不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量的影響

趙理，史春余，馮尚宗，王世偉，趙桂濤，王新娟，郭希娟

（1臨沂市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東臨沂276000；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安271018；3臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東臨沂276000；4山東茂源家庭農(nóng)場(chǎng)有限公司，山東臨沂276029）

不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量的影響

趙理1，史春余2，馮尚宗1，王世偉1，趙桂濤1，王新娟3，郭希娟4

（1臨沂市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東臨沂276000；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安271018；3臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東臨沂276000；4山東茂源家庭農(nóng)場(chǎng)有限公司，山東臨沂276029）

本試驗(yàn)旨在探明不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量的影響，確立‘越光-S’高產(chǎn)栽培的合理施N模式和適宜施N量，為‘越光-S’高產(chǎn)栽培提供技術(shù)依據(jù)。試驗(yàn)以日本優(yōu)質(zhì)粳稻品種‘越光-S’為材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)2種施N模式、5個(gè)施N水平、共9個(gè)施N處理，3次重復(fù)。試驗(yàn)結(jié)果表明：新施N模式(1:1:1:1)在總施N量為202.5 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，為6935.7 kg/hm2，傳統(tǒng)施N模式(5:2:3:0)在總施N量為135 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，為6534.3 kg/hm2，二者的最高產(chǎn)量之間差異達(dá)極顯著水平；新施N模式栽培‘越光-S’，前期生長(zhǎng)量較小，但中后期生長(zhǎng)穩(wěn)健，抗倒伏能力增強(qiáng)，葉片功能期延長(zhǎng)，分蘗成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重提高；傳統(tǒng)施N模式栽培‘越光-S’，有利促進(jìn)早生快發(fā)，增加穗數(shù)，但容易倒伏和早衰，分蘗成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重降低。試驗(yàn)得出的結(jié)論是：‘越光-S’在高產(chǎn)栽培條件下，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為1:1:1:1，適宜的施N量為200 kg/hm2左右；‘越光-S’在中低產(chǎn)栽培條件下，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為5:2:3:0，適宜的施N量為140 kg/hm2左右。

越光-S；施N模式；施N量；生長(zhǎng)發(fā)育；產(chǎn)量

0 引言

中國(guó)是世界水稻生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，60%以上人口以稻米為主食[1]。隨著居民生活水平的提高，人們對(duì)稻米的需求也開(kāi)始由數(shù)量型向品質(zhì)、食味型轉(zhuǎn)變，對(duì)優(yōu)質(zhì)米的需求和消費(fèi)量與日劇增[2]。特別是加入WTO以后，許多外國(guó)優(yōu)質(zhì)大米涌入中國(guó)，如日本‘越光’優(yōu)質(zhì)米在京滬等地以99元/kg的高價(jià)上市[3]，因此，優(yōu)質(zhì)粳稻品種的引進(jìn)與開(kāi)發(fā)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，是農(nóng)民增收致富的重要途徑。‘越光’是日本福井縣農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)于20世紀(jì)50年代育成的早熟優(yōu)質(zhì)粳稻品種，70年代以來(lái)其面積一直占日本水稻種植面積的30%左右[4-5]。‘越光’以其優(yōu)異的外觀和食味成為米中極品，享譽(yù)全球，近年來(lái)中國(guó)各地紛紛引進(jìn)試種，但‘越光’存在不抗倒伏、易早衰、抗病能力差、產(chǎn)量低等缺點(diǎn)[6-7]，運(yùn)用傳統(tǒng)施肥技術(shù)栽培，一般只有4125 kg/hm2左右[8]，引種產(chǎn)量普遍較低，從而制約了‘越光’的推廣應(yīng)用。如何防止倒伏和早衰是‘越光’高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵，肥水調(diào)控是防止倒伏和早衰的關(guān)鍵，肥水調(diào)控的核心是N素供應(yīng)的調(diào)控，因此，探索合理施N模式和適宜施N量對(duì)‘越光’高產(chǎn)栽培具有重要意義。中國(guó)關(guān)于水稻施N模式和施N量的研究很多，但都是真對(duì)某一特定品種的研究，這些品種與‘越光’品種特性差異較大，很難應(yīng)用于‘越光’栽培，如：霍中洋等[9]研究了‘武粳15’和‘常優(yōu)1號(hào)’等超級(jí)稻在一定施N量(300 kg/hm2)情況下，合理施N模式是前、中期施N比例為5:5。劉永江等[10]研究了在N素小投入量(82.5kg/hm2)情況下，‘空育131’品種的最佳施N模式是基肥：蘗肥：穗肥為2.5:5:2.5。楊海生等[11]研究了‘圣稻301’在施N量為225 kg/hm2和大苗栽培條件下，采用穗重法（基蘗肥：桿穗肥為3:7）并輔以倒4、1葉2次穗肥施N為合理施N模式。劉寶海[12]等研究了‘綏粳18’在施N為94.0kg/hm2、插秧密度為30.0 cm×13.3 cm時(shí)，產(chǎn)量最高。李敏[13]等對(duì)貴州省生產(chǎn)上廣泛使用以及具有高產(chǎn)潛力的35個(gè)水稻品種（組合）進(jìn)行適宜施N量試驗(yàn)結(jié)果表明，不同品種的適宜施N量差異較大，適宜施N量為225kg/hm2的品種占57.1%。趙雅靜等[14]研究了作再生稻栽培的‘佳輻占’品種適宜施N量為138 kg/hm2。日本對(duì)‘越光’需N規(guī)律的研究較多，‘越光’高產(chǎn)栽培技術(shù)比較成熟，如：松島省三[15]、橋川潮[16]、小西豐[17]等都對(duì)‘越光’需N規(guī)律進(jìn)行了深入的研究，并且形成了各具特色的施N模式，但中國(guó)黃淮區(qū)域的生態(tài)條件、耕作制度等與‘越光’原產(chǎn)地有很大差異，因此在日本‘越光’高產(chǎn)栽培的施N模式和施N量能否與中國(guó)不同地域的種植制度、生態(tài)條件相吻合，需要進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。中國(guó)關(guān)于‘越光’需N規(guī)律的研究較少，而且都是局限某一特定生態(tài)區(qū)域的研究，不同區(qū)域的施N模式差異很大，如：雷武生等[18]研究結(jié)果表明，在總施N量(150 kg/hm2)不變的情況下，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為3:3:2:2；楊寶林等[19]研究結(jié)果表明，在施N模式（基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為5:1:4:0）不變的情況下，最佳施N量為150 kg/hm2；鄒美智等[20]提出了‘越光’栽培的適宜施N量為120～150 kg/hm2，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為6:3:1:0。華北黃淮區(qū)域稻麥兩熟，具有獨(dú)特的生態(tài)條件和耕作制度，以上施N模式都難以與黃淮區(qū)域作麥茬夏稻栽培的‘越光’生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律相適應(yīng)，關(guān)于‘越光’在華北黃淮區(qū)域栽培的施N模式和施N量研究，尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)旨在探明‘越光-S’在華北黃淮區(qū)域作麥茬夏稻栽培條件下的合理施N模式和最佳施N量及其對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響，為高產(chǎn)栽培奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用水稻品種為日本優(yōu)質(zhì)粳稻‘越光-S’(Koshihikari-S)，由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)提供，為‘越光’的提純復(fù)壯系；所用尿素為山東魯南化肥廠生產(chǎn)，含N量為46.2%。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年在臨沂同德農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司基地（臨沂市河?xùn)|區(qū)鄭旺鎮(zhèn)）進(jìn)行。試驗(yàn)地為壤土，土壤肥力中等，灌溉條件良好。土壤有機(jī)質(zhì)含量11.7g/kg，堿解氮74.7 mg/kg，速效磷23.5 mg/kg，速效鉀94.3 mg/kg。年降水量700 mm左右，年平均氣溫13℃，無(wú)霜期200天左右。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)設(shè)2種施N模式、5個(gè)施N水平、共9個(gè)施N處理。2種施N模式分別為：新施N模式（基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為1:1:1:1）、傳統(tǒng)施N模式（基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為5:2:3:0）；5個(gè)施N水平分別為：0（空白）、67.5、135、202.5、270 kg/hm2；9個(gè)施N處理分別為：T1（0 kg/hm2，空白區(qū)）、T3(1:1:1:1，67.5 kg/hm2)、T5(1:1:1:1，135 kg/hm2)、T7(1:1:1:1，202.5 kg/hm2)、T9(1:1:1:1，270 kg/hm2)、T2(5:2:3:0，67.5 kg/hm2)、T4(5:2: 3:0，135 kg/hm2)、T6(5:2:3:0，202.5 kg/hm2)、T8(5:2:3:0，270kg/hm2)。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積為12m2。小區(qū)灌排‘非’字形設(shè)計(jì)，各小區(qū)單灌單排，互不串灌。小區(qū)間筑埂，然后用黑色地膜覆蓋，覆蓋時(shí)將土埂兩邊的地膜邊緣深埋20 cm左右，防止各處理間肥水互滲或流失，并防止雜草生長(zhǎng)。四周設(shè)保護(hù)行。

試驗(yàn)于5月15日播種育秧，播種量為50 g/m2，5月24日出苗，6月30日移栽，秧齡7.5葉，移栽行距25 cm、墩距15 cm，每墩4苗，每公頃栽插26.67萬(wàn)墩。本田移栽前整地時(shí)，基施過(guò)磷酸鈣525 kg/hm2（P2O5含量14%）、氯化鉀150 kg/hm2（K2O含量60%）、硫酸鋅22.5 kg/hm2以及基施設(shè)計(jì)量的尿素（含N量46.2%）；7月4日（返青期）追施分蘗肥設(shè)計(jì)量的尿素；7月31日（第一節(jié)間定長(zhǎng)、第二節(jié)間基本定長(zhǎng)，二次枝梗分化開(kāi)始）追施穗肥設(shè)計(jì)量的尿素、并追施氯化鉀150 kg/hm2；8月20日（齊穗期）追施粒肥設(shè)計(jì)量的尿素。

1.3.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法插秧后在每小區(qū)選定10墩作為調(diào)查樣本，樣本每墩苗數(shù)定為4苗（小區(qū)平均墩苗數(shù)）。分蘗動(dòng)態(tài)調(diào)查（參照片山佃[21]分蘗調(diào)查法），移栽后每隔5天調(diào)查1次，直到齊穗期；葉色調(diào)查（用日本富士平FHK水稻專用葉色板測(cè)定），插秧后每隔10天調(diào)查1次，直到成熟；分別于8月15日（始穗期）、9月21日（乳熟后期）測(cè)定光合速率（用GXH-3051型便攜式紅外線氣體分析儀測(cè)定劍葉光合速率，北京均方理化科技研究室制造）；9月15日（齊穗后26天）調(diào)查植株倒伏率（莖桿與地面夾角小于30o的視為完全倒伏，在30o～60o之間的視為半倒伏，倒伏面積按50%計(jì)算，在60o～90o之間的視為未倒伏）；記載主要生育時(shí)期；收獲后進(jìn)行考種測(cè)產(chǎn)，每小區(qū)單收、單打、單計(jì)產(chǎn)量；測(cè)定大米品質(zhì)（用JLG-Ⅱ型礱谷機(jī)礱谷，中儲(chǔ)糧成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所制；用LTJM-2099散熱型精米機(jī)碾精，浙江伯利恒儀器設(shè)備有限公司制），然后計(jì)算糙米率、精米率、堊白粒率、青米率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003和DPSv 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’株高的影響

由圖1可以看出，在總施N量相同的情況下，傳統(tǒng)施N模式的株高均高于新施N模式的株高；同一種施N模式，開(kāi)始隨著施N量的增加株高增加較快，之后隨著施N量的增加株高增加趨漸緩慢，最后趨于穩(wěn)定。總之，在施N量相同的情況下，新施N模式有利于降低株高，提高抗倒伏能力。

圖1 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的株高變化

2.2 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’分蘗的影響

由圖2可以看出，2種施N模式的最高群體數(shù)量和成穗數(shù)量，都隨著施N量的增加開(kāi)始增加較快，之后趨漸緩慢；在施N量相同的情況下，傳統(tǒng)施N模式的最高群體大于新施N模式的最高群體，但隨著施N量增加2種施N模式的成穗數(shù)量越來(lái)越接近；新施N模式的分蘗高峰出現(xiàn)時(shí)間比傳統(tǒng)施N模式大約推遲2～3天。總之，傳統(tǒng)施N模式有利于早生快發(fā)，但施N量較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致分蘗過(guò)盛、群體過(guò)大；新施N模式在施N量較小時(shí)容易導(dǎo)致群體過(guò)小，成穗數(shù)不足。

2.3 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’葉色變化的影響

由圖3可以看出，總施N量相同的情況下，在‘越光-S’生長(zhǎng)前、中期，傳統(tǒng)施N模式的葉色值均高于新施N模式的葉色值，在‘越光-S’生長(zhǎng)后期，傳統(tǒng)施N模式的葉色值均低于新施N模式的葉色值；在傳統(tǒng)施N模式施N量為135 kg/hm2時(shí)和新施N模式施N量為202.5 kg/hm2時(shí)，水稻生長(zhǎng)前、中期2種施N模式的葉色值基本相同，植株生長(zhǎng)都比較健壯，但到生長(zhǎng)后期傳統(tǒng)施N模式的葉色值迅速下降，出現(xiàn)早衰，新施N模式的葉色值下降較慢，葉片功能期明顯延長(zhǎng)。總之，葉色值是反映植株生長(zhǎng)健壯與否的重要參數(shù)，新施N模式施N量為202.5 kg/hm2時(shí)，水稻整個(gè)生育期內(nèi)葉色適宜，后期不早衰，是一種高產(chǎn)長(zhǎng)相。

圖2 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的分蘗動(dòng)態(tài)

圖3 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的葉色變化

表1 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的生育期變化

2.4 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’生育期的影響

由表1得知，不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’拔節(jié)期沒(méi)有影響，但對(duì)齊穗期和成熟期有影響。2種施N模式都隨著施N量的增加成熟期逐漸向后推遲，但新施N模式的向后推遲量比傳統(tǒng)施N模式更大一些。在施N量為270 kg/hm2時(shí)，與空白區(qū)相比，新施N模式的成熟期向后推遲了9天，傳統(tǒng)施N模式的成熟期向后推遲了8天。總之，增加施N量能使‘越光-S’抽穗期和成熟期向后推遲，全生育期延長(zhǎng)。

2.5 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’光合速率的影響

由圖4可以看出，傳統(tǒng)施N模式的光合速率，在抽穗期和乳熟后期的變化呈相同趨勢(shì)，開(kāi)始隨著施N量的增加迅速升高，施N量增加到135 kg/hm2之后，上升緩慢，增加到202.5 kg/hm2時(shí)達(dá)最大值，之后開(kāi)始下降；新施N模式的光合速率，在抽穗期和乳熟后期的變化呈大致相同的趨勢(shì)，開(kāi)始隨著施N量的增加迅速升高，施N量增加到202.5 kg/hm2時(shí)達(dá)最大值，之后開(kāi)始下降。在施N量相同的情況下，抽穗期傳統(tǒng)施N模式的光合速率明顯高于新施N模式的光合速率，乳熟后期傳統(tǒng)施N模式的光合速率明顯低于新施N模式的光合速率。

總之，在水稻生長(zhǎng)后期，新施N模式的光合速率比傳統(tǒng)施N模式下降得慢，說(shuō)明光合器官功能期延長(zhǎng)，有利于增產(chǎn)；在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著施N量的增加而增加，但當(dāng)施N量超過(guò)某一臨界值后光合速率反而下降，原因可能是：一方面光合部位N素含量增加，導(dǎo)致N同化作用加強(qiáng)，進(jìn)而與光合碳同化競(jìng)爭(zhēng)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的同化力，即ATP和NADPH，競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果是CO2同化速率降低；另一方面施N過(guò)多，導(dǎo)致群體過(guò)大，呼吸作用加強(qiáng)，向光合碳同化提供碳架的能力變小，CO2同化速率降低。

2.6 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’倒伏的影響

由圖5可以看出，傳統(tǒng)施N模式情況下，當(dāng)施N量達(dá)到135 kg/hm2時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)倒伏，當(dāng)施N量超過(guò)202.5 kg/hm2時(shí)隨著施N量增加倒伏率迅速上升；新施N模式情況下，當(dāng)施N量達(dá)到202.5 kg/hm2時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)倒伏，之后隨著施N量增加倒伏率迅速上升。總之，在施N總量相同的情況下，傳統(tǒng)施N模式更容易引起倒伏。從控制倒伏的角度來(lái)看，采用傳統(tǒng)施N模式時(shí)，總施N量應(yīng)控制在135 kg/hm2以內(nèi)；采用新施N模式時(shí)，總施N量應(yīng)控制在202.5 kg/hm2以內(nèi)。

圖4 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的光合速率變化

圖5 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的倒伏率

2.7 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’產(chǎn)量性狀的影響

2.7.1 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’穗數(shù)及其成穗率的影響由圖6可以看出，傳統(tǒng)施N模式情況下，施N量在0～135 kg/hm2的范圍內(nèi)，隨著施N量增加單位面積穗數(shù)增加迅速，當(dāng)施N量超過(guò)135 kg/hm2之后，隨著施N量增加單位面積穗數(shù)增加越來(lái)越緩慢；新施N模式情況下，施N量在0～202.5 kg/hm2的范圍內(nèi)，隨著施N量增加單位面積穗數(shù)增加迅速，當(dāng)施N量超過(guò)202.5 kg/hm2之后，隨著施N量增加單位面積穗數(shù)增加緩慢；在同一較小施N量的情況下，新施N模式的單位面積穗數(shù)明顯少于傳統(tǒng)施N模式的，但隨著施N量增加，新施N模式的單位面積穗數(shù)最終超過(guò)了傳統(tǒng)施N模式的，這可能是由于傳統(tǒng)施N模式的前期因施N過(guò)多，而受到一定肥害的結(jié)果。從圖6還可以看出，2種施N模式都隨著施N量增加成穗率逐漸下降，但傳統(tǒng)施N模式的成穗率比新施N模式的成穗率下降得更快。

2.7.2 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’穗粒數(shù)及其結(jié)實(shí)率的影響由圖7可以看出，在傳統(tǒng)施N模式情況下，開(kāi)始隨著施N量的增加穗粒數(shù)逐漸增加，當(dāng)施N量增加到135 kg/hm2時(shí)達(dá)峰值65.2粒，之后迅速下降；在新施N模式情況下，開(kāi)始隨著施N量的增加穗粒數(shù)逐漸增加，當(dāng)施N量增加到202.5 kg/hm2時(shí)達(dá)峰值66.1粒，之后迅速下降。由圖7還可以看出，2種施N模式都隨著施N量增加結(jié)實(shí)率逐漸下降，但在施N量相同的情況下，傳統(tǒng)施N模式的結(jié)實(shí)率比新施N模式的結(jié)實(shí)率低。

2.7.3 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’千粒重的影響由圖8可以看出，2種施N模式的千粒重都隨著施N量增加下降越來(lái)越快，但傳統(tǒng)施N模式的千粒重比新施N模式的千粒重下降得更快。分析認(rèn)為，隨著施N量增加群體越來(lái)越大是導(dǎo)致千粒重下降的主要原因，一是隨著群體增大，個(gè)體越來(lái)越弱，所形成的谷粒穎殼越來(lái)越小，即庫(kù)容變小；二是隨著群體增大，個(gè)體受光量越來(lái)越少，導(dǎo)致同化源減少；三是隨著群體增大，呼吸作用加強(qiáng)，碳水化合物消耗多；四是隨著群體增大，倒伏率越來(lái)越高。

2.7.4 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’產(chǎn)量的影響由圖9可以看出，在傳統(tǒng)施N模式情況下，開(kāi)始隨著施N量增加產(chǎn)量迅速提高，當(dāng)施N量達(dá)到135 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，為6534.3 kg/hm2，之后隨著施N量增加產(chǎn)量下降幅度越來(lái)越大；在新施N模式情況下，開(kāi)始隨著施N量增加產(chǎn)量較快提高，當(dāng)施N量達(dá)到202.5 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，為6935.7 kg/hm2，之后隨著施N量增加產(chǎn)量大幅下降。在施N總量較少的情況下，傳統(tǒng)施N模式的施N增產(chǎn)效應(yīng)比新施N模式的施N增產(chǎn)效應(yīng)高，但傳統(tǒng)施N模式的最高產(chǎn)量及其最高產(chǎn)量的施N量都比新施N模式的低，傳統(tǒng)施N模式的最高產(chǎn)量為6534.3 kg/hm2，最高產(chǎn)量的施N量為135 kg/hm2，新施N模式的最高產(chǎn)量為6935.7 kg/hm2，最高產(chǎn)量的施N量為202.5 kg/hm2，二者的最高產(chǎn)量之間差異達(dá)極顯著水平。

圖6 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的穗數(shù)及其成穗率變化

圖7 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的穗粒數(shù)及其結(jié)實(shí)率

圖8 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的千粒重變化

總之，新施N模式的施N量為202.5kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，傳統(tǒng)施N模式的施N量為135 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高。雖然新施N模式獲得最高產(chǎn)量時(shí)的N肥投入量比傳統(tǒng)施N模式獲得最高產(chǎn)量時(shí)的N肥投入量多，但從單位面積的投入產(chǎn)出來(lái)看，還是新施N模式的經(jīng)濟(jì)效益高。

2.8 不同施N模式和施N量對(duì)‘越光-S’米質(zhì)的影響

由圖10可以看出，同一種施N模式的糙米率和精米率隨施N量的變化呈相同趨勢(shì)；同一施N量的新施N模式的糙米率和精米率均高于傳統(tǒng)施N模式的糙米率和精米率；新施N模式的糙米率和精米率，開(kāi)始隨著施N量的增加提高較快，施N量在67.5～202.5 kg/hm2之間變化不大，施N量超過(guò)202.5 kg/hm2之后，隨著施N量增加下降較快；傳統(tǒng)施N模式的糙米率和精米率，施N量在0～135 kg/hm2之間隨著施N量增加提高較快，施N量達(dá)135 kg/hm2時(shí)達(dá)最大值，之后緩慢下降，當(dāng)施N量超過(guò)202.5 kg/hm2時(shí)下降較快。總之，施N量過(guò)少或過(guò)多都會(huì)降低糙米率和精米率，適當(dāng)增加生長(zhǎng)后期施N比例有利于提高糙米率和精米率。

由圖11可以看出，2種施N模式的堊白率和青米率都隨著施N量增加而升高；在施N量相同的情況下，傳統(tǒng)施N模式的堊白率比新施N模式的堊白率高，但傳統(tǒng)施N模式的青米率比新施N模式的青米率低。分析認(rèn)為，一方面隨著施N量增加，N同化作用加強(qiáng)，影響碳同化，導(dǎo)致堊白率和青米率提高；另一方面隨著施N量增加，群體數(shù)量增大，再加上倒伏的影響，呼吸作用加強(qiáng)，導(dǎo)致堊白率和青米率提高。

圖9 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的產(chǎn)量變化

圖10 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的糙米率和精米率

圖11 ‘越光-S’不同施N模式和施N量的堊白率和青米率

3 討論

傳統(tǒng)施N模式栽培‘越光-S’低產(chǎn)的原因。一種施N模式只有和生態(tài)條件、耕作制度以及品種特性等有機(jī)耦合起來(lái)，才能表現(xiàn)出它的合理性。水稻產(chǎn)量與生育期天數(shù)呈正相關(guān)[22]，為提高單產(chǎn)而盡量選用生育期長(zhǎng)的品種，華北黃淮區(qū)域采用的大部分都是生育期150天以上的抗倒伏能力強(qiáng)的中晚熟品種。但華北黃淮區(qū)域稻麥兩熟，季節(jié)爭(zhēng)奪矛盾突出，小麥成熟收獲期和水稻安全成熟期基本不變，這就限定了麥茬夏稻的最早移栽時(shí)間和本田最長(zhǎng)生長(zhǎng)時(shí)間，因此選用生育期越長(zhǎng)的品種，其秧齡就越長(zhǎng)，秧齡越長(zhǎng)，移栽后本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期就相對(duì)越短，本田營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期越短，就越容易導(dǎo)致群體不足而減產(chǎn)，為促進(jìn)早生快發(fā)，就必須增加前期施N量，為避免貪青晚熟，又必須在后期減少或不施N肥，因此，傳統(tǒng)施N模式對(duì)當(dāng)?shù)刂型硎炱贩N是合理的。但‘越光-S’屬早熟品種，在華北黃淮區(qū)域作麥茬夏稻栽培生育期只有130天左右，基部節(jié)間較長(zhǎng)，莖稈軟弱，易倒伏，易早衰，如果采用傳統(tǒng)的施N模式和施N量（250 kg/hm2左右），就必然導(dǎo)致基部節(jié)間過(guò)長(zhǎng)、群體過(guò)大，引起倒伏而低產(chǎn)，如果將施N量減到不到伏的程度，則生長(zhǎng)后期因缺乏N素供應(yīng)早衰而低產(chǎn)，因此倒伏和早衰是導(dǎo)致‘越光-S’低產(chǎn)的主要原因，本試驗(yàn)結(jié)果證明了這一點(diǎn)。

新施N模式栽培‘越光-S’增產(chǎn)的原理。倒伏和早衰是導(dǎo)致‘越光’低產(chǎn)的主要原因，人們一直把如何防止倒伏和早衰作為‘越光’高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵。關(guān)于‘越光’倒伏和早衰的原因分析以及抗倒防衰措施，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度進(jìn)行了闡述，日本學(xué)者松島省三[15]認(rèn)為，在水稻拔節(jié)初期前后N素供應(yīng)過(guò)多，基部節(jié)間過(guò)長(zhǎng)是導(dǎo)致倒伏的根本原因，抽穗前21～45天控制N素供應(yīng)是防止倒伏的主要措施[23-24]；橋川潮[16]認(rèn)為，前期生長(zhǎng)過(guò)盛、群體過(guò)大是導(dǎo)致倒伏和早衰的根本原因，基肥無(wú)N或少N、稀植是防止倒伏和早衰的主要措施。本試驗(yàn)結(jié)果證明，‘越光-S’在華北黃淮區(qū)域作麥茬夏稻栽培，引起倒伏的主要原因是前期施N量過(guò)多，導(dǎo)致群體過(guò)大、基部節(jié)間過(guò)長(zhǎng)；引起早衰的主要原因是生長(zhǎng)后期的高溫和群體過(guò)大，高溫和群體過(guò)大都會(huì)加快N素養(yǎng)分的消耗和器官的衰老。為避免群體過(guò)大而倒伏，就必須控制前期施N量，為防止后期早衰，就需要增加后期施N量。新施N模式在適宜施N量條件下，既能保障前期群體適宜，防止倒伏，又能避免后期早衰，延長(zhǎng)葉片功能期，提高光合效率，從而獲得高產(chǎn)。因此，‘越光-S’在華北黃淮區(qū)域作麥茬夏稻高產(chǎn)栽培，新施N模式比傳統(tǒng)施N模式具有更多的優(yōu)越性。

新施N模式(1:1:1:1)是根據(jù)華北黃淮區(qū)域的生態(tài)條件、耕作制度和‘越光-S’的生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，本試驗(yàn)只證明了新施N模式在高產(chǎn)栽培條件下比傳統(tǒng)施N模式(5:2:3:0)的優(yōu)越性，但是否是最合理的施N模式，尚難以定論。新施N模式適宜于施N水平較高的‘越光-S’高產(chǎn)栽培，但在施N水平較低的中低產(chǎn)栽培條件下，其施N增產(chǎn)率不如傳統(tǒng)施N模式高。

4 結(jié)論

‘越光-S’在高產(chǎn)栽培條件下，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為1:1:1:1，即新施N模式，適宜的施N量為200 kg/hm2左右；在中低產(chǎn)栽培條件下，合理的施N模式是基肥:蘗肥:穗肥:粒肥為5:2:3:0，即傳統(tǒng)施N模式，適宜的施N量為140 kg/hm2左右。

新施N模式栽培‘越光-S’，前期生長(zhǎng)量較小，容易導(dǎo)致群體不足，但中后期生長(zhǎng)穩(wěn)健，能增強(qiáng)抗倒伏能力，延長(zhǎng)葉片功能期，有利于提高分蘗成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重，因此新施N模式比較適用于施N水平較高的‘越光-S’高產(chǎn)栽培。傳統(tǒng)施N模式栽培‘越光-S’，有利促進(jìn)早生快發(fā)，增加穗數(shù)，但容易出現(xiàn)倒伏和早衰，分蘗成穗率、結(jié)實(shí)率和千粒重降低，因此傳統(tǒng)施N模式比較適用于施N水平較低的‘越光-S’中低產(chǎn)栽培。

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Effect of Different Applying Patterns and Amounts of Fertilizer-N on Growth and Yield of‘Koshihikari-S’

Zhao Li1,Shi Chunyu2,Feng Shangzong1,Wang Shiwei1,Zhao Guitao1,Wang Xinjuan3,Guo Xijuan4

(1Linyi Agro-technical Popularization Center,Linyi 276000,Shandong,China;2Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,Shandong,China;3Linyi Institute of Agricultural Science,Linyi 276000,Shandong,China;4Shandong Maoyuan Family Farm Co.,Ltd,Linyi 276029,Shandong,China)

To provide a technological basis for the high-yield cultivation of‘Koshihikari-S’,the effects of different applying patterns and amounts of fertilizer-N on growth and yield of‘Koshihikari-S’were researched to find out the reasonable pattern and suitable amount of fertilizer-N application.The experiment was done with a randomized block design with the Japanese high quality rice variety‘Koshihikari-S’as the material. There were 9 treatments in total with three replications:2 kinds of applying patterns,5 levels of applying amounts.The results showed that:for the new applying pattern of fertilizer-N(1:1:1:1),the yield(6935.7 kg/hm2) was the highest when fertilizer-N was applied for 202.5 kg/hm2totally;for the traditional applying pattern of fertilizer-N(5:2:3:0),the yield(6534.3 kg/hm2)was the highest when fertilizer-N was applied for 135 kg/hm2totally.There was significant difference of the highest yield between the two patterns.The‘Koshihikari-S’cultivated with the new pattern had less amount of growth in the early period,but grew steadily in the later period, thereby resisted lodging better;prolonged the functional period of leaves and increased the percentage of available tillers,seed setting rate and 1000-grain weight.‘Koshihikari-S’cultivated with the traditional pattern had the advantage of growing early and quickly thus increased spikes number,but had easy lodging and premature,and the percentage of available tillers,seed setting rate and 1000-grain weight reduced too.In conclusion,the reasonable applying pattern of fertilizer-N for the high-yield cultivation of‘Koshihikari-S’was:base fertilizer:tiller fertilizer: panicle fertilizer:grain fertilizer=1:1:1:1,the suitable applying amount of fertilizer-N was about 200 kg/hm2;the reasonable applying pattern of fertilizer-N for the mid-low-yield cultivation of‘Koshihikari-S’was:base fertilizer:tiller fertilizer:panicle fertilizer:grain fertilizer=5:2:3:0,the suitable applying amount of fertilizer-N was about 140 kg/hm2.

‘Koshihikari-S’;Applying Pattern of Fertilizer-N;Applying Amount of Fertilizer-N;Growth;Yield

S-3

A論文編號(hào)：cjas15060022

國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)項(xiàng)目“日本優(yōu)質(zhì)粳稻品種生態(tài)適應(yīng)性與利用關(guān)鍵技術(shù)合作研究”(2012DFG31740)。

趙理，男，1962年出生，山東臨沂人，農(nóng)藝師，碩士，研究方向?yàn)樗驹耘唷Ｍㄐ诺刂罚?76000山東省臨沂市沂州路201號(hào)臨沂市農(nóng)業(yè)局農(nóng)技站，Tel：0539-8961181，E-mail：13705390470@163.com。

史春余，男，1964年出生，山東莒南人，教授，博士，研究方向?yàn)樽魑锷砩鷳B(tài)。通信地址：271018山東省泰安市岱宗大街61號(hào)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，Tel：0538-8246259，E-mail：scyu@sdau.edu.cn。

2015-06-25，

2015-07-17。