不同施氮水平對北方水稻氮素吸收利用的影響

摘 要：以超級稻鐵粳7號為試材，試驗研究了不同氮素水平對水稻氮素吸收利用的影響。結(jié)果表明：在齊穗期，隨施氮量的增加，葉、莖吸氮量和植株總吸氮量呈增加趨勢，穗吸氮量以中氮水平處理占有優(yōu)勢；在成熟期，葉、莖、穗吸氮量和植株總吸氮量均隨施氮量的增加而增加。氮素收獲指數(shù)、氮素生理利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率隨施氮量的增加呈遞減趨勢，而氮素回收率呈遞增趨勢，說明低氮處理雖降低了植株氮素積累量，但更加有效地轉(zhuǎn)化為籽粒產(chǎn)量生產(chǎn)優(yōu)勢，提高了氮肥的增產(chǎn)能力。

關(guān)鍵詞：氮肥；水稻；吸氮量；氮素利用率

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）20-40-02

水稻是我國重要的糧食作物，氮素營養(yǎng)狀況與水稻產(chǎn)量形成關(guān)系密切[1-2]，確定合理的施氮量是實現(xiàn)水稻多目標協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水稻生產(chǎn)的氮肥吸收利用率一般為35%左右，精細栽培管理條件下能夠達到40%[3-4]。氮肥大量施用，不僅給生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的危害，而且使氮肥的利用率降低，造成資源浪費及經(jīng)濟效益下降。本試驗以鐵粳7號為材料，研究不同施氮水平對其氮素吸收利用的影響，旨在為種植水稻合理施用氮肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗設(shè)在鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)水稻試驗田。田間土壤為棕壤土，耕層0～20cm土層營養(yǎng)指標含量見表1。供試品種為鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的超級稻鐵粳7號，直立穗型，主莖15片葉，生育期153～155d。

1.2 試驗設(shè)計 試驗設(shè)4個處理，分別為：（1）不施氮肥；（2）施純氮157kg/hm2（低氮）；（3）施純氮207kg/hm2（中氮）；（4）施純氮257kg/hm2（高氮）。所有處理均施用相同數(shù)量的磷肥（P2O5：103.5kg/hm2）和鉀肥（K2O：78kg/hm2）。磷肥作基肥一次施用，鉀肥作基肥和穗肥各施50%，氮素作基肥、分蘗肥和穗肥施用，分別占純氮量的60%、30%和10%。4次重復(fù)，小區(qū)面積39m2，隨機區(qū)組排列，共16個小區(qū)。采用塑料小棚旱育苗，4月11日播種，5月25日插秧，9月30日收獲，插秧規(guī)格30cm×13.3cm，每穴3苗，各小區(qū)單獨打埂，單灌單排，除草、病蟲害防治等栽培措施同一般生產(chǎn)田。

1.3 調(diào)查方法 每個小區(qū)于齊穗期和成熟期取代表性植株5叢，清洗，去根。把葉片、莖鞘、穗分開，放烘箱經(jīng)105℃殺青30min，然后80℃烘干至恒重稱取干物質(zhì)重，之后分別粉碎過篩后采用凱氏定氮法測定氮素含量。

1.4 有關(guān)參數(shù)計算方法 植株吸氮量=植株干物質(zhì)重×植株含氮量；氮素收獲指數(shù)=籽粒吸氮量/植株總吸氮量；氮素回收率（%）=（施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量）/施氮量×100；氮素生理利用率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)植株總吸氮量-空白區(qū)植株總吸氮量）；氮肥農(nóng)學(xué)利用率=（施氮區(qū)產(chǎn)量-空白區(qū)產(chǎn)量）/施氮量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析 采用EXCEL、DPS軟件進行數(shù)據(jù)處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮水平對鐵粳7號吸氮量的影響 從表2可以看出，在齊穗期，施氮可以顯著提高植株各器官的吸氮量，隨施氮量的增加，葉、莖吸氮量和總吸氮量呈增加趨勢，穗吸氮量以施純氮207kg/hm2處理占有優(yōu)勢；與施純氮157kg/hm2處理相比，施純氮207kg/hm2和257kg/hm2處理極顯著增加了葉、莖吸氮量和總吸氮量，而穗吸氮量差異不顯著，且施純氮207kg/hm2和257kg/hm2處理下葉、莖、穗吸氮量和總吸氮量差異均未達到顯著水平。在成熟期，隨施氮量的增加，葉、莖、穗吸氮量和總吸氮量呈增加趨勢，但施純氮157kg/hm2和207kg/hm2水平下植株各器官吸氮量和總吸氮量差異均未達到顯著水平；施純氮257kg/hm2處理下的葉、莖吸氮量極顯著或顯著高于低氮和中氮水平，而穗吸氮量差異不顯著，總吸氮量顯著高于施純氮157kg/hm2處理，與施純氮207kg/hm2差異未達到顯著水平。說明高氮處理在鐵粳7號的生育后期顯著提高了植株吸氮量，且在成熟期仍占有優(yōu)勢。

2.2 不同施氮水平對鐵粳7號氮素利用率的影響 由表3表明，在施純氮157～257kg/hm2范圍內(nèi)，氮素收獲指數(shù)表現(xiàn)為隨施氮量的增加而呈遞減趨勢，低氮比中氮處理提高4.3%，但差異不顯著，比高氮處理提高12.5%，差異達極顯著水平；從氮素回收率來看，隨施氮量的增加而增加，但3個施氮水平間差異并未達到顯著水平；氮素生理利用率表現(xiàn)為氮素量化劣勢，隨施氮量增加而降低，低氮與中氮、高氮處理差異達顯著水平；氮肥農(nóng)學(xué)利用率在低氮量處理下表現(xiàn)出優(yōu)勢，低氮比中氮、高氮處理分別提高21.2%、36.2%，且差異達顯著水平，而中氮與高氮處理下除氮素收獲指數(shù)達顯著差異外，其它氮素利用率指標均未達到顯著水平。說明低氮條件下有利于氮肥利用率的提高，而中氮和高氮條件下雖然具有較高的氮素回收率，但沒能有效轉(zhuǎn)化為籽粒產(chǎn)量生產(chǎn)優(yōu)勢，導(dǎo)致鐵粳7號對氮素的奢侈吸收，造成氮素的潛在浪費，生產(chǎn)效益下降。

3 結(jié)論與討論

水稻氮素吸收和利用與氮肥運籌關(guān)系密切，合理施用氮肥能提高水稻氮素吸收利用率。江立庚等[5]研究表明，隨施氮量增加，水稻氮素積累總量增加，而氮素的生產(chǎn)效率和收獲指數(shù)下降；李向輝等[6]研究指出，氮肥利用率和氮素農(nóng)學(xué)效應(yīng)均隨氮肥施用量的提高而降低；張耀鴻等[7]研究認為在氮素水平（如150kg/hm2）較低的種植條件下，可以顯著提高水稻的氮素利用率。本試驗結(jié)果表明，在齊穗期，葉、莖吸氮量和總吸氮量隨施氮量的增加呈顯著增加趨勢，穗吸氮量以中氮處理最高為35.2kg/hm2；在成熟期，植株各器官吸氮量和總吸氮量亦表現(xiàn)為氮素量化優(yōu)勢，高氮處理可以顯著提高葉、莖吸氮量，說明在施純氮157～257kg/hm2區(qū)間內(nèi)，施氮量越高越有利于促進鐵粳7號在生育后期的植株吸氮量。氮素收獲指數(shù)、氮素生理利用率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率表現(xiàn)為隨施氮量的增加而呈遞減趨勢，而氮素回收率隨施氮量的增加呈遞增趨勢，說明增加氮肥用量有利于促進植株氮素積累，但沒有轉(zhuǎn)化為籽粒產(chǎn)量生產(chǎn)優(yōu)勢，降低了氮肥的增產(chǎn)能力，導(dǎo)致鐵粳7號對氮素的奢侈吸收，造成氮素的潛在浪費，生產(chǎn)效益下降。因此要適當降低施氮量，使吸收的氮素有利于水稻的有效生長，從而提高氮肥利用率。

參考文獻

[1]劉艷陽，張淇程，宋浩，等.不同地力條件下施氮量對水稻產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，3：300-302.

[2]黃元財，王伯倫，王術(shù)，等.施氮量對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，37（5）：688-692.

[3]凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（12）：2 457-2 467.

[4]張楊珠，黃運湘，鄒應(yīng)斌，等.雙季稻一次性全層施肥技術(shù)的研究與示范推廣[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報，3（6）：36-41.

[5]江立庚，曹衛(wèi)星，甘秀芹，等.不同施氮水平對南方早稻氮素吸收利用及其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，34（4）：490-496.

[6]李向輝，魯艷紅，廖育林，等.氮肥施用量對晚稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，15：52-54.

[7]張耀鴻，張亞麗，黃啟為，等.不同氮肥水平下水稻產(chǎn)量以及氮素吸收、利用的基因型差異比較[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2006，l3（5）：616-62l.

（責(zé)編：陶學(xué)軍）