氮肥運籌對不同生育期晚稻品種產量及氮素吸收利用的影響

陳愛忠,潘曉華,吳建富,石慶華,楊上勤

(1江西農業大學作物生理生態與遺傳育種教育部重點實驗室,農業部雙季稻生理生態與栽培重點開放實驗室,江西省作物生理生態與遺傳育種重點實驗室,南昌 330045;2進賢縣三里鄉農技站 ,江西進賢 331700)

科學合理地施用氮肥是水稻優質高產的重要策略。合理施用氮肥既可以提高水稻產量和氮素吸收利用率,又可以減少對環境的污染[1]。科學合理的氮肥施用包括施用量和施用時期。已有研究表明,不同品種因產量和生育期的差異,對氮肥用量的響應存在差異[2～5],但不同生育期的品種對氮肥施用時期的響應是否存在差異研究很少。近年來,在長江中游雙季稻區,雙季早稻品種間的生育期一般相差較小,而雙季晚稻品種間的生育期存在較大差異,可達 20 d以上。因此,深入研究雙季晚稻不同生育期品種對施氮量及施氮時期的響應,對指導雙季晚稻科學合理的氮肥運籌具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于 2008年在江西省進賢縣溫圳鎮楊溪村進行。供試土壤的基本理化性質為:有機質27.98 g/kg,全氮1.311 g/kg,堿解氮 152.26 mg/kg,有效磷 42.98 mg/kg,速效鉀 98.21 mg/kg,pH 5.11。 供試品種:早熟品種(生育期 <110 d)金優 023(108 d)和紫優 218(107 d);中熟品種 (生育期 110～ 120 d)天優 998(118 d)和岳優 9113(114 d);遲熟品種(生育期>120 d)淦鑫 688(124 d)和先農 40號 (121 d)。

1.2 試驗設計

試驗設 2個施氮水平(0和 210 kg/hm2)和 2個施氮比例 [基蘗肥與穗肥比例為 6∶ 4和 7∶3,分別簡稱為 N(7∶3)和 N(6∶4)]。 采用裂區設計,以氮肥為主區,品種為裂區。各處理施鈣鎂磷肥600 kg/hm2,全部作基肥;施氯化鉀300 kg/hm2,按分蘗肥∶穗肥=7∶ 3施用。基肥在移栽前1 d施用,分蘗肥在栽后7 d施用,穗肥在倒2葉露尖時施用。按生育期的長短于不同日期播種,同一天移栽,栽插規格 13.32 cm×26.64 cm,小區面積 10 m2,3次重復。小區間筑土埂并用塑料薄膜包裹,以防串水串肥,其它管理措施一致。

1.3 測定項目與方法

(1)干物質及植株N含量。在成熟期按平均數法取樣 5蔸,分莖鞘、葉片和穗 3部于烘箱 105℃殺青 15 min,然后保持80℃至樣品烘干。測定了干物質重的樣品粉碎后用 Foss-2300全自動定氮儀測氮。

(2)有關指標計算方法。氮肥利用率(%)=100×[(施N區水稻地上部N素吸收量-無N區水稻地上部N素吸收量)/施純 N量 ]。

(3)產量及產量構成。收獲前 1 d每小區調查 20蔸的有效穗數,按平均數法每小區取5蔸進行考種。每小區實割200蔸進行實產測定。

1.4 數據統計方法

用 Excel和 DPS軟件處理。

2 結果與分析

2.1 氮肥運籌對不同生育期水稻品種產量與產量構成的影響

從表1可以看出,供試6個晚稻品種的基礎產量除金優023較低外,其他5個品種差異不顯著。在施氮210 kg/hm2時 ,金優 023、紫優 218、天優 998、岳優 9113、淦鑫688和先農40的平均產量分別為7 433.48,8 491.9,7 671.71,7 742.57,7 780.03和7 407.54 kg/hm2,產量與生育期長短之間沒有必然的聯系。在施氮210 kg/hm2時,早熟品種金優 023和紫優 218在 N(7∶ 3)時的產量均高于 N(6∶4)時的產量,分別高 6.91%和7.87%,差異達顯著水平;中熟品種岳優 9113和遲熟品種先農 40也是 N(7∶3)的產量高于 N(6∶ 4)處理,分別高12.14%和 4.57%;而中熟品種天優998則是N(6∶4)的產量高于 N(7∶3)3.86%;遲熟品種淦鑫 688在 N(7∶3)時的產量與 N(6∶4)差異很小,僅 0.65%。

表1 不同生育期水稻品種的產量及產量構成Table 1 Yield and its components of different rice varieties under nitrogen treatments

從產量構成因素看,在 N0時,有隨著生育期增加有效穗數減少的趨勢;在施氮 210 kg/hm2時,所有品種的有效穗數均極顯著增加,除中熟品種岳優 9113有效穗數明顯多于早熟品種外,其他 3個中遲熟品種均少于早熟品種;有效穗數與氮肥基蘗肥的比例沒有規律性變化。除先農40施氮條件下每穗粒數較不施氮時有所減少外,其他品種施氮均能顯著增加每穗粒數,其中金優023和淦鑫688在N(6∶4)時的每穗粒數多于N(7∶ 3),紫優 218、天優 998和先農 40在 N(7∶ 3)時的每穗粒數多于 N(6∶4),而岳優 9113在兩種施氮處理間每穗粒數差異很小。與不施氮相比,除金優023和岳優 9113施氮條件下結實率不下降外,其他品種均有不同程度下降;天優 998、淦鑫 688和先農 40在 N(6∶4)時的結實率高于 N(7∶ 3)處理 ,金優 023在 N(7∶ 3)時的結實率高于 N(6∶4)處理,而紫優 218和岳優 9113的結實率在兩個施氮比例處理間相差很小。千粒重只受品種影響,與施氮與否和施氮時期關系不大。

2.2 氮肥運籌對生物產量的影響

從表2可以看出,除早熟品種金優023的生物產量較低外,其他品種間相差較小,這與品種間的產量差異一致。在相同的施氮水平下,6個品種N(7∶3)時的生物產量均高于 N(6∶4)處理。

表2 不同生育期水稻品種的生物產量Table2 Biomass of different rice varieties

2.3 氮肥運籌對氮素吸收利用的影響

表3表明,在不施氮條件下,以紫優 218的總吸氮量最大,淦鑫688、天優998、先農40其次,金優023和岳優9113最少。在施氮條件下,除兩個中熟品種天優998和岳優 9113在N(7∶3)時的吸氮量與 N(6∶4)處理相差較小外,其他品種N(7∶3)時的吸氮量均高于N(6∶4)處理,這與生物產量的差異基本一致;品種間的吸氮量與熟期之間沒有明顯關系。

在相同施氮水平下,氮肥利用率除岳優 9113N(6∶ 4)稍高于 N(7∶ 3)外,其他品種均為N(7∶3)時稍高于N(6∶4)處理 (表3)。施氮顯著增加生產100 kg稻谷的需氮量,但在不同品種和兩個氮肥運籌處理間無明顯規律性(表 3)。

表3 不同生育期品種的氮素吸收利用率Table3 N-uptake and use efficiency of different rice varieties

3 小 結

近年來,將適量的氮肥施用后移已成為水稻高產栽培的重要措施[6]。但是,這些研究多為對單一品種的研究,不同熟期品種間是否存在差異目前很少有報道。本研究選擇了 6個不同熟期的品種,根據目前雙季晚稻生產中的施氮量,設計了基蘗肥∶穗肥為 7∶3和 6∶4兩種施氮方法,研究了不同熟期品種對兩種施氮方法的響應。結果表明,不同生育期水稻品種間的總吸氮量存在基因型差異。紫優218在不同的施氮條件下吸氮量均比較多,而金優023均比較少。但隨生育期推遲的總吸氮量沒有明顯的差異,且不同氮肥運籌比例對不同熟期品種間的氮素吸收利用的影響與品種生育期長短之間沒有明顯的規律性。這與王秀芹等[4]認為吸氮量隨生育期的延長而增加不一致。

早熟品種均表現為N(7∶3)時的產量高于N(6∶4)時的產量,而中、遲熟品種有的品種 N(7∶3)時的產量高于N(6∶4)時的產量,有的則是N(6∶4)時的產量高于N(7∶3)的產量。說明早熟品種穗肥比例以 30%左右為宜,而中、遲熟品種究竟是穗肥比例以30%左右還是以40%左右最佳應因品種不同而不同。本文僅僅是一個初步的研究,為什么中遲熟品種在穗肥施用比例上存在差異,還有待進一步探討。

[1]張維理,田哲旭,張 寧,等.我國北方農用氮肥造成地下水硝酸鹽污染的調查[J].植物營養學與肥料學報,1995,1(2):80-87.

[2]樸鐘澤,韓龍植,高熙宗,等.水稻不同基因型氮素利用效率差異 [J].中國水稻科學,2003,17(3):233-238.

[3]董明輝,張洪程,戴其根,等.不同粳稻品種氮素吸收利用特點的研究 [J].揚州大學學報(農業與生命科學版),2002,23(4):43-46,65.

[4]王秀芹,張洪程,黃銀忠,等.施氮量對不同類型水稻品種吸氮特性及氮肥利用率的影響 [J].上海交通大學學報(農業科學版),2003,21(4):325-330.

[5]王丹英,徐春梅,袁 江,等.不同時期三系雜交稻主栽品種對氮肥用量的響應 [J].作物學報,2010,36(2):354-360.

[6]李木英,石慶華,王 濤,等.氮肥運籌對陸兩優996吸氮、干物質生產和產量的影響[J].江西農業大學學報,2008,30(2):187-193.