苗期氮素用量對水稻秧苗素質的影響

李曉蕾等

摘要：以早粳稻品種墾粳1號為材料、尿素為氮源，采用隨機設計方法研究了氮肥用量對水稻幼苗生長的影響。結果表明：在施純氮12.96 g/m2水平下的水稻株高、葉齡、根數顯著高于不施氮肥處理，氮肥用量過大對株高、根長、莖基寬產生抑制作用；在供試條件下，施純氮12.96 g/m2有利于秧苗素質的提高，說明在寒地條件下適量施氮能提高秧苗素質，氮肥不足或過多不利于壯苗。

關鍵詞：水稻；氮；秧苗

中圖分類號： S511.062 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0047-03

黑龍江省是中國最大的粳稻生產基地之一，水稻種植面積已達400萬hm2，作為處于寒地生態區的水稻生產基地，其育苗技術主要采用保溫旱育苗。生產中素有“秧好八成糧”之說，可見秧苗素質對水稻生產的重要性。苗床養分管理是影響秧苗素質的重要因素，以往研究多集中于本田肥料籌劃與產量、品質范疇[1-2]，對苗期養分與秧苗素質的研究很少。氮是植物生長發育所必須的營養元素之一，也是土壤肥力中最活躍的因素[3]，在農業生產中氮是重要的限制因子，也是寒地稻區育苗中常用的主要養分之一。但由于缺乏對苗期需氮的了解，經常出現秧苗缺氮失綠甚至氮過多致使秧苗徒長、發生病害等情況。本研究探討了苗期氮肥用量對秧苗素質的影響，以期為生產實踐提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2012年在黑龍江省大慶市黑龍江八一農墾大學水稻試驗基地進行，供試土壤是草甸土，土壤堿解氮含量 200.00 mg/kg，有效磷含量15.22 mg/kg，速效鉀含量 170.20 mg/kg，有機質含量2.51 mg/kg，pH值 7.61。

1.2 供試品種

供試品種為墾粳1號，主莖11片葉，生育日數125～ 130 d，需活動積溫2 280～2 330 ℃。

1.3 供試肥料和試驗設計

供試氮肥來源是尿素[CO（NH2）2]，試驗采用完全隨機設計，以不施氮肥為對照，設5個氮肥水平，分別為純氮量0、4.4、8.6、12.96、17.4 g/m2，各水平3次重復。除氮肥水平不同外，其他田間管理措施均按照三化栽培技術[4]進行。

1.4 測定項目和方法

1.4.1 形態和干物重調查 當幼苗長到3葉1心時，隨機取樣，考察15株秧苗的株高、葉齡、根長、根數，再測其莖基部的最粗處，即得到秧苗的莖基寬。將植株分成地上部和根系2部分，蒸餾水洗干凈后，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重后，稱干物質質量。測算方法參考文獻[5]進行。

1.4.2 發根力的測定 取15株秧苗，剪去秧苗所有的根系，進行砂培，10 d后調查根長和根數。

1.5 數據處理

利用Excel和DPS軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量對水稻幼苗形態的影響

株高與生物產量通常呈正相關，尤其是在高產條件下關系更為密切[6]，株高又是決定抗倒伏性的最重要因素[7]。施氮量對幼苗株高的影響如圖1，4.4、8.6、12.96 g/m2處理幼苗株高隨著施氮量的增加而增長，17.4 g/m2處理施氮量過多，株高低于對照。12.96 g/m2處理幼苗株高最高，與對照差異達到顯著水平（表1）。

葉齡與其他器官之間具有同伸關系，施氮量對秧苗葉齡的影響見圖2，以12.96 g/m2處理葉齡最大，其余處理均低于對照；8.6 g/m2處理的葉齡最小，即施氮過多或過少都不利于葉片生長。

2.2 施氮量對水稻幼苗根系生長的影響

根系發育良好是壯苗的基本條件，根長與根數是根系發育的 2 個重要指標。由圖3可以看出，不施氮肥處理幼苗根長最長，隨施氮量增加根長明顯變短，至17.96 g/m2處理時秧苗根長最短，各處理與對照相比變幅達到-19.8%～-50.2%，17.96 g/m2處理與其他處理之間的差異均達到極顯著水平；說明施用氮肥對根系伸長有明顯抑制。

由圖4可以看出，根系數量隨施氮量增加呈先增多的趨勢，與對照相比增幅為3.0%～34.4%，當施氮量達到 12.96 g/m2 時根數最多，至施氮量 17.4 g/m2 時，秧苗根數比對照減少5.5%。說明適當施氮對根數有積極促進作用，過多則會產生抑制作用。

本試驗各處理的白根數如圖5所示，施用氮肥對秧苗白根數量有明顯影響，各處理的白根數均低于對照，通過計算白根率發現，施用氮肥處理的白根率處于25.3%～41.0%范圍內，而對照白根率為100%，說明施氮除對根長、根數有影響之外，還影響根系的正常生理功能。

2.3 施氮量對水稻幼苗莖基寬的影響

莖基部寬是秧苗素質的重要形態指標，莖基部越寬說明秧苗莖部維管束越多，將來穗越大、粒越多。從圖6可以看出，除17.4 g/m2處理外，其他處理均比對照的莖基部寬。通過計算，各處理莖基寬與對照比變化幅度為 -0.11%～0.16%，說明施氮有提高莖基寬的趨勢，當施氮量達到一定程度時會降低秧苗的莖基寬。從表1可以看出各處理與對照相比差異不顯著。

2.4 施氮量對水稻幼苗物質積累及發根力的影響

2.4.1 對干物質重的影響 水稻幼苗干物質含量是決定秧苗發根力和抗逆性的物質基礎，一般以地上部百株干質量（g）來衡量秧苗干物質含量[8]。各處理中除17.4 g/m2處理外，其余處理的地上部百株干質量均高于對照，并且 12.96 g/m2 處理的地上部百株干重最大，說明施氮肥可增加地上部干重，施用過多會產生抑制。

從圖8可以看出，各處理的地下部百株干質量均高于對照，其中以4.4 g/m2處理最大，與對照差異不顯著（表1），17.4 g/m2處理最小，與對照差異顯著（表1）。隨著施氮量的增加，根長變短（圖3），根數變少（圖4），百株地下干質量也隨之下降。

從表1可以看出各處理與對照地上干質量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質量程下降趨勢。地下部分干質量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質積累影響不同。

2.4.2 對發根力根長有根數的影響 水稻植株發根力強，相對吸收較多的水分和礦物質，增加稻株體內的有效營養物質，發根力是判斷水稻秧苗素質的指標[9]。施氮量對水稻幼苗發根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當施氮量促進新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發根力根數的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發根力根數生長。

3 結論與討論

3.1 結論

不同的氮肥用量對秧苗的形態特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數、白根數與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質。

3.2 討論

壯秧是水稻高產的基礎，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當達到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質的提高。

根系是植物吸收養分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進根系伸長，也能增加根系數量。當土壤中還原性物質過多時會導致根系顏色發生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數量，施氮處理秧苗根部白根數明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內；秧苗發根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發生數量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發根、利于插秧后返青。

參考文獻：

[1]蔡翠翠. 寒區水稻本田施肥促控管理技術[J]. 農民致富之友，2011（17）：36.

[2]史冬梅，孫中華. 不同施氮肥比例對水稻產量影響[J]. 農業科技通訊，2009（4）：34-36.

[3]孫 曦. 作物營養和施肥[M]. 北京：中國農業出版社，1990.

[4]徐一戎，邱麗瑩. 旱育稀植三化栽培技術[M]. 哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1996.

[5]張龍步，董 克，徐正進，等. 水稻田間試驗方法與測定技術[M]. 沈陽：遼寧科學技術出版社，1993：62-94.

[6]黑田榮喜. 大川泰一郎，石原邦.草高の異なる水稻品種の干物生產の相違とその要因の解析[J]. 日作物學會紀事，1989，58（3）：374-382.

[7]楊守仁. 水稻專題討論文集[M]. 北京：農業出版社，1980：272-295.

[8]鄧國才，陸引罡，遠紅偉. 不同施肥量對水稻產量和營養動態的影響及相關性分析[J]. 耕作與栽培，2008（4）：16-17，39.

[9]曾海富. 水稻秧苗發根力研究簡報[J]. 安徽農業科學，1986（4）：38-40.

[10]李偉波，吳留松，廖海秋.太湖地區高產稻田氮肥施用與作物吸收利用的研究[J]. 土壤學報，1997（1）：67-73.

[11]朱兆良.中國土壤氮素研究[J]. 土壤學報，2008，45（5）：778-783.

[12]Yamaguchi J A. Quantitative observation on the root system of various crops growing in the field[J]. Soil Science and Plant Nutrition，1990，36（3）：483-493.

[13]王政權，郭大立. 根系生態學[J]. 植物生態學報，2008，32（6）：1213-1216.

[14]Kujira Y. The effect of cultivation conditions on the root system of Koshihidari[J]. Agriculture and Horti Culture，1990，65（10）：1193-1195.

[15]王伯倫. 水稻優化栽培[M]. 北京：農業出版社，1993：12-19.

[16]于立河，李佐同，鄭桂萍. 作物栽培學[M]. 北京：中國農業出版社，2010：151-152.

[17]石慶華，李木英，徐益群，等. 水稻根系特征與地上部關系的研究初報[J]. 江西農業大學學報，1995，17（2）：110-115.

[18]Naomichi T，Kinichi N，Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings（Oryza sativa L.）with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science，1990，59（2）：334-339.

[19]Hittalmani S，Shashidhar H E，Bagali P G，et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth，yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica，2002，125（2）：207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質量程下降趨勢。地下部分干質量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質積累影響不同。

2.4.2 對發根力根長有根數的影響 水稻植株發根力強，相對吸收較多的水分和礦物質，增加稻株體內的有效營養物質，發根力是判斷水稻秧苗素質的指標[9]。施氮量對水稻幼苗發根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當施氮量促進新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發根力根數的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發根力根數生長。

3 結論與討論

3.1 結論

不同的氮肥用量對秧苗的形態特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數、白根數與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質。

3.2 討論

壯秧是水稻高產的基礎，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當達到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質的提高。

根系是植物吸收養分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進根系伸長，也能增加根系數量。當土壤中還原性物質過多時會導致根系顏色發生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數量，施氮處理秧苗根部白根數明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內；秧苗發根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發生數量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發根、利于插秧后返青。

參考文獻：

[1]蔡翠翠. 寒區水稻本田施肥促控管理技術[J]. 農民致富之友，2011（17）：36.

[2]史冬梅，孫中華. 不同施氮肥比例對水稻產量影響[J]. 農業科技通訊，2009（4）：34-36.

[3]孫 曦. 作物營養和施肥[M]. 北京：中國農業出版社，1990.

[4]徐一戎，邱麗瑩. 旱育稀植三化栽培技術[M]. 哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1996.

[5]張龍步，董 克，徐正進，等. 水稻田間試驗方法與測定技術[M]. 沈陽：遼寧科學技術出版社，1993：62-94.

[6]黑田榮喜. 大川泰一郎，石原邦.草高の異なる水稻品種の干物生產の相違とその要因の解析[J]. 日作物學會紀事，1989，58（3）：374-382.

[7]楊守仁. 水稻專題討論文集[M]. 北京：農業出版社，1980：272-295.

[8]鄧國才，陸引罡，遠紅偉. 不同施肥量對水稻產量和營養動態的影響及相關性分析[J]. 耕作與栽培，2008（4）：16-17，39.

[9]曾海富. 水稻秧苗發根力研究簡報[J]. 安徽農業科學，1986（4）：38-40.

[10]李偉波，吳留松，廖海秋.太湖地區高產稻田氮肥施用與作物吸收利用的研究[J]. 土壤學報，1997（1）：67-73.

[11]朱兆良.中國土壤氮素研究[J]. 土壤學報，2008，45（5）：778-783.

[12]Yamaguchi J A. Quantitative observation on the root system of various crops growing in the field[J]. Soil Science and Plant Nutrition，1990，36（3）：483-493.

[13]王政權，郭大立. 根系生態學[J]. 植物生態學報，2008，32（6）：1213-1216.

[14]Kujira Y. The effect of cultivation conditions on the root system of Koshihidari[J]. Agriculture and Horti Culture，1990，65（10）：1193-1195.

[15]王伯倫. 水稻優化栽培[M]. 北京：農業出版社，1993：12-19.

[16]于立河，李佐同，鄭桂萍. 作物栽培學[M]. 北京：中國農業出版社，2010：151-152.

[17]石慶華，李木英，徐益群，等. 水稻根系特征與地上部關系的研究初報[J]. 江西農業大學學報，1995，17（2）：110-115.

[18]Naomichi T，Kinichi N，Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings（Oryza sativa L.）with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science，1990，59（2）：334-339.

[19]Hittalmani S，Shashidhar H E，Bagali P G，et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth，yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica，2002，125（2）：207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質量程下降趨勢。地下部分干質量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質積累影響不同。

2.4.2 對發根力根長有根數的影響 水稻植株發根力強，相對吸收較多的水分和礦物質，增加稻株體內的有效營養物質，發根力是判斷水稻秧苗素質的指標[9]。施氮量對水稻幼苗發根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當施氮量促進新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發根力根數的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發根力根數生長。

3 結論與討論

3.1 結論

不同的氮肥用量對秧苗的形態特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數、白根數與不施氮處理差異達到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質。

3.2 討論

壯秧是水稻高產的基礎，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當達到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質的提高。

根系是植物吸收養分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進根系伸長，也能增加根系數量。當土壤中還原性物質過多時會導致根系顏色發生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數量，施氮處理秧苗根部白根數明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內；秧苗發根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發生數量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進秧苗發根、利于插秧后返青。

參考文獻：

[1]蔡翠翠. 寒區水稻本田施肥促控管理技術[J]. 農民致富之友，2011（17）：36.

[2]史冬梅，孫中華. 不同施氮肥比例對水稻產量影響[J]. 農業科技通訊，2009（4）：34-36.

[3]孫 曦. 作物營養和施肥[M]. 北京：中國農業出版社，1990.

[4]徐一戎，邱麗瑩. 旱育稀植三化栽培技術[M]. 哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1996.

[5]張龍步，董 克，徐正進，等. 水稻田間試驗方法與測定技術[M]. 沈陽：遼寧科學技術出版社，1993：62-94.

[6]黑田榮喜. 大川泰一郎，石原邦.草高の異なる水稻品種の干物生產の相違とその要因の解析[J]. 日作物學會紀事，1989，58（3）：374-382.

[7]楊守仁. 水稻專題討論文集[M]. 北京：農業出版社，1980：272-295.

[8]鄧國才，陸引罡，遠紅偉. 不同施肥量對水稻產量和營養動態的影響及相關性分析[J]. 耕作與栽培，2008（4）：16-17，39.

[9]曾海富. 水稻秧苗發根力研究簡報[J]. 安徽農業科學，1986（4）：38-40.

[10]李偉波，吳留松，廖海秋.太湖地區高產稻田氮肥施用與作物吸收利用的研究[J]. 土壤學報，1997（1）：67-73.

[11]朱兆良.中國土壤氮素研究[J]. 土壤學報，2008，45（5）：778-783.

[12]Yamaguchi J A. Quantitative observation on the root system of various crops growing in the field[J]. Soil Science and Plant Nutrition，1990，36（3）：483-493.

[13]王政權，郭大立. 根系生態學[J]. 植物生態學報，2008，32（6）：1213-1216.

[14]Kujira Y. The effect of cultivation conditions on the root system of Koshihidari[J]. Agriculture and Horti Culture，1990，65（10）：1193-1195.

[15]王伯倫. 水稻優化栽培[M]. 北京：農業出版社，1993：12-19.

[16]于立河，李佐同，鄭桂萍. 作物栽培學[M]. 北京：中國農業出版社，2010：151-152.

[17]石慶華，李木英，徐益群，等. 水稻根系特征與地上部關系的研究初報[J]. 江西農業大學學報，1995，17（2）：110-115.

[18]Naomichi T，Kinichi N，Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings（Oryza sativa L.）with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science，1990，59（2）：334-339.

[19]Hittalmani S，Shashidhar H E，Bagali P G，et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth，yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica，2002，125（2）：207-214.