氮肥运筹对不同生育期晚稻品种产量及氮素吸收利用的影响

陈爱忠,潘晓华,吴建富,石庆华,杨上勤

(1江西农业大学作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室,农业部双季稻生理生态与栽培重点开放实验室,江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室,南昌 330045;2进贤县三里乡农技站 ,江西进贤 331700)

科学合理地施用氮肥是水稻优质高产的重要策略。合理施用氮肥既可以提高水稻产量和氮素吸收利用率,又可以减少对环境的污染[1]。科学合理的氮肥施用包括施用量和施用时期。已有研究表明,不同品种因产量和生育期的差异,对氮肥用量的响应存在差异[2～5],但不同生育期的品种对氮肥施用时期的响应是否存在差异研究很少。近年来,在长江中游双季稻区,双季早稻品种间的生育期一般相差较小,而双季晚稻品种间的生育期存在较大差异,可达 20 d以上。因此,深入研究双季晚稻不同生育期品种对施氮量及施氮时期的响应,对指导双季晚稻科学合理的氮肥运筹具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于 2008年在江西省进贤县温圳镇杨溪村进行。供试土壤的基本理化性质为:有机质27.98 g/kg,全氮1.311 g/kg,碱解氮 152.26 mg/kg,有效磷 42.98 mg/kg,速效钾 98.21 mg/kg,pH 5.11。 供试品种:早熟品种(生育期 <110 d)金优 023(108 d)和紫优 218(107 d);中熟品种 (生育期 110～ 120 d)天优 998(118 d)和岳优 9113(114 d);迟熟品种(生育期>120 d)淦鑫 688(124 d)和先农 40号 (121 d)。

1.2 试验设计

试验设 2个施氮水平(0和 210 kg/hm2)和 2个施氮比例 [基蘖肥与穗肥比例为 6∶ 4和 7∶3,分别简称为 N(7∶3)和 N(6∶4)]。 采用裂区设计,以氮肥为主区,品种为裂区。各处理施钙镁磷肥600 kg/hm2,全部作基肥;施氯化钾300 kg/hm2,按分蘖肥∶穗肥=7∶ 3施用。基肥在移栽前1 d施用,分蘖肥在栽后7 d施用,穗肥在倒2叶露尖时施用。按生育期的长短于不同日期播种,同一天移栽,栽插规格 13.32 cm×26.64 cm,小区面积 10 m2,3次重复。小区间筑土埂并用塑料薄膜包裹,以防串水串肥,其它管理措施一致。

1.3 测定项目与方法

(1)干物质及植株N含量。在成熟期按平均数法取样 5蔸,分茎鞘、叶片和穗 3部于烘箱 105℃杀青 15 min,然后保持80℃至样品烘干。测定了干物质重的样品粉碎后用 Foss-2300全自动定氮仪测氮。

(2)有关指标计算方法。氮肥利用率(%)=100×[(施N区水稻地上部N素吸收量-无N区水稻地上部N素吸收量)/施纯 N量 ]。

(3)产量及产量构成。收获前 1 d每小区调查 20蔸的有效穗数,按平均数法每小区取5蔸进行考种。每小区实割200蔸进行实产测定。

1.4 数据统计方法

用 Excel和 DPS软件处理。

2 结果与分析

2.1 氮肥运筹对不同生育期水稻品种产量与产量构成的影响

从表1可以看出,供试6个晚稻品种的基础产量除金优023较低外,其他5个品种差异不显著。在施氮210 kg/hm2时 ,金优 023、紫优 218、天优 998、岳优 9113、淦鑫688和先农40的平均产量分别为7 433.48,8 491.9,7 671.71,7 742.57,7 780.03和7 407.54 kg/hm2,产量与生育期长短之间没有必然的联系。在施氮210 kg/hm2时,早熟品种金优 023和紫优 218在 N(7∶ 3)时的产量均高于 N(6∶4)时的产量,分别高 6.91%和7.87%,差异达显著水平;中熟品种岳优 9113和迟熟品种先农 40也是 N(7∶3)的产量高于 N(6∶ 4)处理,分别高12.14%和 4.57%;而中熟品种天优998则是N(6∶4)的产量高于 N(7∶3)3.86%;迟熟品种淦鑫 688在 N(7∶3)时的产量与 N(6∶4)差异很小,仅 0.65%。

表1 不同生育期水稻品种的产量及产量构成Table 1 Yield and its components of different rice varieties under nitrogen treatments

从产量构成因素看,在 N0时,有随着生育期增加有效穗数减少的趋势;在施氮 210 kg/hm2时,所有品种的有效穗数均极显著增加,除中熟品种岳优 9113有效穗数明显多于早熟品种外,其他 3个中迟熟品种均少于早熟品种;有效穗数与氮肥基蘖肥的比例没有规律性变化。除先农40施氮条件下每穗粒数较不施氮时有所减少外,其他品种施氮均能显著增加每穗粒数,其中金优023和淦鑫688在N(6∶4)时的每穗粒数多于N(7∶ 3),紫优 218、天优 998和先农 40在 N(7∶ 3)时的每穗粒数多于 N(6∶4),而岳优 9113在两种施氮处理间每穗粒数差异很小。与不施氮相比,除金优023和岳优 9113施氮条件下结实率不下降外,其他品种均有不同程度下降;天优 998、淦鑫 688和先农 40在 N(6∶4)时的结实率高于 N(7∶ 3)处理 ,金优 023在 N(7∶ 3)时的结实率高于 N(6∶4)处理,而紫优 218和岳优 9113的结实率在两个施氮比例处理间相差很小。千粒重只受品种影响,与施氮与否和施氮时期关系不大。

2.2 氮肥运筹对生物产量的影响

从表2可以看出,除早熟品种金优023的生物产量较低外,其他品种间相差较小,这与品种间的产量差异一致。在相同的施氮水平下,6个品种N(7∶3)时的生物产量均高于 N(6∶4)处理。

表2 不同生育期水稻品种的生物产量Table2 Biomass of different rice varieties

2.3 氮肥运筹对氮素吸收利用的影响

表3表明,在不施氮条件下,以紫优 218的总吸氮量最大,淦鑫688、天优998、先农40其次,金优023和岳优9113最少。在施氮条件下,除两个中熟品种天优998和岳优 9113在N(7∶3)时的吸氮量与 N(6∶4)处理相差较小外,其他品种N(7∶3)时的吸氮量均高于N(6∶4)处理,这与生物产量的差异基本一致;品种间的吸氮量与熟期之间没有明显关系。

在相同施氮水平下,氮肥利用率除岳优 9113N(6∶ 4)稍高于 N(7∶ 3)外,其他品种均为N(7∶3)时稍高于N(6∶4)处理 (表3)。施氮显著增加生产100 kg稻谷的需氮量,但在不同品种和两个氮肥运筹处理间无明显规律性(表 3)。

表3 不同生育期品种的氮素吸收利用率Table3 N-uptake and use efficiency of different rice varieties

3 小 结

近年来,将适量的氮肥施用后移已成为水稻高产栽培的重要措施[6]。但是,这些研究多为对单一品种的研究,不同熟期品种间是否存在差异目前很少有报道。本研究选择了 6个不同熟期的品种,根据目前双季晚稻生产中的施氮量,设计了基蘖肥∶穗肥为 7∶3和 6∶4两种施氮方法,研究了不同熟期品种对两种施氮方法的响应。结果表明,不同生育期水稻品种间的总吸氮量存在基因型差异。紫优218在不同的施氮条件下吸氮量均比较多,而金优023均比较少。但随生育期推迟的总吸氮量没有明显的差异,且不同氮肥运筹比例对不同熟期品种间的氮素吸收利用的影响与品种生育期长短之间没有明显的规律性。这与王秀芹等[4]认为吸氮量随生育期的延长而增加不一致。

早熟品种均表现为N(7∶3)时的产量高于N(6∶4)时的产量,而中、迟熟品种有的品种 N(7∶3)时的产量高于N(6∶4)时的产量,有的则是N(6∶4)时的产量高于N(7∶3)的产量。说明早熟品种穗肥比例以 30%左右为宜,而中、迟熟品种究竟是穗肥比例以30%左右还是以40%左右最佳应因品种不同而不同。本文仅仅是一个初步的研究,为什么中迟熟品种在穗肥施用比例上存在差异,还有待进一步探讨。

[1]张维理,田哲旭,张 宁,等.我国北方农用氮肥造成地下水硝酸盐污染的调查[J].植物营养学与肥料学报,1995,1(2):80-87.

[2]朴钟泽,韩龙植,高熙宗,等.水稻不同基因型氮素利用效率差异 [J].中国水稻科学,2003,17(3):233-238.

[3]董明辉,张洪程,戴其根,等.不同粳稻品种氮素吸收利用特点的研究 [J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2002,23(4):43-46,65.

[4]王秀芹,张洪程,黄银忠,等.施氮量对不同类型水稻品种吸氮特性及氮肥利用率的影响 [J].上海交通大学学报(农业科学版),2003,21(4):325-330.

[5]王丹英,徐春梅,袁 江,等.不同时期三系杂交稻主栽品种对氮肥用量的响应 [J].作物学报,2010,36(2):354-360.

[6]李木英,石庆华,王 涛,等.氮肥运筹对陆两优996吸氮、干物质生产和产量的影响[J].江西农业大学学报,2008,30(2):187-193.