朱偉文,李艷芳,周 娟,唐 琨,易鎮邪,周文新
(湖南農業大學農學院,湖南 長沙410128)
水稻是我國最重要的糧食作物之一。要獲得水稻高產,需要考慮到多方面的因素。首先是合理選擇生態適應性品種,這對水稻穩產、高產具有重要意義[1]。其次是合理施肥、排灌與病蟲害防治等,其中施肥是一個非常關鍵而復雜的環節,包括肥料種類、施肥量、施肥時期、施肥方法等因素。大量研究表明,水稻需肥量與肥料利用效率具有顯著的基因型差異。程建峰等[2,3]研究表明,水稻氮素利用效率(NUE)存在顯著的基因型差異;Akinrinde 等[4]、李莉梅等[5]研究表明,水稻磷營養也具有顯著的基因型差異。因此,水稻施肥量的確定應該因品種而異。該項試驗以晚稻品種為材料,在不同施氮量下考察了其產量與產量構成因素,比較各品種產量對施氮量的響應差異,以期為湖南長沙地區晚稻生產上的品種選擇與氮肥施用提供參考。
以8個晚稻品種作為供試材料,分別為岳優6135、深優9586、湘豐優103、中優288、豐源優299、農香18、中9A/R9963、中9A/R10402。試驗于2013年在湖南農業大學試驗農場進行。試驗地基礎肥力:堿解氮186.24 mg/kg,速效磷55.46 mg/kg,速效鉀86.16 mg/kg,全磷1.01 g/kg,全鉀10.34 g/kg,pH6.12。試驗設不施N(N0)、N 90 kg/hm2(N90)、N 180 kg/hm2(N180)和N270 kg/hm2(N270)等4個氮素水平處理,采用隨機區組設計,3 次重復,小區面積15m2。株行距為20 cm×20 cm;其他管理同一般大田。
產量測算。每公頃產量(kg/hm2)=每公頃穗數×每穗實粒數×千粒重(g)/(1000×1000)。
產量性狀。單穴有效穗數:有5 粒及以上實粒的單穗計為一個有效穗,統計采收樣本有效穗總數,再除以采收的穴數,即得單穴有效穗數;穗著粒數=樣品總粒數/有效穗數;穗實粒數=樣品實粒數/有效穗數;結實率(%)=每穗平均實粒數/每穗平均總粒數×100%;千粒重(g):曬干后隨機數取充實谷粒試樣3 份,每份1000粒,分別稱其重量算出平均數,即為千粒重。
數據處理利用Excel 2007 軟件進行數據統計,使用DPS 7.05 軟件進行方差分析。
由表1 可見,在不施氮條件下,8個晚稻品種產量呈現豐源優299>中優288>岳優6135>中9A/R9963>深優9586> 中9A/R10402> 農香18> 湘豐優103 的趨勢,其中豐源優299 達6012.2 kg/hm2,比最低的湘豐優103 高37.44%。施氮后,除個別品種N90 處理比N0 處理減產外,施氮處理均比N0 處理極顯著增產。從處理間產量變化最大幅度來看,湘豐優103 最大(62.57%),豐源優299 與深優9586 較低,僅為30%左右,其他各品種在42%~48%。從處理間產量變化最小幅度來看,湘豐優103 最大(12.99%),其次是農香18 和中9A/R10402(分別為7.98%和8.40%),其他品種在0~3%之間。綜合來看,湘豐優103 對施氮量最敏感,其次是農香18,豐源優299 和深優9586 最不敏感。

表1 晚稻品種在不同氮素水平下的產量比較 (kg/hm2)
隨施氮量增大,各品種產量變化趨勢有所差異,可以分為3 類:第一類最高產量出現在N90kg/hm2條件下,如湘豐優103、中優288;第二類最高產量出現在N180kg/hm2條件下,如豐源優299、農香18、中9A/R9963;第三類最高產量出現在N270kg/hm2條件下,如岳優6135、深優9586、中9A/R10402。可見,晚稻品種的耐肥性具有明顯差異。
各品種不同施氮量下的產量構成因素見表2,各品種產量性狀在不同氮素處理間變化幅度見表3。
單穴有效穗數:岳優6135 施氮處理比N0 處理減少,而其他品種均因施氮而顯著提高;豐源優299、中9A/R10402 單穴有效穗數隨施氮量增大而持續增加,深優9586、湘豐優103 表現N270>N90>N180>N0 趨勢,中優288、農香18、中9A/R9963 以N90 或N180 條件下最多。從單穴有效穗數在不同施氮水平間的變化幅度來看,最大幅度表現湘豐優103>農香18>豐源優299 >中9A/R9963 >中優288 >深優9586 >中9A/R10402>岳優6135 趨勢,最小幅度以農香18、湘豐優103 較大,其他各品種均在8%以下。可見,從單穴有效穗數來看,8個品種中對施氮量最敏感的是湘豐優103 和農香18。
結實率:除個別品種個別處理外,施氮處理結實率一般均比N0 處理降低;從變化幅度來看,湘豐優103 最大,其次是中9A/R10402 和農香18,中9A/R9963 和豐源優299 較小。穗總粒數:不同施氮處理間穗總粒數差異顯著,但是各品種的變化幅度有差異,其中以中9A/R9963 處理間變化幅度最大,其次是岳優6135,深優9586、中優288 處理間變化幅度較小,其他品種居中。穗實粒數表現與穗總粒數基本一致。千粒重:除農香18外,各品種千粒重均因施氮而顯著提高;就提高幅度來看,以深優9586 和岳優6135 較大,即分別為13.4%和11.2%,其他品種最大變化幅度在8%左右。
從各產量構成因素的平均最大變化幅度看(表3),中9A/R9963 最大(49.8%),其次是湘豐優103 和農香18(分別是40.5%和35.2%),其他依次為岳優6135(32.4%)、豐源優299(28.4%)、中優288(21.9%)、中9A/R10402(18.4%)和深優9586(16.2%)。
綜上所述,各品種各產量構成因素對施氮量的響應具有明顯差異;品種間綜合比較,8個品種中產量構成因素對施氮量敏感性較強的是中9A/R9963、湘豐優103和農香18。
由表4 可知,各產量構成因素除穗總粒數外均與產量呈正相關,相關程度依次為:結實率(0.4478)>有效穗數(0.3850)>穗實粒數(0.3668)>千粒重(0.0371)>穗總粒數(-0.1313),其中,有效穗數、結實率、穗實粒數與產量呈顯著正相關,穗總粒數、千粒重與產量相關不顯著。產量構成因素間,有效穗數與結實率、穗實粒數、千粒重呈較弱的正相關,而與穗總粒數呈較弱的負相關;結實率與穗總粒數呈極顯著負相關,與穗實粒數呈極顯著正相關,與千粒重呈較弱的負相關;穗實粒數與穗總粒數呈極顯著正相關,與千粒重關系不大。該項試驗條件下,穗總粒數、千粒重與產量關系不大,有效穗數、結實率、穗實粒數與產量關系密切。

表2 晚稻品種在不同氮素水平下的產量性狀
在長沙地區參試的8個晚稻品種施氮后,產量均有所提高,但各品種在不同施氮處理間的產量變化幅度不同,即各品種對施氮量的敏感性不同,這8個品種中,湘豐優103 對施氮量最敏感,其次是農香18,豐源優299和深優9586 最不敏感。同時,該項研究發現,隨施氮量增大,各品種產量變化趨勢有所差異,可以分為3 類:第一類最高產量出現在N 90 kg/hm2條件下,如湘豐優103、中優288;第二類最高產量出現在N 180 kg/hm2條件下,如豐源優299、農香18、中9A/R9963;第三類最高產量出現在N 270 kg/hm2條件下,如岳優6135、深優9586、中9A/R10402。可見,晚稻品種的耐肥性具有明顯差異。因此,生產上必須針對不同品種制定不同施肥措施,或者說,在不同施肥計劃下,必須選擇不同的品種,以趨近品種與肥料的完美結合,從而達到高產高效目的。

表4 產量性狀與產量的相關性
水稻產量構成因子包括有效穗數、結實率、穗實粒數、千粒重,其對籽粒產量的貢獻因品種和栽培措施的不同而不同。該項試驗條件下,有效穗數對水稻籽粒產量起著非常重要的作用,結實率和穗實粒數也是影響產量的重要因素,千粒重與穗總粒數對產量影響較小。
該項研究針對晚稻產量構成因素對氮肥的響應差異進行了研究,發現各品種產量構成因素受施氮量影響很大,但品種間、產量構成因素間存在差異。從單穴有效穗數來看,8個品種中對施氮量最敏感的是湘豐優103和農香18;從結實率看,湘豐優103 最敏感,其次是中9A/R10402 和農香18,中9A/R9963 和豐源優299 較遲鈍;從穗總粒數與穗實粒數看,中9A/R9963 對施氮量最敏感,其次是岳優6135,深優9586、中優288 較遲鈍;從千粒重看,深優9586 和岳優6135 對施氮量的敏感性比其他品種強。從各產量構成因素的平均變化幅度來看,這8個品種中產量構成因素對施氮量敏感性較強的是中9A/R9963、湘豐優103 和農香18。可見,各品種產量對氮肥的響應途徑是不同的,湘豐優103 和農香18 主要通過單穴有效穗數和結實率來響應,中9A/R9963 主要通過穗總粒數與穗實粒數來響應,深優9586 和岳優6135 主要通過千粒重來響應。因此,在生產上應針對各品種產量構成因素對氮肥的敏感性差異,采取針對性措施以提高某一個或兩個產量構成因素,從而獲得高產。
[1]張逸妍.水稻生態適應性研究進展[J].作物研究,2011,25(5):521-525.
[2]程建峰,戴廷波,曹衛星,等.不同類型水稻種質氮素營養效率的變異分析[J].植物營養與肥料學報,2007,13(2):175-183.
[3]程建峰,蔣海燕,劉宜柏,等.氮高效水稻基因型鑒定與篩選方法的研究[J].中國水稻科學,2010,24(2):175-182.
[4]Akinrinde EA,Gaizer T.Differences in theperformanceand phosphorususeefficiency ofsome tropical rice(Oryza sativa L.)varieties[J].Pakistan JournalofNutrition,2006,5(3):206-211.
[5]李莉梅,郭榮發,郭智娟.不同基因型水稻磷素營養的差異性研究[J].西北農林科技大學學報:自然科學版,2007,35(11):75-79.