施氮量對江漢平原直播粳稻生長和產量的影響

孫志貴，許煒，陳慶華 溫鑫，盧碧林

長江大學農學院，主要糧食作物產業化湖北省協同創新中心(長江大學)，湖北 荊州 434025

南方稻區水稻種植面積大，在南方稻區推行“秈改粳”，是增加全國粳稻種植面積和總產量的有效途徑。目前湖北省粳稻面積恢復到33.33萬公頃以上，成為該區域水稻生產的重要種植方式之一。隨著社會經濟的發展，受勞動力和生產成本的影響，直播稻發展迅速，成為水稻生產的主要方式之一。直播稻具有降低水稻種植成本的優勢，但受自身生育特點和栽培措施的影響，目前生產上存在溫光資源利用少、個體生長量小而群體易偏大、根系分布淺且易倒伏而導致產量不穩的特點[1～4]。施用氮肥作為重要的栽培措施，因水稻的品種、栽培環境、栽培措施、管理方法等不同而有很大的差異，前人已有大量關于施氮量對移栽稻產量影響的研究。研究認為在一定范圍內增加施氮量可以明顯增加單位面積穗數和每穗粒數，進而增加產量，但是當氮肥用量達到一定水平時，再增加氮肥，產量提高并不顯著，甚至造成減產[5～7]。

江漢平原是傳統的中秈稻種植區域，有關粳稻直播種植條件下的分蘗發生規律和產量形成對氮肥施用量的響應研究較少。探明該區域粳稻生長和需肥特點，明確直播粳稻高產與氮肥高效利用的適宜施氮量，將有利于該區域粳稻的高效生產。

1 材料與方法

試驗于2017年在長江大學科技示范園進行。試驗地前茬作物為小麥，耕作層有機質含量為20.4g/kg，有效氮含量106.2mg/kg，速效磷含量34.5mg/kg。試驗材料為甬優1540、甬優4149、甬優4949，由湖北佳禾種業有限公司提供。

試驗地小麥收獲后旋耕機淺旋耕2次后平地，種子采用咪鮮胺浸種，6月1日人工撒播，播種量為60kg/hm2。播后在4葉一心時采用快殺稗化學除草。

試驗采用裂區設計，氮肥為主處理，設置165、210、255kg/hm2共3個處理(分別記為N165、N210、N255水平)；品種為副處理，3個品種。小區面積20m2，隨機區組排列，重復3次。各主區間起20cm高、30cm寬的埂隔離，埂上覆膜，膜埋入深度50cm，四周挖淺水溝，單獨排灌。肥料按底肥∶分蘗肥∶穗肥為6∶2∶2的比例施肥。各處理基肥部分均于插秧前一天施入，施入后立即用鐵齒耙耖入5cm深的土層內。田間按常規栽培管理，及時控制和防治病蟲害。4葉期后定點觀測水稻分蘗動態，成熟后分別收獲并計產，取重復小區相同方位的第三縱行第三穴起連續調查5穴作為考種。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對直播粳稻生育期的影響

施氮量對直播粳稻生育期的影響結果見表1。由表1可知，N255水平下3個品種分蘗發生期比N165、N210水平下延遲1～2d，而隨著生育進程的推進，把拔節期和齊穗期的推后時間有一定程度的增加，為4～8d；各品種成熟期時間在N255水平下，相比N165、N210水平分別推遲3～4、1～2d。從生育期來看，各品種在N255水平下，生育期明顯長于N165和N210水平，其中最長的達到129d，相比推后了4d。從品種來看，甬優1540生育期最長，其次是甬優4949和甬優4149，但兩者差距不大，為1～2d。由此可知，3個品種在播期一致情況下，隨著施氮水平的的提高，主要生育時期和生育期均有不同程度的推后，不同施氮水平的生育期的影響程度也受到品種特性的影響。

表1 施氮量對直播粳稻生育期的影響

2.2 不同施氮量對直播粳稻分蘗動態的影響

在不同施氮量下直播粳稻的分蘗動態變化情況如圖1所示。由3個品種在N165、N210和N255水平下的分蘗動態可知，6月13日到7月8日，3個品種在3個施氮水平下，分蘗發生的趨勢基本一致。但從總體的分蘗發生速率看，3個品種在N210水平下速率最大，其次為N165水平，兩者均大于N255水平；在莖蘗發生到達高峰之前，莖蘗高峰出現的時間因施氮量不同出現明顯差異。總體呈現隨著施氮量的增加，直播粳稻莖蘗高峰出現不同程度后移現象，但品種間存在差異：N210和N255水平下，甬優1540的莖蘗在出現在7月4日至7月8日前后，而N255水平下出現在7月16日前后；甬優4149在N165水平下，莖蘗高峰出現在7月8日前后，N255與N210水平下的高峰苗推遲4d，出現在7月12日前后；甬優4949在N210和N165水平下，高峰苗出現在7月8日前后，而N255水平下的高峰苗推后至7月16日。在莖蘗高峰出現后，3個品種的莖蘗數在3個施氮水平下均出現明顯減少。此外，3個品種在N255和N210水平下的莖蘗高峰苗明顯高于N165水平下的莖蘗高峰苗，而在莖蘗高峰后，3個施氮水平下的莖蘗數不同程度地減少。總體來看，N255和N210水平下的莖蘗數減少速率略高于N165。

(a) 甬優1540

(b) 甬優4149

(c) 甬優4949圖1 不同施氮水平下直播粳稻的分蘗動態

2.3 不同施氮量對直播粳稻產量的影響

品種特性和施氮量對直播粳稻產量存在明顯影響。圖2為不同施氮量下直播粳稻的產量表現。除了N210水平下的甬優4149相比N165水平出現產量降低外，其余品種產量表現的趨勢一致，即隨著施氮量的增加，直播粳稻的產量總體上呈現增產的趨勢，產量差異達極顯著水平。

小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。圖3、圖4同。圖2 不同施氮水平下不同直播粳稻品種產量

圖3 不同施氮水平下直播粳稻品種平均產量

圖4 不同粳稻品種的產量差異

由圖3可知，隨著施氮水平的提高，各施氮水平下3品種的產量也隨之增加，其中N210和N165水平下的產量差異不顯著，而N225水平下3個品種的產量顯著高于前2個施氮水平下的產量，并且差異達到極顯著水平。

從圖4可以看出，3個品種在不同施氮量下的產量表現存在一定差異，總體表現為在不同施氮量下，甬優1540和甬優4149間產量差異不顯著，而甬優4949的產量顯著高于甬優1540和甬優4149，并且產量差異達極顯著水平。

3 結論與討論

1)不同施氮量對直播粳稻的生育期產生影響。在高施氮量下，生育期延長，不同品種的影響程度與品種特性有關。

2)在不同施氮量下，直播粳稻的分蘗動態存在明顯差異。高氮水平下，直播粳稻分蘗發生起步早，高峰苗出現時間早，但成穗率較低；低氮水平下，直播粳稻分蘗發生起步較慢，高峰苗出現時間延遲，但成穗率相對較高。

3)不同施氮量對直播粳稻產量產生影響。研究認為施氮量與產量具有拋物線關系，適量施用氮肥能明顯優化群體結構，改善穗部性狀，進而實現增穗、增粒、增重和高產[8～11]。周煒等[12]認為直播稻在適宜的施氮量下，單位穎花量、單株成穗率和每穗粒數直接影響了群體質量和產量表現。本研究表明，隨著施氮量的增加，直播粳稻的產量總體上呈現增產的趨勢，產量差異達極顯著水平。該區域粳稻直播合適的施氮量以225kg/hm2的效果最好。相比該區域秈稻生產的195kg/hm2[13]，粳稻對氮肥的需求增加20%～30%。