氮磷減施對水稻劍葉光合特性、產量及氮素利用率的影響

郭 智，劉紅江，張岳芳，周 煒，陳留根

(江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所，江蘇 南京 210014)

氮磷減施對水稻劍葉光合特性、產量及氮素利用率的影響

郭 智，劉紅江，張岳芳，周 煒，陳留根*

(江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所，江蘇 南京 210014)

【目的】研究氮磷減施對水稻生長、產量及氮素利用的影響，為江蘇太湖地區水稻生產合理減肥提供一定的理論依據。【方法】以江蘇省大面積生產應用的遲熟中粳水稻品種南粳9108為試材，采用野外田間小區試驗的方法，研究了氮磷減施對水稻劍葉色素含量、光合作用主要參數、稻谷產量及氮素利用率的影響。【結果】氮肥減施對水稻葉片色素含量及凈光合速率(Pn)影響較大。較常規施肥處理(T1)而言，減施15 %氮肥處理(T2)條件下，灌漿前期水稻葉片Chla、Chla+b含量及葉片凈光合速率均未顯著降低。隨氮肥減施幅度的增大和處理時間的延長，葉片色素含量及Pn顯著下降。減施30 %氮肥處理(T3)條件下，灌漿后期Chla、Chlb、Chla+b含量及Pn顯著下降15.61 %、22.28 %、16.97 %和18.47 %(P﹤0.05)。然而，減磷處理(T4～T5)對水稻葉片色素含量未有顯著影響，且Pn僅在減施30 %磷肥處理(T5)條件下于灌漿后期呈現顯著下降趨勢，下降幅度達14.15 %(P﹤0.05)。氮肥減施(T2～T3)降低水稻產量達6.27 %～12.91 %，總穗數的顯著降低是減產的主要原因，磷肥減施(T4～T5)對水稻產量無顯著影響。然而，氮肥減施處理(T2～T3)可顯著提高水稻氮肥偏生產力、氮素農學利用率及氮肥生理利用率分別達15.04 %～31.88 %、10.74 %～13.84 %和8.16 %～9.57 %。同時，氮磷減施(T2～T5)各處理對水稻氮素表觀利用率的影響也未達顯著水平。【結論】從水稻葉片光合特性、稻谷產量及氮素利用率等綜合考慮，氮磷適度減施在江蘇太湖地區水稻生產上是可行的。

水稻；養分減投；凈光合速率；稻谷產量；氮素利用率the late-maturing mid-season variety

【研究意義】水稻是我國第一大糧食作物，其穩產高產對于保障國家糧食安全具有重要意義[1]。長期以來，化學肥料的持續投入為水稻增產及糧食安全做出了巨大貢獻[2]。然而，近年來，我國水稻生產過程中普遍存在養分投入高、利用率低及損失量大等不合理現象[2-4]。據報道，太湖地區稻麥農田周年氮肥施用量達550～650 kg N·hm-2，磷素普遍呈現盈余狀態，而氮肥利用率不足40 %，磷肥利用率更低，當季利用率僅為 5 %～15 %[5-7]，這勢必導致農田周邊水域水體環境污染風險進一步加劇。因此，如何實現稻田養分減投、高產穩產與環境友好的協調發展是廣大研究人員關心的熱點問題之一。【前人研究進展】圍繞稻田氮、磷養分投入與水稻產量、氮肥利用及環境效應的相互關系，前人開展了大量研究工作，并取得了較大進展。氮肥施用量[8-10]和運籌方式[11-12]對水稻產量及氮素利用影響顯著，磷肥施用對水稻產量及氮素利用也有一定影響[13-14]。研究認為，高量施氮(330 kg N·hm-2)和高量施磷(180 kg P2O5·hm-2)處理均未增加水稻產量和氮肥利用率[14]，且施氮量相同時，增施磷肥對作物吸氮有一定促進作用[15-16]。同樣，王玉雯等[17]利用氮肥總量控制、分期調控和適量有機替代的氮肥優化管理措施，實現了水稻高產、氮肥減投和高效利用的協同效果。【本研究切入點】從水稻光合特性、產量形成及養分利用等方面綜合考量氮磷減施效應的研究較少。【擬解決的關鍵問題】本文以江蘇省大面積生產應用的遲熟中粳水稻品種南粳9108為試材，采用野外田間小區試驗的方法，系統研究了氮磷減施對水稻劍葉色素含量、光合作用主要參數、稻谷產量及氮素利用率的影響，以期為江蘇太湖地區水稻生產合理減肥提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗點概況

本試驗點設在江蘇省南京市溧水縣白馬鎮江蘇省農業科學院植物科學基地，位于南京市溧水縣東南部，屬北亞熱帶向中亞熱帶的過渡區，年均氣溫15.5 ℃，年均日照2145.8 h，年均降雨量1036.9 mm，年無霜期237 d。試驗時間為2015年6月至10月水稻生長季。試驗田土壤屬白漿土，其基本理化性狀為：pH (H2O, 1∶5) 6.21±0.05，有機質 (16.62±3.15) g·kg-1，全N (0.87±0.01) g·kg-1，全P (0.24±0.01) g·kg-1，速效氮(35.16±1.58) mg·kg-1，速效磷 (11.84±2.23) mg·kg-1，速效鉀 (89.23±3.84) mg·kg-1。采用小區試驗，每個小區面積約50 m2(6.2 m × 8.2 m)，隨機排列，重復3次。為了防止養分和水分的交換，試驗小區間以土埂(雙層塑料薄膜包埂)隔開。灌溉水源為溧水白馬湖水庫，水質達地表水二類標準。水稻品種采用南粳9108，5月16日播種，6月18日移栽，栽插規格為25 cm×13 cm，每穴2～3苗。

1.2 試驗處理

本試驗按照氮磷養分投入量設置6個處理，分別為：①不施肥對照(T0)，N、P、K均不施用；②常規施肥(T1)，按照當地高產稻田施肥量設置；③氮肥減量15 %(T2)，磷、鉀養分投入量與T1保持一致；④氮肥減量30 %(T3)，磷、鉀養分投入量與T1保持一致；⑤磷肥減量15 %(T4)，氮、鉀養分投入量與T1保持一致；⑥磷肥減量30 %(T5)，氮、鉀養分投入量與T1保持一致。常規施肥量分別為氮(N)330 kg·hm-2，磷(P2O5)90 kg·hm-2和鉀(K2O)135 kg·hm-2，磷肥全作基肥，以復合肥(含N 15 %，P2O515 %，K2O 15 %)形式施入，其余鉀肥促花肥施用，以氯化鉀(含K2O 60 %)形式施入；N肥依處理施用，基蘗肥∶穗肥=6∶4。基肥、分蘗肥、促花肥和保花肥分別于6月17日、6月25日、7月27日和8月5日施用。耕作方式為耕翻+旋耕。每個處理重復3次，共18個試驗小區，隨機排列。水分、植保等田間管理同當地高產大田。

1.3 測定指標與方法

(1)供試土壤pH用原位pH計測定[18]；全N、全P、速效P和速效K及有機質含量等參照鮑士旦主編的土壤農化分析中的方法測定[19]。

(2)植株高度。水稻成熟期測定各處理下植株高度，每處理至少測定30穴。

(3)葉片光合速率(Pn)。在水稻穗后15 d(9月7日)和穗后35 d(9月26日)的上午9∶00-11∶00，利用LI-6400XT便攜式光合作用測量系統，采用開路系統，田間原位測定各處理下水稻劍葉光合速率，每處理測定至少4張葉片，Pn以μmol/(m2·s)表示。

(4)葉綠素含量。在水稻穗后15 d(9月7日)和穗后35 d(9月26日)，采集各處理下水稻劍葉，每處理至少10張葉片，置于冰盒帶回實驗室采用乙醇-丙酮混合液浸提法測定葉綠素含量[20]。取0.1 g剪碎混合葉片鮮樣，浸泡在丙酮-無水乙醇 (1∶ 1, v/v) 溶液中，于黑暗處浸提6～10 h，不超過12 h，浸泡液為待測液。分光光度計分別測定OD645、OD663值，計算葉綠素a、b含量。具體計算公式如下。

Chla=(12.7×OD663-2.69×OD645)×V/(1000×W)

Chlb=(22.9×OD645-4.68×OD663)×V/(1000×W)

其中，V為提取液體積，W為葉片鮮重,單位：mg·g-1。

(5)稻谷產量及產量構成因素。于水稻成熟期，每小區調查100 穴植株的穗數，根據調查的平均穗數取代表性植株10 穴，測定每穗穎花數，用水漂法區分飽粒(沉入水底者)和空癟粒，計算飽粒結實率和飽粒千粒重。

(6)植株氮素含量及養分利用率計算。水稻成熟期記載各處理小區稻谷籽粒產量和秸稈產量，并多點混合采集樣品。經殺青、烘干至恒重后粉碎研磨，經H2SO4-H2O2消解后，采用全自動流動分析儀(SKALAR San++)測定植株樣品氮(TN)含量。同時，植株氮素吸收量、氮素表觀利用率、氮素偏生產力及氮素農學效率等指標參照相關文獻進行計算。

氮素累積吸收量(kg·hm-2)=籽粒產量(kg·hm-2)×氮素含量(%)+秸稈產量(kg·hm-2)×氮素含量(%)

氮素表觀利用率(%)=[施氮區植株累積吸氮量(kg·hm-2)-不施氮區植株累積吸氮量(kg·hm-2)]/施氮量(kg·hm-2)×100 %[21]

氮素偏生產力(kg·kg-1)=施氮區籽粒產量(kg·hm-2)/施氮量(kg·hm-2)×100 %[21]

氮素農學利用率(kg·kg-1)=[施氮區籽粒產量(kg·hm-2)-不施氮區籽粒產量(kg·hm-2)]/施氮量(kg·hm-2)[2]

氮肥生理利用率(kg·kg-1)=[施氮區籽粒產量(kg·hm-2)-不施氮區籽粒產量(kg·hm-2)]/[施氮區植株累積吸氮量(kg·hm-2)-不施氮區植株累積吸氮量(kg·hm-2)][12]。

1.4 數據分析

用Microsoft Office Excel (2010) 和SPSS for windows (13.0) 軟件進行數據處理，文中所列數據均為3次重復平均值，各處理的比較采用最小顯著差數(LSD)法，凡超過LSD0.05(或LSD0.01)水平的視為顯著(或極顯著)。

2 結果與分析

2.1 氮磷減施對水稻成熟期株高的影響

氮磷減施對南粳9108成熟期株高具有一定影響。由圖1可知，T1～T5處理條件下，水稻成熟期株高均顯著高于不施肥處理(T0)。較常規施肥(T1)而言，氮磷減施(T2～T5)條件下，水稻株高均有所下降，降幅達2.71 %～3.50 %，但處理間差異不顯著。同時，減磷處理(T4～T5)對水稻株高影響較減氮處理(T2～T3)小。減磷處理條件下，水稻株高降低2.82 %，而減氮處理條件下降幅達3.28 %，降幅較減磷處理顯著增加16.46 %，且隨減氮量增加株高降幅增大。

2.2 氮磷減施對水稻劍葉光合色素含量的影響

葉綠素是植物進行光合作用的物質基礎，各種環境脅迫均可導致葉綠素的破壞與降解，葉綠素含量減少是衡量葉片衰老的重要生理指標。由表1可知，水稻灌漿后期(穗后35 d)葉片色素含量極顯著低于灌漿前期(穗后15 d)，且各處理對色素含量影響的變化規律基本類似。氮肥減施對水稻葉片色素含量影響較大(表1)。較常規施肥處理(T1)而言，減施15 %氮肥處理(T2)條件下，灌漿前期水稻葉片Chla、Chla+b含量均未顯著降低，但Chlb含量則顯著降低10.14 %(P﹤0.05)，Chla/b則顯著增高10.51 %(P﹤0.05)。隨著氮肥用量進一步減少，葉片色素含量顯著降低。減施30 %氮肥處理(T3)條件下，灌漿前期水稻葉片Chla、Chlb、Chla+b含量較T1處理分別顯著降低5.24 %、14.49 %和7.38 %(P﹤0.05)，而Chla/b顯著增高11.41 %(P﹤0.05)。灌漿后期葉片Chla、Chlb、Chla+b含量下降幅度更大，分別達15.61 %、22.28 %和16.97 %(P﹤0.05)。然而，不論灌漿前期，還是灌漿后期，減磷處理(T4～T5)對水稻葉片色素含量均未有顯著影響。

圖1 氮磷減施對水稻成熟期株高的影響Fig.1 Effect of reducing nitrogen and phosphorus application on the plant height of rice cultivar Nanjing 9108

測定時期處理葉綠素含量Chla(mg·g-1)Chlb(mg·g-1)Chla+b(mg·g-1)Chla/b穗后15dT01.580.401.983.95T12.290.692.983.33T22.280.622.903.68T32.170.592.763.71T42.300.682.973.39T52.290.672.963.44穗后35dT00.390.090.484.51T10.870.221.103.92T20.850.211.074.01T30.740.170.914.25T40.870.221.093.94T50.850.221.073.92

2.3 氮磷減施對水稻劍葉凈光合速率(Pn)的影響

水稻劍葉凈光合速率(Pn)具有顯著的肥料效應和時間效應。由圖2可知，不論不施肥對照處理(T0)，還是各肥料處理(T1～T5)，灌漿前期(穗后15 d)葉片凈光合速率顯著高于灌漿后期(穗后35 d)，較灌漿前期而言，灌漿后期Pn下降19.65 %～43.40 %(P﹤0.05)。同時，不論灌漿前期，還是灌漿后期，各肥料處理(T1～T5)條件下，葉片凈光合速率顯著高于不施肥對照處理(T0)，灌漿期(前期和后期)均值較T0處理增加16.00 %～33.71 %(P﹤0.05)。

較常規施肥處理(T1)而言，減施15 %氮肥處理(T2)條件下，水稻葉片凈光合速率在灌漿前期未顯著降低，但灌漿后期時，Pn則顯著下降達12.47 %(P﹤0.05)。同時，隨氮肥減施幅度的增大和處理時間的延長，Pn下降幅度相應增大。減施30 %氮肥處理(T3)條件下，灌漿前期和灌漿后期Pn分別顯著下降9.06 %和18.47 %(P﹤0.05)。然而，減磷處理(T4～T5)對水稻葉片凈光合速率影響較減氮處理(T2～T3)小，Pn僅在減施30 %磷肥處理(T5)條件下于灌漿后期呈現顯著下降趨勢，下降幅度達14.15 %(P﹤0.05)。

2.4 氮磷減施對水稻產量及其構成因素的影響

由表2可知，常規施肥(T1)條件下水稻產量為10 030.50 kg·hm-2，減氮15 %(T2)、減氮30 %(T3)降低水稻產量分別達6.27 %和12.91 %(P﹤0.05)，而減磷15 %(T4)、減磷30 %(T5)條件下水稻產量雖稍有下降，但處理間差異不顯著。進一步研究發現，總穗數的顯著降低是導致減氮處理條件下水稻產量下降的主要原因。

圖2 氮磷減施對水稻灌漿期劍葉凈光合速率的影響Fig.2 Effect of reducing nitrogen and phosphorus application on the net photosynthesis rate (Pn) of flag leaves in the grain filling stage of rice cultivar Nanjing 9108

處理產量構成因素總穗數(×106·hm-2)穗粒數千粒重(g)結實率(%)產量(kg·hm-2)T02.5598.9227.3186.935981.10T13.55136.6225.1182.2910030.50T23.21133.8126.5082.629401.85T33.00133.6326.0483.658735.70T43.45135.7225.5282.329840.60T53.39134.6325.8282.229675.15

表3 氮磷減施對水稻氮素利用率的影響

注：表中數據為平均值±標準誤(n=3)，同列數據后不同字母表示處理間差異達5 %顯著水平。

2.5 氮磷減施對水稻氮素吸收量的影響

由圖3可知，不論水稻秸稈還是籽粒部分，施肥處理(T1～T5)下氮素吸收量均極顯著高于不施肥處理(T0)，且各處理(T0～T5)條件下籽粒部分氮素吸收量達秸稈部分的1.09～1.26倍(P﹤0.05)。同時，減氮15 %(T2)條件下，水稻秸稈氮素吸收量和地上部氮素吸收總量較T1處理分別顯著降低12.40 %和7.06 %(P﹤0.05)，而籽粒氮素吸收量稍降2.22 %，差異未達顯著水平。然而，減氮30 %(T3)條件下，較T1處理，水稻秸稈氮素吸收量、籽粒氮素吸收量和地上部氮素吸收總量分別顯著降低19.25 %、7.68 %和13.18 %(P﹤0.05)。同時，減磷處理(T4～T5)對水稻氮素吸收量的影響未達顯著水平。

圖3 氮磷減施對水稻氮素吸收量的影響Fig.3 Effect of reducing nitrogen and phosphorus application on the quantities of nitrogen absorption (including rice straw and rice grain) of rice cultivar Nanjing 9108

2.6 氮磷減施對水稻氮素利用率的影響

氮磷減施對水稻氮素利用率影響顯著。由表3可知，常規施肥(T1)條件下，南粳9108氮肥偏生產力、氮素表觀利用率、氮素農學利用率及氮肥生理利用率分別達27.98 kg·kg-1、35.10 %、10.58 kg·kg-1和30.16 kg·kg-1。減氮處理(T2～T3)可顯著提高水稻氮肥偏生產力、氮素農學利用率及氮肥生理利用率分別達15.04 %～31.88 %、10.74 %～13.84 %和8.16 %～9.57 %(P﹤0.05)，而減磷處理(T4～T5)對其影響均不顯著。同時，氮磷減施各處理對水稻氮素表觀利用率的影響也未達顯著水平。

3 討 論

光合作用是作物生長發育和產量形成的決定性因素，光合速率是表征光合能力的重要參數之一[22]。同時，葉綠素是參與光合作用光能吸收、傳遞和轉化的重要色素。研究表明，葉片光合速率與葉綠素含量具有密切的關系[23-24]，且在高光強條件下, 二者呈正相關關系[25-26]。氮素供應水平的高低與作物葉綠素含量呈顯著正相關關系。因此，當作物缺氮時，葉綠素含量降低，光合作用減弱，碳水化合物合成受阻，作物產量下降[27]。徐俊增等[28]研究發現，在相同水分、光強條件下，分蘗末期和拔節孕穗后期高氮處理(300 kg N·hm-2)條件下，水稻葉片光合速率均高于低氮處理(200 kg N·hm-2)。反之亦然，本研究也發現，氮肥減施(減施30 %氮肥)顯著降低水稻葉片色素含量及凈光合速率，且隨生育進程進一步降低。同時，氮肥減施30 %條件下，葉綠素a/b比值顯著降低，表明在此條件下水稻對光能的利用量顯著下降[29]。同樣，磷素也是水稻生長發育的重要營養元素，參與水稻的光合磷酸化，同時在碳水化合物合成代謝過程中也起到關鍵的促進作用[30]。本研究中，減磷處理對水稻葉片色素含量、凈光合速率及產量未有顯著影響。林誠等[31]研究也發現，與常量磷用量(84 kg P2O5·hm-2)相比，減施(42 kg P2O5·hm-2)和增施磷肥(126 kg P2O5·hm-2)處理對水稻抽穗期劍葉凈光合速率的影響均不顯著，且產量間差異也不顯著。這與前人的研究結果[32-33]有所差異，他們認為，缺磷使水稻生育期延遲，同時影響光合初產物的正常運轉和光合產物的分配。事實上，造成這種差異的原因可能與稻田土壤類型、有效磷含量及施磷水平等有關。

氮肥利用率定量指標主要包括氮肥生理利用率，氮肥表觀利用率，氮肥農學利用率和氮肥偏生產力[3, 34]，這些指標從不同的側面描述作物對氮素或氮肥的吸收和利用程度。其中，氮肥表觀利用率是描述水稻氮肥吸收利用特征的主要指標，反應作物對肥料氮的回收利用效果; 氮肥農學效率是氮肥施肥量對作物子粒產量增加的反應; 氮肥生理利用率指因施氮增加的吸氮量轉化為產量或干物質的效率[35]。肥料類型及運籌模式對水稻氮素利用影響顯著。與普通尿素相比，硫膜和樹脂膜控釋尿素處理均能顯著提高水稻籽粒產量和氮肥利用率[35]。相關研究表明，前氮后移在低施氮量下能夠提高氮肥的利用效率，而在高施氮量下反而使氮肥的利用受到限制[12, 36]。同樣，肥料施用量對水稻氮素利用也具有顯著影響。相關研究報道，水稻氮肥利用率隨施氮量的增加而降低，與農民習慣施氮(350 kg N·hm-2)處理相比，氮肥優化管理(240 kg N·hm-2)模式可極顯著提高水稻氮肥利用率，可協同實現水稻高產和氮肥高效[17]。

同時，部分研究認為，增施磷肥可提高作物產量和氮肥利用率[15, 37]，但在高肥力旱地土壤上的一些研究認為，施磷肥并不總是增加作物產量[13, 38]。田玉華等[14]研究也發現，施氮量相同時，優化和高磷處理均未增加太湖地區水稻生物量、籽粒產量和吸氮量，這表明在該土壤肥力條件下，少量施磷即可滿足水稻生長，增施磷肥對水稻沒有增產效應，這與本研究結果基本一致，本研究中，磷肥減施對水稻產量和氮肥利用率的影響均未達到顯著水平。然而，有研究認為，磷素可能通過影響氮素供應而對作物產量和作物吸氮產生影響[39]，或者通過植物激素發揮作用[40]。但是，氮、磷交互作用對水稻氮素利用的影響與水稻品種、稻田土壤類型、養分狀況、肥料施用量、土壤水分狀況等內外因素有關，具體機制有待深入研究。

4 結 論

氮肥減施對水稻葉片色素含量及凈光合速率(Pn)的影響較大，且隨氮肥減施幅度的增大和處理時間的延長而變大。減施30 %氮肥處理條件下，灌漿后期水稻葉片Chla、Chlb、Chla+b含量及Pn顯著下降15.61 %、22.28 %、16.97 %和18.47 %。然而，減磷處理對水稻葉片色素含量未有顯著影響，且Pn僅在減施30 %磷肥處理條件下于灌漿后期顯著下降14.15 %。

氮肥減施降低水稻產量達6.27 %～12.91 %，總穗數的顯著降低是減產的主要原因，磷肥減施對水稻產量無顯著影響。然而，氮肥減施處理可顯著提高水稻氮肥偏生產力、氮素農學利用率及氮肥生理利用率分別達15.04 %～31.88 %、10.74 %～13.84 %和8.16 %～9.57 %。同時，氮磷減施各處理對水稻氮素表觀利用率的影響也未達顯著水平。

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EffectsofReducingNitrogenandPhosphorusApplicationonPhotosyntheticCharacteristicsofFlagLeaves,GrainYield,andNitrogenUseEfficiencyofRice(OryzasativaL.)CultivarNanjing9108

GUO Zhi, LIU Hong-jiang, ZHANG Yue-fang, ZHOU Wei, CHEN Liu-gen*

(Institute of Agricultural Resource and Environment, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Jiangsu Nanjing 210014, China)

【Objective】The effects of reducing nitrogen and phosphorus application on rice growth, grain yield, and nitrogen use efficiency were investigated for providing scientific basis to reduce fertilizer application reasonably in Taihu lake basin, China.【Method】A field plot experiment was performed to study the effects of reducing nitrogen and phosphorus application on photosynthetic characteristics of the flag leaves, grain yield, and nitrogen use efficiency of the late-maturing mid-season rice (OryzasativaL.) cultivar Nanjing 9108, which was widely grown for food production in Taihu lake basin, China.【Result】Reducing nitrogen application had significant effects on the leaf pigment content and net photosynthesis rate (Pn) of the Flag Leaves. Compared with conventional fertilization conditions (T1, the plots applied with chemical fertilizer as in conventional practice), chlorophyl a (Chl a) content, total content of chlorophyll a and chlorophyll b (Chla+b), and net photosynthesis rate (Pn) of flag leaves. Under T2 treatment (reducing application 15 % of nitrogen fertilizer compared with T1, and phosphorus fertilizer was same with T1), the content of Chl a and Chla+b, andPndecreased slightly, but no significant difference was found between these treatments during the early filling stage (15 days after heading). With the increase of reducing nitrogen fertilizer application and the extension of treatment time, pigments content andPnof flag leaves decreased significantly. And, during the late filling stage (35 days after heading), the Chla, Chlb, and Chla+b content, andPnof flag leaves decreased significantly by 15.61 %, 22.28 %, 16.97 %, and 18.47 % under T3 treatment (reducing application 30 % of nitrogen fertilizer compared with T1, and phosphorus fertilizer was same with T1), respectively. However, T4 (reducing application 15 % of phosphorus fertilizer compared with T1, and nitrogen fertilizer was the same with T1) and T5 (reducing application 30 % of phosphorus fertilizer compared with T1, and nitrogen fertilizer was same with T1) treatments had no significant effects on the pigments content of flag leaves, butPndecreased significantly by 14.15 % under T5 treatment, during the late filling stage. Compared with T1 treatment, T2, T3 decreased significantly rice grain yield by 6.27 %-12.91 %, which might be resulted from the significant decrease of total spike number. And, reducing phosphorus application (T4-T5) had no significant effects on the rice grain yield. However, T2, T3 significantly increased the nitrogen partial factor productivity, nitrogen agronomic efficiency, and nitrogen physiological efficiency by 15.04 %-31.88 %, 10.74 %-13.84 %, and 8.16 %-9.57 %, respectively. Furthermore, reducing nitrogen and phosphorus application (T2-T5) treatments had no significant effects on the apparent nitrogen utilization efficiency of Rice (OryzasativaL.) Cultivar Nanjing 9108. 【Conclusion】From the view of photosynthetic characteristics of the flag leaves, grain yield, and nitrogen use efficiency, moderate reduction of nitrogen (15 %) and phosphorus (15 %) application was feasible in the rice production in Taihu lake basin, China.

OryzasativaL.; Reducing nitrogen (N) and phosphorus (P) application; Net photosynthesis rate (Pn); Rice grain yield; Nitrogen (N) use efficiency

1001-4829(2017)10-2263-07

10.16213/j.cnki.scjas.2017.10.018

2016-12-08

國家重點研發計劃課題(2016YFD0300908-02)；江蘇省農業科技自主創新資金項目[CX(15)1004]

郭 智(1981-)，男，博士，主要從事農業生態與資源利用研究,E-mail: Guozhi703@163.com, Tel: 15905193152;*為通訊作者: 陳留根(1962-)，男，碩士，主要從事耕作制度與農業生態研究, E-mail: chenliugen@sina.com。

S511.01

A

(責任編輯 李 潔)