品種更替對中熟粳稻氮素吸收的影響

王朋　張志高　周義東　孫杰

（江蘇省大華種業集團有限公司育種研究院，江蘇連云港222344；第一作者：yzpengwang@163.com）

品種更替對中熟粳稻氮素吸收的影響

王朋張志高周義東孫杰

（江蘇省大華種業集團有限公司育種研究院，江蘇連云港222344；第一作者：yzpengwang@163.com）

以江蘇省各時期代表性中熟粳稻品種為材料，研究了在品種更替過程中氮素吸收的變化規律。結果表明，各主要生育期植株氮素積累量均表現為現代品種顯著或極顯著高于早期品種；各類型品種氮素積累均主要集中在拔節期-抽穗期，且此階段營養元素吸收占整個生育期養分吸收的比例隨品種更替呈不斷上升的趨勢；早期品種在成熟期仍有大量的氮、磷、鉀營養殘留在莖鞘中，而現代品種尤其是雜交稻，成熟期營養物質向籽粒的運轉率較高。

中熟粳稻；品種更替；氮素吸收

20世紀90年代中期，江蘇省將發展粳稻生產確立為農業重大工程，進行水稻品種結構調整，使得粳稻種植面積迅速擴大到80%以上。“秈改粳”的實施，對江蘇省糧食持續、穩定增產起到了巨大的推動作用［1-3］。江蘇省水稻生產歷經多次品種更替，每次更替均使產量得到大幅度提高［4］。前人已有大量關于水稻氮素利用效率基因型差異的研究［5-6］，但有關品種更替對氮素吸收的影響尚缺乏系統深入的研究。本文以江蘇省大田生產各時期代表性中熟粳稻品種為材料，研究了品種更替過程中氮素吸收的變化規律。

1　材料與方法

1.1試驗材料

依據種植年代早晚將供試品種分為早期品種（農林1號、農林7號、金南鳳、越光、黎明）、現代常規品種（揚粳186、鎮稻88、揚粳9538）和雜交稻（3優18、Ⅲ優98、9優418）3個類型。

1.2試驗設計

試驗于2013-2015年在江蘇省大華種業集團有限公司育種研究院連云港研究所1號田進行。前茬作物為小麥，耕作層有機質含量1.78%，有效氮75.86 mg/ kg，速效磷18.67 mg/kg，速效鉀166.6 mg/kg。各材料于5月10日播種，6月9-10日移栽，行株距20 cm×20 cm。小區面積15 m2，隨機區組排列，3次重復。全生育期施用尿素折合純氮240 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥＝5∶1∶4施用。移栽前各小區施過磷酸鈣300 kg/hm2和氯化鉀195 kg/hm2。水分管理等按常規高產栽培，全生育期嚴格控制病蟲草害。

1.3取樣與測定

各品種分別于分蘗期、拔節期、抽穗期和成熟期，取2個5叢（按群體平均莖蘗數取樣），分器官測定干物質量。用于測定干物質量的樣品經粉碎后，用FOSS公司生產的全自動凱氏定氮儀測定植株氮素含量。

1.4數據處理

本文數據采用Excell和DPS軟件進行處理與統計分析。

2　結果與分析

從表1可見，隨著生育進程的發展，各類型品種稻株氮素積累量均呈上升趨勢。現代品種尤其是雜交稻組合，在各生育期氮素積累量均明顯高于早期品種。現代常規品種分蘗期、拔節期、抽穗期和成熟期氮素積累量較早期品種平均分別上升15.22%、21.53%、30.45%和33.99%；雜交稻組合則較早期品種分別上升了25.75%、21.30%、35.76%和41.99%。

從表2可見，分蘗-拔節期、拔節-抽穗期、抽穗-成熟期氮素積累量，現代常規品種平均較早期品種增加24.82%、39.90%和54.40%，雜交稻組合平均較早期品種分別增加了19.02%、51.07%和77.91%；從相鄰生育期間氮素積累量占總氮素積累量百分比來看，供試品種吸氮高峰期均主要集中在拔節-抽穗期，其次是分蘗-拔節期和抽穗-成熟期；各類型品種拔節-成熟期氮素積累量占總吸氮量的比例隨產量水平的上升而不斷增加，占比分別為41.42%、43.18%和43.96%；而抽穗后氮的吸收量較少，各品種類型間表現一致。

表1　不同類型中粳稻品種主要生育期稻株氮素吸收量（kg/hm2）

表2　不同類型中粳稻品種相鄰生育期間稻株氮素積累量（kg/hm2）

表3　不同類型中粳稻品種成熟期氮素在各器官中積累與分配

從表3可見，成熟期稻株積累氮素在各器官中的分配，葉片中實際積累量表現為雜交稻＞現代常規品種＞早期品種，莖鞘中表現為早期品種＞現代常規品種＞雜交稻，穗中則表現為雜交稻＞現代常規品種＞早期品種；從各器官氮素積累所占的比例來看，葉片表現為雜交稻＞現代常規品種＞早期品種，莖鞘表現為早期品種＞現代常規品種＞雜交稻，而穗中表現為雜交稻＞現代常規品種＞早期品種。由此可見，早期品種不僅成熟期植株氮素積累量較現代品種少，且大量殘留在莖鞘中，未向經濟器官——籽粒中運轉，吸收的養分并未轉化成經濟產量。現代品種尤其是雜交稻組合，成熟期莖鞘中氮素積累量較少，大部分都已經轉移到籽粒中形成產量，但葉片中仍然含有較高的氮素營養。

3　結論與討論

本研究表明，與早期品種相比，現代品種在氮素的吸收上具有總吸收量高、生育前期相對較低、生育中后期（拔節后）特別是拔節至抽穗期較高的特點。凌啟鴻等［7］對早熟晚粳品種的研究結果表明，隨著產量水平的提高，拔節至抽穗期的吸肥比例增加，當產量超過12 t/ hm2時，這段時間稻株的吸氮比例占總吸氮量的50%以上。說明在超高產栽培條件下，拔節至抽穗期稻株吸肥的比例增加具有規律性。高產水稻這種養分吸收特性與肥料運籌及高產群體的形成有密切的關系。現代品種產量大幅度增加主要是依靠生物產量的增加，而收獲指數的貢獻越來越小［7］，這就需要較多的養分吸收。本研究發現，現代品種尤其是雜交稻，各主要生育期氮素實際積累量均顯著高于早期品種。從產量形成的生物學特性分析，生育中后期特別是抽穗至成熟期是決定產量的關鍵時期［7-9］。因此，增加此階段稻株的養分吸收量，更有利于形成壯稈大穗、協調產量的源庫關系，形成庫大源足的超高產群體。現代品種的養分吸收特性，啟示人們在超高產栽培中要特別重視生育中后期肥料的施用。筆者同時發現，早期品種成熟期植株營養積累量較現代品種少，且大量殘留在莖鞘中，而未向經濟器官——籽粒中運轉，吸收的養分并未轉化成經濟產量。現代品種尤其是雜交稻組合，成熟期莖鞘中殘留的氮素含量較少，大部分都已經轉移到籽粒中形成經濟產量，這也是其產量高的一個重要原因。

［1］戴明.論江蘇省新一輪“秈改粳”［J］.中國農技推廣，1997（3）：30-31.

［2］鄧建平，杜永林.江蘇粳稻生產現狀及發展對策［J］.中國稻米，2006，12（4）：8-11.

［3］王一凡，隋國民，王友芬.粳稻持續快速發展的思考與對策［J］.北方水稻，2008，38（6）：8-10.

［4］劇成欣，張耗，董晶晶，等.江蘇省粳稻品種演進過程中產量和米質的變化［J］.中國稻米，2013，19（6）：1-16.

［5］凌啟鴻，張洪程，丁艷峰，等.高產水稻精確施肥及群體栽培技術［J］.中國稻米，2005，11（3）：3-7

［6］凌啟鴻，張洪程，黃丕生，等.高產水稻新型氮肥施用體系［J］.土壤學報，2002，39（S）：26-40.

［7］凌啟鴻.作物群體質量［M］.上海：上海科學技術出版社，2000：42-120.

［8］杜永，劉輝，楊成，等.超高產栽培遲熟中粳稻養分吸收特點的研究［J］.作物學報，2007，33（2）：208-215.

［9］凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究［J］.中國農業科學，2005，38（12）：247-2467.

Evolution Characteristics of Nitrogen Absorption for Mid-season Japonica Rice Cultivars

WANG Peng,ZHANG Zhigao,ZHOU Yidong,SUN Jie
（Jiangsu Dahua Seed Enterprise Co.,Ltd.,Breeding Research Institute,Lianyungang,Jiangsu 222344,China；1st author：yzpengwang@163.com）

The variation regularity of nitrogen absorption in the varieties replacement is studied in this paper,the representative midseason japonica rice in Jiangsu Province as materials.The results showed that modern cultivars had higher amount of nitrogen absorption in plants at each growth stage,compared with old cultivars.The absorption and accumulated of N in plants for all types of cultivars were mainly in the period from jointing to heading stage,and the proportions of the nutrients absorbed during this period to the total absorption during the whole growth period were increased with the evolution of the cultivars.Old cultivars had higher amount of nutrients in stems and sheaths at maturity than that of modern varieties.Modern cultivars,especially hybrid combinations,exhibited a high translocation percentage of nutrients from vegetative organs to grains during the grain filling period.

mid-season japonica rice；evolution of cultivars；nitrogen absorption

S511.062

A

1006-8082（2016）05-0082-03

2016－06－12