氮肥运筹对超级稻铁粳7号产量形成及品质的影响

崔月峰 孙国才 卢铁钢 王俊茹 王桂艳 王健

摘要：以北方超级稻铁粳7号为试验材料，分析了氮肥运筹对水稻产量形成及品质的影响。结果表明，施纯氮255 kg/hm2、基蘖肥∶穗粒肥为8∶2的处理以显著增加有效穗数来获得高产，施纯氮165 kg/hm2、基蘖肥∶穗粒肥为6∶4的处理以提高结实率和千粒重来提高产量；适当降低施氮量、增加穗粒肥比例，有利于提高齐穗后的叶绿素含量，促进干物质积累，优化产量结构，稳产高产，节本增效；增加施氮量和前氮后移提高了蛋白质含量，但降低了直链淀粉含量和食味值。

关键词：氮肥运筹；超级稻；铁粳7号；产量；品质

中图分类号：S511.062 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）08-1760-04

氮素是影响水稻生长发育和产量最敏感的因素之一[1]。水稻氮肥施用量的不断增加和重施基蘖肥的传统施肥方式，不仅浪费了有限的资源，而且还增加了生产成本，污染了稻田和周边土壤环境[2，3]。合理施用氮肥是水稻高产和优质栽培的重要技术措施之一，施氮量和氮肥在不同生育阶段的分配比例对水稻产量和品质都有一定的影响[4-6]。因此，如何正确进行氮肥运筹，从而增加产量、改善品质，是一个值得深入研究的课题。试验选用北方粳型超级稻品种铁粳7号，通过水稻“前氮后移、精确定量”施肥技术，研究其合理适宜的施氮量和基蘖肥与穗粒肥运筹比例，以期为水稻高产和优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2010年在铁岭市农业科学院水稻试验田进行。田间土壤为棕壤土，地表0～20 cm土层含速效氮182.0 mg/kg，速效磷20.8 mg/kg，速效钾69.0 mg/kg，有机质23.14 g/kg，pH 5.4。供试品种为辽北地区目前主栽的超级稻铁粳7号，该品种由铁岭市农业科学院选育，主茎叶片为15片，具有株型紧凑、分蘖力较强、穗型直立的特性。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，3个氮肥施用量水平处理，即N1.纯氮165 kg/hm2，N2.纯氮210 kg/hm2（常规施氮量），N3.纯氮255 kg/hm2；3个氮肥基蘖肥（BTF）与穗粒肥（EGF）不同比例处理，即F1.8∶2，F2.7∶3，F3.6∶4。另外设一个不施氮肥的处理N0作为空白对照。所有处理均施用12%过磷酸钙875 kg/hm2和52%硫酸钾202 kg/hm2，过磷酸钙作基肥一次施用，硫酸钾基肥和穗肥各施50%。氮肥分基肥、分蘖肥（移栽后10 d）、穗肥（倒4叶）、粒肥（倒2叶）4次施用，基蘖肥中70%作基肥、30%作分蘖肥，穗粒肥中50%作穗肥、50%作粒肥，氮肥用46%的尿素作为基蘖肥，用23%的硫酸铵作为穗粒肥。育苗方式为塑料小棚旱育苗，4月22日播种，6月10日移栽，10月10日收获。插秧规格30.0 cm×13.3 cm，每穴3苗，3次重复，共计30个小区，小区面积20 m2，各小区单独做埂，单灌单排，除草、病虫害防治等栽培措施同一般生产大田。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 叶绿素含量 于齐穗期、齐穗后15 d和齐穗后30 d用SPAD-501型叶绿素测定仪测定顶3叶的叶绿素含量（SPAD）。

1.3.2 干物质积累 在齐穗期和成熟期每小区取6穴代表性植株，植株连根拔出，清洗，去根。把叶片、茎鞘、穗分开，放烘箱经105 ℃杀青30 min，然后80 ℃烘干至恒重称重。

1.3.3 产量 成熟期选具有代表性田块6 m2实割，晾干，人工脱粒后计算产量。

1.3.4 品质 参照中华人民共和国国家标准《优质稻谷》（GB/T 17891-1999）测定精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量等。

1.4 数据处理与分析

采用Excel、DPS软件进行数据处理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对铁粳7号叶绿素含量的影响

从表1可以看出，BTF∶EGF为8∶2时，齐穗期倒一叶SPAD以高氮水平最高，而倒二、三叶以低氮处理占有优势，到齐穗后15 d和30 d时，中、高氮处理有利于促进顶三叶SPAD的增加；BTF∶EGF为7∶3时，齐穗期、齐穗后15 d顶三叶、齐穗后30 d倒一、二叶SPAD均随施氮量的增加呈先增后降趋势，而齐穗后30 d倒三叶则随施氮量增加呈逐渐增加趋势；BTF∶EGF为6∶4时，齐穗期倒一叶SPAD以低氮处理占有优势，而倒二、三叶以中氮处理较高，到齐穗后15 d和30 d时，顶三叶SPAD均随施氮量的增加呈先增后降趋势。低氮处理下，前氮后移有利于齐穗期倒一叶SPAD的增加，而倒二、三叶有下降趋势，齐穗后15 d和30 d造成顶三叶SPAD总体升高；中氮处理下，前氮后移有利于齐穗期、齐穗后15 d和30 d顶三叶SPAD升高；高氮处理下，前氮后移使齐穗期倒二叶、倒三叶SPAD增加，齐穗后15 d和30 d时顶三叶SPAD则以BTF∶EGF为7∶3时达最高水平。

2.2 不同处理对铁粳7号干物质积累的影响

表2表明，在齐穗期，BTF∶EGF为8∶2时，随施氮量的增加，叶重增加，茎重、穗重和总干物重呈先增后减趋势；BTF∶EGF为7∶3时，叶重、茎重和总干物重随施氮量的增加而增加，穗重呈先增后降趋势；BTF∶EGF为6∶4时，随施氮量的增加，叶重、茎重和总干物重呈先增后降趋势，穗重降低。低氮处理下，前氮后移的叶重有降低趋势，促进茎重、穗重和总干物重的增加；中氮处理下，前氮后移有利于叶重的增加，而茎重、穗重和总干物重有降低趋势；高氮处理下，叶重、茎重和总干物重以BTF∶EGF为7∶3处理居高，前氮后移有利于穗重增加。在成熟期，BTF∶EGF为8∶2时，叶重、茎重、穗重和总干物重随施氮量的增加呈增加趋势；BTF∶EGF为7∶3时，叶、茎和总干物重随施氮量的增加而呈先增后降趋势；BTF∶EGF为6∶4时，叶重、茎重和总干物重随施氮量的增加而增加，穗重呈先增后降趋势；低氮处理下，前氮后移有利于叶重、茎重、穗重和总干物重的增加；中氮处理下，叶重、茎重以BTF∶EGF为7∶3处理居高，前氮后移促进穗重和总干物重的增加；高氮处理下，前氮后移不利于各器官的干物质积累。

2.3 不同处理铁粳7号的产量及其构成因素

由表3可知， BTF∶EGF为8∶2时，有效穗数和结实率随施氮量的增加而增加，每穗实粒数和千粒重呈下降趋势，产量和成穗率在高氮水平下最高；BTF∶EGF为7∶3时，有效穗数和产量以高氮水平下居高，每穗实粒数和结实率在中氮水平下最高，千粒重随施氮量的增加呈降低趋势。BTF∶EGF为6∶4时，随施氮量的增加，有效穗数呈增加趋势，每穗实粒数、千粒重和产量有下降趋势，成穗率在高氮水平下最高，而结实率在中氮水平下最高。低氮和中氮处理下，前氮后移使有效穗数、成穗率、结实率、千粒重和产量呈增加趋势，而每穗实粒数有下降的趋势；高氮处理下，前氮后移使有效穗数、每穗实粒数、结实率和产量有下降趋势，成穗率和千粒重有增加趋势。从产量高低来看，高氮、BTF∶EGF为8∶2处理产量最高为8 774.2 kg/hm2，以显著增加的有效穗数来获得高产，低氮、BTF∶EGF为6∶4处理产量次之为8 218.4 kg/hm2，以提高结实率和千粒重来提高产量，但差异未达到显著水平。

2.4 不同处理对铁粳7号品质的影响

不同处理下铁粳7号品质变化如表4所示。BTF与EGF同一比例下，随施氮量增加，精米率、蛋白质含量呈增加趋势，而直链淀粉含量和食味值呈降低趋势。低氮处理下，精米率以BTF∶EGF为7∶3为最高，达75.7%，前氮后移使蛋白质含量有增加趋势，而直链淀粉含量和食味值呈下降趋势；中氮处理下，前氮后移有利于精米率、蛋白质含量的提高，而直链淀粉含量和食味值呈下降趋势；高氮处理下，精米率和直链淀粉含量BTF∶EGF为7∶3最高，分别为76.9%、19.3%，前氮后移有利于蛋白质含量的提高，但降低了食味值。可见增加施氮量和前氮后移有利于蛋白质含量的提高，但对直链淀粉含量和食味值产生一定的不良影响。

3 小结与讨论

氮素是水稻生长过程中最重要的营养元素之一。在一定施氮范围内，水稻的产量随着供氮水平的提高而增加，但超过一定的施氮量后，产量反而受到抑制，严重影响了种植水稻的经济效益[7，8]。有学者进行基蘖氮肥与穗粒氮肥配比研究认为，两系杂交稻的穗粒氮肥占25%～45%可取得较高产量[9，10]，前氮后移既能满足水稻分蘖期对氮素的需要，又可以有效地控制无效分蘖，能够显著提高群体质量[11]。试验结果表明，从施肥比例上来看，基蘖肥∶穗粒肥为8∶2和7∶3时，高氮水平下产量较高，主要是由于提高了单位面积有效穗数，而在基蘖肥∶穗粒肥为6∶4时，低氮水平下产量占有优势，是由于每穗实粒数和千粒重有所增加，可见前氮后移的运筹方式更适用于低施氮量下采用；从施氮量来看，高氮水平下重施基蘖肥通过显著提高有效穗数来获得较高的产量，而中、低氮水平下，提高穗粒肥比例有利于有效穗数、结实率和千粒重的提高，从而使产量增加。有研究认为，适当减少基蘖氮肥施用量，增加水稻生长中后期供氮水平，显著增加了水稻生长中后期叶片的叶绿素含量和净光合速率，提高抽穗期的茎鞘干物重，促进茎鞘储存干物质向子粒的运转，从而提高了水稻产量[12，13]。试验结果也表明，适当降低施氮量，减少基蘖肥而增加穗粒肥，可以在稳定单位面积适宜有效穗数的基础上，提高齐穗后的叶绿素含量，有利于促进干物质积累，提高结实率和千粒重，从而提高产量。

稻米品质除受品种基因型控制外，还受气候、营养、水分等环境因素影响，在栽培措施中，氮肥是影响稻米品质的主要因素之一[14]。张俊国等[15]认为多数品种随施氮量的增加，稻米蛋白质含量、直链淀粉含量上升，且前者上升的幅度大于后者；金军等[16]研究认为，整精米率、粗蛋白质含量均随施氮量的增加而提高，直链淀粉含量对氮素反应不敏感。此次试验结果表明，在基蘖肥和穗粒肥同一比例下，随施氮量增加，精米率和蛋白质含量呈增加趋势，而直链淀粉含量和食味值呈降低趋势，这与滕斌等[17]研究结果一致；稻米品质在前氮后移模式下受施氮量高低的影响而表现不一致，低氮处理下，前氮后移使蛋白质含量有增加趋势，而直链淀粉含量和食味值呈下降趋势，精米率则表现为基蘖肥与穗粒肥比例为7∶3较高；中氮处理下，前氮后移有利于精米率、蛋白质含量的提高，而直链淀粉含量和食味值呈下降趋势；高氮处理下，前氮后移有利于蛋白质含量的提高，但降低了食味值，精米率和直链淀粉含量均以基蘖肥与穗粒肥比例为7∶3较高。江立庚等[18]和杨泽敏等[19]研究认为，氮肥用量增加和施肥时期后移可以提高稻米的蛋白质含量，提高整精米率，当氮肥用量过大或者氮肥追肥比例增大，不利于稻米品质的改善，尤其是降低食味品质。此次试验结果亦表明前氮后移能够增加精米率和蛋白质含量，而同时也对直链淀粉含量和食味值产生不良影响。

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