氮肥对北方超级稻茎蘖动态及产量的影响

1 / 10氮肥对北方超级稻茎蘖动态及产量的影响作者：齐国锋 崔月峰 李大伟 孙国才 马晨摘要以北方超级稻沈农 265、吉粳 88 和龙粳 14 为试材,分析了不同氮素水平对水稻茎蘖动态及产量的影响。结果表明,在较高氮量水平下,沈农 265、吉粳 88 能够提前进入茎蘖临界期,而龙粳 14 出现延迟现象;3 个超级稻品种的最适施氮量都应该在/hm2,在生产实际中农民可以适当降低惯用施氮量来优化产量结构,从而提高产量,达到更高的经济效益。 关键词氮肥;超级稻;茎蘖动态;产量;北方 AbstractThe super rice in Northern China Shennong 265,Jijing 88 and Longjing 14 were used to study the tiller dynamic and yield under different nitrogen levels. The results showed that Shennong 265 and Jijing 88 eahead into the critical period of tiller under the higher nitrogen levels, while Longjing 14 was exactly the opposite. The best nitrogen amount should be between /hm2 and /hm2 for 2 / 10the three super rice varieties. Farmers could appropriately reduce the usual amount of nitrogen in the actual production to optimize the production structure in order to increase production and achieve higher economic efficiency. Key wordsnitrogen;super rice;tiller dynamic;yield;Northern China 氮素是影响水稻生长发育和产量最敏感的因素1,确定合理施氮量,不仅可以提高水稻产量,而且可以减少因过量施用氮肥造成的环境污染2,3。目前水稻生产上普遍存在着氮肥施用不合理现象,造成水稻贪青晚熟、倒伏、病虫害加重,或是满足不了水稻整个生育期对氮素的需求,往往导致育种成果不能充分转化为生产力,影响水稻的产量和效益,因此选用东北地区 3 个主栽超级稻品种进行氮肥施量水平试验,旨在确定水稻标准施氮量,为生产上合理应用提供科学依据。 1 材料与方法 3 / 10试验材料 供试 3 个超级稻品种为:沈农 265,沈阳农业大学选育,直立穗型,主茎 15 片叶,生育期 155158d;吉粳 88,吉林省农业科学院选育,半直立穗型,主茎 13 片叶,生育期 143145d;龙粳 14,黑龙江省农业科学院选育,散穗型,主茎 11 片叶,生育期 125130d。 试验地概况 试验设在开原市农业科学研究所试验田,土壤为棕壤土,肥力中等。开原市属北温带季风型大陆性气候,全年日照时数约为 2 585h,无霜期为 145165d,年平均降水量为678mm,适宜北方水稻种植。 试验设计 试验设 5 个处理,分别为:不施氮肥(N0);施纯氮 kg/hm2(N1);施纯氮/hm2(N2);施纯氮/hm2(N3),为当地生产4 / 10惯用施氮量;施纯氮/hm2(N4)。所有处理均施用相同数量的磷肥(P2O5 /hm2)和钾肥(K2O 78 kg/hm2)。磷肥作基肥一次性施用,钾肥作基肥和穗肥各施 50%,氮肥作基肥、蘖肥和穗肥施用,分别占纯氮量的 60%、30%和 10%。裂区设计,主区为氮肥处理,副区为品种,主区面积,3 次重复,随机区组排列,共 15 个小区。 试验实施 采用塑料小棚旱育苗,4 月 10 日播种,5 月 25 日插秧,9月 30 日收获,移栽密度 30cm13cm,每穴 3 苗,各小区单独打埂,单灌单排,除草、病虫害防治等其他管理方法同一般生产田。 调查方法 每个小区的 3 个品种都标定调查点 10 穴,从 6 月 23日至 7 月 21 日,每隔 5d 调查 1 次茎蘖数。9 月 28 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。 5 / 102 结果与分析 茎蘖动态 不同氮肥处理对沈农 265 茎蘖动态的影响。从图 1可以看出,随着植株的生育进程,沈农 265 在高氮量水平下处理 N3、处理 N4 的茎蘖数于 7 月 14 日达到临界值,低氮量水平下处理 N1、处理 N2 茎蘖数在 7 月 21 日未出现下降趋势,较高氮量达到最高茎蘖数要推迟 1 周左右,说明低氮量不利于茎蘖的早生快发。随施氮量的增加,茎蘖数在 6 月 30日前表现出氮素量化优势,而在 7 月 7 日后处理 N3 达最高,可见氮肥量过高在前期会促进茎蘖发生,而在后期又出现抑制情况,因此合理氮肥施量既有利于茎蘖的适量发生,又有利于控制无效分蘖数,使群体达到最理想的生长状态。 不同氮肥处理对吉粳 88 茎蘖动态的影响。从图 2 可以看出,在 6 月 30 日前,吉粳 88 各氮素处理的茎蘖数差别不大,而到 7 月 7 日后,随施氮量的增加,茎蘖数明显增加。6 / 10随着植株的生育进程,处理 N2、处理 N3、处理 N4 于 7 月 7日达到最高茎蘖数,而处理 N0、处理 N1 延迟 1 周,说明增加施氮量可以促使茎蘖再生速度加快,提前进入茎蘖临界期。7 月 21 日低氮量处理的茎蘖数下降速度明显加快,这是由于低氮量维持无效茎蘖的营养需求不够造成的,表明高氮量易使茎蘖衰退减慢,为单位面积有效穗数增多奠定了基础,同时也可能造成大量无效茎蘖的存在。 不同氮肥处理对龙粳 14 茎蘖动态的影响。从图 3 可以看出,6 月 23 日至 7 月 21 日的生长阶段内,龙粳 14 的茎蘖数都表现为随施氮量的增加呈现先升高后下降的趋势,均表现为处理 N2 的茎蘖数最高。6 月 30 日前茎蘖数上升迅速,处理 N2 在 7 月 7 日达到峰值,处理 N1 于 7 月 14 日达到最高茎蘖数,而较高氮素水平的处理 N3、处理 N4 在 7 月 21 日才到茎蘖临界期,说明前期高氮量在一定程度下抑制龙粳 14茎蘖数的飞速增长,但在后期能够促进茎蘖的再生,这种状况容易导致后生茎蘖成为无效分蘖或小蘖,易造成氮素营养的浪费。 产量及构成因素 7 / 10不同氮肥处理对沈农 265 产量及构成因素的影响。从表 1 可以看出,施氮量对沈农 265 的穗长影响不大,有效穗数随施氮量的增加而增加,但成穗率、每穗实粒数和颖花数表现出先升高后下降的趋势,处理 N3 最高,成穗率比其他施氮处理高%,每穗实粒数高%,颖花数高%。处理 N2结实率和千粒重均为最高,分别较其他施肥处理高%、%。理论产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势,其中处理 N3 最大,为 8 /hm2,比其他施氮处理高%,处理 N2次之,为 8 /hm2,可见处理 N3 为沈农 265 的较适施氮量,通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量,但是可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重,可能更有益于产量的提高。 不同氮肥处理对吉粳 88 产量及构成因素的影响。从表 2 可以看,吉粳 88 各处理的穗长、成穗率变化不大,但有效穗数随着施氮量的增加呈增加趋势。每穗实粒数表现为随施氮量的增加呈先增后减趋势,处理 N2 最高,比其他施氮处理高%。颖花数基本随施氮量的增加而增加,但结实率表现出相反趋势,表明高氮量虽可以提高单位面积穗粒数,但易造成灌浆能力下降,增加秕粒数,从而导致结实率下降。千粒重随施氮量的增加表现为先增后降趋势,处理 N1 最高,8 / 10较其他施氮处理高%,可见高氮量易造成吉粳 88 灌浆不良而籽粒不饱满。协调最优产量因素构成使得处理 N2 吉粳 88的理论产量达最高,为 9 kg/hm2,较其他施氮处理高%,处理 N3 次之,为 9 /hm2,可知处理 N2 较有利于吉粳 88 综合生产能力的发挥,但适当提高施氮量以提高有效穗数和结实率可能获更高产量。 不同氮肥处理对龙粳 14 产量及构成因素的影响。从表 3 可以看出,随施氮量的增加,龙粳 14 的穗长、成穗率呈增加趋势,但是高氮量处理间幅度变化很小。随施氮量的增加,有效穗数、每穗实粒数和颖花数呈先增加后下降的趋势,其中有效穗数、颖花数以处理 N3 最高,分别较其他施氮处理高%、%,每穗实粒数以处理 N2 最高,比其他施氮处理高%。结实率和千粒重分别以处理 N2、处理 N3 最高,分别较其他施氮处理高%、%。各施氮处理的产量构成因素最终表现在理论产量的变化趋势上,随施氮量的增加,理论产量先增加后下降,以处理 N3 最高,为 7 /hm2,较其他施氮处理高%,处理 N2 次之,为 7 /hm2,可知处理 N3 较适合龙粳14 的生长发育需要,但可以适当降低施氮量来提高每穗实粒数和结实率,可能对产量的增加更为有利。 9 / 103 结论与讨论 优化产量结构是实现超高产的先决条件4,周瑞庆等5,6研究认为在一定范围内,水稻产量随施氮量的增加而提高,超过一定范围后产量和部分产量构成因素则下降,即施氮量与产量呈单峰曲线,试验研究结果与前人研究结果一致。由于 2016 年气候因素影响,水稻产量偏低,但可以反映出高氮量会造成某些产量构成因子处于劣势地位,只有合理的施氮量才能够最佳协调各产量构成因素,从而提高产量。试验结果表明,不同施氮处理水稻的茎蘖数变化表现出品种特性,高氮量使沈农 265、吉粳 88 提前进入茎蘖临界期,而龙粳 14 出现延迟现象;沈农 265 在施氮量为/hm2 时表现较好,通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量,但可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重,可能获得更高产量;吉粳 88 在施氮量为/hm2 取得较好效果,通过提高每穗实粒数和协