施氮量對不同秧苗素質墾粳5 號庫源關系及穗部性狀的影響

黃成亮

（黑龍江省農業科學院 佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007）

氮肥是水稻生長發育所必須的三大營養元素之一， 其對水稻產量所起的作用遠大于磷和鉀［1～4］，稻谷產量的增加大部分依賴于施氮量的提高［5］。 合理地施用氮素既能提高水稻產量還能節約成本，保護生態環境。 近年來，水稻生產中氮肥的施用量和施肥方式的研究逐漸被越來越多的研究者所關注， 通過管理調控改善水稻的群體，提高水稻的質量指標，促進水稻穩產、高產， 提高水稻對氮肥的高效利用有著重要意義［6］。 經典的稻作源庫理論將水稻的綠葉稱為“源”，并用葉面積指數（LAI）或者綠葉面積來衡量，將最終儲存光合產物的器官稱之為“庫”，以單位面積上的穎花數作為衡量標準。 粒葉比則被認為是衡量源庫關系的一個重要指標［7］。 葉是光合物質生產源，過大也會產生弊端，造成群體質量惡化，因此在最適葉面積條件下，須盡可能多提高總穎花量，也就產生了須提高粒葉比的問題［8～9］。 穗部性狀在產量構成中占有一定地位，產量與穗長、二次枝梗數、千粒重等呈顯著正相關，穗部性狀同樣是影響稻米品質的重要因素［10］。 以往關于氮肥對水稻影響的研究主要集中于施用量及施用時期， 關于對源庫關系及穗部性狀影響的報道并不多， 本研究從源庫關系及穗部性狀的角度出發探索其對氮素的響應， 以期為氮肥的合理施用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2014 年在黑龍江八一農墾大學進行，采用盆栽試驗方式。 2014 年土壤堿解氮含量148.3 mg／kg、有效磷含量22.4 mg／kg、速效鉀含量102.7 mg／kg、有機質含量3.15%，土壤pH 值8.42。

1.2 試驗材料

供試品種：墾粳5 號，主莖12 片葉，生育日數134 d 左右，需≥10 ℃活動積溫2 450 ℃左右。供試肥料：尿素（N：46.4%）。

1.3 試驗設計

供試材料為壯苗、弱苗，采用完全隨機試驗設計，以氮肥施用總量為變量，設置5 個氮肥水平，分 別 為 尿 素 量：0 kg／hm2、75 kg／hm2、150 kg／hm2、225 kg／hm2、300 kg／hm2，每處理16 盆，每盆插秧4 穴，4 苗／穴，其他管理同常規。

1.4 測定項目和方法

（1） 于齊穗期，各處理根據平均莖數取樣4穴，分別測量各處理葉片長與寬，根據長寬系數法（長×寬×0.73）計算葉面積。

（2） 穗部性狀調查：穗長，上、中、下三部分的一次枝梗、二次枝梗數，優勢粒、中勢粒、劣勢粒的實粒數、秕粒數、空粒數及粒重。 將每個單穗分為上、中、下三部分，如果一次枝梗數能被3 整除，則上、中、下三部平均分配；如果不能被3 整除，則下部優先分配， 其次中部分配。 將每穗分成優勢粒（上部一次枝梗上的粒）、中勢粒（枝梗上除了優勢粒和劣勢粒的所有粒）和劣勢粒（下部二次枝梗上的粒）三部分?？偭Ｈ~比＝總粒數／齊穗期葉面積（粒／cm2）實粒葉比＝實粒數／齊穗期葉面積（粒／cm2）

1.5 數據處理

試驗數據用 DPS 軟件進行方差分析，用LSD 法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對齊穗期葉面積及粒葉比的影響

不施氮肥時， 齊穗期壯苗葉面積指數高于弱苗，差異達極顯著水平（表1）。 弱苗、壯苗葉面積指數均隨施氮量增加逐漸上升， 當施氮量高于150 kg／hm2時，壯苗齊穗期的葉面積指數均高于弱苗， 二者均在施氮量300 kg／hm2條件下達最大，與其他處理差異均達極顯著水平（表1）。

表1 不同處理葉面積指數及粒葉比的多重比較

不施氮肥時， 弱苗的總粒葉比和實粒葉比均高于壯苗，隨著施氮量的增加，二者的總粒葉比和實粒葉比呈相反變化趨勢。 當施氮量為75 kg／hm2時，弱苗的總粒葉比和實粒葉比顯著降低，壯苗的總粒葉比和實粒葉比則顯著升高， 繼續增施氮肥則呈下降趨勢。 在施氮量150 kg／hm2條件下，壯苗的總粒葉比和實粒葉比均達到最低，弱苗則呈上升趨勢。 在高氮肥條件下 （225～300 kg／hm2），壯苗的總粒葉比和實粒葉比逐漸降低，弱苗則無顯著變化。施氮量不低于150 kg／hm2的條件下， 弱苗、 壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時總粒葉比和實粒葉比達到最佳。

2.2 不同處理對穗部性狀的影響

如表2 所示，各處理弱苗、壯苗穗長的變化略有不同，不施氮肥時壯苗穗長略低于弱苗，差異不顯著。 施氮肥后，壯苗穗長明顯增長，各施氮處理均高于不施氮處理， 差異均達到顯著或極顯著水平。 弱苗穗長在施氮75 kg／hm2時較不施肥處理略有增加，差異不顯著，施氮量在75～150 kg／hm2時，穗長極顯著地增加。 在高氮肥（225～300 kg／hm2）條件下，壯苗穗長均高于弱苗。

從表2 中可以看出， 各處理不同部位一次枝梗數整體上以下部＞中部＞上部，壯苗的上部一次枝梗數、 弱苗的上部二次枝梗數均隨著施氮量增加逐漸升高；不施氮肥時，壯苗、弱苗的各部位枝梗數無顯著差異。施氮量在150～300 kg／hm2條件下，壯苗、弱苗的上部一次、二次枝梗數及中部一次枝梗數均高于對照，且隨施氮量增加逐漸升高。

表2 不同處理穗長及各部位一、二次枝梗數的多重比較

由表3 可知，無論施氮肥與否，壯苗的優勢粒實粒數、劣勢粒實粒數均多于弱苗。

表3 不同處理各部位實粒數及千粒重的多重比較

弱苗的優勢粒實粒數在施氮量75～150 kg／hm2范圍內較不施氮肥處理增幅較大， 進一步增施氮肥增幅減緩，弱苗、壯苗優勢粒實粒數均在施氮量150～300 kg／hm2時極顯著高于不施肥處理。高氮肥條件下（225～300 kg／hm2），壯苗優勢粒實粒數顯著高于弱苗。不施氮肥時，壯苗的中勢粒實粒數高于弱苗， 在施氮量0～150 kg／hm2范圍內，隨著氮肥增多， 壯、 弱苗的中勢粒實粒數差距減?。桓叩蕳l件下（225～300 kg／hm2），壯、弱苗的中勢粒實粒數差異均達到極顯著水平。 在施氮量150～300 kg／hm2條件下，弱苗、壯苗的劣勢粒實粒數均高于對照且隨施氮量增加逐漸升高， 在施氮量300 kg／hm2條件下達到最大，與對照間差異均達到極顯著水平；同一施氮水平下，壯、弱苗間劣勢粒數量差異不顯著。

不施氮肥時壯苗優勢粒粒重高于弱苗， 施氮后二者均有所提高，高氮肥條件下（225～300 kg／hm2），弱苗優勢粒粒重顯著高于不施氮肥處理。壯苗與對照相比差異不顯著。不施氮肥時，壯苗中勢粒粒重、 劣勢粒粒重略低于弱苗， 高氮肥條件下（300 kg／hm2），弱苗中勢粒粒重顯著高于對照，壯苗與對照相比差異不顯著。無論施肥與否，二者的劣勢粒粒重無顯著差異。

3 討論與結論

3.1 討論

粒葉比是衡量水稻群體源庫關系是否協調的重要指標［11］。 隨施氮量增加，壯苗、弱苗的總粒葉比和實粒葉比呈相反變化趨勢。 在適宜施氮范圍內（150～225 kg／hm2），壯苗總粒葉比和實粒葉比隨施氮量增加逐漸升高， 說明單位面積上穎花數的增長速率大于葉面積增長速率。 超過225 kg／hm2則降低， 說明單位面積穎花數增長速率低于葉面積增長速率， 原因是高氮肥使得無效分蘗增多，粒葉比降低，莖鞘輸出率降低，群體惡化，不利于構建高質量的群體和提高群體光合生產力。 可見，適宜的施氮量是高產栽培的基礎，也是指導和構建理想水稻群體重要的影響因素。 當施氮量超過150 kg／hm2時，弱苗的總粒葉比和實粒葉比呈逐漸下降趨勢， 說明粒數的增長速率低于葉面積增長速率， 即弱苗、 壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時總粒葉比和實粒葉比達到最佳。

穗部性狀是水稻產量形成的重要因素， 增施氮肥有助于改善穗部性狀，本試驗表明：隨施氮量增加，壯苗、弱苗的穗長度、一次枝梗數、二次枝梗數以及實粒數都有一定程度提高， 秧苗素質同樣是影響穗部性狀的重要因素， 施氮量225～300 kg／hm2條件下， 壯苗的上部及中部一次枝梗數、二次枝梗數均高于弱苗， 壯苗的不同部位實粒數均大于弱苗。

3.2 結論

施氮量不低于150 kg／hm2的條件下， 弱苗、壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時總粒葉比和實粒葉比最大，弱苗、壯苗不同部位枝梗數及實粒數均在施氮量300 kg／hm2時最大。