不同氮肥水平下水稻的生长态势

黎瑞君， 岳延滨， 孙长青， 聂克艳， 李莉婕， 赵泽英， 彭志良

(贵州省农业科技信息研究所， 贵州 贵阳550006)

不同氮肥水平下水稻的生长态势

黎瑞君， 岳延滨， 孙长青， 聂克艳*， 李莉婕， 赵泽英， 彭志良

(贵州省农业科技信息研究所， 贵州 贵阳550006)

为分析水稻地上部形态结构及生长发育指标对氮素的响应，以不同株型水稻品种为材料，研究不同氮素水平〔N0(0 kg/hm2)，N1(168.5 kg/hm2)，N2(337 kg/hm2)〕下各生育时期水稻叶片形态、节间长、叶片叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积指数(LAI)、株高、分蘖数及主茎叶片、叶鞘干重的变化规律。结果表明：叶片大小分蘖期同一叶位差异不大，成熟期较分蘖期和抽穗期差异明显；叶鞘长分蘖期倒1叶的差异明显，抽穗期和成熟期差异不大，但节间长差异较明显；叶绿素含量从倒1叶至倒6叶呈增加趋势；叶面积指数分蘖期和抽穗期以N1水平较大，成熟期以N2水平较大，不同品种间略有差异；随着施氮量的增加，分蘖期分蘖数呈减少趋势，抽穗期和成熟期呈增加趋势。

水稻；氮肥水平；生长态势

水稻(OryzasativaL.)是我国重要的粮食作物，其产量约占我国谷物产量的50%。氮素是水稻生产中最重要的营养元素[1-2]，氮肥的合理施用是水稻高产的关键[3-4]。合理的氮肥施用不仅可提高粮食产量、改善品质，而且减少氮肥的浪费及有效防止倒伏[5-9]。明确氮肥施用对水稻生长的影响，可为水稻的高产栽培提供理论依据，对保障我国粮食安全具有重要意义。目前，氮肥在水稻上的施用研究多集中在施用技术、施用量、氮肥利用率及其对水稻产量和质量方面的影响，而有关精准施肥的研究报道较少。因此，笔者等以不同株型的水稻品种为研究对象，进行了田间氮肥精准施肥处理，研究植株叶片大小、叶片叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数(leaf area index，LAI)、节间、株高、分蘖数及生物量的变化，以期为虚拟水稻生长系统的建立提供理论基础[10-11]。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2013年在贵州省农业科学院内进行，海拔1 140.6 m，北纬26°04′，东经106°07′。试验地为冬闲田，黄壤，土壤肥力中等、一致，0～30 cm耕层土壤有机质含量17.30 g/kg，碱解氮84.80 mg/kg，速效磷63.40 mg/kg，速效钾126.30 mg/kg。

1.2 试验设计

供试水稻品种为中优808(P1，松散型)、T优6135(P2，紧凑型)和中优5617(P3，中间型)。设3个氮素处理水平，分别施氮肥0 kg/hm2(N0)、168.5 kg/hm2(N1)和337 kg/hm2(N2)。施肥比例为基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥=5∶1∶2∶2，株行距16 cm×20 cm。为便于测试与观察，单苗移栽，小区面积2 m×4 m，重复3次，随机区组排列，共27个小区。各小区用隔板分隔，独立排灌，栽培措施同高产栽培。各小区均施用112.5 kg/hm2磷肥(P2O5)和225 kg/hm2钾肥(K2O)作基肥，一次全部施用。

1.3 测定项目及方法

分别在水稻生长的分蘖期、抽穗期和成熟期，每小区选取长势相近的水稻植株3株，详细记载其分蘖数，并分别测量叶长、叶宽、叶鞘长度、节间长度、叶片叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数(leaf area index，LAI)、株高和分蘖数，并分叶位测量主茎上叶片、叶鞘的干重。其中LAI测量工作在田间完成。

2 结果与分析

2.1 叶片大小的变化

分蘖始期不同处理间同一叶位的叶片大小差异不大(表1)，以倒1叶和倒4叶的差异稍明显，倒2叶最大。抽穗期倒1叶与倒2叶最大，且不同叶位之间以中优5617各处理之间的差异较明显。成熟期倒2叶与倒3叶最大，且不同处理间同一叶位的叶片大小较分蘖期和抽穗期的差异明显。抽穗期和成熟期的倒1叶至倒6叶，叶宽值呈降低的趋势。

2.2 叶鞘长及节间长的变化

分蘖始期不同处理间倒1叶的叶鞘长差异明显，其次是倒4叶，倒2叶和倒3叶的差异不大(表2)。抽穗期和成熟期，不同处理间同一叶位的叶鞘长差异不大，以倒1叶的差异稍明显。抽穗期和成熟期，不同处理间同一叶位的节间长差异较明显，尤其是成熟期的倒1叶。

2.3 SPAD的变化

叶绿素含量的高低直接影响植物的光合速率，从而影响水稻最终产量[12]。因此，水稻功能叶叶绿素含量水平可作为衡量水稻叶片功能强弱的可靠指标[13-14]。由表3可知，不同品种、不同叶位间SPAD值含量不同，此点与前人研究结果一致[13,15]。除了倒1叶随着生育进程的推进而呈现增加趋势之外，其余叶片基本以抽穗期的SPAD值最大。由于下位叶是上位叶的氮源，新生叶片当中的N源大多数来自原有叶片[16]，因此不同生育期、不同处理从倒1叶至倒6叶，SPAD值基本呈增加趋势。

2.4 叶面积指数(LAI)、株高和分蘖数的变化

叶面积是影响植物进行光合作用的重要因素，光合速率高则能够增加光合产物的积累，从而提高水稻的产量[17-18]。由表4可知，中优808在分蘖始期和抽穗期以N1水平的LAI最大，成熟期却以N2水平的最大。而T优6135不同生育期的LAI均以N1水平最大。中优5617的LAI表现为在分蘖始期随着施氮量的增加而增加，在抽穗期和成熟期随着施氮量的增加而降低。中优808不同生育期的株高，随着施氮量的增加呈先增加后降低趋势。T优6135在分蘖始期和抽穗期随着施氮量的增加呈先降低后增加趋势，成熟期却呈现增加趋势。施氮量对水稻的分蘖生长具有显著影响。

表2 不同氮素水平水稻的叶鞘长及节间长

表3 不同氮素水平水稻叶片的叶绿素含量

表4 不同氮素水平水稻的叶面积指数、株高和分蘖数

表5 不同氮素水平下的水稻叶片及叶鞘干重

2.5 干重的变化

由表5可知，不同施氮量对水稻叶片及叶鞘干重的影响不显著，但是不同处理间同一叶位的叶片及叶鞘干重差异较明显。综合来看，不同生育期，叶片的干重以倒2叶最大，叶鞘的干重则以倒3叶最大，且成熟期倒2叶的叶鞘干重也较大。

3 结论与讨论

水稻是我国重要的粮食作物，氮素对水稻生产的影响仅次于水，氮肥投入对提高水稻产量和稳定粮食生产起重要作用，是构成水稻生产成本投入的主要部分。虽然在水稻营养生长阶段，通过施用适量氮肥可以促进生长和分蘖。适量氮素也会在抽穗前增加叶片和叶鞘中干物质的积累[19]。但是，对于不同类型的水稻品种，不同的施氮水平对其影响各不相同，任何品种都存在一个各自的最适施氮量[20]。试验结果表明，松散型的中优808其适宜施氮量为168.5 kg/hm2，紧凑型的T优6135以及中间型的中优5617其适宜施氮量为337 kg/hm2。在此基础上，结合科学合理的密度栽植，即可形成群体数量合理、植株素质较高、产量构成因子综合性状最佳的优质、高效、高产态势，为基于模型的数字化水稻生产管理决策支持系统的构建奠定基础。

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(责任编辑： 聂克艳)

Growth Situation of Rice under Different Nitrogen Level

LI Ruijun, YUE Yanbin, SUN Changqing, NIE Keyan*, LI Lijie, ZHAO Zeying, PENG Zhiliang

(GuizhouInstituteofAgriculturalScienceandTechnologyInformation,Guizhou，Guiyang550006,China)

The leaf morphology, internode length, SPAD and LAI, height, tiller number, leaves on main stem and dry sheath weight of different rice varieties with different plant types were analyzed under three nitrogen levels of N0(0 kg/hm2)，N1(168.5 kg/hm2) and N2(337 kg/hm2)to verify the response of over-ground parts’ morphological structure and growing development indexes to nitrogen in rice. Results: There is no obvious difference in leaf size on the same leaf position at tillering stage among different nitrogen treatments but an obvious difference at maturity stage among different nitrogen treatments. There is an obvious difference in sheath length of the first leaf from the bottom at tillering stage, no obvious difference at heading and maturity stage but an obvious difference in internode length of the first leaf from the bottom at heading and maturity stage. SPAD presents a rising trend from the first leaf from the bottom to the sixth leaf from the bottom. LAI of N1treatment is higher at tillering and heading stage but LAI of N2treatment is higher at maturity stage and there is a slight difference between two varieties. The tiller number at tillering stage shows a declining trend with increase of nitrogen level but the tiller number at heading and maturity stage presents a rising trend with increase of nitrogen level.

rice; nitrogen level; growth situation

2016-01-13； 2016-04-23修回

贵州省农业科学院基金项目“基于器官生物量分配的水稻地上部植株形态结构模拟”[黔农科合(基金)2011004]；贵州省创新能力建设专项项目“贵州数字农业技术研究创新能力建设”[黔科合院所创能(2011)4001]；贵州省农业科学院研究生科研创新项目“水稻适宜性精准评价研究”[黔农科合(创新基金)2011013]

黎瑞君(1985-)，女，研究实习员,硕士,从事农业信息技术研究。E-mail：635905436@qq.com

*通讯作者：聂克艳(1973-)，女，副研究员，从事农业信息技术研究及期刊编辑工作。E-mail：zeyingzhao@126.com

1001-3601(2016)05-0203-0063-05

S511.4

A