施氮量對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響分析

徐 敏，謝宜芝，雷干農(nóng)，蔣小軍，盛文艷

（永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，湖南永州 425100）

湖南省是我國(guó)的水稻種植大省，氮肥施用量也較高，667 m2的純氮施用量一般為25 kg，不少田塊可達(dá)到30 kg。目前，湖南省的水稻生產(chǎn)已從單純追求高產(chǎn)向綠色、優(yōu)質(zhì)、高效轉(zhuǎn)變，有利于促進(jìn)水稻生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。除了需要采用先進(jìn)的育種技術(shù)外，科學(xué)合理的施肥管理措施對(duì)提高水稻產(chǎn)量也有非常重要的意義。如果在水稻抽穗前氮元素不足，常會(huì)引起穎花退化，然后造成籽粒營(yíng)養(yǎng)減少，灌漿不足，降低了稻米的品質(zhì)，不利于高產(chǎn)［1］。要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，這些矛盾似乎無(wú)法回避，但“三控”施肥技術(shù)正是在控肥、控苗、控病蟲(chóng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、糧食安全和收入提高三保障。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和地點(diǎn)

于2020 年在湖南省永州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。供試品種為甬優(yōu)6708。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料培育

采用規(guī)格為25 cm×60 cm 的秧盤(pán)進(jìn)行塑料盤(pán)育秧，5 月31 號(hào)播種，每盤(pán)播125 g 干種子，6 月21 號(hào)進(jìn)行移栽。施氮量為主區(qū)，密度為副區(qū)。每公頃施氮量設(shè)0（N、P、K 均不施）、200、300、400 kg 共4 個(gè)水平，分別為N0、N1、N2、N3，每個(gè)處理重復(fù)3 次。其他條件正常并進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 莖蘗動(dòng)態(tài)的測(cè)定

在栽后10 d定點(diǎn)調(diào)查，每7 d調(diào)查1次，直到下降為止。

1.3.2 干物質(zhì)及葉面積指數(shù)測(cè)定

在調(diào)查20 穴的基礎(chǔ)上，重復(fù)測(cè)定4 穴植株的莖鞘、綠葉、穗的重量，同時(shí)測(cè)定葉面積系數(shù)。

1.3.3 秧苗素質(zhì)的測(cè)定

在移栽前取100 株有代表性的植株，測(cè)定莖蘗數(shù)、苗高、根數(shù)、綠葉數(shù)（僅計(jì)完全抽出葉），分別計(jì)數(shù)，各器官干重（葉片、根、莖鞘）可以合并測(cè)定。

1.3.4 氮元素含量的測(cè)量

使用凱氏定氮儀測(cè)定各樣品的含氮率，通過(guò)計(jì)算獲得吸氮量［2］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)的所有數(shù)據(jù)均采用Excel 處理數(shù)據(jù)，利用SPSS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)甬優(yōu)6708 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表1 可以得出結(jié)論：在相同種植條件下，隨著施氮量的增加，產(chǎn)量先上升后下降，其中N2 處理的產(chǎn)量最高；每667 m2的穗數(shù)隨施氮量的增加，水稻產(chǎn)量先增加然后降低，以N2 處理最高；隨著施氮量的增加，每穗粒數(shù)先增加后降低，以N1 處理最高；水稻的結(jié)實(shí)率隨著施氮量的增加，呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，以N0 處理最高；千粒重隨著施氮量的增加而降低，以N0 處理最高。

表1 施氮量對(duì)甬優(yōu)6708 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

綜上所述，不同的施氮水平對(duì)產(chǎn)量有著非常顯著的影響，隨著施氮量的增加，水稻的產(chǎn)量先增加后下降，每667 m2的穗數(shù)與每穗粒數(shù)先增加后下降，水稻的結(jié)實(shí)率和千粒重逐漸降低。

2.2 對(duì)葉面積指數(shù)的影響

從表2 可以看出：抽穗期的高效葉面積指數(shù)隨著氮肥施用量的增加，水稻抽穗期高效葉面積指數(shù)也在逐漸提高，以N3 處理最高；抽穗期的有效葉面積指數(shù)隨氮肥施用量的增加而逐漸增加，以N3 處理最高；處于成熟期的水稻，總?cè)~面積指數(shù)隨著施氮量的提高，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中在N2 處理下，成熟期的總?cè)~面積指數(shù)是最高的。

表2 施氮量對(duì)甬優(yōu)6708 葉面積指數(shù)的影響

綜上所述，施氮量處理對(duì)甬優(yōu)6708 的葉面積指數(shù)有顯著影響，抽穗期的高效葉面積指數(shù)、抽穗期的有效葉面積指數(shù)、抽穗期的總效葉面積指數(shù)、成熟期的總?cè)~面積指數(shù)隨施氮量的增加呈增加的趨勢(shì)。

2.3 對(duì)干物質(zhì)重量的影響

從表3 可以看出：抽穗期的全株重呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中，N1 處理下抽穗期的全株重最高；對(duì)抽穗期莖重而言，抽穗期莖重隨氮肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，以N2 處理最高；對(duì)抽穗期葉重而言，抽穗期的莖重隨氮肥施用量的增加呈增加的趨勢(shì)，以N3處理最高；對(duì)抽穗期穗重而言，抽穗期的穗重隨氮肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，以N1 處理最高。

表3 施氮量對(duì)甬優(yōu)6708 抽穗期各部位干物質(zhì)重量的影響

綜上所述，施肥處理對(duì)甬優(yōu)6708 抽穗期的各部分重量有顯著影響，隨著施氮量的增加，抽穗期的莖重、穗重先增加后降低，而抽穗期的穗重呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，抽穗期的全株重也逐漸降低。

2.4 對(duì)干物質(zhì)積累量的影響

從表4 可以得知：隨著施氮水平的增加，水稻拔節(jié)期、抽穗期、成熟期的干物質(zhì)積累量會(huì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以N2 處理最高；當(dāng)處于拔節(jié)期時(shí)，隨著施氮量的增加，干物質(zhì)的積累量先增加后降低，其中，以N2 處理最高；抽穗期的干物質(zhì)積累量隨著施氮量的增加先提高后降低，其中，以N1 處理最高；成熟期間的水稻干物質(zhì)積累隨著施氮量的增加先提高后降低，其中，以N2 處理最高。

表4 施氮量對(duì)甬優(yōu)6708 不同時(shí)期的干物質(zhì)積累量的影響

3 結(jié)論與討論

水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)受施氮量的影響較大，在水稻的同一生育周期中，隨著施氮量的增加，水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)量逐漸上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一數(shù)值后，隨著施氮量的增加，水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)量降低。在不同的生長(zhǎng)階段，水稻的干物質(zhì)生產(chǎn)量與積累量存在差異，總體而言，水稻拔節(jié)期至抽穗期干物質(zhì)的生產(chǎn)量較高，所以應(yīng)當(dāng)合理施用氮肥，避免造成肥料的過(guò)量施用。

水稻的產(chǎn)量主要與肥料的吸收利用率有關(guān)，其中與氮肥的吸收利用率密切相關(guān)。柳余來(lái)等的研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著氮素水平的升高，產(chǎn)量也在逐漸提高，但超越這個(gè)范圍時(shí)，再增加氮素營(yíng)養(yǎng)元素，水稻產(chǎn)量很難再有明顯增加［3］。趙全志等的研究表明，水稻的產(chǎn)量與吸氮量的函數(shù)關(guān)系是開(kāi)口向下的拋物線(xiàn)，存在一個(gè)最適宜的氮素水平［4］。因此，隨著氮肥的施用量不斷增加，氮肥的利用率逐漸提高，但其上升幅度也在逐漸減小。不同施氮量的產(chǎn)量表明，隨著施氮量的提高，超過(guò)一定范圍后產(chǎn)量上升不明顯。說(shuō)明在實(shí)際大田生產(chǎn)中，在減氮20%的條件下，完全可以保證產(chǎn)量不下降的同時(shí)，提高氮肥的利用率。

葉片作為水稻的主體部分，其葉面積大小在一定程度上決定了干物質(zhì)生產(chǎn)和積累的量，所以葉面積與水稻的產(chǎn)量息息相關(guān)。而隨著氮肥施用量的增加，水稻單株的葉面積也在漸漸增加，水稻的單株粒葉比總體呈現(xiàn)出現(xiàn)增加后緩慢下降的趨勢(shì)，葉面積指數(shù)也隨之增加。隨著水稻光合生產(chǎn)能力的提高，水稻的產(chǎn)量也隨之提高。楊建昌的研究表明，水稻葉片進(jìn)行的光合強(qiáng)度與水稻庫(kù)源比的大小有非常緊密的關(guān)系：隨著每穗粒數(shù)的增加，光合強(qiáng)度增加；對(duì)于每穗粒數(shù)相同的水稻，隨著葉面積降低，光合強(qiáng)度會(huì)增加［5］。單株的葉面積和每穗粒數(shù)不一樣，但是在庫(kù)源比相同的情況下，水稻的光合強(qiáng)度是無(wú)顯著差異的。