水稻甬優12產量13.5 t hm-2以上超高產群體的氮素積累、分配與利用特征

韋還和孟天瑤李 超張洪程，*戴其根，*馬榮榮王曉燕楊筠文

水稻甬優12產量13.5 t hm-2以上超高產群體的氮素積累、分配與利用特征

韋還和1孟天瑤1李 超1張洪程1，*戴其根1，*馬榮榮2王曉燕3楊筠文4

1揚州大學農業部長江流域稻作技術創新中心 / 江蘇省作物遺傳生理重點實驗室， 江蘇揚州 225009；2浙江省寧波市農業科學院作物研究所， 浙江寧波 315101；3浙江省寧波市種子公司， 浙江寧波315101；4浙江省寧波市鄞州區農業技術服務站， 浙江寧波 315100

為探明甬優12超高產群體的氮素吸收與積累特征， 2013—2014年， 對高產（10.5～12.0 t hm-2）、更高產（12.0～13.5 t hm-2）、超高產（＞13.5 t hm-2） 3個產量群體的氮素吸收與積累特征等進行了系統比較研究。結果表明， 與高產和更高產群體相比： （1）超高產群體拔節期植株含氮率較低， 抽穗期和成熟期植株含氮率高于對照。超高產群體拔節期氮素吸收量較低， 抽穗和成熟期氮素吸收量較高。（2）超高產群體播種至拔節期氮素積累量和積累比例低于對照；拔節至抽穗期、抽穗至成熟期植株氮素積累量和積累比例高于對照。播種至拔節期氮素積累量與產量呈極顯著線性負相關， 拔節至抽穗期、抽穗至成熟期植株氮素積累量與產量呈極顯著線性正相關。（3）超高產群體抽穗期和成熟期莖鞘、葉片和穗部氮素吸收量較高， 且花后莖鞘氮素轉運量和穗部氮素積累量也較高。花后莖鞘氮素轉運量與實產呈顯著線性正相關； 穗部氮素積累量與實產呈極顯著線性正相關。（4）甬優12超高產群體氮素吸收利用參數為， 籽粒生產率50.8 kg grain kg-1、百千克籽粒吸氮量1.97 kg、氮肥偏生產力42.1 kg kg-1、氮收獲指數0.552。本研究表明， 與一般高產群體相比， 甬優12超高產群體氮素吸收具有拔節前較低、拔節至抽穗期和抽穗至成熟期高的特點； 促進花后莖鞘氮素轉運量有利于提高水稻產量。甬優12超高產群體百千克籽粒吸氮量2.0 kg左右， 其氮素利用效率較低， 在其超高產栽培管理中應重視氮素的高效利用。

甬優12； 超高產群體； 氮素積累、分配與利用

水稻超高產研究一直是農業領域研究的熱點［1-2］。近些年， 利用具有超高產潛力品種及其配套關鍵栽培技術， 全國范圍內的產量記錄不斷刷新， 多個生態區創造了13.5 t hm-2及以上的產量記錄［3-5］。當前，從產量及其構成因素［6-7］、光合物質生產［8-9］、冠層結構［10-11］等方面已基本明確了水稻超高產群體的產量形成機理， 但就超高產條件下水稻養分， 尤其是氮素的吸收利用特征的報道相對較少。李鴻偉等［12］研究表明， 與對照相比， 超高產（ ＞12.0 t hm-2）水稻氮素吸收具有生育前期較低、生育中后期較高的特點，且氮素吸收效率高。潘圣剛等［13］研究表明， 與高產（≥9.0 t hm-2）水稻相比， 超高產（≥12.0 t hm-2）水稻在分蘗盛期對氮素養分吸收利用優勢不明顯， 幼穗分化期、齊穗期和成熟期氮素養分吸收利用高且積累速度快。吳文革等［14］研究表明， 與對照汕優63相比， 超級中秈雜交水稻（產量在10.5 t hm-2左右）的氮素吸收量在拔節期并無優勢， 拔節期以后則顯著高于對照； 在生育前期和中期， 超級稻品種氮素吸收速率與對照相當， 在抽穗后尤其是灌漿結實后期表現出明顯優勢。前人多以產量水平10.5～12.0 t hm-2的群體為研究對象， 未涉及到產量13.5 t hm-2以上群體的氮素吸收利用特征。甬優12已在生產上表現出較高的產量潛力， 連續多年在長江中下游地區創造13.5 t hm-2以上高產記錄［5，15］。目前對甬優12超高產群體氮素利用效率、氮素吸收利用特征及產量差異群體氮素吸收利用特征差異， 尚缺乏系統研究報道。為此， 本研究在連續多年以甬優 12單產超13.5 t hm-2的豐產方上進行大田追蹤測定， 以更高產（12.0～13.5 t hm-2）群體和高產（10.5～12.0 t hm-2）群體為對照， 分析不同產量水平群體氮素吸收、積累特征及其與稻谷產量的關系， 探究甬優12超高產群體氮素吸收、積累與分配特征， 以期為水稻超高產和氮素高效利用栽培管理提供理論與實踐依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料與栽培管理

2013—2014年， 在浙江省寧波市鄞州區洞橋鎮百梁橋村種糧大戶許躍進田中進行甬優12 （N = 17，n = 7）超高產攻關試驗。連片豐產方面積為6.67 hm2，土壤為黃化青紫泥， pH 5.51， 含有機質38.37 g kg-1、全氮0.16%、堿解氮82.45 mg kg-1、速效磷20.14 mg kg-1、速效鉀78.45 mg kg-1。主要生育階段的平均溫度、日照時數、降雨量見表1。

2年的播種期均在 5月中上旬， 塑料軟盤育秧，秧齡20 d左右， 移栽葉齡4.1葉左右， 栽插行株距為30.0 cm × 26.7 cm， 每穴2～3個種子苗。甬優12超高產、更高產、高產群體關鍵栽培措施見表2。

甬優12超高產攻關關鍵栽培管理設計的基本原則： （1）適宜的穗數是甬優12超高產群體形成的重要基礎［16］； 在群體大庫容形成基礎上， 生育后期較強的光合物質生產以滿足群體庫容的有效充實是甬優12超高產群體形成的前提［6］。因此， 在N、P、K肥料施用量和運籌比例上要兼顧協調水稻營養生長和生殖生長。（2）本試驗地區土壤缺硅現象較普遍［17］，水稻生育后期易遭受臺風引起倒伏； 該地區高溫高濕的氣候條件， 也易導致紋枯病、稻瘟病、二化螟等病蟲害的發生。此前的研究已表明［18-19］， 施用硅肥可提高稻株抗倒伏能力、提高水稻對紋枯病、二化螟等抗性。因此， 在甬優12超高產栽培管理中應重視硅肥的施用。（3）本區域地處長江以南， 每年 6月中旬至 7月中上旬迎來梅雨季節， 而此時期正是甬優12群體分蘗盛期至拔節期階段， 應及時擱田、控制無效分蘗發生， 優化群體結構［20］。

表1　水稻主要生育階段的平均溫度、日照時數和降雨量Table 1 Mean temperature， sunshine hours， and precipitation during rice main growing periods

1.2測定項目與方法

于拔節期、抽穗期和成熟期， 從不同生長水平群體田塊取6穴為1個樣本， 將樣本分成葉、莖鞘、穗（抽穗期和成熟期）， 于105℃殺青30 min， 75℃烘干至恒重， 測定干物質量。用半微量凱氏定氮法測定植株中的氮素含量。

于成熟期， 調查不同產量水平群體田塊有效穗數、每穗粒數和結實率； 在各代表性田塊中采用五點法， 每方20 m2， 收割稻種晾曬， 并抓取5組1000粒干種子求千粒重。由專家組驗收實產。

1.3計算方法與數據處理

某生育時期的干物重與該時期植株氮素含量乘積為該時期氮素吸收量。某時期的氮素吸收量減去前一個生育期的氮素吸收量為這2個生育期之間的氮素積累量；

花后葉片氮素轉運量（kg hm-2） = 抽穗期葉片氮素吸收量-成熟期葉片氮素吸收量；

花后莖鞘氮素轉運量（kg hm-2） = 抽穗期莖鞘氮素吸收量-成熟期莖鞘氮素吸收量；

籽粒生產率（kg grain kg-1） = 籽粒產量/成熟期植株氮素吸收量；

每噸籽粒氮素吸收量（kg t-1grain） = 成熟期植株氮素吸收量/籽粒產量；

氮素偏生產力（kg kg-1） = 籽粒產量/氮肥施用量；

氮素收獲指數=成熟期籽粒氮素吸收量/成熟期植株氮素吸收量。

運用Microsoft Excel軟件錄入數據， SigmaPlot軟件制作圖形， SPSS軟件作統計分析。

2　結果與分析

2.1產量及其構成因素

2013年甬優 12各產量水平群體的產量及其構成的結果摘自王曉燕等［5］的研究。兩年中， 甬優 12超高產群體平均產量為 13.9 t hm-2， 顯著高于更高產（12.6 t hm-2）和高產群體（10.9 t hm-2）。分析產量構成因素， 兩年中超高產群體的穗數（×104hm-2）、每穗粒數分別為 226.8和 328.4， 顯著高于更高產（211.8 和304.3）和高產群體（196.3和277.7）； 2014年甬優12每穗粒數較2013年明顯降低。結實率和千粒重有高產群體＞更高產群體＞超高產群體趨勢， 但差異不顯著（表3）。

2.2不同產量群體主要生育期含氮率及氮素吸收量

由圖1可知， 超高產群體在拔節期的植株含氮率顯著低于高產群體； 超高產群體在抽穗期和成熟期的植株含氮率分別為1.62%和1.11%， 高于對應時期的更高產群體（1.58%和1.09%）和高產群體（1.52% 和1.06%）； 兩年試驗結果的趨勢一致， 但差異幅度略有不同。

兩年中， 超高產群體拔節期植株氮素吸收量為109.9 kg hm-2， 低于更高產群體（125.8 kg hm-2）和高產群體（136.6 kg hm-2）。抽穗期和成熟期植株氮素吸收量則以超高產群體顯著高于更高產和高產群體（圖2）。

2.3不同產量群體關鍵生育階段氮素積累量及其與產量的關系

兩年中， 甬優12超高產群體植株氮素吸收總量（kg hm-2）為275.6， 顯著高于更高產群體（242.9）和高產群體（201.6）。高產群體在播種至拔節期氮素積累量和積累率顯著高于超高產群體； 超高產群體在拔節至抽穗期氮素積累量為123.3 kg hm-2， 顯著高于更高產（85.3 kg hm-2）和高產群體（40.3 kg hm-2）； 隨產量水平上升， 拔節至抽穗期階段氮素積累量占總吸收量的比例上升， 超高產群體為44.7%、更高產群體為35.1%、高產群體為20.0%。隨產量水平上升， 抽穗至成熟期氮素積累量和積累比例上升， 超高產群體在此階段氮素積累量和積累比例分別為 41.1 kg hm-2和14.9% （表4）。

對兩年中甬優12各產量群體播種至拔節期、拔節至抽穗期、抽穗至成熟期氮素積累量與實產進行線性相關分析（圖3）。播種至拔節期氮素積累量與實產呈極顯著線性負相關（y = -0.0398x+17.457， R2= 0.3149**）； 拔節至抽穗期、抽穗至成熟期植株氮素積累量與實產均呈極顯著線性正相關， 線性方程分別為y = 0.0275x+10.167， R2= 0.6953**、y = 0.0315x+ 11.461， R2= 0.1623**。

表3　兩年中甬優12不同產量群體實產及其構成因素Table 3 Grain yield and yield components of different yield groups of Yongyou 12 during 2013 and 2014

圖1　甬優12不同產量群體主要生育期含氮率Fig. 1 N content at main growth stages of Yongyou 12 in 2013 and 2014相同年份同一生育期誤差線上標以不同小寫字母的值在5%水平差異顯著。SHY： 超高產群體； HRY： 更高產群體； HY： 高產群體。Bars superscripted by different letters are significantly different at the 5% （small） probability level at the same stage. SHY： super high yield；HRY： higher yield； HY： high yield.

圖2　甬優12不同產量群體主要生育期氮素吸收量Fig. 2 N uptake at main growth stages of Yongyou 12 in 2013 and 2014相同年份同一生育期誤差線上標以不同小寫字母的值在5%水平差異顯著。SHY： 超高產群體； HRY： 更高產群體； HY： 高產群體。Bars superscripted by different letters are significantly different at the 5% （small） probability level at the same stage. SHY： super high yield；HRY： higher yield； HY： high yield.

表4　甬優12不同產量群體關鍵生育階段氮素積累量及積累率Table 4 N uptake and N uptake rate during main growth periods in different yield groups of Yongyou 12

2.4不同產量群體抽穗期和成熟期各器官氮素積累與轉運及其與產量的關系

兩年中， 甬優12超高產群體抽穗期莖鞘、葉片和穗部氮素吸收量分別為82.7、123.9和28.0 kg hm-2， 高于更高產群體（72.0、112.9和26.0 kg hm-2）和高產群體（58.4、99.4和21.1 kg hm-2）。成熟期葉片、莖鞘和穗部氮素吸收量亦呈超高產群體＞更高產群體＞高產群體（表5）。兩年中， 甬優 12超高產群體花后葉片氮素轉運量為59.7 kg hm-2， 低于更高產群體（60.8 kg hm-2），而高于高產群體（57.5 kg hm-2）； 甬優12超高產群體花后莖鞘氮素轉運量為 23.5 kg hm-2， 高于更高產群體（17.1 kg hm-2）和高產群體（13.0 kg hm-2）； 甬優12超高產群體花后穗部氮素積累量為124.3 kg hm-2， 高于更高產群體（110.1 kg hm-2）和高產群體（93.3 kg hm-2）。

花后葉片氮素轉運量、莖鞘氮素轉運量及穗部氮素積累量與實產關系分別見圖4-A、B和C。花后葉片氮素轉運量與實產未呈顯著或極顯著線性正相關， 線性方程為y = 0.0026x+12.31， R2= 0.0012； 莖鞘氮素轉運量與實產呈顯著線性正相關， 線性方程為y = 0.0448x+11.66， R2= 0.1552*； 穗部氮素積累量與實產呈極顯著線性正相關， 線性方程為 y = 0.0347x+8.6579， R2= 0.3146**（圖4）。

圖3　甬優12關鍵生育階段氮素積累量與產量關系Fig. 3 Relationships between N uptake during main growth periods and grain yield of Yongyou 12 in 2013 and 2014

圖4　花后葉片、莖鞘氮素轉運量及穗部氮素積累量與產量關系Fig. 4 Relationships between N translocation in the leaf and stem and sheath and N increase in the panicle after heading and grain yield of Yongyou 12 in 2013 and 2014

2.5不同產量群體氮素利用效率

兩年中， 籽粒生產率（kg grain kg-1）以高產群體（53.9）最高、超高產群體（50.8）最低； 百千克籽粒氮素吸收量（kg t-1grain）以超高產群體（1.97）顯著高于更高產（1.92）群體和高產（1.86）群體； 不同產量群體之間氮肥偏生產力（kg kg-1）呈超高產群體（42.1）＞更高產群體（41.8）＞高產群體（40.2）； 2013年， 氮收獲指數以高產群體最高、更高產群體最低， 2014年， 則以更高產群體最高、超高產群體最低。

表5　甬優12不同產量群體抽穗期和成熟期各器官氮素積累量Table 5 N uptake in each organ at heading and maturity in different yield groups of Yongyou 12

表6　甬優12不同產量群體氮素利用效率Table 6 N use efficiency index in different yield groups of Yongyou 12

3　討論

3.1甬優12超高產群體氮素吸收、積累與轉運特征及其與產量的關系

李鴻偉等［12］研究表明， 與當地高產栽培措施相比， 超高產栽培（采用實地氮肥管理和輕干濕交替灌溉關鍵栽培技術）水稻養分吸收與積累具有生育前期（拔節前）較低、中（拔節至抽穗）后期（抽穗至成熟）較高的特點。霍中洋等［21］以50個早熟晚粳品種為試材， 設置7個氮肥水平， 借鑒氮肥群體最高生產力概念， 結果表明， 隨生產力水平增加， 拔節、抽穗和成熟期植株氮素吸收量均隨之增加。本試驗條件下，超高產群體在拔節期氮素吸收量低于更高產和高產群體， 抽穗和成熟期氮素吸收量則高于對照。與對照相比， 甬優12超高產群體拔節前氮素積累量較低，拔節至抽穗、抽穗至成熟氮素積累量高的特征， 這與李鴻偉等［12］的結論基本一致， 而與霍中洋等［21］的產量更高群體其拔節期氮素吸收量也高的結論不同。差異原因可能與試驗設計有關， 霍中洋等［21］的研究是通過氮肥使50個早熟晚粳品種發揮最高產量基礎上， 根據產量等級分析產量差異品種的氮素吸收利用特征， 其結果表明， 最高生產力處于頂層水平的品種在生育各時期均具有更強的氮素吸收能力，即產量差異群體氮素吸收利用特征差異主要來自于品種； 李鴻偉等［12］的研究和本研究產量差異群體氮素吸收利用特征差異主要來自于栽培調控措施。

關于水稻氮素吸收的關鍵生育階段及其與產量的關系， 前人已有大量文獻報道。霍中洋等［21］研究表明水稻主要生育階段植株氮素積累量和積累速率隨產量水平的增加而顯著增加。李鴻偉等［12］研究表明， 隨產量水平上升， 植株拔節前氮素積累量隨之降低， 拔節至抽穗期、抽穗至成熟期氮素積累量隨之增加。吳文革等［14］研究表明， 超級中秈雜交稻在拔節前、拔節至抽穗期和抽穗至成熟期氮素積累量均高于對照。本試驗條件下， 當產量水平上升時， 播種至拔節期氮素積累量隨之下降； 拔節至抽穗期、抽穗至成熟期氮素積累量則隨之上升， 這與前人結果基本一致。主要生育階段的氮素積累量與產量的線性相關性結果說明， 播種至拔節期氮素積累量與產量呈線性負相關， 拔節至抽穗期、抽穗至成熟期氮素積累與產量呈線性正相關， 因此， 在甬優12超高產栽培中應適當控制群體前期氮素積累， 促進中后期氮素積累。本研究中， 甬優12超高產（≥13.5 t hm-2）群體播種至拔節期、拔節至抽穗期、抽穗至成熟期氮素積累量和積累比例適宜值分別為 109～112 kg hm-2、38%～42%、115～130 kg hm-2、42%～46%、40～41 kg hm-2、14%～15%， 僅供參考。

甬優12超高產N、P、K肥料施用量高于對照，且生育前期（播種至拔節期）的栽培管理基本一致，為何超高產群體拔節期植株含氮率低于高產群體？在實際栽培管理中， 甬優12超高產田塊周圍挖了豐產溝（寬35 cm， 深35～40 cm）， 由于人工成本較高等因素影響， 對更高產田塊的豐產溝要求相對較低，而對高產田塊并未挖豐產溝。本區地處長江以南，每年6月中旬至7月中上旬為梅雨季節， 分蘗盛期至拔節期時高產田塊由于四周沒有豐產溝又連續降雨， 擱田效果較差， 群體生產旺盛、植株含氮率較高；而甬優12超高產群體正值分蘗盛期至拔節期時， 擱田效果較好， 控制無效分蘗生長， 植株含氮率較低，這也符合凌啟鴻等［22］提出的超高產栽培中群體葉色應在無效分蘗期和拔節始期“落黃”的觀點。

較多的研究表明， 提高水稻生育后期的氮素運轉、促進氮素及非結構性碳水化合物向籽粒的轉運，有利于進一步提高稻谷產量和氮肥利用效率［23-24］。許軻等［25］研究表明， 抽穗期和成熟期植株莖鞘、葉片氮素吸收量與產量呈極顯著正相關； 拔節至抽穗期和抽穗至成熟期莖鞘和葉片氮素轉運量亦與產量呈極顯著正相關。吳文革等［14］研究表明， 與對照汕優63相比， 超級中秈雜交稻花后葉片、莖鞘氮素輸出量高， 氮素轉運貢獻率較低。于林惠等［26］研究機插稻產量梯度群體花后氮素轉運差異發現， 隨產量水平上升， 花后葉片氮素轉運量和轉運率降低； 而莖鞘氮素轉運量和轉運率增加。本試驗條件下， 甬優12超高產群體花后葉片氮素轉運量低于更高產群體， 而高于高產群體； 花后莖鞘氮素轉運量高于更高產和高產群體； 且花后莖鞘氮素轉運量與實產呈顯著線性正相關， 因此， 促進花后莖鞘氮素轉運量，有利于提高水稻產量。

3.2甬優12超高產群體的氮素利用效率

于林惠等［26］研究表明， 高產（10.5～12.0 t hm-2）機插粳稻百千克籽粒吸氮量為2.0～2.1 kg、成熟期氮收獲指數0.51～0.61。吳文革等［14］研究表明， 超級中秈雜交稻產量10.5 t hm-2水平下的氮肥偏生產力和百千克籽粒吸氮量分別為46.6 kg kg-1和1.83 kg左右。杜永等［27］研究表明， 超高產（ ＞11.0 t hm-2）栽培遲熟中粳稻氮素籽粒生產率45～46 kg grain kg-1、百千克籽粒吸氮量2.1 kg左右。這些研究對象的產量水平大多在10.5～12.0 t hm-2， 就超高產（≥13.5 t hm-2）條件下水稻氮素利用效率參數的報道較少。本試驗條件下， 甬優 12超高產群體籽粒生產率、百千克籽粒吸氮量、氮肥偏生產力和氮收獲指數分別為 50.8 kg grain kg-1、1.97 kg t-1grain、42.1 kg kg-1和0.552。

近些年， 全國各地開展了水稻超高產栽培攻關研究， 創造了一些超高產記錄［3-5］， 我們也應看到這些產量記錄大多以高額的資源（肥、水等）投入為代價，水稻高產與資源高效利用能否協同， 仍是人們關注的熱點［28-29］。本研究條件下， 超高產群體籽粒生產率為 50.8， 顯著低于高產和更高產群體； 盡管甬優12超高產群體成熟期植株氮素吸收量顯著高于高產和更高產群體， 但其氮素籽粒生產率低于對照， 說明超高產群體氮素吸收量增多， 氮素籽粒生產率反而降低， 即隨著氮肥用量的增加， 至一定程度后，同樣吸收1 kg 氮， 生產出的稻谷產量反而減少， 這表明甬優12超高產群體氮肥利用效率較低， 如何協同提高甬優 12超高產群體產量及氮素利用效率仍面臨較大挑戰。

4　結論

與一般高產群體相比， 甬優12超高產群體的氮素吸收具有拔節前低、拔節至抽穗期和抽穗至成熟期高的特點。促進花后莖鞘氮素轉運量有利于提高水稻產量。甬優12超高產群體百千克籽粒吸氮量2.0 kg左右， 其氮肥利用效率較低， 今后在其超高產栽培管理中應重視氮肥的高效利用。

References

［1］ Chang S Q， Chang T G， Song Q F， Zhu X G， Deng Q Y. Photosynthetic and agronomic traits of an elite hybrid rice Y-Liang-You 900 with a record-high yield. Field Crops Res， 2016， 187： 49-57

［2］ Li G H， Xue L H， Gu W， Yang C D， Wang S H， Ling Q H， Qin X，Ding Y F. Comparison of yield components and plant type characteristics between Taoyuan， a ‘special eco-site' and Nanjing，China. Field Crops Res， 2009， 112： 214-221

［3］ 胡雅杰， 朱大偉， 錢海軍， 曹偉偉， 邢志鵬， 張洪程， 周有炎，陳厚存， 汪洪洋， 戴其根， 霍中洋， 許軻， 魏海燕， 郭保衛. 秈粳雜交稻甬優2640缽苗機插超高產群體若干特征探討. 作物學報， 2014， 40： 2016-2027 Hu Y J， Zhu D W， Qian H J， Cao W W， Xing Z P， Zhang H C，Zhou Y Y， Chen H C， Wang H Y， Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Wei H Y， Guo B W. Some characteristics of mechanically transplanted pot seedlings in super high yielding population of indicajaponica hybrid rice Yongyou 2640. Acta Agron Sin， 2014， 40：2016-2027 （in Chinese with English abstract）

［4］ 張洪程， 吳桂成， 吳文革， 戴齊根， 霍中洋， 許軻， 高輝， 魏海燕， 黃幸福， 龔金龍. 水稻“精苗穩前、控蘗優中、大穗強后”超高產定量化栽培模式. 中國農業科學， 2010， 43： 2645-2660 Zhang H C， Wu G C， Wu W G， Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Gao H，Wei H Y， Huang X F， Gong J L. The SOI model of quantitative cultivation of super-high yielding rice. Sci Agric Sin， 2010， 43：2645-2660 （in Chinese with English abstract）

［5］ 王曉燕， 韋還和， 張洪程， 孫健， 張建民， 李超， 陸惠斌， 楊筠文， 馬榮榮， 許久夫， 王玨， 許躍進， 孫玉海. 水稻甬優 12產量13.5 t hm-2以上超高產群體的生育特征. 作物學報， 2014， 40：2149-2159 Wang X Y， Wei H H， Zhang H C， Sun J， Zhang J M， Li C， Lu H B，Yang J W， Ma R R， Xu J F， Wang J， Xu Y J， Sun Y H. Population characteristics for super-high yielding hybrid rice Yongyou 12（＞13.5 t ha-1）. Acta Agron Sin， 2014， 40： 2149-2159 （in Chinese with English abstract）

［6］ 張洪程， 趙品恒， 孫菊英， 吳桂成， 徐軍， 端木銀熙， 戴齊根，霍中洋， 許軻， 魏海燕. 機插雜交粳稻超高產形成群體特征.農業工程學報， 2012， 28（2）： 39-44 Zhang H C， Zhao P H， Sun J Y， Wu G C， Xu J， Duan-Mu Y X，Dai Q G， Huo Z Y， Xu ， Wei H Y. Population characteristics of super high yield formation of mechanical transplanted japonica hybrid rice. Trans CSAE， 2012， 28（2）： 39-44 （in Chinese with English abstract）

［7］ 吳桂成， 張洪程， 錢銀飛， 李德劍， 周有炎， 徐軍， 吳文革， 戴齊根， 霍中洋， 許軻， 高輝， 徐宗進， 錢宗華， 孫菊英， 趙品恒.粳型超級稻產量構成因素協調規律及超高產特征的研究. 中國農業科學， 2010， 43： 266-276 Wu G C， Zhang H C， Qian Y F， Li D J， Zhou Y Y， Xu J， Wu W G，Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Gao H， Xu Z J， Qian Z H， Sun J Y，Zhao P H. Rule of grain yield components from high yield to super high yield and the characteristics of super-high yielding japonica super rice. Sci Agric Sin， 2010， 43： 266-276 （in Chinese with English abstract）

［8］ 吳桂成， 張洪程， 戴齊根， 霍中洋， 許軻， 高輝， 魏海燕， 沙安勤， 徐宗進， 錢宗華， 孫菊英. 南方粳型超級稻物質生產積累及超高產特征的研究. 作物學報， 2010， 36： 1921-1930 Wu G C， Zhang H C， Dai Q G， Huo Z Y， Xu k， Gao H， Wei H Y，Sha A Q， Xu Z J， Qian Z H， Sun J Y. Characteristics of dry matter production and accumulation and super-high yield of japonica super rice in South China. Acta Agron Sin， 2010， 36： 1921-1930 （in Chinese with English abstract）

［9］ 韋還和， 姜元華， 趙可， 許俊偉， 張洪程， 戴其根， 霍中洋，許軻， 魏海燕， 鄭飛. 甬優系列雜交稻品種的超高產群體特征. 作物學報， 2013， 39： 2201-2210 Wei H H， Jiang Y H， Zhao K， Xu J W， Zhang H C， Dai Q G，Huo Z Y， Xu K， Wei H Y， Zheng F. Characteristics of super-high yield population in Yongyou series of hybrid rice. Acta Agron Sin， 2013， 39： 2201-2210 （in Chinese with English abstract）

［10］ 韋還和， 李超， 張洪程， 孫玉海， 馬榮榮， 王曉燕， 楊筠文， 戴其根， 霍中洋， 許軻， 魏海燕， 郭保衛. 水稻甬優12不同產量群體的株型特征. 作物學報， 2014， 40： 2160-2168 Wei H H， Li C， Zhang H C， Sun Y H， Ma R R， Wang X Y， Yang Y W， Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Wei H Y， Guo B W. Plant-type characteristics in populations with different yield of Yongyou 12. Acta Agron Sin， 2014， 40： 2160-2168 （in Chinese with English abstract）

［11］ Zhang J， Li G H， Song Y P， Liu Z H， Yang C D， Tang S， Zheng C Y， Wang S H， Ding Y F. Lodging resistance characteristics of high-yielding rice populations. Field Crops Res， 2014， 161：64-74

［12］ 李鴻偉， 楊凱鵬， 曹轉勤， 王志琴， 楊建昌. 稻麥連作中超高產栽培小麥和水稻的養分吸收與積累特征. 作物學報， 2013，39： 464-477 Li H W， Yang K P， Cao Z Q， Wang Z Q， Yang J C. Characteristics of nutrient uptake and accumulation in wheat and rice with continuous cropping under super-high-yielding cultivation. Acta Agron Sin， 2013， 39： 464-477 （in Chinese with English abstract）

［13］ 潘圣剛， 黃勝奇， 張帆， 汪金平， 蔡明歷， 曹湊貴， 唐湘如，黎國喜. 超高產栽培雜交中秈稻的生長發育特性. 作物學報， 2011， 37： 537-544 Pan S G， Huang S Q， Zhang F， Wang J P， Cai M L， Cao C G，Tang X R， Li G X. Growth and development characteristics of super-high-yielding mid-season indica hybrid rice. Acta Agron Sin， 2011， 37： 537-544 （in Chinese with English abstract）

［14］ 吳文革， 張洪程， 陳燁， 李杰， 錢銀飛， 吳桂成， 翟超群.超級中秈雜交水稻氮素積累利用特性與物質生產. 作物學報， 2008， 34： 1060-1068 Wu W G， Zhang H C， Chen Y， Li J， Qian Y F， Wu G C， Zhai CQ. Dry-matter accumulation and nitrogen absorption and utilization in middle-season indica super hybrid rice. Acta Agron Sin， 2008， 34： 1060-1068 （in Chinese with English abstract）

［15］ 孫永飛， 梁尹明， 吳光明， 楊瓊瓊， 陳金煥， 婁偉平. 對浙江甬優12最高產突破1000 kg/667 m2的評議. 中國稻米， 2013，19（4）： 94-96 Sun Y F， Liang Y M， Wu G M， Yang Q Q， Chen J H， Lou W P. The comments of Yongyou 12 highest yielding over 1000 kg per 667 m2. China Rice， 2013， 19（4）： 94-96 （in Chinese）

［16］ 韋還和， 李超， 張洪程， 孫玉海， 孟天瑤， 楊筠文， 馬榮榮， 王曉燕， 戴其根， 霍中洋， 許軻， 魏海燕. 水稻甬優12超高產群體分蘗特性及其與群體生產力的關系. 作物學報， 2014， 40：1819-1829 Wei H H， Li C， Zhang H C， Sun Y H， Meng T Y， Yang Y W， Ma R R， Wang X Y， Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Wei H Y. Tillering characteristics and its relationship with population productivity of super-high yield rice population of Yongyou 12. Acta Agron Sin，2014， 40： 1819-1829 （in Chinese with English abstract）

［17］ 韋還和， 孟天瑤， 李超， 張洪程， 史天宇， 馬榮榮， 王曉燕， 楊筠文， 戴其根， 霍中洋， 許軻， 魏海燕， 郭保衛. 施硅量對甬優系列秈粳交超級稻產量及相關形態生理性狀的影響. 作物學報， 2016， 42： 437-445 Wei H H， Meng T Y， Li C， Zhang H C， Shi T Y， Ma R R， Wang X Y， Yang Y W， Dai Q G， Huo Z Y， Xu K， Wei H Y， Guo B W. Effects of silicon fertilizer rate on grain yield and related morphological and physiological characteristics in super rice of Yongyou japonica/indica hybrid series. Acta Agron Sin， 2016， 42： 437-445 （in Chinese with English abstract）

［18］ 張國良， 丁原， 王清清， 戴其根， 黃慧宇， 霍中洋， 張洪程. 硅對水稻幾丁質酶和 β-1，3-葡聚糖酶活性的影響及其與抗紋枯病的關系. 植物營養與肥料學報， 2010， 16： 598-604 Zhang G L， Ding Y， Wang Q Q， Dai Q G， Huang H Y， Huo Z Y，Zhang H C. Effects of silicon on chitinase and β-1，3-glucananse activities of rice infected by Rhizoctonia solani and its relation to resistance. Plant Nutr Fert Sci， 2010， 16： 598-604 （in Chinese with English abstract）

［19］ 韓永強， 劉川， 侯茂林. 硅介導的水稻對二化螟幼蟲鉆蛀行為的影響. 生態學報， 2010， 30： 5967-5974 Han Y Q， Liu C， Hou M L. Silicon-mediated effects of rice plants on boring behavior of Chilo suppressalis larvae. Acta Ecol Sin，2010， 30： 5967-5974 （in Chinese with English abstract）

［20］ 凌啟鴻. 作物群體質量. 上海： 上海科學技術出版社， 2000. pp 197-208 Ling Q H. Quality of Crop Population. Shanghai： Shanghai Scientific and Technical Publishers， 2000. pp 197-208 （in Chinese）

［21］ 霍中洋， 顧海永， 馬群， 楊雄， 李敏， 李國業， 戴其根， 許軻，魏海燕， 高輝， 蘆燕， 張洪程. 不同氮肥群體最高生產力水稻品種的氮素吸收利用差異. 作物學報， 2012， 38： 2061-2068 Huo Z Y， Gu H Y， Ma Q， Yang X， Li M， Li G Y， Dai Q G， Xu K，Wei H Y， Gao H， Lu Y， Zhang H C. Differences of nitrogen absorption and utilization in rice varieties with different productivity levels. Acta Agron Sin， 2012， 38： 2061-2068 （in Chinese with English abstract）

［22］ 凌啟鴻， 張洪程， 丁艷鋒， 戴其根， 凌勵， 王紹華， 楊建昌， 朱慶森， 蘇祖芳. 水稻精確定量栽培理論與技術. 北京： 中國農業出版社， 2007. pp 33-34 Ling Q H， Zhang H C， Ding Y F， Dai Q G， Ling L， Wang S H，Yang J C， Zhu Q S， Su Z F. Precise and Quantitative Cultivation Theory and Technology of Rice. Beijing： China Agriculture Press，2007. pp 33-34 （in Chinese）

［23］ 薛亞光， 葛立立， 王康君， 顏曉元， 尹斌， 劉立軍， 楊建昌. 不同栽培模式對雜交粳稻群體質量的影響. 作物學報， 2013， 39：280-291 Xue Y G， Ge L L， Wang K J， Yan X Y， Yin B， Liu L J， Yang J C. Effects of different cultivation patterns on population quality of japonica hybrid rice. Acta Agron Sin， 2013， 39： 280-291 （in Chinese with English abstract）

［24］ 劇成欣， 陶進， 旸錢希， 顧駿飛， 趙步洪， 楊凱鵬， 王志琴， 楊建昌. 不同年代中秈水稻品種的產量與氮肥利用效率. 作物學報， 2015， 41： 422-431 Ju C X， Tao J， Qian X Y， Gu J F， Zhao B H， Yang K P， Wang Z Q，Yang J C. Grain yield and nitrogen use efficiency of mid-season indica rice cultivars applied at different decades. Acta Agron Sin，2015， 41： 422-431 （in Chinese with English abstract）

［25］ 許軻， 周興濤， 曹利強， 張洪程， 郭保衛， 陳厚存， 吳中華， 朱聰聰， 楊巖. 不同類型缽苗及擺栽密度對粳型超級稻氮素吸收利用與轉運特征的影響. 中國農業科學， 2013， 46： 4867-4892 Xu K， Zhou X T， Cao L Q， Zhang H C， Guo B W， Chen H C， Wu Z H， Zhu C C， Yang Y. Effects of different types of bowl seedlings and densities on characteristics of nitrogen uptake， utilization and translocation of bowl transplanted japonica super rice. Sci Agric Sin，2013， 46： 4867-4892 （in Chinese with English abstract）

［26］ 于林惠， 李剛華， 徐晶晶， 凌啟鴻， 丁艷鋒. 基于高產示范方的機插水稻群體特征研究. 中國水稻科學， 2012， 26： 451-456 Yu L H， Li G H， Xu J J， Ling Q H， Ding Y F. Population characteristics of machine-transplanted japonica rice based on high-yield demonstration fields. Chin J Rice Sci， 2012， 26：451-456 （in Chinese with English abstract）

［27］ 杜永， 劉輝， 楊成， 王志琴， 楊建昌. 超高產栽培遲熟中粳稻養分吸收特點的研究. 作物學報， 2007， 33： 208-215 Du Y， Liu H， Yang C， Wang Z Q， Yang J C. Characteristics of nutrient absorption in super-high-yielding mid-season and late-maturity japonica rice. Acta Agron Sin， 2007， 33： 208-215 （in Chinese with English abstract）

［28］ Wei D， Cui K H， Pan J F， Ye G Y， Xiang J， Nie L X， Huang J L. Genetic dissection of grain nitrogen use efficiency and grain yield and their relationship in rice. Field Crops Res， 2011， 124：340-346

［29］ Xiong J， Ding C Q， Wei G B， Ding Y F， Wang S H. Characteristics of dry-matter accumulation and nitrogen-uptake of super-high-yielding early rice in China. Agron J， 2013， 105：1142-1150

Accumulation， Translocation and Utilization Characteristics of Nitrogen in Yongyou 12 Yielding over 13.5 t ha-1

WEI Huan-He1， MENG Tian-Yao1， LI Chao1， ZHANG Hong-Cheng1，*， DAI Qi-Gen1，*， MA Rong-Rong2，WANG Xiao-Yan3， and YANG Yun-Wen4

1Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze River Valley， Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China；2Crop Research Institute， Ningbo Academy of Agricultural Sciences of Zhejiang Province， Ningbo 315101， China；3Ningbo Seed Company of Zhejiang Province， Ningbo 315101， China；4Ningbo City Yinzhou District Agricultural Technology Extension and Service， Ningbo 315100， China

In order to determine the absorption and accumulation of nitrogen （N） in super high yielding rice population of Yongyou 12， the field experiments were conducted with these populations of high yield （HY， 10.5-12.0 t ha-1）， higher yield （HRY，12.0-13.5 t ha-1）， and super high yield （SHY， ＞13.5 t ha-1） in 2013 and 2014. Results indicated that compared with HRY and HY. SHY showed lower N content at jointing while higher N content at heading and maturity. SHY showed lower N accumulation at jointing while higher N accumulation at heading and maturity. N accumulation and accumulation rate from sowing to jointing of SHY was lower， while opposite trends were observed from jointing to heading and from heading to maturity for SHY. There existed a very significantly negative correlation between N accumulation from sowing to jointing and grain yield， while very significantly positive correlations were observed between N accumulation from sowing to jointing and from heading to maturity and grain yield. SHY showed higher N accumulation in leaf， stem， and panicle at heading and maturity， as well as N translocation from stem and N increase in panicle after heading. There existed a significantly positive correlation between N translocation from stem after heading and grain yield， while a very significantly positive correlation was observed between N increase in panicle after heading and grain yield. When values were averaged across two years， internal nutrient efficiency， N uptake in the panicle per hundred， partial factor productivity， and N harvest index of SHY were 50.8 kg grain kg-1， 1.97 kg， 42.1 kg kg-1， and 0.552， respectively. Our study indicated that SHY showed lower N accumulation before jointing， while higher N accumulation from jointing to heading， and from heading to maturity， when compared with check. Increasing N translocation from stem after heading was beneficial to improve grain yield. N uptake in the panicle per hundred of SHY was 2.0 kg， relatively low P use efficiency was observed in SHY， a great attention should be paid to improving P use efficiency.

Yongyou 12； Super high yielding population； Nitrogen accumulation， distribution， and utilization

10.3724/SP.J.1006.2016.01363

本研究由國家公益性行業（農業）科研專項（201303102）， 農業部超級稻專項（02318802013231）， 寧波市重大科技項目（2013C11001）， 江蘇省重點研發項目（BE2015340）， 揚州大學研究生創新培養計劃項目（KYLX15_1371）， 揚州大學科技創新培育基金（2015CXJ042）和基于模型與GIS的高郵市小麥精確管理和診斷調控技術的開發與示范推廣（SXGC［2013］248）資助。

This study was supported by the China Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest （201303102）， Special Program of Super Rice of the Ministry of Agriculture （02318802013231）， the Great Technology Project of Ningbo City （2013C11001）， the Key Projects of Jiangsu Province （BE2015340）， Innovative Training Program of Yangzhou University （KYLX15_1371）， Science and Technology Innovation Fund of Yangzhou University （2015CXJ042）， and Precise Diagnosis and Management of Control Technology Based On Modeling and GIS of Gaoyou City （SXGC［2013］248）.

（Corresponding authors）： 戴其根， E-mail： qgdai@yzu.edu.cn； 張洪程， E-mail： hczhang@yzu.edu.cn

聯系方式： E-mail： 920964110@qq.com

Received（）： 2015-11-24； Accepted（接受日期）： 2016-04-26； Published online（網絡出版日期）： 2016-05-23.

URL： http：//www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160523.0853.014.html