3个烟后晚稻品种产量性状与养分利用及对氮肥的响应

李艳芳，袁珍贵，易镇邪，易 江，李海林，屠乃美，郭莉莉

(湖南农业大学农学院，长沙410128)

烟稻复种是我国南方烟区一种重要的种植制度，其兼顾粮食作物与经济作物，具有水旱轮作的诸多优势，能较好地实现社会效益与经济效益、国家利益与农民利益的统一。

在烟稻复种体系的栽培技术研究上，仍存在两个问题:一是烟草与水稻研究不成体系，施肥与养分利用研究多在独立条件下进行，对烟稻复种体系的研究很少。造成此种现象的原因，是烟草与水稻生产上的割裂，烟草生产部门往往不关心水稻生产，而农民也较为重视烟草生产，为了追求高产，重施氮肥，使得大多数烟区存在肥料利用率低和土壤养分水平高、养分不均衡、空间分布差异较大等问题［1，2］。二是烟后水稻研究较为薄弱，农民凭借经验栽培烟后水稻，栽培措施随意。

研究表明，在不同土壤条件和施肥水平下，水稻对肥料吸收利用特点不同，产量差异大［3，4］。以烟区特定生态环境为背景，研究烟后晚稻的产量形成和养分利用特性及其品种间差异很有必要。傅树斌等［5］、翁建凤［6］分别研究了谷优 596 在杭州地区、湘优66在武夷山市作烟后晚稻的种植表现与高产栽培技术;易镇邪等［7］从生育期及产量形成角度对长沙地区烟后晚稻适宜品种开展了研究，但对不同品种的养分利用研究没有涉及。笔者针对长沙宁乡烟区烟后晚稻开展试验，比较了3个晚稻品种的产量性状、养分积累与利用效率对氮肥的响应差异，旨在为宁乡烟区烟后晚稻高产高效品种的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

供试品种为湖南省审定的湘丰优103(V1)、深优9586(V2)和江西省审定的五丰优T025(V3)，均为三系杂交中熟晚稻品种。试验于2011年在宁乡县喻家坳乡三民－玉山烟叶种植示范区进行。试验田位于北纬 28°10.887'、东经 112°17.768'。烟后晚稻施氮量为90 kg/hm2(N1)，按基肥、分蘖肥、穗肥为5∶3∶2分次施入。为计算氮肥利用效率，各品种均设置了不施氮处理(N0)。试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积15 m2。7月29日移栽，插秧规格20 cm×20 cm，每穴插2粒谷苗。各处理施磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)60 kg/hm2，作基肥一次性施入。其他管理措施同一般大田。

1.2 测定项目与方法

成熟期每小区调查连续100穴水稻的有效穗数，以平均数作为单穴有效穗数，每小区按平均有效穗数取样5穴，室内考察株高、穗长、每穗粒数、结实率和千粒重(含水率14%)。每小区去除边行，收割100穴以考察实际产量(含水率14%)。

于水稻各生育时期(孕穗期、齐穗期、灌浆期、成熟期)每小区取样3穴，剪除根系，分茎、叶、穗装袋，于105℃下杀青30 min后，80℃烘干至恒重，粉碎后过60目筛，用流动注射分析仪测定全氮含量，钼锑抗显色法测定全磷含量，火焰分光光度计测定全钾含量。以植株各部位的干物质质量乘以各部位的氮、磷、钾含量，计算出各部位的氮、磷、钾累积量。

1.3 数据处理

试验数据用Excel 2003和DPS进行处理。用以下公式计算(AEN)、(REN)和(NHI)。

氮肥农学利用率AEN(kg/kg)=(施氮区产量－不施氮区产量)/施氮量。

氮肥吸收利用率REN=(施氮区水稻氮吸收量－不施氮区水稻氮吸收量)/施氮量×100%。

氮收获指数NHI=(穗部氮素积累量/整株氮素积累总量)×100%。

2 结果与分析

2.1 品种间产量对氮肥的响应

由表1可知，不施氮条件下，五丰优T025实际产量最高，湘丰优103最低，且湘丰优103产量显著低于另2个品种。施氮后，3个品种产量均有所提高，湘丰优103和五丰优T025增产显著，增产幅度分别为17.9%和9.3%，但深优9586增产不显著，增幅仅为3.4%。仅从产量角度来看，湘丰优103对氮肥最敏感，其次为五丰优T025，深优9586最不敏感。

2.2 品种间产量构成因素及对氮肥的响应

不施氮条件下，深优9586有效穗数最高，五丰优T025次之，湘丰优103最少;施氮后，则湘丰优103有效穗数最高，五丰优T025最少。与不施氮处理相比，深优9586略有增加，五丰优T025略有减少，而湘丰优103显著增加，增幅达到15.9%。仅从有效穗数角度来看，湘丰优103对氮肥响应最敏感。

不施氮条件下，3个品种每穗实粒数均在100粒左右，施氮后，3个品种穗粒数均有所提高，五丰优T025每穗实粒数增加17.8粒，增幅达到20.2%。仅从每穗实粒数角度来看，五丰优T025对氮肥响应最敏感。

施氮和不施氮条件下，湘丰优103千粒重最大，深优9586最小，品种间差异显著;在施氮条件下，3品种千粒重均较不施氮时有所下降，五丰优T025降幅最大，但均不显著。湘丰优103收获指数最大，五丰优T025最小;收获指数在施氮条件下都有所下降，但不显著。

表1 3个晚稻品种产量及产量构成

综上所述，3个晚稻品种产量性状对氮肥的响应有明显差异，湘丰优103对氮肥最敏感，五丰优T025也较为敏感，深优9586最不敏感。从烟后晚稻品种选择来看，不施氮条件下，选择五丰优T025与深优9586较为适宜，而施氮(90 kg/hm2)条件下，宜选五丰优T025和湘丰优103。

2.3 品种间氮含量

各处理氮含量动态变化如图1。随着生育进程的推进，各处理氮含量均表现逐渐降低的趋势，但处理间有明显差异。一是品种间差异:无论施氮还是不施氮，湘丰优103氮含量最高，五丰优T025氮含量最低，但品种间差异随生育进程推进而减小。二是施氮处理与不施氮处理间的差异:施氮处理的氮含量显著高于不施氮处理，施氮处理在孕穗期、齐穗期、灌浆期、收获期分别较不施氮处理提高了15.4% ～28.3%、32.5% ～41.1%、12.2% ～31.6%和11.2% ～23.1%;施氮处理与不施氮处理在各生育阶段的下降速率不同，从孕穗期到齐穗期施氮处理下降速率小于不施氮处理，而从齐穗到灌浆期施氮处理下降速率较大，在灌浆后期各处理下降速率差异不大。

图1 3个晚稻品种不同生育期的植株氮含量

2.4 品种间氮素积累与分配

由表2可知，不施氮条件下，五丰优T025全株氮素累积量最高，湘丰优103最低，其中五丰优T025全株氮素累积量显著高于湘丰优103;在施氮90 kg/hm2条件下，五丰优T025全株氮素累积量最高，深优9586最低，深优9586全株氮素累积量显著低于另2品种。3个品种的全株氮素积累量均因施氮而显著增加，但是增幅差异极大，增幅最大的是湘丰优103(39.1%)，最小的是深优9586(12.3%)。可见，从全株氮素累积量对氮肥的响应来看，湘丰优103最敏感，深优9586最不敏感。

品种间氮收获指数(NHI)具有一定差异，其中湘丰优103氮收获指数显著高于另2个品种;施氮使3品种的NHI略有提高，但不显著(表2)。施氮使叶、茎和籽粒的氮素累积量都有所增加，籽粒的增幅较大，叶和茎的增幅较小(表2，图2)。可见，从提高氮素回收率角度来看，湘丰优103略好。

表2 3个晚稻品种的氮累积量和氮收获指数

图2 3个晚稻品种收获期植株各部位的氮累积量

2.5 品种间氮素利用率

从表3可见，3个品种在氮素利用上有显著差异，湘丰优103的氮农学利用率与氮肥吸收利用率最高，深优9586最低。从提高烟后晚稻氮素利用效率与利用率的角度来看，选择湘丰优103最理想，其次是五丰优T025。

表3 3个晚稻品种的氮素累积量与氮素利用效率

2.6 品种间磷和钾含量

如图3所示，随着水稻生育进程的推进，各处理植株磷含量呈现逐渐下降趋势，但下降主要表现在齐穗以后。施氮处理的磷含量比不施氮处理的高，在孕穗期、齐穗期、灌浆期、收获期分别增加了4.7% ～14.3%、6.7% ～13.2%、2.2% ～5.9%、4.0%～5.1%，说明施氮促进了水稻植株磷含量的增加。施氮与不施氮条件下，湘丰优103磷含量最高，五丰优T025最低，但品种间差异随生育进程推进而减小。

图3 3个晚稻品种不同生育期植株磷含量

由图4可知，氮肥的施用可使水稻钾含量略有提高，湘丰优103提高幅度略大。品种间钾含量具有一定差异，湘丰优103钾含量最高，五丰优T025最低，但品种间钾含量差异随生育进程推进有减小趋势。

图4 3个晚稻品种不同生育期植株钾含量

2.7 品种间磷、钾累积量与分配

不施氮条件下，湘丰优103磷累积量最低，五丰优T025最高，施氮条件下，则深优9586磷累积量最低，湘丰优103最高;施氮使各品种磷累积量提高，提高幅度最大的是湘丰优103，深优9586提高幅度最小(图5)。可见，施氮对水稻磷素吸收与累积有促进作用，3个品种中，反应最敏感的是湘丰优103，其次是五丰优T025。

图5 3个晚稻品种植株不同部位磷累积量

施氮对水稻钾累积量有影响，湘丰优103钾累积量显著增加(主要体现在茎秆钾累积量的提高上)，五丰优T025略有提高，而深优9586略有降低(图6)。钾在收获期水稻植株内的分配不同于氮和磷，其主要分配在水稻茎秆中，在茎秆的积累量占全株积累量的比率达77.6%～82.7%。

图6 3个晚稻品种不同处理植株各部位的钾累积量

3 小结与讨论

氮肥影响水稻的生物量和有效穗数、每穗粒数、结实率、收获指数等产量构成，从而影响水稻产量［8，9］。本研究中，施氮使湘丰优 103 和五丰优T025显著增产，但2品种增产途径不一样:湘丰优103有效穗显著增加，而五丰优T025则是每穗实粒数显著增加。深优9586有效穗、每穗实粒数增幅都较小，且千粒重略有降低，因而增产幅度不大。深优9586是宁乡烟区种植较多的水稻品种，施氮后增产效果并不显著，可能是品种耐肥性较差，其对氮肥的需求低于90 kg/hm2，或是移栽期偏晚，后期光温条件不足，以致未能发挥氮肥效应，这些都有待进一步研究。

水稻对氮、磷、钾养分的吸收受品种、施肥、土壤条件和气候等因素综合影响。大量研究表明，施肥可以通过调整N、P、K在水稻体内的吸收和分配来影响产量的形成［10～12］。本研究结果表明，随着水稻生育进程的推进，水稻植株氮、磷、钾含量均呈下降趋势;施氮处理增加了植株的氮、磷、钾含量，对氮含量影响最大，对钾含量影响最小。

我国南方烟区存在过量施氮的现象，因此烟稻复种体系的氮肥利用问题备受关注，合理选择烟后晚稻品种是提高烟田周年氮肥利用率的途径之一。本研究发现，3个水稻品种在氮素利用上有显著差异，湘丰优103的氮农学利用率与氮肥吸收利用率最高，深优9586最低;3个水稻品种对氮肥的响应不一致，以湘丰优103反应最敏感，其次是五丰优T025。

综合考虑产量和养分吸收利用情况，在宁乡烟区种植湘丰优103，可在确保水稻较高产量的同时，减少养分损失，提高肥料利用率。

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