不同施氮水平對北方水稻氮素吸收利用的影響

摘 要：以超級稻鐵粳7號為試材，試驗研究了不同氮素水平對水稻氮素吸收利用的影響。結果表明：在齊穗期，隨施氮量的增加，葉、莖吸氮量和植株總吸氮量呈增加趨勢，穗吸氮量以中氮水平處理占有優勢；在成熟期，葉、莖、穗吸氮量和植株總吸氮量均隨施氮量的增加而增加。氮素收獲指數、氮素生理利用率和氮肥農學利用率隨施氮量的增加呈遞減趨勢，而氮素回收率呈遞增趨勢，說明低氮處理雖降低了植株氮素積累量，但更加有效地轉化為籽粒產量生產優勢，提高了氮肥的增產能力。

關鍵詞：氮肥；水稻；吸氮量；氮素利用率

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）20-40-02

水稻是我國重要的糧食作物，氮素營養狀況與水稻產量形成關系密切[1-2]，確定合理的施氮量是實現水稻多目標協調發展的關鍵環節。水稻生產的氮肥吸收利用率一般為35%左右，精細栽培管理條件下能夠達到40%[3-4]。氮肥大量施用，不僅給生態環境帶來嚴重的危害，而且使氮肥的利用率降低，造成資源浪費及經濟效益下降。本試驗以鐵粳7號為材料，研究不同施氮水平對其氮素吸收利用的影響，旨在為種植水稻合理施用氮肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗設在鐵嶺市農業科學院內水稻試驗田。田間土壤為棕壤土，耕層0～20cm土層營養指標含量見表1。供試品種為鐵嶺市農業科學院選育的超級稻鐵粳7號，直立穗型，主莖15片葉，生育期153～155d。

1.2 試驗設計 試驗設4個處理，分別為：（1）不施氮肥；（2）施純氮157kg/hm2（低氮）；（3）施純氮207kg/hm2（中氮）；（4）施純氮257kg/hm2（高氮）。所有處理均施用相同數量的磷肥（P2O5：103.5kg/hm2）和鉀肥（K2O：78kg/hm2）。磷肥作基肥一次施用，鉀肥作基肥和穗肥各施50%，氮素作基肥、分蘗肥和穗肥施用，分別占純氮量的60%、30%和10%。4次重復，小區面積39m2，隨機區組排列，共16個小區。采用塑料小棚旱育苗，4月11日播種，5月25日插秧，9月30日收獲，插秧規格30cm×13.3cm，每穴3苗，各小區單獨打埂，單灌單排，除草、病蟲害防治等栽培措施同一般生產田。

1.3 調查方法 每個小區于齊穗期和成熟期取代表性植株5叢，清洗，去根。把葉片、莖鞘、穗分開，放烘箱經105℃殺青30min，然后80℃烘干至恒重稱取干物質重，之后分別粉碎過篩后采用凱氏定氮法測定氮素含量。

1.4 有關參數計算方法 植株吸氮量=植株干物質重×植株含氮量；氮素收獲指數=籽粒吸氮量/植株總吸氮量；氮素回收率（%）=（施氮區植株總吸氮量-空白區植株總吸氮量）/施氮量×100；氮素生理利用率=（施氮區產量-空白區產量）/（施氮區植株總吸氮量-空白區植株總吸氮量）；氮肥農學利用率=（施氮區產量-空白區產量）/施氮量。

1.5 數據處理與分析 采用EXCEL、DPS軟件進行數據處理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮水平對鐵粳7號吸氮量的影響 從表2可以看出，在齊穗期，施氮可以顯著提高植株各器官的吸氮量，隨施氮量的增加，葉、莖吸氮量和總吸氮量呈增加趨勢，穗吸氮量以施純氮207kg/hm2處理占有優勢；與施純氮157kg/hm2處理相比，施純氮207kg/hm2和257kg/hm2處理極顯著增加了葉、莖吸氮量和總吸氮量，而穗吸氮量差異不顯著，且施純氮207kg/hm2和257kg/hm2處理下葉、莖、穗吸氮量和總吸氮量差異均未達到顯著水平。在成熟期，隨施氮量的增加，葉、莖、穗吸氮量和總吸氮量呈增加趨勢，但施純氮157kg/hm2和207kg/hm2水平下植株各器官吸氮量和總吸氮量差異均未達到顯著水平；施純氮257kg/hm2處理下的葉、莖吸氮量極顯著或顯著高于低氮和中氮水平，而穗吸氮量差異不顯著，總吸氮量顯著高于施純氮157kg/hm2處理，與施純氮207kg/hm2差異未達到顯著水平。說明高氮處理在鐵粳7號的生育后期顯著提高了植株吸氮量，且在成熟期仍占有優勢。

2.2 不同施氮水平對鐵粳7號氮素利用率的影響 由表3表明，在施純氮157～257kg/hm2范圍內，氮素收獲指數表現為隨施氮量的增加而呈遞減趨勢，低氮比中氮處理提高4.3%，但差異不顯著，比高氮處理提高12.5%，差異達極顯著水平；從氮素回收率來看，隨施氮量的增加而增加，但3個施氮水平間差異并未達到顯著水平；氮素生理利用率表現為氮素量化劣勢，隨施氮量增加而降低，低氮與中氮、高氮處理差異達顯著水平；氮肥農學利用率在低氮量處理下表現出優勢，低氮比中氮、高氮處理分別提高21.2%、36.2%，且差異達顯著水平，而中氮與高氮處理下除氮素收獲指數達顯著差異外，其它氮素利用率指標均未達到顯著水平。說明低氮條件下有利于氮肥利用率的提高，而中氮和高氮條件下雖然具有較高的氮素回收率，但沒能有效轉化為籽粒產量生產優勢，導致鐵粳7號對氮素的奢侈吸收，造成氮素的潛在浪費，生產效益下降。

3 結論與討論

水稻氮素吸收和利用與氮肥運籌關系密切，合理施用氮肥能提高水稻氮素吸收利用率。江立庚等[5]研究表明，隨施氮量增加，水稻氮素積累總量增加，而氮素的生產效率和收獲指數下降；李向輝等[6]研究指出，氮肥利用率和氮素農學效應均隨氮肥施用量的提高而降低；張耀鴻等[7]研究認為在氮素水平（如150kg/hm2）較低的種植條件下，可以顯著提高水稻的氮素利用率。本試驗結果表明，在齊穗期，葉、莖吸氮量和總吸氮量隨施氮量的增加呈顯著增加趨勢，穗吸氮量以中氮處理最高為35.2kg/hm2；在成熟期，植株各器官吸氮量和總吸氮量亦表現為氮素量化優勢，高氮處理可以顯著提高葉、莖吸氮量，說明在施純氮157～257kg/hm2區間內，施氮量越高越有利于促進鐵粳7號在生育后期的植株吸氮量。氮素收獲指數、氮素生理利用率和氮肥農學利用率表現為隨施氮量的增加而呈遞減趨勢，而氮素回收率隨施氮量的增加呈遞增趨勢，說明增加氮肥用量有利于促進植株氮素積累，但沒有轉化為籽粒產量生產優勢，降低了氮肥的增產能力，導致鐵粳7號對氮素的奢侈吸收，造成氮素的潛在浪費，生產效益下降。因此要適當降低施氮量，使吸收的氮素有利于水稻的有效生長，從而提高氮肥利用率。

參考文獻

[1]劉艷陽，張淇程，宋浩，等.不同地力條件下施氮量對水稻產量的影響[J].浙江農業科學，2006，3：300-302.

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[3]凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究[J].中國農業科學，2005，38（12）：2 457-2 467.

[4]張楊珠，黃運湘，鄒應斌，等.雙季稻一次性全層施肥技術的研究與示范推廣[J].中國農業科技導報，3（6）：36-41.

[5]江立庚，曹衛星，甘秀芹，等.不同施氮水平對南方早稻氮素吸收利用及其產量和品質的影響[J].中國農業科學，2004，34（4）：490-496.

[6]李向輝，魯艷紅，廖育林，等.氮肥施用量對晚稻產量和氮肥利用效率的影響[J].湖南農業科學，2010，15：52-54.

[7]張耀鴻，張亞麗，黃啟為，等.不同氮肥水平下水稻產量以及氮素吸收、利用的基因型差異比較[J].植物營養與肥料學報，2006，l3（5）：616-62l.

（責編：陶學軍）