氮肥運籌對超級稻五豐優T025養分吸收、轉運和分配的影響

肖小軍　肖國濱　劉小三　葉川　賀曉鵬　李亞貞　鄭偉　余跑蘭　黃天寶　陳國鈞　陳明　雷嬡元　彭小松（江西農業大學農學院，南昌　330045；江西省紅壤研究所，南昌　330046；第一作者：xiao850908@63.com；通訊作者：pxs63@63.com）

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氮肥運籌對超級稻五豐優T025養分吸收、轉運和分配的影響

肖小軍1，2肖國濱2劉小三2葉川2賀曉鵬1李亞貞2鄭偉2余跑蘭2黃天寶2陳國鈞2陳明2雷嬡元2彭小松1*
（1江西農業大學農學院，南昌330045；2江西省紅壤研究所，南昌330046；第一作者：xiao850908@163.com；*通訊作者：pxs63@163.com）

摘要：為研究不同氮肥運籌對超級雜交晚稻五豐優T025養分吸收、轉運、分配及產量的影響，并探討各養分及其與產量的相互關系，開展了本試驗。結果表明，在不同氮肥運籌條件下，水稻各生育期氮、磷、鉀的吸收、轉運均存在明顯的協同效應，且合理的氮肥運籌能促進各養分的吸收及轉運。在本試驗條件下，隨分蘗肥比例的提高，孕穗期至成熟期水稻葉片及莖鞘各養分轉運總量和穗部來源于葉片及莖鞘各養分轉運的貢獻率均有增大的趨勢。孕穗期至成熟期葉片和莖鞘氮、磷、鉀養分轉運量最高分別達17.1%、21.2%、14.8%。在純氮用量為195 kg/hm2時，基肥、蘗肥、穗肥最佳施肥比例為5∶2∶3。

關鍵詞：超級稻；氮肥運籌；養分吸收；轉運及分配

水稻是我國最主要的糧食作物，而肥料則是水稻正常生長發育過程中不可或缺的資源，特別是氮、磷、鉀三大基本營養元素，它們的豐缺對水稻的生長代謝、養分吸收利用及最終產量形成會產生直接的影響。深入研究水稻氮、磷、鉀的吸收、轉運、分配機理，對如何有效提高水稻對氮、磷、鉀的吸收與利用、提高肥料利用率具有重要意義。前人對不同農藝措施調控下，水稻對氮、磷、鉀吸收、利用、積累的特點及對肥料利用效率的影響進行了大量研究［1-8］。在不同氮肥運籌模式下，對水稻特別是超級稻養分吸收的研究也多集中于氮素的累積與利用方面［9-13］，而對磷、鉀的吸收、利用、分配的研究報道相對較少。為此，本試驗研究了不同氮肥運籌模式下超級雜交晚稻五豐優T025氮、磷、鉀吸收利用的特點，以明確最佳的氮肥配比，同時為發展豐產型水稻生產、養分高效管理提供理論基礎和實踐依據。

1　材料與方法

1.1試驗時間與地點

試驗于2013年在江西省紅壤研究所（東經116° 20′24″，北緯28°15′30″）進行，試驗地土壤母質為第四紀紅粘土，基礎地力pH值5.17，有機質2.12%，堿解氮123.6 mg/kg，速效磷14.7 mg/kg，速效鉀127.0 mg/kg。

1.2供試材料

供試品種為農業部認定的超級雜交晚稻五豐優T025。

1.3試驗設計

試驗設3個氮肥運籌模式，即基肥︰蘗肥︰穗肥分別為5∶2∶3（N1）、6∶1∶3（N2）、7∶0∶3（N3），并以不施氮肥（CK）為對照，共4個處理，3次重復，總共12個小區，小區面積3 m×5 m=15 m2。試驗田施純氮總量195 kg/ hm2，折合含氮46%的尿素424 kg/hm2，按試驗設計施用；磷肥（P2O5）105 kg/hm2，折合含P2O512%的鈣鎂磷肥875 kg/hm2，全部作基肥施用；鉀肥（K2O）180 kg/ hm2，折合含K2O 60%的鉀肥300 kg/hm2，按基肥∶穗肥= 7∶3施用。試驗田處理間作埂覆膜，防止竄肥。6月18日播種，7月10號移栽，栽插規格16.7 cm×23.3 cm，其他栽培管理措施同一般高產栽培。

1.4測定指標及方法

1.4.1氮磷鉀含量測定

孕穗期（孕穗分化Ⅱ期）、抽穗期、成熟期按分蘗（有效穗）的平均數取樣，每小區取3株，按莖、葉、穗分開，殺青、烘干、稱重，稱重后樣品粉碎用于測定氮、磷、鉀含量。全氮用H2O2消煮，半微量凱氏法測定；全磷采用H2O2消煮-鉬銻抗比色法測定；全鉀采用H2O2消煮-火焰光度計法測定［14］。

1.4.2測產

每個小區人工單獨收割100株，脫粒后單獨曬干稱重，并換算成標準產量。

1.4.3參數計算

參考鮑士旦［14］、王偉妮等［15］計算肥料利用率。

氮素農學利用率=（施氮區產量-空白區產量）/施氮量；氮肥當季氮素利用率=（施氮處理總吸氮量-不施氮肥處理總吸氮量）/總施氮量×100%；收獲指數=成熟期單位面積植株籽粒元素積累量/植株該元素總積累量×100%；轉運量=孕穗時某器官元素積累量-成熟時該器官該元素的滯留量；轉運率=（單位面積植株孕穗后葉、莖鞘元素輸出量）/（孕穗期葉、莖鞘該元素總積累量）×100%；轉運貢獻率=氮（磷、鉀）轉運量/孕穗期至成熟期穗部氮（磷、鉀）積累總量×100%。

1.4統計分析

采用Excel 2007進行數據處理，采用SPSS 11.0進行統計分析。

表1　氮肥運籌對各生育期氮素積累量和產量的影響

表2　氮肥運籌下孕穗期至成熟期葉片及莖鞘氮的轉運

2　結果與分析

2.1氮肥運籌對氮素吸收、轉運、分配的影響

2.1.1氮素積累與籽粒產量

由表1可見，隨生育進程的推進，超級稻五豐優T025氮素積累量呈逐漸增加趨勢，各生育期氮素積累量均表現為N1>N2>N3，以孕穗期影響最大，處理間達極顯著差異，齊穗期和成熟期除對照外，處理間無顯著差異。此外，孕穗期至齊穗期以及齊穗期至成熟期的吸氮量均明顯提高，且施氮處理總吸氮量隨分蘗肥比例的增加而提高。氮素農學利用率和氮素當季利用率與總吸氮量的變化趨勢相似，也隨分蘗肥比例的增加而提高。從施氮處理對稻谷產量的影響來看，產量以N1最高，為最佳的施氮運籌方式，且隨分蘗肥比例的提高產量略有增加，表明適當提高分蘗肥比例能促進水稻增產。

2.1.2氮素的轉運及分配

由表2可見，孕穗期至成熟期五豐優T025葉片氮轉運量、轉運率明顯高于莖鞘轉運量、轉運率；施氮處理氮轉運量明顯高于不施氮處理，但不施氮處理轉運率反而明顯高于施氮處理；施氮處理下，隨分蘗肥比例的提高，葉片和莖鞘氮轉運量呈增加的趨勢，轉運率趨勢不一致，但差異不大；施氮處理下，穗部來源于葉片及莖鞘氮轉運的貢獻率隨分蘗肥比例的增加不同程度的增大，N1和N2處理分別比N3處理高13.0個和6.9個百分點；施氮處理下，成熟期葉片和莖鞘氮轉運總量隨分蘗肥比例提高呈不同程度增大趨勢，養分轉運量的增幅最高達17.1%。從以上結果可以看出，施分蘗肥更有利于水稻孕穗結實期氮素向籽粒的轉運，只有適當的氮肥運籌才能提高葉片及莖鞘氮轉運量及轉運率，促進穗部氮的吸收，提高穗部氮素累積量，提高氮肥利用率。

2.2氮肥運籌對磷素轉運及分配的影響

由表3可見，孕穗期至成熟期五豐優T025莖鞘磷轉運量、轉運率明顯高于葉片轉運量、轉運率，與氮素相反；施氮處理磷素葉片轉運量、轉運率明顯高于不施氮處理，但莖鞘轉運量差異不大；施氮處理下，隨分蘗肥比例的提高，葉片、莖鞘磷轉運量呈增加的趨勢，轉運率的趨勢不一致，但差異也不大；施氮處理下，穗部來源于葉片及莖鞘磷素轉運的貢獻率隨分蘗肥比例的提高有增大的趨勢，N1和N2處理分別比N3處理高5.6個和4.6個百分點；施氮處理下，成熟期葉片和莖鞘磷轉運總量隨分蘗肥比例提高呈不同程度增大趨勢，磷養分轉運量的增幅最高達21.2%。從以上結果可以看出，不施分蘗肥不利于水稻孕穗結實期磷素向籽粒的轉運，只有適當的氮肥運籌措施才能提高葉片及莖鞘磷素轉運量及轉運率，促進穗部磷素的增加，提高磷轉運率，也有利于穗部磷素累積量的提高。這與氮素吸收、轉運、分配較一致，也進一步驗證氮、磷間的協同作用。

2.3氮肥運籌對鉀素的轉運及分配的影響

由表4可見，孕穗期至成熟期五豐優T025葉片鉀轉運量、轉運率明顯高于莖鞘轉運量、轉運率，與氮素相同；施氮處理鉀素轉運量明顯高于不施氮處理，但葉片轉運率不施氮處理明顯高于施氮處理，莖鞘轉運率施氮處理明顯高于不施氮處理；施氮處理下，隨分蘗肥比例的提高，葉片、莖鞘鉀素轉移量呈增加趨勢，轉運率表現趨勢不一致，但差異不大；施氮處理下，穗部來源于葉片及莖鞘鉀素轉運的貢獻率隨分蘗肥比例的提高而不同程度增大，N1和N2處理分別比N3處理高4.8個和1.4個百分點；施氮處理下，成熟期葉片和莖鞘鉀轉運總量隨分蘗肥比例提高呈不同程度增大趨勢，鉀養分轉運量的增幅最高達14.8%。從以上結果可以看出，施分蘗肥更利于水稻孕穗結實期鉀素向籽粒的轉運，只有適當的氮肥運籌措施才能提高葉片及莖鞘鉀素轉運量及轉運率，促進穗部鉀素的增加，提高鉀轉運率，也有利于穗部鉀累積量的提高，這與氮素吸收、轉運、分配一致，也進一步驗證了氮、磷、鉀間的協同作用。

表3　氮肥運籌下孕穗至成熟期葉片及莖鞘磷素轉運

表4　氮肥運籌下孕穗期至成熟期葉片及莖鞘鉀的轉運

3　討論

孫永健等［16］認為，不同水分管理和氮肥運籌對水稻主要生育期氮、磷、鉀的累積、轉運、分配及產量均存在顯著的互作效應。田秀英等［17］研究也證實，磷、鉀間，氮、鉀間表現出正交互作。朱維琴等［18］研究結果則表明，干旱脅迫條件下，缺氮及氮過量會限制水稻莖、葉磷吸收及轉運。本研究結果表明，缺氮會嚴重限制超級稻五豐優T025氮的累積總量和孕穗至成熟期各營養器官轉運量的提高，且分蘗肥比例低也不利于稻株氮的累積總量和孕穗至成熟期各營養器官轉運量的提高。不同氮肥運籌方式下各生育期氮、磷、鉀轉運變化均存在明顯的一致性。說明只有當氮素基蘗肥與穗肥比例協調時才能提高各養分在抽穗期前的累積，促進孕穗結實期氮、磷、鉀各養分向籽粒轉運，才能盡可能地提高孕穗結實期各營養器官氮、磷、鉀的轉運貢獻率，提高肥料利用率。

4　結論

超級稻五豐優T025施氮處理對五豐優T025各生育期氮、磷、鉀的吸收及孕穗結實期各養分轉運間均存在明顯的協同效應，且合理的氮肥運籌措施有利于促進各養分的吸收及轉運。施氮處理下，穗部來源于葉片及莖鞘氮、磷、鉀素轉運的貢獻率和孕穗期至成熟期葉片及莖鞘氮、磷、鉀轉運總量隨分蘗肥比例的提高均有增大的趨勢。在施純氮總量195 kg/hm2不同氮肥運籌模式下，隨分蘗肥比例的提高，孕穗期至成熟期葉片及莖鞘各養分轉運總量和穗部來源于葉片及莖鞘各養分轉運的貢獻率均有增大趨勢。孕穗期至成熟期葉片和莖鞘各養分轉運總量呈不同程度的增大趨勢，氮、磷、鉀養分轉運的增幅分別最高達17.1%、21.2%和14.8%。超級雜交晚稻五豐優T025最佳施肥模式是基肥∶蘗肥∶穗肥為5∶2∶3。

參考文獻

［1］杜永，劉輝，楊成，等.超高產栽培遲熟中粳稻養分吸收特點的研究［J］.作物學報，2007，33（2）：208-215.

［2］程兆偉，鄒應斌，劉武，等.不同耕作方式對超級雜交稻兩優培九產量形成和養分吸收的影響［J］.作物研究，2008，22（4）：259-262.

［3］薛亞光，王康君，顏曉元.不同栽培模式對雜交粳稻常優3號產量及養分吸收利用效率的影響［J］.中國農業科學，2011，44（23）：4 718-4 729.

［4］何園球，李成亮，王興祥，等.土壤水分含量和施磷量對旱作水稻磷素吸收的影響［J］.土壤學報，2005，42（4）：628-633.

［5］徐明崗，李冬初，李菊梅，等.化肥有機肥配施對水稻養分吸收和產量的影響［J］.中國農業科學，2008，41（10）：3 133-3 139.

［6］敖和軍，王淑紅，鄒應斌，等.不同施肥水平下超級雜交稻對氮、磷、鉀的吸收累積［J］.中國農業科學，2008，41（10）：3 123-3 132.

［7］徐富賢，熊洪，張林，等.西南稻區不同地域和施氮水平對雜交中稻氮、磷、鉀吸收累積的影響［J］.作物學報，2011，37（5）：882-894.

［8］徐國偉，楊立年，王志琴，等.麥秸還田與實地氮肥管理對水稻氮磷鉀吸收利用的影響［J］.作物學報，2008，34（8）：1 424-1 434.

［9］劉立軍，桑大志，劉翠蓮，等.實時實地氮肥管理對水稻產量和氮素利用率的影響［J］.中國農業科學，2003，36（12）：1 456-1 461.

［10］Pampolino M F，Manguiat I J，Ramanathan S，etc.Environmental impact and economic benefits of site -specific nutrient management （SSNM）in irrigated rice systems［J］.Agric Syst，2007，93：1-24.

［11］李剛華，張國發，陳功磊.超高產常規粳稻寧粳1號和寧粳3號群體特征及對氮的響應［J］.作物學報，2009，35（6）：1 106-1 114.

［12］史鴻儒，張文忠，解文孝，等.不同氮肥施用模式下北方粳型超級稻物質生產特性分析［J］.作物學報，2008，34（11）：1 985-1 993.

［13］王允青，郭熙盛，戴明伏.氮肥運籌方式對雜交水稻干物質積累和產量的影響［J］.中國土壤與肥料，2008（2）：31-34.

［14］鮑士旦.土壤農化分析［M］.北京：中國農業出版社，2000.

［15］王偉妮，魯劍巍，何予卿，等.氮、磷、鉀肥對水稻產量、品質及養分吸收利用的影響［J］.中國水稻科學，2011，25（6）：645-653.

［16］孫永健，孫園園，劉樹金，等.水分管理和氮肥運籌對水稻養分吸收、轉運及分配的影響［J］.作物學報，2011，37（12）：2 221-2 232.

［17］田秀英，石孝均.不同施肥對稻麥養分吸收利用的影響［J］.重慶師范學院學報：自然科學版，2003，20（2）：44-47.

［18］朱維琴，吳良歡，陶勤南.干旱逆境對不同品種水稻生長、滲透調節物質含量及保護酶活性的影響［J］.科技通報，2004，20（1）：1-5.

Effects of Nitrogen Application on Nutrient Absorption，Transportation and Distribution in Super Rice Wufengyou T025

XIAO Xiaojun1，2，XIAO Guobin2，LIU Xiaosan2，YE Chuan2，HE Xiaopeng1，LI Yazhen2，ZHENG Wei2，YU Paolan2，HUANG Tianbao2，CHEN Guojun2，CHEN Ming2，LEI Yuanyuan2，PENG Xiaosong1*
（1Agronomy College，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China；2Jiangxi Institute of Red Soil，Nanchang 330046，China；1st author：xiao850908@163.com；*Corresponding author：pxs63@163.com）

Abstract：Late super hybrid rice Wufengyou T025 was used to investigate the effects of different nitrogen（N）application on absorption，transportation and distribution of nutrient and yield in rice.The results showed that there was an obvious interaction N application on N，phosphorus（P），potassium（K）absorption and transfer at different growth stages under N application，and the reasonable N application is benefit to promote the absorption of various nutrients and transfer.In this experiment，the nutrient transfer amount and the contribution rate of nutrient to panicle of leaves and stem-sheaths were increased with the increase of the percentage of tillering fertilizer in N fertilizer.The amount of N，P，K nutrient transfer increased up to 17.1%，21.2%and 14.8%，respectively.Under the total pure nitrogen amount of 195 kg/hm2，the best model of the N application is basal（50%），tillering（20%），and panicle（30%）.

Key words：super rice；N application；nutrient absorption；transfer and distribution

中圖分類號：S511.062

文獻標識碼：A

文章編號：1006-8082（2016）01-0055-04

收稿日期：2015－08－04

基金項目：農業科技成果轉化資金項目-超級雜交早熟晚稻新組合五豐優T025的中試與示范（2012GB2C500 222）