優質晚粳贛寧粳1號和贛寧粳3號養分吸收利用特征

李祖章，張文學，劉增兵，唐先干，袁福生

(江西省農業科學院 土壤肥料與資源環境研究所，江西 南昌 330200)

在水稻高產栽培中，肥料對產量的貢獻將達到50%以上，如何提高肥料的效率，是精確栽培技術中最關鍵的技術，精確定量施肥是水稻獲得優質高產的技術保障。對于粳稻，因其耐肥、需肥量大，要對其進行高效栽培，必須明確相關品種的肥水需求規律，有的放矢地進行精確定量施肥，實現優質晚粳的高產高效栽培[1-6]。基于此目的，2017年以秈稻品種為對照，選用自主培育的優質粳稻品種贛寧粳1號和贛寧粳3號，研究其吸肥特征與需肥規律；2018年以粳稻品種甬優1538為對照，選用自主培育的優質粳稻品種贛寧粳1號和贛寧粳3號，研究其吸肥特征與需肥規律，為優質粳稻品種的豐產栽培提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

本試驗于2017年、2018年在江西省崇仁縣糧豐核心試驗區進行。試驗地土壤為潴育性水稻土，土壤理化性質：土壤pH值5.12、有機質34.5 g/kg、堿解氮181.4 mg/kg、有效磷50.3 mg/kg、速效鉀100.1 mg/kg。土壤肥力屬于中上水平。

供試品種：2017年，2個粳稻：贛寧粳1號和贛寧粳3號，1個秈稻：C兩優396；2018年全為粳稻：甬優1538、贛寧粳1號和贛寧粳3號。

1.2 試驗設計

2017年試驗以生育期基本相當的秈稻C兩優396為對照，選用贛寧粳1號和贛寧粳3號2個優質晚粳品種，共3個品種，3個施氮肥水平，采用完全隨機區組設計，共9個處理。分別為：(1)秈稻C兩優396，不施肥；(2)秈稻C兩優396，N1PK；(3)秈稻C兩優396，N2PK；(4)贛寧粳1號，不施肥；(5)贛寧粳1號，N1PK；(6)贛寧粳1號，N2PK；(7)贛寧粳3號，不施肥；(8)贛寧粳3號，N1PK；(9)贛寧粳3號，N2PK。試驗設3次重復，小區面積32 m2。小區間用30 cm田埂分隔開，各小區單獨排灌；秈稻品種施肥量：N1施氮肥(N)150 kg/hm2，N2施氮肥(N)195 kg/hm2，磷肥(P2O5)60 kg/hm2，鉀肥(K2O)180 kg/hm2；粳稻品種施肥量：N1施氮肥(N)240 kg/hm2，N2施氮肥(N)300 kg/hm2，磷肥(P2O5)90 kg/hm2，鉀肥(K2O)270 kg/hm2；氮肥用尿素，磷肥用鈣鎂磷肥，鉀肥用氯化鉀，施硫酸鋅15 kg/hm2；鈣鎂磷肥、硫酸鋅作基肥，N、K肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=4∶3∶2∶1的比例施用，水分管理采用薄露灌溉技術進行管理，各處理的其他管理措施一致。

2018年試驗以生育期基本相當的高產秈粳雜交晚稻甬優1538為對照，選用常規優質晚粳贛寧粳1號和贛寧粳3號2個品種，共3個品種，3個施氮肥水平，采用完全隨機區組設計，共9個處理。分別為：(1)甬優1538，不施肥；(2)甬優1538，N1PK；(3)甬優1538，N2PK；(4)贛寧粳1號，不施肥；(5)贛寧粳1號，N1PK；(6)贛寧粳1號，N2PK；(7)贛寧粳3號，不施肥；(8)贛寧粳3號，N1PK；(9)贛寧粳3號，N2PK。試驗設3次重復，小區面積30 m2。小區間用30 cm田埂分隔開，各小區單獨排灌；施肥量，N1施氮肥(N)225 kg/hm2，N2施氮肥(N)300 kg/hm2，磷肥(P2O5)90 kg/hm2，鉀肥(K2O)270 kg/hm2；氮肥用尿素，磷肥用鈣鎂磷肥，鉀肥用氯化鉀，施硫酸鋅15 kg/hm2；鈣鎂磷肥、硫酸鋅作基肥，N、K肥按基肥∶分蘗肥∶穗肥∶粒肥=4∶2∶3∶1的比例施用，水分管理采用薄露灌溉技術進行管理，各處理其他管理措施一致。

1.3 測定內容與方法

1.3.1 調查記載 記載操作過程：育苗時間、育苗管理(施肥、打藥、除草等)、移栽時間、田間管理(施肥、打藥、除草、灌溉的時間和數量)等。

株高與分蘗動態：移栽后1～2 d調查基本苗和株高，每處理定10蔸，以后每隔5 d調查1次株高和莖蘗動態，直到齊穗期，成熟期再調查1次。

取樣考種：成熟期每小區按5點法調查100蔸的穗數，然后根據每蔸平均穗數每小區取5蔸考種，包括株高、每蔸穗數、有效穗數、每穗粒數、結實度、千粒重、理論產量。

1.3.2 樣品采集 (1)土壤樣品的采集：試驗前取基礎土樣；收獲后按處理取土壤樣品。土壤樣品送江西省農科院土肥資環所分析。

(2)植株樣品的采集：移栽前取秧苗樣品100株，移栽后按分蘗末期、齊穗期、成熟期進行取樣分析。收獲期每個小區取考種樣。

(3)分析項目：土壤pH值、有機質(OM)、有效N、有效P、有效K；植株水分、干物質重、全N、全P、全K。

試驗收獲時要求每個小區單打、單收、單計產，測定每個小區的稻草和稻谷實際產量，植株樣品送江西省農科院土肥資環所分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種不同施肥水平的產量表現

2017年試驗產量結果列于表1。由表1可知：產量以雜交秈稻品種施肥處理的最高，比其他處理增產達極顯著差異；其次是2個優質晚粳品種施肥處理間，只有贛寧粳1號施肥處理間達到顯著差異水平；3個品種不施肥處理間產量差異達到極顯著水平，秈稻品種極顯著高于粳稻品種，說明雜交秈稻品種吸肥能力強，對肥料的依賴程度較低，而粳稻品種對肥料的依賴程度較高。

表1 不同品種不同施肥水平的產量情況

2018年試驗產量結果列于表2。由表2可知：產量以甬優1538施肥N2處理最高，比其他處理增產達極顯著差異；其次是甬優1538N1處理和贛寧粳3號N2施肥處理；再次是贛寧粳1號N2、N1處理和贛寧粳3號N1處理；3個品種不施肥處理產量最低，差異不顯著，說明雜交晚粳甬優1538在高肥條件下生產能力較強，產量最高，常規優質晚粳在高肥條件下生產能力比雜交晚粳差。

表2 2018年不同品種不同施肥水平的產量情況

2.2 不同品種不同施肥水平的生物學特征表現

由表3可知：(1)2個優質晚粳品種株高較矮，贛寧粳3號約80 cm、贛寧粳1號約87 cm，比秈稻C兩優396要矮13～20 cm，所以粳稻的生物量要比秈稻小，應提高粳稻的種植密度來提高生物量，來保證粳稻的產量。(2)平均每蔸有效穗C兩優396為11.1根、贛寧粳1號為7.1根、贛寧粳3號為7.7根，粳稻品種的分蘗力較弱，需要增加每蔸基本苗來保證有效穗數，從而保證粳稻的高產。(3)粳稻品種的千粒重比秈稻品種小，要以增加穗粒數來保證粳稻的高產。

表3 2017年不同品種不同施肥水平的生物學特征表現

2.3 不同品種不同時期不同施肥水平下的養分含量情況

由表4可知：(1)秧苗期秈稻C兩優396的N含量與粳稻品種差不多，P含量要高出37%～39%，K含量要高出69%～77%，說明秈稻品種在秧苗期對P、K的吸收能力極顯著強于粳稻品種。(2)分蘗期秈稻C兩優396不施氮處理N含量極顯著低于施氮處理，只有施氮處理的36%～43%，而贛寧粳1號、贛寧粳3號不施氮處理N含量達到24.7～25.6 g/kg，是秈稻C兩優396不施氮處理N含量的168%～174%，說明粳稻品種在分蘗期吸收氮的能力比較強，施N肥后，粳稻品種N含量提高得不多，贛寧粳1號提高20%左右，贛寧粳3號只有提高10%左右，說明增施氮肥對優質晚粳提高對氮的吸收能力比秈稻差。P、K含量秈稻C兩優396的N1處理比不施氮處理低，可能是生長快、生物量較大產生的稀釋效應引起的；贛寧粳1號比不施氮處理P、K含量明顯提高，而贛寧粳3號的N1處理比不施氮處理低，情況與秈稻品種差不多。(3)孕穗期秈稻C兩優396的N含量與粳稻品種差異較小，粳稻品種略高秈稻品種，P含量粳稻品種要高出16.8%～42.4%，K含量粳稻品種與秈稻品種差不多。(4)成熟期莖稈含氮量施氮肥處理明顯高于秈稻C兩優396施氮肥處理的N含量，N2水平高9.9%～13.3%，N1水平高5.6%～8.1%，而不施氮處理莖稈氮含量即秈稻C兩優396的高于粳稻品種，高1.0%～4.4%；莖稈含磷量施氮肥處理秈稻C兩優396明顯高于粳稻品種，N2水平高36.4%～48.6%，N1水平高25.2%～30.3%，而不施氮處理莖稈磷含量即粳稻品種的高于秈稻C兩優396，高2.9%～13.5%；莖稈含鉀量施氮肥處理和不施氮肥處理秈稻C兩優396均明顯高于粳稻品種，N0水平高48.0%～57.6%，N1水平高25.0%～27.8%，N2水平高49.0%～49.3%。成熟期稻谷含氮量施氮肥處理明顯高于秈稻C兩優396施氮肥處理的N含量，N0水平高22.2%～23.3%，N1水平高4.9%～17.7%，N2水平高11.4%～22.8%；稻谷含磷量贛寧粳1號明顯高于秈稻C兩優396，N0水平高28.9%，N1水平高10.8%，N2水平高7.3%，稻谷含磷量贛寧粳3號在低氮條件下高于秈稻C兩優396，N0水平高17.1%，N1水平高1.7%，在高氮條件下低于秈稻C兩優396，N2水平低6.4%；稻谷含鉀量施氮肥處理和不施氮肥處理秈稻C兩優396與優質晚粳贛寧粳1號和贛寧粳3號差異不大，施高氮處理略微高一些，但差異不明顯。

由表5可知：(1)秧苗期甬優1538的N、P、K含量均比贛寧粳1號要低，甬優1538的N含量比贛寧粳3號要低，P、K含量差不多，說明贛寧粳1號、贛寧粳3號在秧苗期對N、P、K的吸收能力極顯著強于甬優1538。(2)分蘗期甬優1538不施氮處理N含量顯著低于施氮處理，為施氮處理的76.2%～93.5%，而贛寧粳1號、贛寧粳3號不施氮處理N含量達到21.582～22.441 g/kg，是甬優1538不施氮處理N含量的146.6%～152.4%，說明贛寧粳1號、贛寧粳3號在分蘗期吸收氮的能力比甬優1538強，施N肥后，甬優1538N含量提高得多，N1處理提高31.2%，而贛寧粳1號提高為19.9%、贛寧粳3號還略有降低，說明增施氮肥能提高甬優1538對氮的吸收能力。P、K含量甬優1538隨著施氮量的增加而增加明顯；而贛寧粳1號和贛寧粳3號P、K含量極顯著低于甬優1538，說明甬優1538吸收P、K的能力極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號。(3)孕穗期甬優1538各處理N含量比贛寧粳1號和贛寧粳3號的低，P含量比贛寧粳1號和贛寧粳3號的高，K含量比贛寧粳3號的高，與贛寧粳1號的差不多。(4)成熟期莖稈甬優1538與贛寧粳1號和贛寧粳3號比，各相同施肥水平N、P、K含量差異較小，稻谷甬優1538、贛寧粳1號和贛寧粳3號的氮含量均隨著施氮量的增加而增加，甬優1538各施肥水平含氮量、含磷量、含鉀量均比贛寧粳1號和贛寧粳3號的低，可能是甬優1538生物量大且養分稀釋的結果。

2.4 不同品種不同施肥水平下的養分吸收情況

由表6可知：(1)秧苗期秈稻品種C兩優396吸N量比粳稻品種略高，高6.9%～11.0%，吸P量要高出45.6%，吸K量要高出77.4%～88%，說明秈稻品種在秧苗期對P、K的吸收能力極顯著強于粳稻品種。

(2)分蘗期秈稻品種C兩優396不施氮處理吸N量極顯著低于施氮處理，只有施氮處理的38.1%～42.7%，而贛寧粳1號、贛寧粳3號不施氮處理吸N量為1.686～2.205 kg/667 m2，只有秈稻品種C兩優396不施氮處理吸N量的68.8%～76.9%，說明粳稻品種在分蘗期吸收氮的能力相對較弱，施N肥后，粳稻品種吸N量比秈稻品種要弱，N1水平時粳稻品種只有秈稻品種的35.8%～53.6%，N2水平時粳稻品種只有秈稻品種的35.9%～67.1%，說明增施氮肥對晚粳提高氮的吸收能力比秈稻差。吸P、K量秈稻品種C兩優396比粳稻品種均要高，N0水平時粳稻品種只有秈稻品種的65.5%～73.6%、65.9%～67.2%，N1水平時粳稻品種只有秈稻品種的51.7%～78.1%、51.9%～76.8%，N2水平時粳稻品種只有秈稻品種的38.4%～55.3%、37.7%～58.5%，說明增施氮肥有利于提高秈稻品種對P、K的吸收。

表4 2017年不同品種不同時期不同施肥水平的養分含量情況 g/kg

(3)孕穗期不施氮處理吸收N、P、K的量秈稻品種C兩優396顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高23.9%～25.5%，吸P量高24.1%～34.0%，吸K量要高25.8%～50.7%；N1處理吸收N、P、K量秈稻品種C兩優396要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高12.4%～39.4%，吸P量高0～17.3%，吸K量高37.6%～63.6%；N2處理吸收N、P、K量秈稻品種C兩優396要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高17.2%～18.3%，吸P量高15.1%～19.2%，吸K量高54.0%～54.4%。(4)成熟期不施氮處理吸收N、P、K的量秈稻品種C兩優396顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高34.0%～39.2%，吸P量高31.6%～43.6%，吸K量要高65.9%～91.7%；N1處理吸收N、P、K量秈稻品種C兩優396要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高9.8%～18.6%，吸P量高24.8%～32.7%，吸K量高42.2%～42.8%；N2處理吸收N、P、K量秈稻品種C兩優396要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高7.6%～9.4%，吸P量高38.7%～39.8%，吸K量高59.1%～59.3%；說明從秧苗期到成熟期秈稻品種C兩優396吸收N、P、K養分能力均比贛寧粳1號和贛寧粳3號強，只是到后期吸收養分差異略有縮小。從各個時期吸收N、P、K養分來看，秈稻品種C兩優396均要高于常規優質粳稻贛寧粳1號和贛寧粳3號，說明常規優質粳稻贛寧粳1號和贛寧粳3號吸收N、P、K養分能力比秈稻品種C兩優396差。

表5 2018年不同品種不同時期不同施肥水平的養分含量情況 g/kg

吸收N、P、K養分比例：秈稻品種C兩優396為N∶P2O5∶K2O=1∶0.174∶0.594；贛寧粳1號為N∶P2O5∶K2O=1∶0.130∶0.384；贛寧粳3號為N∶P2O5∶K2O=1∶0.146∶0.426。

從表7可知：(1)秧苗期甬優1538吸N量比贛寧粳1號和贛寧粳3號要低，低16.5%～26.9%，吸P量要低4.3%～26.0%，吸K量要低19.0%～52.7%，說明在秧苗期贛寧粳1號和贛寧粳3號對N、P、K的吸收能力極顯著強于甬優1538品種。

表6 2017年不同品種不同施肥水平下的養分吸收情況 kg/667 m2

(2)分蘗期不施氮處理吸收N、P、K的量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高40.6%～51.5%，吸P量高50.0%～64.4%，吸K量要高50.9%～68.3%；N1處理吸收N量甬優1538極顯著低于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量低21.5%～23.0%，吸P、K量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸P量高37.2%～111.9%，吸K量高47.9%～201.1%；N2處理吸收N量甬優1538極顯著低于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量低34.8%～47.6%，吸P、K量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸P量高16.7%～49.8%，吸K量高40.3%～90.2%；說明甬優1538在分蘗期低氮水平下吸收養分能力較強，在中高氮水平下既以贛寧粳1號和贛寧粳3號的吸氮能力較強，而吸收P、K的能力在不同施氮水平下均表現甬優1538最強。

(3)孕穗期不施氮處理吸收N、P、K的量甬優1538顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高5.8%～14.9%，吸P量高77.4%～115.0%，吸K量要高46.0%～49.1%；N1處理吸收N量甬優1538要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高2.47%～9.57%，吸P、K量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸P量高49.5%～75.7%，吸K量高18.1%～64.3%；N2處理吸收N量甬優1538高于贛寧粳1號、低于贛寧粳3號，吸N量高8.2%、低7.2%，吸P、K量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸P量高59.6%～61.6%，吸K量高29.2%～64.5%；說明甬優1538在孕穗期中低氮水平下吸收養分能力較強，在高氮水平下贛寧粳3號的吸氮能力較強，贛寧粳1號的吸氮能力與甬優1538相當，而吸收P、K的能力在不同施氮水平下均表現甬優1538最強。

(4)成熟期不施氮處理吸收N、P、K的量甬優1538顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高13.3%～16.6%，吸P量高13.8%～39.4%，吸K量要高17.5%～24.5%；N1處理吸收N量甬優1538要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高16.4%～19.1%，吸P、K量甬優1538極顯著高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸P量高12.5%～15.2%，吸K量高11.8%～15.5%；N2處理吸收N量甬優1538要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，吸N量高7.6%～26.5%，吸P量甬優1538低于贛寧粳1號、高于贛寧粳3號，低1.4%、高12.1%，吸K量甬優1538要高于贛寧粳1號和贛寧粳3號，高8.5%～17.7%；說明秧苗期到成熟期甬優1538吸收N、P、K養分能力均比贛寧粳1號和贛寧粳3號強，只是到后期吸收養分差異略有縮小。

表7 2018年不同品種不同施肥水平下的養分吸收情況 kg/667 m2

吸收N、P、K養分比例：甬優1538為N∶P2O5∶K2O=1∶0.117∶0.529；贛寧粳1號為N∶P2O5∶K2O=1∶0.121∶0.526；贛寧粳3號為N∶P2O5∶K2O=1∶0.117∶0.546。

2.5 不同品種不同施肥水平下的養分吸收利用率

由表8可知：秈稻品種的氮素吸收利用率較高，C兩優396利用率最高，為57.4%～65.2%，粳稻品種要差，贛寧粳1號為41.7%～43.4%，贛寧粳3號為43.4%～46.9%，說明秈稻品種吸收利用氮素養分的能力比粳稻品種要強。秈稻品種的磷素吸收利用率也較高，為27.5%～39.6%，而2個粳稻品種的磷素吸收利用率只有13.8%～19.7%，要低近1倍；秈稻品種的鉀素吸收利用率也較高，為33.7%～51.4%，而2個粳稻品種的鉀素吸收利用率只有18.5%～24.5%，要低1倍多，說明粳稻品種吸收養分的能力比秈稻品種差，同時粳稻品種可以適當減少磷鉀肥的投入，以提高磷鉀肥的利用效率。

表8 2017年不同品種不同施肥水平下的養分吸收利用率 %

由表9可知：粳稻品種的氮素吸收利用率均較高，以甬優1538利用率最高，為56.5%～65.4%，其次是贛寧粳1號，為42.8%～64.6%，以贛寧粳3號較差，為46.3%～48.6%，說明粳稻品種吸收利用氮素養分的能力較強。粳稻品種的磷素吸收利用率均較低，以甬優1538利用率最低，為9.0%～9.1%，其次是贛寧粳1號，為8.4%～14.4%，以贛寧粳3號較好，為13.8%～14.9%；鉀素吸收利用率也均較低，以贛寧粳3號利用率最低，為17.6%～23.1%，其次是甬優1538，為19.5%～27.3%，以贛寧粳1號較好，為22.3%～31.5%，說明粳稻品種可以適當減少磷鉀肥的投入，以提高磷鉀肥的利用效率。

表9 2018年不同品種不同施肥水平下的養分吸收利用率 %

3 結論

秈稻品種C兩優396在秧苗期、分蘗期對N、P、K的吸收能力顯著強于粳稻品種贛寧粳1號和贛寧粳3號。到孕穗期秈稻品種C兩優396的N含量與粳稻品種差異較小，成熟期粳稻品種略高秈稻品種，P含量粳稻品種要高出16.8%～42.4%，K含量粳稻品種與秈稻品種差不多，說明粳稻品種要注意磷肥的投入。

甬優1538在低氮水平下吸收N、P、K養分的能力、在中高氮水平下吸收N的能力在生育前期均比贛寧粳1號更強，其次是贛寧粳3號，但到了生育后期，還是甬優1538吸收N、P、K養分能力最強，贛寧粳1號次之，贛寧粳3號最差，說明優質晚粳贛寧粳1號和贛寧粳3號吸肥能力均比甬優1538差。