須確定適宜的氮肥水平和施氮比例，使氮肥的施用時期與水稻對氮肥的需求相一致[9]。周江明等認(rèn)為，隨著氮肥增加，水

20、稻產(chǎn)量提高，但當(dāng)?shù)昧砍^一定范圍后，產(chǎn)量和部分產(chǎn)量構(gòu)成因素降低[10]。吳國訓(xùn)等和徐茂等的研究表明，適當(dāng)增加水稻穗肥氮施用比例，是控制無效分蘗發(fā)生、提高成穗率、改善群體質(zhì)量、提高產(chǎn)量的有效途徑[11-12]。陳溫福等認(rèn)為增加生物產(chǎn)量是超高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，優(yōu)化產(chǎn)量結(jié)構(gòu)是超高產(chǎn)的必要條件[13]，凌啟鴻提出抽穗后干物質(zhì)積累是高產(chǎn)群體的核心指標(biāo)[14]，楊建昌等認(rèn)為抽穗前莖鞘中的光合產(chǎn)物對水稻產(chǎn)量的貢獻(xiàn)只有10%，而產(chǎn)量越高，抽穗后光合產(chǎn)物對

21、產(chǎn)量的貢獻(xiàn)越大[15]。本試驗結(jié)果表明，高氮、基蘗肥與穗粒肥比為7 ∶3處理下，水稻生育后期長勢良好，無論是齊穗期還是成熟期植株各器官以及總干物質(zhì)積累均占有優(yōu)勢，為沈農(nóng)265獲得高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。張洪程等認(rèn)為水稻超高產(chǎn)栽培的根本在于“強(qiáng)支撐、擴(kuò)庫容、促充實” [16]，程在全等認(rèn)為超高產(chǎn)水稻在有效穗、粒數(shù)、千粒質(zhì)量和干物質(zhì)積累等各方面均占有優(yōu)勢[17]，宋桂云等研究表明，超級稻沈農(nóng)265只有在高氮肥</p><p>

22、　　協(xié)調(diào)水稻對氮素需求與供應(yīng)有2種途徑，一是選育對氮素供應(yīng)變化“緩沖”能力強(qiáng)的品種；二是根據(jù)水稻對氮素的需求調(diào)節(jié)施肥方式[22]。我國稻田的氮肥利用率一般為30%左右，低于世界平均水平，比美國、日本等發(fā)達(dá)國家低10～15百分點[23]，主要還是由于施肥量和施用方法不盡合理造成的。江立庚等研究表明，隨施氮量增加，水稻氮素積累總量增加，而氮素的生產(chǎn)效率和收獲指數(shù)下降[24]，林忠成等和陳露等認(rèn)為超級稻生長發(fā)育中后期對養(yǎng)分的需求量大，基蘗肥比

23、例適度下調(diào)，適當(dāng)增加穗粒肥比重，能為水稻整個生育期提供比較平衡的氮素供應(yīng)，促進(jìn)氮素的吸收，提高氮肥當(dāng)季利用效率[21，25]。本試驗結(jié)果表明，在同一基蘗肥與穗粒肥的比例下，隨施氮量的增加，總吸氮量呈增加趨勢，氮素生理利用率和氮素收獲指數(shù)則相反，說明通過增加氮肥用量所增加的植株氮素積累量，沒有轉(zhuǎn)化為籽粒產(chǎn)量生產(chǎn)優(yōu)勢，易造成水稻氮素奢侈吸收[2]，而在基蘗肥 ∶穗粒肥為8 ∶2和7 ∶3時，施氮量越高氮素回收率越大，在基蘗肥 ∶穗粒肥為6

24、∶4時則表現(xiàn)為中氮水平下達(dá)最高，說明施氮量和基蘗肥與穗粒肥比例必須要相互協(xié)調(diào)一致才能提高沈農(nóng)265的氮素回收率，如果在前期就</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]程式華，胡培松. 中國水稻科技發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工：創(chuàng)新版，2009，22（1）：20-24. </p><p>　　[2]崔月峰，盧鐵

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