不同氮肥水平對‘龍粳31’干物質積累的影響

柏雪靜，蒼真名，焦 峰，張 丁，翟瑞常 (黑龍江八一農墾大學，黑龍江大慶163319)

世界上有近一半人口包括幾乎整個東亞和東南亞的人口都以稻米為食。目前，我國也是世界上最大的稻米生產國家，占全世界水稻產量的35%。民以食為天，為了保證人口對糧食的需求，在經濟社會發展快且耕地面積逐年減少的情況下，提高水稻產量已成為我國水稻生產的主要任務［1］。作為中國的民族產業，水稻是我國種植面積最大、單產最高、總產最多的糧食作物，保障了國家糧食安全［2］。關于不同氮水平對水稻干物質積累的影響在南方稻區已有一些研究［3－5］，但在黑龍江省稻區的研究不多。水稻產量是總干物重和收獲指數的積，因此干物質的積累和運轉是水稻產量形成的重要保證［6］。為明確寒地高產水稻的干物質積累和產量形成規律，試驗選擇黑龍江墾區常用水稻品種來比較不同氮水平下干物質積累的差異，以期為黑龍江省水稻進一步高產提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗材料 試驗地設在黑龍江省牡丹江管理局八五八農場科技園區。供試土壤為草甸白漿土，試驗前耕作層的基礎肥力狀況為:pH 5.74，有機質27.3 g/kg，堿解氮 101 mg/kg，有效磷 29.3 mg/kg，速效鉀 307 mg/kg。供試品種為當地主要栽培品種‘龍粳31’，于2013年5月15日插秧，田間管理與大田相同。

1.2 試驗設計 按常規生產用量，過磷酸鈣、硫酸鉀作為底肥一次性全部施入。氮肥尿素(N，46%)設 0、60、120、180、210 kg/hm25 個肥力水平，分別標記為 N0、N1、N2、N3、N4。氮肥分為基肥、蘗肥和穗肥，3個時期按4∶3∶3的比例施入。采用隨機區組設計，共5個處理，3次重復。各處理水稻插秧株距14 cm，行距30 cm，每處理7行區(寬2 m)，行長10 m。

1.3 測定項目與方法 在4個水稻關鍵生育期，每處理小區取具有代表性的3穴水稻植株，按照莖稈、葉片和籽粒等不同器官進行分離，所有植株樣品均用清水和去離子水多次清洗，于105℃殺青30 min后，75℃烘干至恒重并稱重;在試驗小區水稻籽粒完全成熟后，每個處理小區量取2 m2，獲得水稻穗部籽粒，進行實收測產。

2 結果與分析

2.1 對水稻全株干物質積累的影響 由圖1可以看出，從分蘗期開始，隨著水稻的生長發育，至成熟期，水稻全株的干物質積累量在逐漸增加，并且最大的干物質積累量是在最大施肥量下獲得的。這就表明了施用氮肥對水稻植株的干物質生產有顯著的促進作用。在分蘗盛期，處理N1、N2和N3的全株干物質積累量分別為 2 158.0、2 182.0和 2 255.0 kg/hm2，各處理之間積累差異不顯著。處理N4較處理N0、N1、N2和 N3積累量分別提高了 51.1%、22.7%、21.4% 和17.5%，與各處理積累差異達到顯著水平(P＜0.05)。在拔節期與開花期，處理N1和處理N3均與常規施肥的處理N2積累差異不顯著，但其他各處理之間積累差異均達到顯著水平(P＜0.05)。在成熟期，各處理水稻全株干物質積累量表現為處理N4＞處理N3＞處理N2＞處理N1＞處理N0。處理N4與處理N3之間差異不顯著，但與其他處理間積累差異達到顯著水平(P＜0.05)。

2.2 對水稻莖部干物質積累的影響 由圖2可以看出，不同的施氮處理，從分蘗期至成熟期，水稻植株的莖干物質量均表現為一直增加的變化規律。不施氮處理最低，隨氮肥施用量的增加，不同處理莖干物質量都有不同程度的增加。在分蘗期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質積累量分別為728.0、1 092.0、1 255.8、1 274.0 和 1 292.2 kg/hm2。與處理N0相比，各施氮肥處理的莖干物質量分別增加50.0%、72.5%、75.0%和77.5%。處理N4增加幅度最大。在拔節期，處理 N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質積累量分別為2 411.0、3 002.0、3 084.0、3 238.6 和 3 361.4 kg/hm2。從整體來看，與分蘗期相比，隨施氮量增加拔節期的莖干物質積累增幅有所減少。與對照相比，拔節期各施氮肥處理的莖干物質量分別增加 24.5%、27.9%、34.3%和 39.4%。與分蘗期相似，也是處理N4增加幅度最大。在開花期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質積累量分別為 4 823.0、5 278.0、5 551.0、5 696.6和5 460.0 kg/hm2。與處理 N0相比，各施氮肥處理的莖干物質量分別增加 9.4%、15.1%、18.1% 和13.2%。表現為處理N3增幅最大，其莖干物質積累最多。與拔節期相比，隨施氮量增加開花期的莖干物質積累增幅有所減少。至成熟期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的干物質積累量分別為5 642.0、6 279.0、6 588.4、6 679.4 和 6 648.0 kg/hm2。與對照相比，各施氮肥處理的莖干物質量分別增加11.2%、16.7%、18.3% 和 17.8%。表現為處理 N3增幅最大，其莖干物質積累最多。綜合分析結果顯示，增施氮肥有利于分蘗期、拔節期莖干物質的積累，并且施肥量越大莖干物質積累越快。但在水稻生育后期，施用氮肥過量不利于莖干物質的積累。

2.3 對水稻葉部干物質積累的影響 由圖3可以看出，隨水稻生育期的延后，不同施氮處理下，水稻植株葉部干物質的積累表現出大致相同的趨勢，從分蘗盛期至開花期，葉部干物質積累量逐漸增加，并且在分蘗盛期至拔節期積累迅速，積累量增加較快。從開花期至成熟期，葉部干物質積累發生減小的變化。在分蘗期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的葉部干物質積累量分別為 910.0、1 183.0、1 328.6、1 383.2 和1 437.8 kg/hm2。與處理N0相比，各施氮肥處理的葉部干物質量分別增加 30.0%、46.0%、52.0%和 58.0%。處理 N4葉部干物質積累最多。在拔節期，處理N0、N1、N2、N3和N4的葉部干物質積累量分別為 1 956.0、2 911.0、2 902.0、3 038.0和3 234.0 kg/hm2。與對照相比，各施氮肥處理的葉部干物質量分別增加 48.8%、48.3%、55.3%和65.3%。隨著施肥量的提高，與分蘗期相比，拔節期各處理葉部干物質積累較對照增加幅度明顯變大。在開花期，處理 N0、N1、N2、N3和N4的干物質積累量分別為 2 821.0、3 003.0、3 039.4、3 130.0和3 367.0 kg/hm2。從拔節期至開花期，處理N0葉部干物質積累速度明顯加快。與處理N0相比，各施氮肥處理的葉部干物質量分別增加 6.4%、7.7%、10.9%、19.3%。在成熟期，處理 N0、N1、N2、N3和 N4的干物質積累量分別為2 548.0、2 821.0、2 966.6、3 021.2 和 3 094.0 kg/hm2，較開花期葉部干物質積累量有所下降。綜合分析結果顯示，增施氮肥有利于促進生育前期葉部干物質的積累，對生育后期水稻葉部干物質積累促進作用不明顯。

2.4 對水稻收獲器官干物質積累的影響 在成熟期，處理N3的收獲器官干物質積累量最大，較處理N0、N1、N2和N4分別提高了 17.30%、7.50%、0.39% 和0.42%。處理 N3與處理N4之間差異不顯著。綜合分析結果顯示，施氮水平對開花期水稻收獲器官干物質積累影響不大。隨施氮水平的提高，成熟期水稻收獲器官干物質積累也表現為增加的趨勢，但施氮過多不利于收獲器官干物質的積累。

2.5 對水稻各器官干物質分配的影響 由表1可以看出，水稻莖部的干物質分配比例在分蘗期至成熟期時呈現拋物線狀的變化規律，在開花期分配比例達到最高值，并且在常規施肥量處理N2時百分比最大，各生育期莖部干物質分配差異不顯著，表明了增施氮肥對莖部干物質分配比例的影響不大。水稻葉部干物質分配在分蘗期最高，隨生育期的推進呈現出逐漸降低的變化規律，至成熟期分配比例降到最低。各生育期，處理N3和處理N4的葉部干物質分配都較常規施肥的處理N2有所提高，表明增施氮肥對葉部干物質的轉移起到了促進作用。水稻收獲器官的干物質分配隨氮肥水平的提高呈現拋物線變化的趨勢，過量施用氮肥不利于收獲器官干物質分配比例的增加。

表1 各器官干物質量占水稻全株干物質總量的比例 %

3 結論與討論

水稻植株單位面積的干物質積累量隨水稻整個生育進程的不斷推進也在不斷增加，至成熟期達到最大;隨著氮肥投入量的不斷增加，水稻全株干物質積累也逐漸增加，在成熟期，處理 N1～N4的水稻全株干物質積累量分別為17 836.0、18 909.8、19 091.8 和19 093.0 kg/hm2，與不施氮處理相比，增加10.1% ～17.8%。這表明氮素的施入對水稻植株的干物質生產有顯著的促進作用，這與前人的觀點一致［7］。水稻植株的莖干物質量從分蘗期至成熟期在不同的施氮處理下均表現為一直增加的變化規律，隨氮肥施用量的增加，不同處理莖稈的干物質量都有不同程度的增加。水稻植株葉部干物質的積累隨水稻生育期的延后，不同施氮處理表現出大致相同的趨勢，從分蘗盛期至開花期葉部干物質積累量逐漸增加，并且在分蘗盛期至拔節期積累迅速，積累量增加較快。從開花期至成熟期，葉部干物質積累發生減小的變化。這可能是因為該時期水稻干物質的積累主要發生在收獲器官。有研究認為，抽穗后干物質積累與水稻產量呈顯著或極顯著正相關關系［8－9］。也就是說，抽穗后葉干物質積累的減少促進了穗干物質的積累，從而影響產量的形成。該試驗開花期以前高氮處理N4的葉部干物質積累高于處理N3的葉部干物質積累量，但至成熟期穗部干物質的積累反而減小。敖和軍等也認為前期積累過多會導致分蘗成穗率降低，從而造成減產［10］。因此，要獲得較為理想的產量，氮肥的施用不宜過多，應不超過180 kg/hm2。

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