２Ｏ１Ｏ（４） 陕西农业科学 不同氮肥水平下水稻干物质生产量及氮素利用率研究 黄卫群。郝兴顺。冯志峰。周 凯 （汉中市农业科学研究所，陕西汉中 ７２３０００） 摘要：在不同施氮肥量处理下，研究了本地主栽杂交水稻品种金优２１在齐穗期和成熟期干物质的积累、转 运以及氮肥的吸收利用特点，表明在１０５ ｋｇ Ｎ／ｈｍ。施肥处理下，可以获得较优化的水稻群体结构。 关键词：水稻；氮肥用量；干物质生产；氮素利用率 随着超级杂交稻育种和栽培技术研究的深 入，氮素作为水稻生产的重要因素，如何合理 的施用、运筹和环境友好，成为目前超级杂交稻栽 培技术研究一个非常重要的一环［】 ］。通过研究 水稻在不同的发育阶段物质生产及氮素吸收利用 情况，以确定水稻在栽培过程如何通过肥料的合 理，以达到水稻群体、个体与环境的协调，又 是目前杂交水稻栽培生理特征研究非常重要的一 部分［。 ］。 本试验在当地常规施肥方式下，通过不同的 氮肥施人量处理，研究水稻齐穗期和成熟期干物 质生产和氮肥利用率等特点，以确定在我市生态 区域内水稻栽培氮肥的合理施用和平衡运筹。 １ 材料与方法 １．１试验设计 以晚熟杂交水稻品种金优２１为试验对象，前 茬油菜，于２００９年在汉中市农科所试验农场进行 （１０７．１２。Ｅ、３３．０４。Ｎ、海拔５１０ｍ），设４个供氮 （Ｎ）水平：０（ＮＯ）、１５０（Ｎ１）、１９５（Ｎ２）、１０５（Ｎ３）ｋｇ Ｎ／ｈｍ。。其中Ｎ１为当地大田施肥水平，供试氮 肥为尿素，按本地施肥习惯以基肥：蘖肥：穗肥 ＝７：２：１方式施人，小区面积１８ １ＴＩ。（３ ｍ×６ ｍ），每区移栽３６０丛，田埂用塑料薄膜包裹防相 互侧渗影响，随即区组排列，４次重复。所有处理 均施磷钾肥，其中磷肥用量为Ｐ。Ｏ。７２ ｋｇ／ｈｍ ， 以普通过磷酸钙全部做基肥施人；钾肥用量为 Ｋ Ｏ １３５．０ ｋｇ／ｈｍ。，用氯化钾以基肥和穗肥方 式分两次施入。 试验于２００９年４月３日两段育秧，５月２７ 日插植大田，田间管理同当地常规栽培。 收稿日期：２０１０—０３—２９ １．２取样和测定方法 １．２．１取样方法 分别在齐穗期和成熟期每区 取植株样３丛，分叶、颈鞘、穗三部分杀青、烘干称 重，同时测定各部分氮含量，并对各区生育期、分 蘖动态、产量构成因素及产量进行记载和测定，数 据采用ＤＰＳ系统统计分析。 １．２．２测定方法 干物质测定把颈鞘、叶、穗分 开，１０５℃杀青３０ ｍｉｎ，８Ｏ℃烘干至衡重称量。 含氮量测定采用凯氏半微量蒸馏测量。 １．２．３ 计算方法 颈鞘物质输出率一（齐穗期颈鞘干重一成熟 期颈鞘干重）／齐穗期颈鞘干重×１００ ； 颈鞘物质转换率一（齐穗期颈鞘干重一成熟 期颈鞘干重）／齐穗期穗干重×ｉ００ ； 氮素积累量＝单位面积植株（茎鞘、叶、穗）氮 素积累量的总和； 氮肥吸收利用率一（施氦区植株氮素积累量 一空白区植株氮索积累量）／已施氮量×１００ ； 水稻吸收氮量＝施氮区水稻氮量一空白区水 稻氮量。 ２ 结果与分析 ２．１ 不同施氮量对干物质生产的影响 水稻不同阶段干物质的积累，是水稻群体、个 体和环境之间相互作用而积累的光合产物，通常 分为抽穗前和抽穗后两个时期，认为抽穗前茎鞘 贮存物质占灌浆物质的１Ｏ 一３Ｏ ，籽粒产量的 绝大部分来自抽穗后的光和产物，一般占７０％一 ９Ｏ ［６］。通过把不同阶段干物质生产量和与其非 常关联的经济系数、成穗率指标（表１）结合比较 分析： ・８・ 陕西农业科学 ２０１０（４） 在齐穗期和成熟期叶干重经方差分析在四个 含量主要为叶片氮含量的差异，随施氮量的增加 处理水平下产生了显著差异，而干物质积累总量 只在成熟期产生显著差异，其中Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３在同 一水平，但总的来说干物质积累总量随施氮量的 增加有增加的趋势，经济系数和成穗率随施氮量 的增加有降低的趋势。Ｎ ０虽成穗率和经济系数 最高，但于物质量生产量太低，协调较好的为Ｎ３ 处理，经济系数为０．５２，成穗率７６．１ ；Ｎ１、Ｎ２ 成穗率和经济系数明显降低，无效分蘖的增多应 是这种结果的主要原因。 ２．２ 不同处理对茎鞘物质输出率、转换率及干物 质生产比重的影响 茎鞘物质输出率、转换率及干物质生产比重 反映了从齐穗期到成熟期群体物质生产的动态变 化。在不同的处理下，ＮＯ处理茎鞘物质输出率和 转换率较高，但齐穗一成熟期物质积累量仅为其 他处理的一半，表现为后期生长量严重下降（表 ２）。其余施氮处理随施氮量的增加茎鞘输出率和 转换率有升高的趋势，但齐穗一成熟期物质生产 积累量及所占总生物学产量比例有较明显降低的 趋势，在低肥Ｎ３水平下灌浆结实期群体还表现 出较高的物质生产能力。 在较高的氮素水平下随无效蘖的增多，ＬＡＩ 过大，造成群体结构恶化，不利于灌浆结实期物质 的积累与运转［７］。 表２ 对茎鞘物质输出率、转换率及千物质生产比重的影响 茎鞘物质 茎鞘物质齐穗一成熟积占成熟期总 处理 输出率 转换率 累量（ｇ／３丛）量比例（ ） Ｎ０ ４０．５２ ３６．４７ ３１．１ １６．９ Ｎ１ ２１．９２ １７．４２ ６７．９ ２６．８ Ｎ２ ２２．１８ １９．２４ ６ｌ｜７ ２４．２ Ｎ３ ２Ｏ．１７ １５．２０ ７４．３ ３Ｏ．９ ２．３不同处理对植株各部分含氮量影响 叶片氮含量与植株的光合速率及干物质生产 密切相关 引，通过对不同处理下水稻植株各部分 含氮量的测定（表３），不同处理下植株各部分氮 叶片含氮量明显增加，在齐穗期各处理之间氮含 量变幅达９．９ ｇ／ｋｇ，成熟期变幅为６．５ ｇ／ｋｇ。表 现在田问随施氮量的增加，植株群体愈加繁茂、叶 色愈加浓绿，并且伴随着病虫害的加重，特别纹枯 病、稻曲病发病病情加重。 表３不同处理对植株各部分含氮量的影响 齐穗期各部分含氮量（ｇ／ｋｇ） 成熟期（ｇ／ｋｇ） 处理 叶 茎 穗 叶 茎 穗 ＮＯ ２３．７ Ｎｌ ２９．９ Ｎ２ ３３．６ Ｏ ７ ８ Ｏ Ｎ３ ２６．７ ２ ４ ５ ｌ 颈鞘和穗在不同处理下，各部分含氮量随施 氮量的增加有增加的趋势，但各处理之间变幅较 Ｈ ９ ４ ４ ２ 小，最大变幅仅为２．０ ｇ／ｋｇ。 ２．４不同处理对氮素积累吸收及利用率的影响 。；ｎ ５ ７ ８ ５ 氮肥吸收利用率反映了所施氮肥被作物吸收 利用的效率，和干物质生产能力、氮素流失密切相 儿 关。随施氮量的增多，氮素积累和氮素吸收量明 ７ ２ ８ ４ 显增加，氮素吸收利用率在齐穗期Ｎ３显著低于 Ｎ１、Ｎ２，但到成熟期这种差异已不明显（表４），从 齐穗期和成熟期氮肥利用率数值比较看，Ｎ１氮肥 利用率由５２．９ 缓增到５９．６ ，Ｎ２由５５．３ 减 到５３．８ ，Ｎ３由３４．１ 递增到５４．６ ，由此看 在高背景氮条件下，降低氮施用量有利于提高水 稻灌浆结实期的氮素吸收和利用率。 本试验前茬为油菜，在Ｎｏ的情况下，齐穗期 植株氮积累量已达到１６ｏ．４ ｋｇ／ｈｍ。（表４），氮空 白试验基本地力产量也达到６ ８３２．５ ｋｇ／ｈｍ。（表 ５），表明本试验土壤背景氮含量已达到较高水 平 。 ２．５不同处理对产量及产量构成因素的影响 栽培措施的变化都以改变产量构成因素而影 响收获产量，只有平衡的个体、群体和环境的和 谐，才能作为最佳的栽培模式。 黄卫群等：不同氮肥水平下水稻干物质生产量及氮素利用率研究 ・９・ 苗穗数千粒重 理论产量 实收产量 处理 最高总粒／穗 穗 实粒／穗 穗 （ ￣－／ｈｍ／ｈ ２） （万 ／ｈｍ２） （％） （ｇ）（ｋｇ／ｈｍ２）（ｋｇ／ｈｍ￣） ＮＯ ２１９．０ ｌ８Ｏ．０ ｌ５９．５ ｌ３１．１ ８２．２ ２６．４ ６ ８３２．５ ｂ Ｎ１ ３５８．５ ２３５．５ １８３．３ ｌ３４．５ ７３．４ ２５．７ ７ ５３７．５ ａ Ｎ２ ３８７．Ｏ ２５６．５ ｌ７６．４ １１９．８ ６７．９ ２４．９ ７ Ｏ５１．５ ｂ Ｎ３ ３ｌ５．Ｏ ２３８．５ １８４．１ １３７．９ ７４．９ ２６．１ ７ ７４１．５ ａ 通过对小区产量统计分析，四种处理产量形 肥，适当量的前氮后移，变成基、蘖、穗肥三次施 成两个显著水平，Ｎ３产量最高，Ｎ２和ＮＯ为一产 用，以压缩高峰苗，提高成穗率、增加穗粒数和千 量水平，实收产量结果位次和理论计算产量结果 粒重。 相符。 （４）考虑大田氮肥流失渗漏要大于试验条件， 分析产量构成因素，ＮＯ处理穗总粒数明显降 在本地生态条件下，水稻生产施肥量应控制在 低，虽具有较高的结实率，但有效穗数太低成为了 １０５—１５０ ｋｇ／ｈｍ ，氮肥运筹以基：蘖：穗一６： 产量的最大因子；Ｎ２高肥水平下，具有较多 ２：２为宜，使水稻生产、生态及经济效益三者之 ６ ８ ７ ８ 的有效穗，但结实率和千粒重明显降低；Ｎ１、Ｎ３ 间互相兼顾协调。 产量各构成因素均较接近，产量也处于同一水平。９ Ｍ Ｏ ｌ ２ ５ ５ １ Ｏ 参考文献： ３ 讨论 Ｅｌｉ李虎，唐启源，我国水稻氮肥利用率及研究进展［Ｊ］． 作物研究，２００６，（５）：４０１－４０４． （１）稻田氮素的流失，主要是为氮肥施用后， ［２］ 彭长青，李世峰，等．沿江地区超级稻武粳１５氮肥 在土壤一水系统中由于氨的挥发、反硝化作用、表 运筹技术研究［Ｊ］．中国稻米，２００９，（２）：３０—３２． 面渗漏等造成氮肥的损失。在本试验中由于小区 Ｅ３］ 王米，杨京平，等．分次施氮对单季稻氮肥利用率及 间用薄膜包裹，减少了肥水的渗漏，保肥稳水能力 生态经济适宜施氮量的影响［Ｊ］．浙江大学学报，３５ （１）：３０—３２，２００９． 显著增强，灌溉次数要比大田栽培灌溉次数减少 Ｅ４３杨益花，张亚洁，等．施氮量对杂交稻产量构成因素 ２—３次，导致氮肥的流失和损耗明显降低，可能 和干物质积累的影响［Ｊ］．天津农学院学报，２０（￣５， 也影响２０１０年的试验结果。 （３）：５－８． （２）增施氮肥是超级稻发挥高产潜力的主要 ［５］王允青，郭熙盛，等．氮肥运筹方式对杂交稻干物质 途径，随着施氮量的增加，水稻地上部分含氮量增 积累和产量的影响［Ｊ］．中国土壤与肥料，２００８，（２）： 加，表现水稻分蘖增多，氮素较多积累在叶片、颈 ３ｌ一３４． 鞘等非产量器官中，使水稻“奢侈耗氮”现象比较 ［６］ 薛亚光，杨建昌，等．水稻超高产生理特性与栽培技 严重，造成水稻实质性减产，因而针对目前稻田背 术［Ｊ］．作物杂志，２００９，（６）：８－１１． 景氮含量较高、水稻灌浆结实期阴雨较多的气候 ［７］ 张洪程，王夫玉，等．中国水稻群体研究进展［Ｊ］．中 国水稻科学，２００１，１５（１）：５１－５６． 特点，有必要适当降低氮肥施用量，优化后期水稻 ［８］ 王绍华，刘胜环。等．水稻产量形成与叶片合氮量及 群体结构，提高抽穗至成熟期干物质生产能力。 叶色关系［Ｊ］．南京农业大学学报。２００５，２５（４）：１－５． （３）做好氮肥施用运筹，使氮肥施用量和施用 ［９］刘立军，徐伟，等．土壤背景氮供应对水稻产量和氮 时间和水稻对氮肥的生理需求协调一致，合理调 肥利用率的影响［Ｊ］．中国水稻科学，２００５，１９（４）： 整基、蘖、穗肥比例，由传统“一炮轰”基、蘖两次施 ３４３．３４９．
