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苗期氮素用量對水稻秧苗素質(zhì)的影響

2014-07-16 14:45:58李曉蕾等
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年3期
關(guān)鍵詞:水稻影響

李曉蕾等

摘要:以早粳稻品種墾粳1號為材料、尿素為氮源,采用隨機設(shè)計方法研究了氮肥用量對水稻幼苗生長的影響。結(jié)果表明:在施純氮12.96 g/m2水平下的水稻株高、葉齡、根數(shù)顯著高于不施氮肥處理,氮肥用量過大對株高、根長、莖基寬產(chǎn)生抑制作用;在供試條件下,施純氮12.96 g/m2有利于秧苗素質(zhì)的提高,說明在寒地條件下適量施氮能提高秧苗素質(zhì),氮肥不足或過多不利于壯苗。

關(guān)鍵詞:水稻;氮;秧苗

中圖分類號: S511.062 文獻標(biāo)志碼: A 文章編號:1002-1302(2014)03-0047-03

黑龍江省是中國最大的粳稻生產(chǎn)基地之一,水稻種植面積已達400萬hm2,作為處于寒地生態(tài)區(qū)的水稻生產(chǎn)基地,其育苗技術(shù)主要采用保溫旱育苗。生產(chǎn)中素有“秧好八成糧”之說,可見秧苗素質(zhì)對水稻生產(chǎn)的重要性。苗床養(yǎng)分管理是影響秧苗素質(zhì)的重要因素,以往研究多集中于本田肥料籌劃與產(chǎn)量、品質(zhì)范疇[1-2],對苗期養(yǎng)分與秧苗素質(zhì)的研究很少。氮是植物生長發(fā)育所必須的營養(yǎng)元素之一,也是土壤肥力中最活躍的因素[3],在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮是重要的限制因子,也是寒地稻區(qū)育苗中常用的主要養(yǎng)分之一。但由于缺乏對苗期需氮的了解,經(jīng)常出現(xiàn)秧苗缺氮失綠甚至氮過多致使秧苗徒長、發(fā)生病害等情況。本研究探討了苗期氮肥用量對秧苗素質(zhì)的影響,以期為生產(chǎn)實踐提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2012年在黑龍江省大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)水稻試驗基地進行,供試土壤是草甸土,土壤堿解氮含量 200.00 mg/kg,有效磷含量15.22 mg/kg,速效鉀含量 170.20 mg/kg,有機質(zhì)含量2.51 mg/kg,pH值 7.61。

1.2 供試品種

供試品種為墾粳1號,主莖11片葉,生育日數(shù)125~ 130 d,需活動積溫2 280~2 330 ℃。

1.3 供試肥料和試驗設(shè)計

供試氮肥來源是尿素[CO(NH2)2],試驗采用完全隨機設(shè)計,以不施氮肥為對照,設(shè)5個氮肥水平,分別為純氮量0、4.4、8.6、12.96、17.4 g/m2,各水平3次重復(fù)。除氮肥水平不同外,其他田間管理措施均按照三化栽培技術(shù)[4]進行。

1.4 測定項目和方法

1.4.1 形態(tài)和干物重調(diào)查 當(dāng)幼苗長到3葉1心時,隨機取樣,考察15株秧苗的株高、葉齡、根長、根數(shù),再測其莖基部的最粗處,即得到秧苗的莖基寬。將植株分成地上部和根系2部分,蒸餾水洗干凈后,105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干至恒重后,稱干物質(zhì)質(zhì)量。測算方法參考文獻[5]進行。

1.4.2 發(fā)根力的測定 取15株秧苗,剪去秧苗所有的根系,進行砂培,10 d后調(diào)查根長和根數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel和DPS軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對水稻幼苗形態(tài)的影響

株高與生物產(chǎn)量通常呈正相關(guān),尤其是在高產(chǎn)條件下關(guān)系更為密切[6],株高又是決定抗倒伏性的最重要因素[7]。施氮量對幼苗株高的影響如圖1,4.4、8.6、12.96 g/m2處理幼苗株高隨著施氮量的增加而增長,17.4 g/m2處理施氮量過多,株高低于對照。12.96 g/m2處理幼苗株高最高,與對照差異達到顯著水平(表1)。

葉齡與其他器官之間具有同伸關(guān)系,施氮量對秧苗葉齡的影響見圖2,以12.96 g/m2處理葉齡最大,其余處理均低于對照;8.6 g/m2處理的葉齡最小,即施氮過多或過少都不利于葉片生長。

2.2 施氮量對水稻幼苗根系生長的影響

根系發(fā)育良好是壯苗的基本條件,根長與根數(shù)是根系發(fā)育的 2 個重要指標(biāo)。由圖3可以看出,不施氮肥處理幼苗根長最長,隨施氮量增加根長明顯變短,至17.96 g/m2處理時秧苗根長最短,各處理與對照相比變幅達到-19.8%~-50.2%,17.96 g/m2處理與其他處理之間的差異均達到極顯著水平;說明施用氮肥對根系伸長有明顯抑制。

由圖4可以看出,根系數(shù)量隨施氮量增加呈先增多的趨勢,與對照相比增幅為3.0%~34.4%,當(dāng)施氮量達到 12.96 g/m2 時根數(shù)最多,至施氮量 17.4 g/m2 時,秧苗根數(shù)比對照減少5.5%。說明適當(dāng)施氮對根數(shù)有積極促進作用,過多則會產(chǎn)生抑制作用。

本試驗各處理的白根數(shù)如圖5所示,施用氮肥對秧苗白根數(shù)量有明顯影響,各處理的白根數(shù)均低于對照,通過計算白根率發(fā)現(xiàn),施用氮肥處理的白根率處于25.3%~41.0%范圍內(nèi),而對照白根率為100%,說明施氮除對根長、根數(shù)有影響之外,還影響根系的正常生理功能。

2.3 施氮量對水稻幼苗莖基寬的影響

莖基部寬是秧苗素質(zhì)的重要形態(tài)指標(biāo),莖基部越寬說明秧苗莖部維管束越多,將來穗越大、粒越多。從圖6可以看出,除17.4 g/m2處理外,其他處理均比對照的莖基部寬。通過計算,各處理莖基寬與對照比變化幅度為 -0.11%~0.16%,說明施氮有提高莖基寬的趨勢,當(dāng)施氮量達到一定程度時會降低秧苗的莖基寬。從表1可以看出各處理與對照相比差異不顯著。

2.4 施氮量對水稻幼苗物質(zhì)積累及發(fā)根力的影響

2.4.1 對干物質(zhì)重的影響 水稻幼苗干物質(zhì)含量是決定秧苗發(fā)根力和抗逆性的物質(zhì)基礎(chǔ),一般以地上部百株干質(zhì)量(g)來衡量秧苗干物質(zhì)含量[8]。各處理中除17.4 g/m2處理外,其余處理的地上部百株干質(zhì)量均高于對照,并且 12.96 g/m2 處理的地上部百株干重最大,說明施氮肥可增加地上部干重,施用過多會產(chǎn)生抑制。

從圖8可以看出,各處理的地下部百株干質(zhì)量均高于對照,其中以4.4 g/m2處理最大,與對照差異不顯著(表1),17.4 g/m2處理最小,與對照差異顯著(表1)。隨著施氮量的增加,根長變短(圖3),根數(shù)變少(圖4),百株地下干質(zhì)量也隨之下降。

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%~0.43%,地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%~0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大,但到一定量時,地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢,可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強,相對吸收較多的水分和礦物質(zhì),增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì),發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示,4.4 g/m2處理根長高于對照,其余處理均低于對照,適當(dāng)施氮量促進新根增長,過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示,4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照,8.6、17.4 g/m2處理低于對照,其中17.4 g/m2 處理最低,12.96 g/m2處理最高,施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響,施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時,株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平;幼苗葉齡最大,與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平(表1)。

說明供試條件下,苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利,施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ),李偉波等研究表明,水稻是對缺氮很敏感的作物,缺氮時,幼苗的株高、基莖寬都會下降,植株矮小[10-12],與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮,隨施氮量增加,當(dāng)達到12.96 g/m2時株高最高,但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢,這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)(圖3、圖4);且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照,過多或過少都使其下降,不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官,根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13];低氮脅迫下,植物根系變長、變細(xì),以加強與氮素的接觸面積[14],作物苗期缺氮時,根系少而長[15]。本研究也表明,少施氮能促進根系伸長,也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化,由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明,苗期施氮影響根部的白根數(shù)量,施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低,白根率也僅處于253%~41.0%范圍內(nèi);秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響,也與秧苗生理特性有關(guān)[19],供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

參考文獻:

[1]蔡翠翠. 寒區(qū)水稻本田施肥促控管理技術(shù)[J]. 農(nóng)民致富之友,2011(17):36.

[2]史冬梅,孫中華. 不同施氮肥比例對水稻產(chǎn)量影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊,2009(4):34-36.

[3]孫 曦. 作物營養(yǎng)和施肥[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1990.

[4]徐一戎,邱麗瑩. 旱育稀植三化栽培技術(shù)[M]. 哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1996.

[5]張龍步,董 克,徐正進,等. 水稻田間試驗方法與測定技術(shù)[M]. 沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1993:62-94.

[6]黑田榮喜. 大川泰一郎,石原邦.草高の異なる水稻品種の干物生產(chǎn)の相違とその要因の解析[J]. 日作物學(xué)會紀(jì)事,1989,58(3):374-382.

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[9]曾海富. 水稻秧苗發(fā)根力研究簡報[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),1986(4):38-40.

[10]李偉波,吳留松,廖海秋.太湖地區(qū)高產(chǎn)稻田氮肥施用與作物吸收利用的研究[J]. 土壤學(xué)報,1997(1):67-73.

[11]朱兆良.中國土壤氮素研究[J]. 土壤學(xué)報,2008,45(5):778-783.

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[13]王政權(quán),郭大立. 根系生態(tài)學(xué)[J]. 植物生態(tài)學(xué)報,2008,32(6):1213-1216.

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[15]王伯倫. 水稻優(yōu)化栽培[M]. 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993:12-19.

[16]于立河,李佐同,鄭桂萍. 作物栽培學(xué)[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2010:151-152.

[17]石慶華,李木英,徐益群,等. 水稻根系特征與地上部關(guān)系的研究初報[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1995,17(2):110-115.

[18]Naomichi T,Kinichi N,Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings(Oryza sativa L.)with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science,1990,59(2):334-339.

[19]Hittalmani S,Shashidhar H E,Bagali P G,et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth,yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica,2002,125(2):207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%~0.43%,地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%~0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大,但到一定量時,地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢,可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強,相對吸收較多的水分和礦物質(zhì),增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì),發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示,4.4 g/m2處理根長高于對照,其余處理均低于對照,適當(dāng)施氮量促進新根增長,過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示,4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照,8.6、17.4 g/m2處理低于對照,其中17.4 g/m2 處理最低,12.96 g/m2處理最高,施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響,施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時,株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平;幼苗葉齡最大,與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平(表1)。

說明供試條件下,苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利,施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ),李偉波等研究表明,水稻是對缺氮很敏感的作物,缺氮時,幼苗的株高、基莖寬都會下降,植株矮小[10-12],與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮,隨施氮量增加,當(dāng)達到12.96 g/m2時株高最高,但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢,這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)(圖3、圖4);且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照,過多或過少都使其下降,不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官,根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13];低氮脅迫下,植物根系變長、變細(xì),以加強與氮素的接觸面積[14],作物苗期缺氮時,根系少而長[15]。本研究也表明,少施氮能促進根系伸長,也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化,由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明,苗期施氮影響根部的白根數(shù)量,施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低,白根率也僅處于253%~41.0%范圍內(nèi);秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響,也與秧苗生理特性有關(guān)[19],供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

參考文獻:

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[15]王伯倫. 水稻優(yōu)化栽培[M]. 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993:12-19.

[16]于立河,李佐同,鄭桂萍. 作物栽培學(xué)[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2010:151-152.

[17]石慶華,李木英,徐益群,等. 水稻根系特征與地上部關(guān)系的研究初報[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1995,17(2):110-115.

[18]Naomichi T,Kinichi N,Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings(Oryza sativa L.)with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science,1990,59(2):334-339.

[19]Hittalmani S,Shashidhar H E,Bagali P G,et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth,yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica,2002,125(2):207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%~0.43%,地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%~0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大,但到一定量時,地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢,可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強,相對吸收較多的水分和礦物質(zhì),增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì),發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示,4.4 g/m2處理根長高于對照,其余處理均低于對照,適當(dāng)施氮量促進新根增長,過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示,4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照,8.6、17.4 g/m2處理低于對照,其中17.4 g/m2 處理最低,12.96 g/m2處理最高,施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響,施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時,株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平;幼苗葉齡最大,與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平(表1)。

說明供試條件下,苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利,施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ),李偉波等研究表明,水稻是對缺氮很敏感的作物,缺氮時,幼苗的株高、基莖寬都會下降,植株矮小[10-12],與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮,隨施氮量增加,當(dāng)達到12.96 g/m2時株高最高,但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢,這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)(圖3、圖4);且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照,過多或過少都使其下降,不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官,根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13];低氮脅迫下,植物根系變長、變細(xì),以加強與氮素的接觸面積[14],作物苗期缺氮時,根系少而長[15]。本研究也表明,少施氮能促進根系伸長,也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化,由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明,苗期施氮影響根部的白根數(shù)量,施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低,白根率也僅處于253%~41.0%范圍內(nèi);秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響,也與秧苗生理特性有關(guān)[19],供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

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