氮肥运筹对杂交稻甬优7850产量和氮素吸收的影响

颜贞龙，张勇，赵捷

(1.衢州市衢江区种子管理站，浙江 衢州 324022； 2.衢州市植物保护检疫站，浙江 衢州 324000； 3.杭州种业集团有限公司，浙江 杭州 310020)

氮是水稻必需的大量营养元素，与水稻的生长发育及产量紧密相关[1]。研究表明，在一定的施氮量范围内，水稻产量随施氮水平的提高而增加，氮素累积总量也随之增加[2]。当施氮量超过一定范围后，水稻易贪青晚熟、病虫害加重，水稻产量下降，影响稻米品质，降低水稻种植的经济效益[3]，氮肥过量施用还导致大气污染、水体污染等环境问题[4-6]。氮肥运筹不仅影响水稻植株的生长发育及产量，而且影响氮素的吸收和利用[7]。

杂交稻甬优7850是由甬粳78A和F7540杂交培育的感温籼型三系杂交稻品种，具有生育周期短、丰产性好、转色极佳、穗大粒多，米质优等特点[8-9]。该品种在浙江、江苏、江西等省份，尤其是浙江稻作区广泛种植[10]。本研究通过对不同氮运筹对杂交稻甬优7850产量和氮吸收影响的研究，以期筛选出适宜于衢州市衢江区杂交稻甬优7850高产栽培的氮肥施用模式。

1 材料与方法

1.1 供试地点与品种

试验于2017年在浙江省衢州市高家镇进行，前茬作物为小麦，土壤质地为粘土，耕层土壤pH 5.4，有机质含量18.1 g·kg-1，碱解氮含量73.83 g·kg-1，有效磷含量9.44 g·kg-1，速效钾含量183 g·kg-1。

供试水稻品种为籼粳杂交稻甬优7850，该品种全生育期为155 d。

1.2 处理设计

试验设5个处理：N0组不施用氮肥；N1、N2、N3组氮肥施用量分别为210、270、330 kg·hm-2，施用比例(基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥)为4∶2∶3∶1；NY组氮肥施用量为270 kg·hm-2，施用比例为3∶2∶3∶2。基肥在插秧前施入，施入后耙平，分蘖肥在水稻三叶一心时撒施，穗肥在水稻六叶一心时撒施，粒肥在倒三叶期施用。各处理组磷肥和钾肥施用量相同，分别为135 kg·hm-2和210 kg·hm-2。试验中，基肥和穗肥用复合肥N∶P2O5∶K2O为22∶9∶15，基肥中磷肥和钾肥不足部分分别用过磷酸钙和氯化钾补足，分蘖肥和穗肥用尿素，均为市售产品。试验采用单因素随机区组试验设计，小区面积为24 m2，重复3次。

试验田5月14日播种，6月9日移栽，种植密度为0.25 cm×0.21 cm，水稻分蘖盛期在6月30日，孕穗期在8月初至8月24日。大田除草采用50%二氯哇啉酸可湿性粉剂375 g·hm-2加水225 kg喷雾，6月14日喷药防纹枯病、卷叶螟和稻虱，7月14日治螟虫和稻虱，7月25日治螟虫、稻虱和稻曲病，其它栽培措施与当地农民习惯一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 茎蘖动态

每小区定点10穴，自移栽至抽穗，每5 d统计1次茎蘖数，记录茎蘖消长动态。

1.3.2 干物重

分别于分蘖期、孕穗期、收获期取各小区代表性植株3穴(与普查的有效茎蘖数平均数相等)，取地上部分，105 ℃下杀青30 min，80 ℃下烘干至恒重，测定干物质量。

1.3.3 植株全氮

分别于分蘖期、孕穗期和收获期取植株样品，采用凯氏定氮法测定不同时期水稻植株的含氮量，并计算植株全氮量。

1.3.4 生产性能指标

成熟期每小区调查20穴计算有效穗。按平均取样法每小区取3穴，考察每穗实粒数、秕谷数、实粒千粒重、结实率，按小区实收产量进行记产。

1.4 数据计算和统计分析

采用Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据处理和图表绘制，并采用LSD法进行数据间差异的显著性检验。

2 结果与分析

2.1 对水稻产量和构成因素的影响

表1结果表明，氮肥不同用量和运筹方式对水稻产量有显著的影响。N0组水稻产量为7.3 t·hm-2，显著低于N1和NY组。NY组水稻产量最高，为7.6 t·hm-2。N1、N2和N3组水稻产量随着氮肥施用量的增加显著下降，主要是由于N2和N3处理氮肥施用量过高，导致水稻贪青，影响了水稻生长后期的灌浆和成熟。N2和N3组每穗粒数显著高于N1组，但结实率和千粒重则显著降低。N2和N3组产量显著下降的另一个重要原因是由于前期氮素施用过量，水稻无效分蘖过多，影响了水稻群体的通风性和透光性，水稻生长后期产生了严重的纹枯病，影响了水稻生长，因此水稻株高明显低于N1组。与N2组相比，NY组在施氮量不变的情况下，将10%的氮肥后移，虽然降低了每穗粒数，但显著提高了水稻结实率和千粒重，水稻产量显著增加。

2.2 对水稻茎蘖动态和成穗率的影响

图1可见，分蘖后期，水稻最高苗数随着氮肥用量的增加呈增加趋势，其中N3组最高苗数显著高于N0和N1组。水稻有效穗随着氮肥用量增加而增加，其中N3组有效穗显著高于N1和N2组。水稻成穗率是表征水稻无效分蘖数量的重要指标，也是影响氮素利用率的主要因素。由图1可见，氮肥不同用量各处理间水稻成穗率没有显著差异，表明随着氮肥施用量的增加，水稻无效分蘖增加，有效穗也随之增加。结合表1的研究结果，表明N2和N3组氮肥施用量的增加主要影响水稻生长后期的结实率和千粒重，因此降低了水稻产量。

表1 氮肥运筹对水稻产量和构成因素的影响

注：同列数据后无相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

图1 氮肥运筹对水稻茎蘖动态和成穗率的影响

NY组由于氮肥后移，水稻最高苗数显著低于N2组，有效穗和N2组无显著差异，成穗率则显著增加，减少了无效分蘖死亡带来的养分损失，提高氮素利用率。同时，氮肥后移增加了水稻生长后期的氮素供应，提高了水稻的结实率和千粒重，是水稻增产的主要原因。

2.3 对水稻生育期干物质累积的影响

水稻关键生育期干物质累积量见图2。各处理在分蘖盛期干物质累积量差异不显著。孕穗期，N2组干物质积累量显著高于其它组，N0组干物质累积量较其他组显著下降。收获期，干物质累积量为N2>N1>N0，随施肥量增加而呈增加趋势，但N3组由于水稻生长后期纹枯病的影响，干物质累积量显著低于其他组。NY组在孕穗期和收获期干物质累积量都明显低于N2组，氮肥后移没有增加水稻干物质累积。

图2 水稻关键生育期干物质累积量

图3 氮肥运筹对水稻地上部氮含量的影响

2.4 对水稻植株氮的影响

氮肥运筹对水稻地上部分氮含量的影响见图3。各处理中，N0组分蘖盛期和孕穗期地上部氮含量显著低于其他组，收获期显著低于N1组。

水稻关键生育期氮素累积量见图4。各处理在分蘖盛期氮素累积量为38.75～60.11 kg·hm-2，差异不显著。孕穗期各处理中，N2组氮素积累量为231.86 kg·hm-2，显著高于其它处理， N0组氮素累积量则显著下降。各处理收获期氮素累积量为N2>N1>N0。N3组由于水稻生长后期干物质累积量下降，氮素累积量也随之下降，低于N1和N2组。NY组孕穗期氮素累积量和N2组间无显著差异，收获期氮素累积量低于N2组，主要是受到干物质累积量下降的影响。

图4 水稻关键生育期氮素累积量

3 小结与讨论

氮肥运筹对水稻的产量及其构成因子具有很大的影响。本研究中，在0～330 kg·hm-2的施氮范围内，基肥、分蘖肥、穗肥和粒肥的施用比例分别为4∶2∶3∶1时，水稻产量构成因子间有明显的差异，水稻产量和氮素吸收量随着氮肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势，与前人的研究结果一致[11-12]。处理N2和NY对比结果表明，在氮肥施用量不变的情况下(270 kg·hm-2)，适量的氮肥后移(基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥3∶2∶3∶2)，可在一定程度上提高水稻产量水平。分析原因，主要是氮肥后移减少了水稻前期的无效分蘖，提高了成穗率和每穗实粒数。试验结果表明，衢江区甬优7850生产中，氮肥的施用量以270 kg·hm-2为宜，适宜的氮肥运筹(基肥∶分蘖肥∶穗肥∶粒肥)为3∶2∶3∶2。