不同氮素水平对超级稻产量形成的影响

来源:用户上传      作者: 齐国锋 崔月峰 孙国才 李大伟 马晨

　　摘要以超级稻铁粳7号为试材，分析了不同氮素水平对群体干物质积累、茎蘖动态及产量形成的影响。结果表明：随施氮量的增加，水稻在分蘖前期的干物质重有所增加，但对茎蘖数影响不大，而在分蘖后期，干物质重未表现出优势，但茎蘖数显著提高。综合来看，施纯氮157 kg/hm2效果最好，通过提高实粒数7.4%～14.4%、千粒重1.6%～2.8%和结实率11.6%～24.2%来维持产量稳定，达到低投入平产出，从而提高经济效益。
　　关键词氮素；超级稻；干物质积累；茎蘖动态；产量分析
　　中图分类号S511；S143.1文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0094-02
　　
　　水稻经济合理施用氮肥是农业生产中最快和最有效的提高产量、增加经济效益的一项重要措施。氮素营养状况与水稻产量形成关系密切[1-3]，确定合理的施氮量是实现水稻多目标协调发展的关键环节，但是由于受诸多因素的影响，目前水稻生产中出现不少不合理施用氮肥的现象，不仅造成水稻氮利用效率下降、能源浪费、环境污染和生产效益降低，还加重了病害的发生，导致水稻贪青晚熟和减产，不能充分发挥土壤稳定持续的生产潜力。因此，笔者通过选用辽北地区主栽品种超级稻铁粳7号进行了不同施氮量对其生物性状及产量的影响试验，以期为水稻高产高效栽培提供理论依据。
　　1材料与方法
　　1.1试验材料
　　供试水稻品种为超级稻铁粳7号，由铁岭市农业科学院选育，其穗型直立，主茎15片叶，生育期153～155 d。
　　1.2试验地概况
　　试验设在铁岭市农业科学院内水稻试验田。田间土壤为棕壤土，耕层0～20 cm土层含全氮1.32 g/kg，全磷0.59 g/kg，全钾30.5 g/kg，碱解氮134.0 mg/kg，速效磷35.1 mg/kg，速效钾72.0 mg/kg，有机质21.2 g/kg，pH值6.2。
　　1.3试验设计
　　试验设4个处理，分别为：不施氮肥（N0）；施纯氮157 kg/hm2（N1）；施纯氮207 kg/hm2（当地水稻生产惯用施氮量）（N2）；施纯氮257 kg/hm2（N3）。4次重复，小区面积39 m2，随机区组排列，共16个小区。各小区单独打埂，单灌单排。
　　1.4试验实施
　　采用塑料小棚旱育苗，4月11日播种，5月25日插秧，9月30日收获，插秧规格为30 cm×13 cm，每穴3苗。所有处理均施用相同数量的磷肥（P2O5：103.5 kg/hm2）和钾肥（K2O：78.0 kg/hm2）。磷肥作基肥一次施用，钾肥作基肥和穗肥各施50%，氮素作基肥、分蘖肥和穗肥施用，分别占纯氮量的60%、30%和10%。除草、病虫害防治等栽培措施同一般生产田。
　　1.5调查内容与方法
　　每个小区于分蘖期、齐穗期、灌浆期和成熟期取代表性植株5丛，放烘箱经105 ℃杀青30 min，然后80 ℃烘干至恒重并称取干物质重。每个小区都标定调查点10穴，从6月10日至8月12日，每隔6 d调查1次茎蘖数。9月27日取样，风干后室内考种，调查穗长、每穗粒数和千粒重等产量构成因素。成熟期每小区选6 m2实割，晾干，人工脱粒后计算产量。采用Excel、DPS软件进行数据处理和方差分析。
　　2结果与分析
　　2.1干物质积累
　　从图1可以看出，铁粳7号的干物质积累随生育进程呈上升趋势。在分蘖期表现为随施氮量的升高干物质重呈增加的趋势，说明氮肥用量越大，水稻分蘖前期干物质积累的越多。在齐穗期各施氮处理的干物重并无显著差异，说明这3个氮素水平对水稻拔节至齐穗的时期内干物质重的影响较小。在灌浆期处理N2干物质重高于处理N1、处理N3，N0最低，仅为为12.25 t/hm2。在成熟期高氮处理N3干物重表现为最高，为20.17 t/hm2，分别比处理N1、处理N2高5.8%和3.1%，说明充足的氮素供应使得水稻后期干物质增加快、积累多，但与处理N1、处理N2的差异并未达显著水平。可知3个氮素处理在分蘖前期随施氮量的增加能显著增加水稻的干物质重，在后期却并未表现出优势，对干物质重影响不大。
　　2.2茎蘖动态
　　从图2可以看出，各施肥处理的茎蘖数都是随着生育进程呈先升高后下降的趋势。氮肥是影响水稻分蘖的最活跃因子，在水稻移栽后22 d前的生长阶段，高氮处理对茎蘖数没有促进作用；移栽后28 d，随着植株的生长发育，氮肥用量的提高促使茎蘖数增加，始终表现为处理N0<处理N1<处理N2<处理N3。移栽后40~52 d期间，氮肥施量越少，茎蘖数下降速度越快，主要因为分蘖氮肥的施量少，田间维持无效茎蘖所需的氮素少，造成茎蘖的消亡速度快，而高氮处理N3茎蘖数并未下降，在移栽后52 d达到高峰苗，说明足够的氮素供应可以促进茎蘖的再生。水稻进入拔节期后，处理N1的茎蘖数急速下降，至移栽后58 d时，处理N2、处理N3茎蘖数分别高于处理N1茎蘖数的11.3%、16.1%，说明高氮施肥能显著提高后期茎蘖数，但这可能会造成无效茎蘖数的增加或是小蘖小穗数量的提升。
　　2.3产量及其构成因素
　　从表1可以看出，3个施氮处理对穗长基本没有影响，有效穗数、成穗率和每穗总粒数表现为处理N3最高，分别比处理N1增加11.84%、9.18%和9.55%，比处理N2增加7.59%、7.06%和5.42%，其中有效穗数差异均达到显著水平。穗实粒数、千粒重和结实率表现为处理N1最高，分别比处理N2增加7.38%、1.58%和11.57%，比处理N3提高13.37%、2.80%和24.23%，其中处理N1和处理N3的穗实粒数和结实率差异达显著水平。从实际产量来看，处理N3产量最高，达9 917.7 kg/hm2，比处理N1和处理N2分别提高了1.29%和0.68%，但差异均未达到显著水平。说明高氮量条件下能够促进茎蘖数的增加，提高成穗率，但同时使得每穗实粒数和结实率下降，这是由于单位面积穗数增多，造成群体郁蔽恶化，影响籽粒的有效灌浆，使得千粒重降低，增加了秕粒数，而低氮量条件下更能协调地解决产量构成因素，产量虽然相对降低，但与高氮量处理差异不显著，表明施纯氮157 kg/hm2条件下更适宜成为铁粳7号的高产高效施氮量措施[4-5]。
　　3结论与讨论
　　氮肥用量对水稻产量的影响至关重要，优化产量结构是实现超高产的先决条件[6]，大面积生产中多数农民凭经验施肥，氮素施用量普遍偏高，结果影响水稻高产潜力的发挥，且造成大量肥料流失，使肥料利用率降低。试验结果表明，随着本田氮肥施用量的增加，群体茎蘖数、分蘖成穗率均有所增加，但结实率却显著下降，造成产量并未显著提高，也就是说高投入平产出，经济效益降低。该试验中比当地水稻生产施氮肥水平降低30%的施氮肥水平N1（施纯氮157 kg/hm2）效果最好，产量构成因素较正常施氮水平N2（施纯氮207 kg/hm2）、当地水稻生产施氮肥水平提高30%的施氮肥水平N3（施纯氮257 kg/hm2）更加优化更加协调，说明施纯氮157 kg/hm2可合理调控水稻的碳氮代谢，控制水稻抽穗前期干物质的积累，从而保证水稻具有适宜穗数，减少无效分蘖的发生，改善群体质量，促进提早抽穗、有效灌浆，提高千粒重，增加结实率，进而维持产量稳定，提高经济效益。
　　4参考文献
　　[1] 刘艳阳，张淇程，宋浩，等.不同地力条件下施氮量对水稻产量的影响[J].浙江农业科学，2006（3）：300-302.
　　[2] 黄元财，王伯伦，王术，等.施氮量对水稻产量和品质的影响[J].沈阳农业大学学报，2006，37（5）：688-692.
　　[3] 杨益花，张亚洁，苏祖芳.施氮量对杂交水稻产量构成因素和干物质积累的影晌[J].天津农学院学报，2005，12（1）：5-8.
　　[4] 方秀琴，都兴林，刘曼玲.氮素水平对不同穗型水稻产量及其产量构成因素的影响[J].吉林农业科学，2005，30（4）：37-40.
　　[5] 宋桂云，徐正进，王云，等.氮素水平对不同穗型水稻品种物质生产的影响[J].内蒙古民族大学学报：自然科学版，2002（5）：413-415.
　　[6] 陈温福，徐正进，张文忠，等.水稻新株型创造与超高产育种[J].作物学报，2001，27（5）：665-672.
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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