剖析氮肥对稻茎蘖产量的优化功效

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摘要：以北方超级稻沈农265、吉粳88和龙粳14为试材，分析了不同氮素水平对水稻茎蘖动态及产量的影响。结果表明，在较高氮量水平下，沈农265、吉粳88能够提前进入茎蘖临界期，而龙粳14出现延迟现象；3个超级稻品种的最适施氮量都应该在150.5~207.0kg/hm2，在生产实际中农民可以适当降低惯用施氮量来优化产量结构，从而提高产量，达到更高的经济效益。

关键词：氮肥；超级稻；茎蘖动态；产量；北方

氮素是影响水稻生长发育和产量最敏感的因素，确定合理施氮量，不仅可以提高水稻产量，而且可以减少因过量施用氮肥造成的环境污染[2，3]。目前水稻生产上普遍存在着氮肥施用不合理现象，造成水稻贪青晚熟、倒伏、病虫害加重，或是满足不了水稻整个生育期对氮素的需求，往往导致育种成果不能充分转化为生产力，影响水稻的产量和效益，因此选用东北地区3个主栽超级稻品种进行氮肥施量水平试验，旨在确定水稻标准施氮量，为生产上合理应用提供科学依据。

一、材料与方法

1.1试验材料

供试3个超级稻品种为：沈农265，沈阳农业大学选育，直立穗型，主茎15片叶，生育期155~158d；吉粳88，吉林省农业科学院选育，半直立穗型，主茎13片叶，生育期143~145d；龙粳14，黑龙江省农业科学院选育，散穗型，主茎11片叶，生育期125~130d。

1.2试验地概况

试验设在开原市农业科学研究所试验田，土壤为棕壤土，肥力中等。开原市属北温带季风型大陆性气候，全年日照时数约为2585h，无霜期为145~165d，年平均降水量为678mm，适宜北方水稻种植。

1.3试验设计

试验设5个处理，分别为：不施氮肥(N0)；施纯氮97.0kg/hm2(N1)；施纯氮150.5kg/hm2(N2)；施纯氮207.0kg/hm2(N3)，为当地生产惯用施氮量；施纯氮255.5kg/hm2(N4)。所有处理均施用相同数量的磷肥(P2O5103.5kg/hm2)和钾肥(K2O78kg/hm2)。磷肥作基肥一次性施用，钾肥作基肥和穗肥各施50%，氮肥作基肥、蘖肥和穗肥施用，分别占纯氮量的60%、30%和10%。裂区设计，主区为氮肥处理，副区为品种，主区面积20.5m2，3次重复，随机区组排列，共15个小区。

1.4试验实施

采用塑料小棚旱育苗，4月10日播种，5月25日插秧，9月30日收获，移栽密度30cm×13cm，每穴3苗，各小区单独打埂，单灌单排，除草、病虫害防治等其他管理方法同一般生产田。

1.5调查方法

每个小区的3个品种都标定调查点10穴，从6月23日至7月21日，每隔5d调查1次茎蘖数。9月28日取样，风干后室内考种，调查穗长、每穗粒数和千粒重等产量构成因素。

二、结果与分析

2.1茎蘖动态

2.1.1不同氮肥处理对沈农265茎蘖动态的影响。从图1可以看出，随着植株的生育进程，沈农265在高氮量水平下处理N3、处理N4的茎蘖数于7月14日达到临界值，低氮量水平下处理N1、处理N2茎蘖数在7月21日未出现下降趋势，较高氮量达到最高茎蘖数要推迟1周左右，说明低氮量不利于茎蘖的早生快发。随施氮量的增加，茎蘖数在6月30日前表现出氮素量化优势，而在7月7日后处理N3达最高，可见氮肥量过高在前期会促进茎蘖发生，而在后期又出现抑制情况，因此合理氮肥施量既有利于茎蘖的适量发生，又有利于控制无效分蘖数，使群体达到最理想的生长状态。

2.1.2不同氮肥处理对吉粳88茎蘖动态的影响。从图2可以看出，在6月30日前，吉粳88各氮素处理的茎蘖数差别不大，而到7月7日后，随施氮量的增加，茎蘖数明显增加。随着植株的生育进程，处理N2、处理N3、处理N4于7月7日达到最高茎蘖数，而处理N0、处理N1延迟1周，说明增加施氮量可以促使茎蘖再生速度加快，提前进入茎蘖临界期。7月21日低氮量处理的茎蘖数下降速度明显加快，这是由于低氮量维持无效茎蘖的营养需求不够造成的，表明高氮量易使茎蘖衰退减慢，为单位面积有效穗数增多奠定了基础，同时也可能造成大量无效茎蘖的存在。

2.1.3不同氮肥处理对龙粳14茎蘖动态的影响。从图3可以看出，6月23日至7月21日的生长阶段内，龙粳14的茎蘖数都表现为随施氮量的增加呈现先升高后下降的趋势，均表现为处理N2的茎蘖数最高。6月30日前茎蘖数上升迅速，处理N2在7月7日达到峰值，处理N1于7月14日达到最高茎蘖数，而较高氮素水平的处理N3、处理N4在7月21日才到茎蘖临界期，说明前期高氮量在一定程度下抑制龙粳14茎蘖数的飞速增长，但在后期能够促进茎蘖的再生，这种状况容易导致后生茎蘖成为无效分蘖或小蘖，易造成氮素营养的浪费。

2.2产量及构成因素

2.2.1不同氮肥处理对沈农265产量及构成因素的影响。从表1可以看出，施氮量对沈农265的穗长影响不大，有效穗数随施氮量的增加而增加，但成穗率、每穗实粒数和颖花数表现出先升高后下降的趋势，处理N3最高，成穗率比其他施氮处理高7.8%~11.0%，每穗实粒数高7.9%~32.6%，颖花数高16.8%~30.1%。处理N2结实率和千粒重均为最高，分别较其他施肥处理高9.2%~21.3%、2.4%~6.7%。理论产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势，其中处理N3最大，为8374.7kg/hm2，比其他施氮处理高3.7%~13.6%，处理N2次之，为8074.5kg/hm2，可见处理N3为沈农265的较适施氮量，通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量，但是可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重，可能更有益于产量的提高。

2.2.2不同氮肥处理对吉粳88产量及构成因素的影响。从表2可以看，吉粳88各处理的穗长、成穗率变化不大，但有效穗数随着施氮量的增加呈增加趋势。每穗实粒数表现为随施氮量的增加呈先增后减趋势，处理N2最高，比其他施氮处理高10.6%~57.2%。颖花数基本随施氮量的增加而增加，但结实率表现出相反趋势，表明高氮量虽可以提高单位面积穗粒数，但易造成灌浆能力下降，增加秕粒数，从而导致结实率下降。千粒重随施氮量的增加表现为先增后降趋势，处理N1最高，较其他施氮处理高8.0%~33.7%，可见高氮量易造成吉粳88灌浆不良而籽粒不饱满。协调最优产量因素构成使得处理N2吉粳88的理论产量达最高，为9374.3kg/hm2，较其他施氮处理高1.3%~30.2%，处理N3次之，为9249.6kg/hm2，可知处理N2较有利于吉粳88综合生产能力的发挥，但适当提高施氮量以提高有效穗数和结实率可能获更高产量。

2.2.3不同氮肥处理对龙粳14产量及构成因素的影响。从表3可以看出，随施氮量的增加，龙粳14的穗长、成穗率呈增加趋势，但是高氮量处理间幅度变化很小。随施氮量的增加，有效穗数、每穗实粒数和颖花数呈先增加后下降的趋势，其中有效穗数、颖花数以处理N3最高，分别较其他施氮处理高6.8%~30.6%、9.9%~55.9%，每穗实粒数以处理N2最高，比其他施氮处理高18.8%~25.5%。结实率和千粒重分别以处理N2、处理N3最高，分别较其他施氮处理高5.7%~23.5%、0.2%~5.8%。各施氮处理的产量构成因素最终表现在理论产量的变化趋势上，随施氮量的增加，理论产量先增加后下降，以处理N3最高，为7699.2kg/hm2，较其他施氮处理高1.0%~53.2%，处理N2次之，为7624.7kg/hm2，可知处理N3较适合龙粳14的生长发育需要，但可以适当降低施氮量来提高每穗实粒数和结实率，可能对产量的增加更为有利。

三、结论与讨论

优化产量结构是实现超高产的先决条件，周瑞庆等研究认为在一定范围内，水稻产量随施氮量的增加而提高，超过一定范围后产量和部分产量构成因素则下降，即施氮量与产量呈单峰曲线，试验研究结果与前人研究结果一致。由于2009年气候因素影响，水稻产量偏低，但可以反映出高氮量会造成某些产量构成因子处于劣势地位，只有合理的施氮量才能够最佳协调各产量构成因素，从而提高产量。试验结果表明，不同施氮处理水稻的茎蘖数变化表现出品种特性，高氮量使沈农265、吉粳88提前进入茎蘖临界期，而龙粳14出现延迟现象；沈农265在施氮量为207.0kg/hm2时表现较好，通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量，但可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重，可能获得更高产量；吉粳88在施氮量为150.5kg/hm2取得较好效果，通过提高每穗实粒数和协调各产量因子促进产量的提高，但可以适当增加施氮量来提高有效穗数和结实率，可能获得更高产量；龙粳14在施氮量为207.0kg/hm2取得较好效果，通过提高有效穗数、颖花数和千粒重提高产量，但可以适当降低施氮量来提高每穗实粒数和结实率，可能获得更高产量；3个超级稻品种沈农265、吉粳88和龙粳14的最适施氮量都应该在150.5~207.0kg/hm2，现阶段农民惯用施氮量为207.0kg/hm2，可以适当降低施氮量以优化产量结构，从而提高产量，达到更高的经济效益。

参考文献：

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