施氮量对江汉平原直播粳稻生长和产量的影响

孙志贵，许炜，陈庆华 温鑫，卢碧林

长江大学农学院，主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心(长江大学)，湖北 荆州 434025

南方稻区水稻种植面积大，在南方稻区推行“籼改粳”，是增加全国粳稻种植面积和总产量的有效途径。目前湖北省粳稻面积恢复到33.33万公顷以上，成为该区域水稻生产的重要种植方式之一。随着社会经济的发展，受劳动力和生产成本的影响，直播稻发展迅速，成为水稻生产的主要方式之一。直播稻具有降低水稻种植成本的优势，但受自身生育特点和栽培措施的影响，目前生产上存在温光资源利用少、个体生长量小而群体易偏大、根系分布浅且易倒伏而导致产量不稳的特点[1～4]。施用氮肥作为重要的栽培措施，因水稻的品种、栽培环境、栽培措施、管理方法等不同而有很大的差异，前人已有大量关于施氮量对移栽稻产量影响的研究。研究认为在一定范围内增加施氮量可以明显增加单位面积穗数和每穗粒数，进而增加产量，但是当氮肥用量达到一定水平时，再增加氮肥，产量提高并不显著，甚至造成减产[5～7]。

江汉平原是传统的中籼稻种植区域，有关粳稻直播种植条件下的分蘖发生规律和产量形成对氮肥施用量的响应研究较少。探明该区域粳稻生长和需肥特点，明确直播粳稻高产与氮肥高效利用的适宜施氮量，将有利于该区域粳稻的高效生产。

1 材料与方法

试验于2017年在长江大学科技示范园进行。试验地前茬作物为小麦，耕作层有机质含量为20.4g/kg，有效氮含量106.2mg/kg，速效磷含量34.5mg/kg。试验材料为甬优1540、甬优4149、甬优4949，由湖北佳禾种业有限公司提供。

试验地小麦收获后旋耕机浅旋耕2次后平地，种子采用咪鲜胺浸种，6月1日人工撒播，播种量为60kg/hm2。播后在4叶一心时采用快杀稗化学除草。

试验采用裂区设计，氮肥为主处理，设置165、210、255kg/hm2共3个处理(分别记为N165、N210、N255水平)；品种为副处理，3个品种。小区面积20m2，随机区组排列，重复3次。各主区间起20cm高、30cm宽的埂隔离，埂上覆膜，膜埋入深度50cm，四周挖浅水沟，单独排灌。肥料按底肥∶分蘖肥∶穗肥为6∶2∶2的比例施肥。各处理基肥部分均于插秧前一天施入，施入后立即用铁齿耙耖入5cm深的土层内。田间按常规栽培管理，及时控制和防治病虫害。4叶期后定点观测水稻分蘖动态，成熟后分别收获并计产，取重复小区相同方位的第三纵行第三穴起连续调查5穴作为考种。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对直播粳稻生育期的影响

施氮量对直播粳稻生育期的影响结果见表1。由表1可知，N255水平下3个品种分蘖发生期比N165、N210水平下延迟1～2d，而随着生育进程的推进，把拔节期和齐穗期的推后时间有一定程度的增加，为4～8d；各品种成熟期时间在N255水平下，相比N165、N210水平分别推迟3～4、1～2d。从生育期来看，各品种在N255水平下，生育期明显长于N165和N210水平，其中最长的达到129d，相比推后了4d。从品种来看，甬优1540生育期最长，其次是甬优4949和甬优4149，但两者差距不大，为1～2d。由此可知，3个品种在播期一致情况下，随着施氮水平的的提高，主要生育时期和生育期均有不同程度的推后，不同施氮水平的生育期的影响程度也受到品种特性的影响。

表1 施氮量对直播粳稻生育期的影响

2.2 不同施氮量对直播粳稻分蘖动态的影响

在不同施氮量下直播粳稻的分蘖动态变化情况如图1所示。由3个品种在N165、N210和N255水平下的分蘖动态可知，6月13日到7月8日，3个品种在3个施氮水平下，分蘖发生的趋势基本一致。但从总体的分蘖发生速率看，3个品种在N210水平下速率最大，其次为N165水平，两者均大于N255水平；在茎蘖发生到达高峰之前，茎蘖高峰出现的时间因施氮量不同出现明显差异。总体呈现随着施氮量的增加，直播粳稻茎蘖高峰出现不同程度后移现象，但品种间存在差异：N210和N255水平下，甬优1540的茎蘖在出现在7月4日至7月8日前后，而N255水平下出现在7月16日前后；甬优4149在N165水平下，茎蘖高峰出现在7月8日前后，N255与N210水平下的高峰苗推迟4d，出现在7月12日前后；甬优4949在N210和N165水平下，高峰苗出现在7月8日前后，而N255水平下的高峰苗推后至7月16日。在茎蘖高峰出现后，3个品种的茎蘖数在3个施氮水平下均出现明显减少。此外，3个品种在N255和N210水平下的茎蘖高峰苗明显高于N165水平下的茎蘖高峰苗，而在茎蘖高峰后，3个施氮水平下的茎蘖数不同程度地减少。总体来看，N255和N210水平下的茎蘖数减少速率略高于N165。

(a) 甬优1540

(b) 甬优4149

(c) 甬优4949图1 不同施氮水平下直播粳稻的分蘖动态

2.3 不同施氮量对直播粳稻产量的影响

品种特性和施氮量对直播粳稻产量存在明显影响。图2为不同施氮量下直播粳稻的产量表现。除了N210水平下的甬优4149相比N165水平出现产量降低外，其余品种产量表现的趋势一致，即随着施氮量的增加，直播粳稻的产量总体上呈现增产的趋势，产量差异达极显著水平。

小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)。图3、图4同。图2 不同施氮水平下不同直播粳稻品种产量

图3 不同施氮水平下直播粳稻品种平均产量

图4 不同粳稻品种的产量差异

由图3可知，随着施氮水平的提高，各施氮水平下3品种的产量也随之增加，其中N210和N165水平下的产量差异不显著，而N225水平下3个品种的产量显著高于前2个施氮水平下的产量，并且差异达到极显著水平。

从图4可以看出，3个品种在不同施氮量下的产量表现存在一定差异，总体表现为在不同施氮量下，甬优1540和甬优4149间产量差异不显著，而甬优4949的产量显著高于甬优1540和甬优4149，并且产量差异达极显著水平。

3 结论与讨论

1)不同施氮量对直播粳稻的生育期产生影响。在高施氮量下，生育期延长，不同品种的影响程度与品种特性有关。

2)在不同施氮量下，直播粳稻的分蘖动态存在明显差异。高氮水平下，直播粳稻分蘖发生起步早，高峰苗出现时间早，但成穗率较低；低氮水平下，直播粳稻分蘖发生起步较慢，高峰苗出现时间延迟，但成穗率相对较高。

3)不同施氮量对直播粳稻产量产生影响。研究认为施氮量与产量具有抛物线关系，适量施用氮肥能明显优化群体结构，改善穗部性状，进而实现增穗、增粒、增重和高产[8～11]。周炜等[12]认为直播稻在适宜的施氮量下，单位颖花量、单株成穗率和每穗粒数直接影响了群体质量和产量表现。本研究表明，随着施氮量的增加，直播粳稻的产量总体上呈现增产的趋势，产量差异达极显著水平。该区域粳稻直播合适的施氮量以225kg/hm2的效果最好。相比该区域籼稻生产的195kg/hm2[13]，粳稻对氮肥的需求增加20%～30%。