不同施氮量對缽苗機插水稻產(chǎn)量形成及氮素利用率的影響

胡 群，曹利強，夏 敏，張洪程*，陳厚存，郭保衛(wèi)，魏海燕

(1.揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心，揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009；2.江蘇省海安縣作物栽培指導(dǎo)站，江蘇海安 226600)

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不同施氮量對缽苗機插水稻產(chǎn)量形成及氮素利用率的影響

胡 群1，曹利強1，夏 敏1，張洪程1*，陳厚存2，郭保衛(wèi)1，魏海燕1

(1.揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心，揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009；2.江蘇省海安縣作物栽培指導(dǎo)站，江蘇海安 226600)

摘要[目的]尋求缽苗機插水稻的適宜施氮量，以期為當(dāng)?shù)乩徝鐧C插水稻的合理施氮提供理論依據(jù)，促進缽苗機插技術(shù)的推廣與應(yīng)用。[方法]在統(tǒng)一缽苗機插條件下，以常規(guī)粳稻武運粳24和秈粳雜交稻甬優(yōu)2640為試驗材料，設(shè)置6個不同的氮肥水平N0(0)、N1(187.5 kg/hm2)、N2(225.0 kg/hm2)、N3(262.5 kg/hm2)、N4(300.0 kg/hm2)、N5(337.5 kg/hm2)，研究不同施氮量對2個水稻品種產(chǎn)量形成及氮素利用率的影響。[結(jié)果]2個品種產(chǎn)量隨氮肥水平的提高均呈先增后減的趨勢，在N4水平下最高；移栽至拔節(jié)與拔節(jié)至抽穗階段的干物質(zhì)積累量均隨氮肥水平的提高而增加，而抽穗至成熟階段干物質(zhì)積累量呈先增后減的趨勢，其中N4處理最大；2個品種的氮素吸收利用率均隨施氮量的增加呈先增后減的趨勢，其中常規(guī)稻品種在N4水平下吸收利用率最高，雜交稻品種在N3水平下最高。[結(jié)論]在氮肥用量為300.0 kg/hm2時，2種缽苗機插水稻各項群體指標(biāo)較優(yōu)，干物質(zhì)積累多，有效穗數(shù)足，產(chǎn)量較高，氮素吸收利用率較大。

關(guān)鍵詞施氮量；缽苗機插水稻；產(chǎn)量形成；氮素利用率

氮素是水稻生長發(fā)育過程中最重要的營養(yǎng)元素[1]，對水稻產(chǎn)量形成起著決定性作用。在一定范圍內(nèi)增加氮肥施用量，水稻產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加而增加；但當(dāng)?shù)视昧窟_到一定程度時，再增施氮肥產(chǎn)量不僅無明顯提高，并且有可能降低[2-3]。關(guān)于氮肥對手栽、直播、毯苗機插等栽插方式的影響已有大量研究，而關(guān)于氮肥對缽苗機插水稻的影響鮮有研究。水稻缽苗機插是采用新型插秧機將缽育壯秧按一定的行距和株距有序地?zé)o植傷地移植于大田的先進技術(shù)，它可以將一株株帶完整土缽壯秧均勻無植傷地直立擺栽于大田，從而解決了小苗機插秧齡彈性小、植傷重的缺點[4-5]。關(guān)于缽苗機插水稻標(biāo)準(zhǔn)化壯秧的培育及水分管理、種植密度等方面已有相關(guān)研究[6-7]，但關(guān)于缽苗機插水稻肥料運籌只有經(jīng)驗性的總結(jié)，仍缺乏系統(tǒng)研究。筆者在缽苗機插條件下研究不同施氮量對水稻產(chǎn)量及形成的影響，對于缽苗機插技術(shù)的深入研究與大面積推廣應(yīng)用起著極其重要的作用。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗于2013～2014年在江蘇省海安縣進行。土壤質(zhì)地為砂壤土，地力中等。土壤全氮含量為1.6 mg/g，堿解氮含量為89.4 mg/kg，速效磷含量為34.3 mg/kg，速效鉀含量為85.7 mg/kg。

1.2試驗材料試驗品種為常規(guī)稻武運粳24和雜交稻甬優(yōu)2640。

1.3試驗設(shè)計采用裂區(qū)設(shè)計，以施氮量(純氮)為主區(qū)，設(shè)N0(0)、N1(187.5 kg/hm2)、N2(225.0 kg/hm2)、N3(262.5 kg/hm2)、N4(300.0 kg/hm2)、N5(337.5 kg/hm2)6種施氮水平，以品種為裂區(qū)，裂區(qū)面積為10.00 m2(長×寬=3.03 m×3.00 m)，品種之間間隔30 cm，重復(fù)2次。主區(qū)間做埂(35 cm)隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，保證各主區(qū)單獨排灌。氮肥運籌為基蘗肥∶穗肥=6∶4，基蘗肥50%做基肥，50%做蘗肥，蘗肥于栽后7 d與栽后14 d分2次等量施入，穗肥分別于倒4、倒3葉各施50%。P、K肥同常規(guī)栽培，施P2O5、K2O 各150 kg/hm2，全部用作基肥。氮肥使用尿素(含氮46.4%)，磷肥使用過磷酸鈣(含P2O512%)，鉀肥使用氯化鉀(含K2O 60%)，其他管理措施統(tǒng)一按照常規(guī)栽培要求實施。缽苗育秧均采用機插專用缽盤，5月12日播種，實施旱育秧，秧齡為35 d，栽插密度為33 cm×12 cm。常規(guī)稻每穴4本，雜交稻每穴2本。

1.4測定項目與方法①莖蘗動態(tài)：各處理小區(qū)定點連續(xù)20穴，分別于有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期調(diào)查莖蘗數(shù)。②干物質(zhì)重：分別于拔節(jié)、抽穗、成熟期取各處理代表性植株2穴，然后將各器官分開裝袋，105 ℃殺青，75 ℃烘干后測定重量。③產(chǎn)量及構(gòu)成：成熟期每個小區(qū)收割50穴測定實際產(chǎn)量；每小區(qū)隨機取10穴有代表性的稻株，測定產(chǎn)量構(gòu)成因素。

1.5數(shù)據(jù)分析使用Microsoft Excel 2003及DPS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。

2結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量及構(gòu)成因素由表1可知，常規(guī)稻品種與雜交稻品種缽苗機插水稻產(chǎn)量均隨著氮肥水平的提高呈先增后減的趨勢，在N4水平達到最大，之后再增施氮肥產(chǎn)量顯著下降。產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，2個品種穗數(shù)均隨著氮肥水平的提高先增后減，N4水平下的穗數(shù)最多，且顯著高于N3與N5水平。每穗粒數(shù)均隨著氮肥水平的提高而增加，其中，常規(guī)粳稻N4與N5水平無顯著差異，雜交稻N3、N4與N5水平無顯著差異，說明施氮量達到一定水平后，增施氮肥對千粒重的影響較小。總穎花量與產(chǎn)量呈相同趨勢，均隨氮肥水平的提高而增加，在N4水平下最大，且均顯著高于N5。2個品種千粒重與結(jié)實率呈相同趨勢，均隨著氮肥水平的提高而減小，氮肥水平增至N4后，再增施氮肥對千粒重與結(jié)實率影響不顯著。

表1　不同氮肥水平下缽苗機插水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素

注：同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。

Note：Values followed by different lowercases and capital letters in a column stand for significant difference(P<0.05)and extremely significant difference(P<0.01).

2.2關(guān)鍵時期莖蘗數(shù)由表2可知，有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期及抽穗期，2個品種的莖蘗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加，其中有效分蘗臨界葉齡期呈顯著增加趨勢，拔節(jié)期與抽穗期的莖蘗數(shù)，當(dāng)?shù)仕皆黾又罭4后略有增加但不明顯，說明增施氮肥能有效提高水稻生育前期莖蘗數(shù)。2個品種成熟期莖蘗數(shù)隨氮肥水平的提高呈先增后減的趨勢，在N4水平達到最大值，之后再增施氮肥莖蘗數(shù)顯著減小。2個品種成穗率隨氮肥水平的提高均呈下降趨勢，當(dāng)?shù)仕綇腘4增至N5時，成穗率顯著下降。

表2　不同氮肥水平下缽苗機插水稻關(guān)鍵生育期莖蘗數(shù)和成穗率

注：同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。

Note：Values followed by different lowercases and capital letters in a column stand for significant difference(P<0.05)and extremely significant difference(P<0.01).

2.3干物質(zhì)階段積累量由表3可知，2個品種在拔節(jié)前干物質(zhì)積累量在一定范圍內(nèi)均隨著施氮量的增加而顯著增加，施氮量增至N5時，增加量不明顯；拔節(jié)至抽穗期與拔節(jié)前干物質(zhì)積累呈相同的規(guī)律。抽穗至成熟期，2個品種干物質(zhì)積累量均隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，其中，常規(guī)粳稻品種當(dāng)?shù)仕皆鲋罭3后，再增施氮肥干物質(zhì)積累量增加不顯著，從N4后再增施氮肥干物質(zhì)積累量顯著下降，雜交稻品種從N0至N4水平干物質(zhì)積累量均顯著增加，之后再增施氮肥顯著降低。總干物質(zhì)積累量也隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，N4水平后再增施氮肥總干物質(zhì)積累量顯著下降，其中雜交稻下降更為明顯，說明過量的肥料對雜交稻的影響大于常規(guī)稻。

表3　不同氮肥水平下缽苗機插水稻干物質(zhì)階段積累量

注：同一品種同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。

Note：Values followed by different lowercases and capital letters in a column stand for significant difference(P<0.05)and extremely significant difference(P<0.01).

2.4氮素利用效率及百千克籽粒需氮量由表4可知，2個品種的氮素吸收利用率均隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，其中常規(guī)稻品種在N4水平下吸收利用率最高，雜交稻品種在N3水平下最高，說明過多或過少施用氮肥均不利于氮素吸收利用率的提高。2個品種農(nóng)學(xué)利用率也呈先增后減的趨勢，在N5水平下下降幅度達極顯著水平，生理利用率在N5水平下也顯著降低。偏生產(chǎn)力隨施氮量的增加而降低，各處理間差異達極顯著水平。百千克籽粒需氮量隨氮肥水平的提高呈增加趨勢。

表4　不同氮肥水平下缽苗機插水稻氮素利用效率

注：同一品種同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)。

Note：Values followed by different lowercases and capital letters in a column stand for significant difference(P<0.05)and extremely significant difference(P<0.01).

3結(jié)論與討論

增施氮肥是提高水稻產(chǎn)量的有效途徑，但當(dāng)?shù)蔬_到一定用量時，再增施氮肥不僅不增產(chǎn)，還會導(dǎo)致水稻貪青遲熟，千粒重下降，空癟粒增多[8]，易倒伏[9]，而且會造成環(huán)境污染。該研究結(jié)果表明，隨氮肥水平的提高，2個品種缽苗機插水稻產(chǎn)量均呈先增后減的趨勢，在N4水平下最高；產(chǎn)量構(gòu)成因素方面，穗數(shù)呈先增后減的趨勢，每穗粒數(shù)呈增加趨勢，但在N4水平后無明顯增加，結(jié)實率、千粒重均遞減，但在N4水平后無明顯變化，由此可知，過量施氮導(dǎo)致的減產(chǎn)主要是穗數(shù)的減少引起的。生育前期及中期，水稻莖蘗數(shù)隨氮肥水平的提高而增加，成熟期隨氮肥水平的提高而減小，在N4水平最高，當(dāng)?shù)仕皆鲋罭5時，成穗率顯著下降；移栽至拔節(jié)與拔節(jié)至抽穗階段的干物質(zhì)積累量隨氮肥水平的提高而增加，抽穗至成熟階段在N4水平達到最大值，之后顯著下降。

施氮總量對水稻各生育階段的氮素吸收利用特性影響較為顯著，常用來衡量氮素利用效率的指標(biāo)有氮素吸收利用率、農(nóng)學(xué)利用率、生理利用率和偏生產(chǎn)力，這些指標(biāo)均從不同角度描述了作物對氮素的利用情況[10]。生產(chǎn)上常用氮素吸收利用率來衡量氮素利用效率，簡稱氮素利用率，是氮肥精確施用必須確定的3個參數(shù)之一[11]。該研究結(jié)果表明，在300.0 kg/hm2施氮量下，常規(guī)粳稻氮素吸收利用率最高，極顯著高于其他處理，雜交稻以N3處理較高；而農(nóng)學(xué)利用率與生理利用率均隨施氮量的增加先增后減，最大值因不同品種而不同，偏生產(chǎn)力下降。

該研究的適宜施氮量還需要通過測定和比較不同施氮量對缽苗機插水稻稻米品質(zhì)的影響而確定，仍需進一步研究。

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Effects of Different Nitrogen Rate on Yield Formation and N Use Efficiency of Bowl Mechanical-transplanting Rice

HU Qun, CAO Li-qiang, XIA Min, ZHANG Hong-cheng*et al

(Rice Technology Innovation Center of the Yangtze River Basin of Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225009)

Abstract[Objective] To find a proper nitrogen applying level, thus to provide theoretical basis for local bowl mechanical-transplanting rice planting and promote the nutrition bowl mechanical-transplanting application. [Method] Under the condition of nutrition bowl mechanical-transplanting, taking conventional rice Wuyunjing 24 and hybrid rice Yongyou 2640 as materials, setting six nitrogen levels 0, 187.5, 225.0, 262.5, 300.0, 337.5 kg/hm2, marked as N0, N1, N2, N3, N4, N5, the effects of different nitrogen levels on the rice yield formation and N use efficiency were studied. [Result] With the increase of nitrogen applying, the yield of different rice increased first and then decreased, the highest yields were all in the level of N4. The dry matter accumulation during transplanting to jointing and jointing to heading increased with the increase of nitrogen level, while at heading to mature reached highest at N4 and then decreased significantly. The N utilization rate increased first and then decreased with the increase of nitrogen level, the conventional rice was highest at N4 level while the hybrid rice was highest at N3 level. [Conclusion] When the amount of nitrogen is 300.0 kg/hm2, the population index of nutrition bowl mechanical-transplanting rice is excellent,and it can make more dry matter accumulation,enough effective panicles, high yield and larger nitrogen absorption and utilization.

Key wordsNitrogen rate; Nutrition bowl mechanical-transplanting rice; Yield formation; N use efficiency

基金項目江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項目(CX[12]1003.9)；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項目(CX[15]1002)。

作者簡介胡群(1991- )，男，江蘇揚州人，碩士研究生，研究方向：缽苗機插水稻高產(chǎn)栽培。*通訊作者，教授，博士生導(dǎo)師，從事作物高產(chǎn)栽培研究。

收稿日期2016-02-29

中圖分類號S 511

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)08-034-04