不同氮肥水平對(duì)‘龍粳31’干物質(zhì)積累的影響

柏雪靜，蒼真名，焦 峰，張 丁，翟瑞常 (黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江大慶163319)

世界上有近一半人口包括幾乎整個(gè)東亞和東南亞的人口都以稻米為食。目前，我國(guó)也是世界上最大的稻米生產(chǎn)國(guó)家，占全世界水稻產(chǎn)量的35%。民以食為天，為了保證人口對(duì)糧食的需求，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展快且耕地面積逐年減少的情況下，提高水稻產(chǎn)量已成為我國(guó)水稻生產(chǎn)的主要任務(wù)［1］。作為中國(guó)的民族產(chǎn)業(yè)，水稻是我國(guó)種植面積最大、單產(chǎn)最高、總產(chǎn)最多的糧食作物，保障了國(guó)家糧食安全［2］。關(guān)于不同氮水平對(duì)水稻干物質(zhì)積累的影響在南方稻區(qū)已有一些研究［3－5］，但在黑龍江省稻區(qū)的研究不多。水稻產(chǎn)量是總干物重和收獲指數(shù)的積，因此干物質(zhì)的積累和運(yùn)轉(zhuǎn)是水稻產(chǎn)量形成的重要保證［6］。為明確寒地高產(chǎn)水稻的干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成規(guī)律，試驗(yàn)選擇黑龍江墾區(qū)常用水稻品種來比較不同氮水平下干物質(zhì)積累的差異，以期為黑龍江省水稻進(jìn)一步高產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料 試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省牡丹江管理局八五八農(nóng)場(chǎng)科技園區(qū)。供試土壤為草甸白漿土，試驗(yàn)前耕作層的基礎(chǔ)肥力狀況為:pH 5.74，有機(jī)質(zhì)27.3 g/kg，堿解氮 101 mg/kg，有效磷 29.3 mg/kg，速效鉀 307 mg/kg。供試品種為當(dāng)?shù)刂饕耘嗥贩N‘龍粳31’，于2013年5月15日插秧，田間管理與大田相同。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按常規(guī)生產(chǎn)用量，過磷酸鈣、硫酸鉀作為底肥一次性全部施入。氮肥尿素(N，46%)設(shè) 0、60、120、180、210 kg/hm25 個(gè)肥力水平，分別標(biāo)記為 N0、N1、N2、N3、N4。氮肥分為基肥、蘗肥和穗肥，3個(gè)時(shí)期按4∶3∶3的比例施入。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共5個(gè)處理，3次重復(fù)。各處理水稻插秧株距14 cm，行距30 cm，每處理7行區(qū)(寬2 m)，行長(zhǎng)10 m。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法 在4個(gè)水稻關(guān)鍵生育期，每處理小區(qū)取具有代表性的3穴水稻植株，按照莖稈、葉片和籽粒等不同器官進(jìn)行分離，所有植株樣品均用清水和去離子水多次清洗，于105℃殺青30 min后，75℃烘干至恒重并稱重;在試驗(yàn)小區(qū)水稻籽粒完全成熟后，每個(gè)處理小區(qū)量取2 m2，獲得水稻穗部籽粒，進(jìn)行實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)水稻全株干物質(zhì)積累的影響 由圖1可以看出，從分蘗期開始，隨著水稻的生長(zhǎng)發(fā)育，至成熟期，水稻全株的干物質(zhì)積累量在逐漸增加，并且最大的干物質(zhì)積累量是在最大施肥量下獲得的。這就表明了施用氮肥對(duì)水稻植株的干物質(zhì)生產(chǎn)有顯著的促進(jìn)作用。在分蘗盛期，處理N1、N2和N3的全株干物質(zhì)積累量分別為 2 158.0、2 182.0和 2 255.0 kg/hm2，各處理之間積累差異不顯著。處理N4較處理N0、N1、N2和 N3積累量分別提高了 51.1%、22.7%、21.4% 和17.5%，與各處理積累差異達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。在拔節(jié)期與開花期，處理N1和處理N3均與常規(guī)施肥的處理N2積累差異不顯著，但其他各處理之間積累差異均達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。在成熟期，各處理水稻全株干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為處理N4＞處理N3＞處理N2＞處理N1＞處理N0。處理N4與處理N3之間差異不顯著，但與其他處理間積累差異達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。

2.2 對(duì)水稻莖部干物質(zhì)積累的影響 由圖2可以看出，不同的施氮處理，從分蘗期至成熟期，水稻植株的莖干物質(zhì)量均表現(xiàn)為一直增加的變化規(guī)律。不施氮處理最低，隨氮肥施用量的增加，不同處理莖干物質(zhì)量都有不同程度的增加。在分蘗期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質(zhì)積累量分別為728.0、1 092.0、1 255.8、1 274.0 和 1 292.2 kg/hm2。與處理N0相比，各施氮肥處理的莖干物質(zhì)量分別增加50.0%、72.5%、75.0%和77.5%。處理N4增加幅度最大。在拔節(jié)期，處理 N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質(zhì)積累量分別為2 411.0、3 002.0、3 084.0、3 238.6 和 3 361.4 kg/hm2。從整體來看，與分蘗期相比，隨施氮量增加拔節(jié)期的莖干物質(zhì)積累增幅有所減少。與對(duì)照相比，拔節(jié)期各施氮肥處理的莖干物質(zhì)量分別增加 24.5%、27.9%、34.3%和 39.4%。與分蘗期相似，也是處理N4增加幅度最大。在開花期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的莖干物質(zhì)積累量分別為 4 823.0、5 278.0、5 551.0、5 696.6和5 460.0 kg/hm2。與處理 N0相比，各施氮肥處理的莖干物質(zhì)量分別增加 9.4%、15.1%、18.1% 和13.2%。表現(xiàn)為處理N3增幅最大，其莖干物質(zhì)積累最多。與拔節(jié)期相比，隨施氮量增加開花期的莖干物質(zhì)積累增幅有所減少。至成熟期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的干物質(zhì)積累量分別為5 642.0、6 279.0、6 588.4、6 679.4 和 6 648.0 kg/hm2。與對(duì)照相比，各施氮肥處理的莖干物質(zhì)量分別增加11.2%、16.7%、18.3% 和 17.8%。表現(xiàn)為處理 N3增幅最大，其莖干物質(zhì)積累最多。綜合分析結(jié)果顯示，增施氮肥有利于分蘗期、拔節(jié)期莖干物質(zhì)的積累，并且施肥量越大莖干物質(zhì)積累越快。但在水稻生育后期，施用氮肥過量不利于莖干物質(zhì)的積累。

2.3 對(duì)水稻葉部干物質(zhì)積累的影響 由圖3可以看出，隨水稻生育期的延后，不同施氮處理下，水稻植株葉部干物質(zhì)的積累表現(xiàn)出大致相同的趨勢(shì)，從分蘗盛期至開花期，葉部干物質(zhì)積累量逐漸增加，并且在分蘗盛期至拔節(jié)期積累迅速，積累量增加較快。從開花期至成熟期，葉部干物質(zhì)積累發(fā)生減小的變化。在分蘗期，處理N0、N1、N2、N3和 N4的葉部干物質(zhì)積累量分別為 910.0、1 183.0、1 328.6、1 383.2 和1 437.8 kg/hm2。與處理N0相比，各施氮肥處理的葉部干物質(zhì)量分別增加 30.0%、46.0%、52.0%和 58.0%。處理 N4葉部干物質(zhì)積累最多。在拔節(jié)期，處理N0、N1、N2、N3和N4的葉部干物質(zhì)積累量分別為 1 956.0、2 911.0、2 902.0、3 038.0和3 234.0 kg/hm2。與對(duì)照相比，各施氮肥處理的葉部干物質(zhì)量分別增加 48.8%、48.3%、55.3%和65.3%。隨著施肥量的提高，與分蘗期相比，拔節(jié)期各處理葉部干物質(zhì)積累較對(duì)照增加幅度明顯變大。在開花期，處理 N0、N1、N2、N3和N4的干物質(zhì)積累量分別為 2 821.0、3 003.0、3 039.4、3 130.0和3 367.0 kg/hm2。從拔節(jié)期至開花期，處理N0葉部干物質(zhì)積累速度明顯加快。與處理N0相比，各施氮肥處理的葉部干物質(zhì)量分別增加 6.4%、7.7%、10.9%、19.3%。在成熟期，處理 N0、N1、N2、N3和 N4的干物質(zhì)積累量分別為2 548.0、2 821.0、2 966.6、3 021.2 和 3 094.0 kg/hm2，較開花期葉部干物質(zhì)積累量有所下降。綜合分析結(jié)果顯示，增施氮肥有利于促進(jìn)生育前期葉部干物質(zhì)的積累，對(duì)生育后期水稻葉部干物質(zhì)積累促進(jìn)作用不明顯。

2.4 對(duì)水稻收獲器官干物質(zhì)積累的影響 在成熟期，處理N3的收獲器官干物質(zhì)積累量最大，較處理N0、N1、N2和N4分別提高了 17.30%、7.50%、0.39% 和0.42%。處理 N3與處理N4之間差異不顯著。綜合分析結(jié)果顯示，施氮水平對(duì)開花期水稻收獲器官干物質(zhì)積累影響不大。隨施氮水平的提高，成熟期水稻收獲器官干物質(zhì)積累也表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，但施氮過多不利于收獲器官干物質(zhì)的積累。

2.5 對(duì)水稻各器官干物質(zhì)分配的影響 由表1可以看出，水稻莖部的干物質(zhì)分配比例在分蘗期至成熟期時(shí)呈現(xiàn)拋物線狀的變化規(guī)律，在開花期分配比例達(dá)到最高值，并且在常規(guī)施肥量處理N2時(shí)百分比最大，各生育期莖部干物質(zhì)分配差異不顯著，表明了增施氮肥對(duì)莖部干物質(zhì)分配比例的影響不大。水稻葉部干物質(zhì)分配在分蘗期最高，隨生育期的推進(jìn)呈現(xiàn)出逐漸降低的變化規(guī)律，至成熟期分配比例降到最低。各生育期，處理N3和處理N4的葉部干物質(zhì)分配都較常規(guī)施肥的處理N2有所提高，表明增施氮肥對(duì)葉部干物質(zhì)的轉(zhuǎn)移起到了促進(jìn)作用。水稻收獲器官的干物質(zhì)分配隨氮肥水平的提高呈現(xiàn)拋物線變化的趨勢(shì)，過量施用氮肥不利于收獲器官干物質(zhì)分配比例的增加。

表1 各器官干物質(zhì)量占水稻全株干物質(zhì)總量的比例 %

3 結(jié)論與討論

水稻植株單位面積的干物質(zhì)積累量隨水稻整個(gè)生育進(jìn)程的不斷推進(jìn)也在不斷增加，至成熟期達(dá)到最大;隨著氮肥投入量的不斷增加，水稻全株干物質(zhì)積累也逐漸增加，在成熟期，處理 N1～N4的水稻全株干物質(zhì)積累量分別為17 836.0、18 909.8、19 091.8 和19 093.0 kg/hm2，與不施氮處理相比，增加10.1% ～17.8%。這表明氮素的施入對(duì)水稻植株的干物質(zhì)生產(chǎn)有顯著的促進(jìn)作用，這與前人的觀點(diǎn)一致［7］。水稻植株的莖干物質(zhì)量從分蘗期至成熟期在不同的施氮處理下均表現(xiàn)為一直增加的變化規(guī)律，隨氮肥施用量的增加，不同處理莖稈的干物質(zhì)量都有不同程度的增加。水稻植株葉部干物質(zhì)的積累隨水稻生育期的延后，不同施氮處理表現(xiàn)出大致相同的趨勢(shì)，從分蘗盛期至開花期葉部干物質(zhì)積累量逐漸增加，并且在分蘗盛期至拔節(jié)期積累迅速，積累量增加較快。從開花期至成熟期，葉部干物質(zhì)積累發(fā)生減小的變化。這可能是因?yàn)樵摃r(shí)期水稻干物質(zhì)的積累主要發(fā)生在收獲器官。有研究認(rèn)為，抽穗后干物質(zhì)積累與水稻產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系［8－9］。也就是說，抽穗后葉干物質(zhì)積累的減少促進(jìn)了穗干物質(zhì)的積累，從而影響產(chǎn)量的形成。該試驗(yàn)開花期以前高氮處理N4的葉部干物質(zhì)積累高于處理N3的葉部干物質(zhì)積累量，但至成熟期穗部干物質(zhì)的積累反而減小。敖和軍等也認(rèn)為前期積累過多會(huì)導(dǎo)致分蘗成穗率降低，從而造成減產(chǎn)［10］。因此，要獲得較為理想的產(chǎn)量，氮肥的施用不宜過多，應(yīng)不超過180 kg/hm2。

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