施氮量對(duì)雙季稻產(chǎn)量及其群體光合特性的影響

劉利成,陳立云,唐文幫,肖應(yīng)輝,敬禮恒,鄧化冰

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水稻研究所,湖南 長(zhǎng)沙　410128;2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所,湖南 長(zhǎng)沙　410125;3.江華縣煙草公司,湖南 永州　425500)

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施氮量對(duì)雙季稻產(chǎn)量及其群體光合特性的影響

劉利成1,2,陳立云1,唐文幫1,肖應(yīng)輝1,敬禮恒3,鄧化冰1

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 水稻研究所,湖南 長(zhǎng)沙410128;2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所,湖南 長(zhǎng)沙410125;3.江華縣煙草公司,湖南 永州425500)

摘要：以早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402 和晚稻H 優(yōu)159、金優(yōu)207 為試材分析了不同施氮水平對(duì)雙季稻(早稻、晚稻)產(chǎn)量及群體特性的影響。施氮水平設(shè)置為120,150,180,225 kg/hm2(分別記作N1、N2、N3、N4),考察各處理的產(chǎn)量及其形成和分蘗動(dòng)態(tài)、劍葉SPAD值、劍葉光合速率以及干物質(zhì)積累等變化指標(biāo)。結(jié)果表明:早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402 和晚稻H 優(yōu)159、金優(yōu)207各處理產(chǎn)量均呈N1、N4、N2、N3依次增加的變化趨勢(shì);4個(gè)供試組合在分蘗盛期的總生物量呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),在齊穗后13 d、成熟期4個(gè)組合的總生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的變化趨勢(shì);相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),齊穗后13 d、成熟期的葉干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量、穗干質(zhì)量、根系干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、生物總量和劍葉光合速率與產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,在120~180 kg/hm2,增加施氮量有利于雙季稻取得高產(chǎn);增加施氮量可促進(jìn)分蘗盛期干物質(zhì)的積累,但過(guò)量施氮會(huì)影響生長(zhǎng)后期干物質(zhì)的積累;齊穗后較大的生物總量和較高的劍葉光合速率有利于雙季稻取得高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：施氮量;雙季稻;群體光合特性;產(chǎn)量

氮素為水稻生長(zhǎng)所必需肥料,水稻產(chǎn)量的高低與氮肥施用量密切相關(guān),過(guò)多過(guò)少施氮肥均會(huì)影響水稻產(chǎn)量[1-3],過(guò)量的施氮不僅會(huì)降低水稻種植的效益,還會(huì)引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題,過(guò)剩的氮素通過(guò)氨揮發(fā)、反硝化、淋失等途徑流失[4-7],導(dǎo)致水源污染、耕地酸化、破壞生態(tài)等[8-14],還有可能導(dǎo)致全球氣候變暖[15]。前人在氮素對(duì)水稻產(chǎn)量方面進(jìn)行了大量的研究[16-22],但研究施氮量對(duì)早晚雙季稻配套栽培條件下的群體特征和產(chǎn)量形成機(jī)理影響的研究報(bào)道尚少。筆者以雜交早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和雜交晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207為試材,研究不同施氮水平對(duì)其產(chǎn)量和群體光合特性的影響,旨在為完善南方稻區(qū)雙季稻配套高產(chǎn)栽培技術(shù)提供參考依據(jù)。

1材料和方法

1.1供試材料

早稻供試材料為株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402(對(duì)照);晚稻供試材料為H優(yōu)159和金優(yōu)207(對(duì)照)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012,2013年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻試驗(yàn)基地進(jìn)行,早晚稻試驗(yàn)在同一塊田完成。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)水平:120(N1)，150(N2)，180(N3)，225 kg/hm2(N4)4種施氮水平。試驗(yàn)為裂區(qū)試驗(yàn),施氮水平和品種分別為主、副處理,各處理3次重復(fù),小區(qū)面積為13.2 m2。早稻于3月26日播種,4月26日移栽,移栽規(guī)格均為16.5 cm×20 cm;晚稻于6月22日播種,7月22 日移栽,移栽規(guī)格為20 cm×20 cm。分2次施用氮肥,其中基肥∶穗肥=6∶4,每個(gè)小區(qū)的磷肥和鉀肥施用量相同,P2O5為60 kg/hm2,K2O為120 kg/hm2。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1分蘗動(dòng)態(tài)記載移栽后,每隔3 d記載各小區(qū)中間生長(zhǎng)正常10株的分蘗數(shù),以10株分蘗數(shù)的平均值作為該小區(qū)的數(shù)值。

1.3.2產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成調(diào)查于成熟期每小區(qū)數(shù)中間生長(zhǎng)正常的20株的有效穗數(shù),折合平均值作為該小區(qū)的有效穗數(shù)。根據(jù)小區(qū)的有效穗數(shù)值,取5株調(diào)查穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量,計(jì)算理論產(chǎn)量。各小區(qū)收割100株脫粒,曬干,測(cè)定水分后稱(chēng)重。

1.3.3劍葉葉綠素SPAD值的測(cè)定抽穗前,用紅細(xì)繩在每小區(qū)標(biāo)記中間生長(zhǎng)正常的10株稻株的主莖,抽穗后,用日產(chǎn)SPAD502儀測(cè)定標(biāo)記主莖劍葉的SPAD值,每隔3 d測(cè)1次。

1.3.4劍葉光合速率的測(cè)定于齊穗期、齊穗后13 d、成熟期對(duì)每小區(qū)紅細(xì)繩標(biāo)記的其中3株,用li-6200儀測(cè)定劍葉光合速率。

1.3.5干物質(zhì)測(cè)定于分蘗盛期、齊穗期、齊穗后13 d、成熟期,每小區(qū)取中間的3穴稻株,洗凈后分為葉片、莖鞘、穗和根等部位,烘干稱(chēng)重。

1.4統(tǒng)計(jì)分析方法

采用軟件MS Excel 2003和SAS 9.2進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2結(jié)果與分析

2.1施氮水平對(duì)雙季稻分蘗動(dòng)態(tài)的影響

由圖1可知,早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的分蘗數(shù)均在移栽后不斷增加,并在移栽后34 d前后達(dá)到最大值,而后下降,最后呈平穩(wěn)趨勢(shì),2個(gè)組合各處理表現(xiàn)規(guī)律一致。2個(gè)組合各處理間的分蘗數(shù)存在差異,株兩優(yōu)4024的總蘗數(shù)從移栽后18 d至成熟期,處理N1、N2、N3、N4依次增加;金優(yōu)402在N1、N2、N3、N4處理下的分蘗數(shù)從移栽后46 d至成熟期期間依次增加。品種間,在移栽后至移栽后46 d,株兩優(yōu)4024各處理的平均分蘗數(shù)少于金優(yōu)402,移栽46 d后株兩優(yōu)4024各處理的平均分蘗數(shù)多于金優(yōu)402。早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的N4處理始終保持高蘗數(shù)優(yōu)勢(shì)。

圖1　各處理株兩優(yōu)4024(A)和金優(yōu)402(B)的分蘗動(dòng)態(tài)

從圖2可以看出,晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207生育期進(jìn)程較快,移栽10 d后進(jìn)入快速分蘗期,18 d后減慢,26~30 d基本不變,然后逐漸下降。各施氮處理間分蘗數(shù)存在差異,H優(yōu)159移栽后始終呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),即隨著施氮水平的增加而增加;而金優(yōu)207在移栽后22 d各處理呈N1、N2、N4、N3依次增大變化趨勢(shì)。相比于對(duì)照金優(yōu)207,H優(yōu)159移栽后各處理的分蘗數(shù)大于對(duì)照金優(yōu)207。

圖2　各處理H優(yōu)159(A)和金優(yōu)207(B)的分蘗動(dòng)態(tài)

年份Year季節(jié)Season品種Variety處理Treatment有效穗數(shù)/(個(gè)/m2)Effectivepaniclenumberpersquaremeter穗粒數(shù)Grainnumberperpanicle結(jié)實(shí)率/%Seedset千粒質(zhì)量/g1000-grainweight產(chǎn)量/(t/hm2)Yield2012早季株兩優(yōu)4024N1290dC104aA88.9aA28.3aA7.25bAN2320bA105aA88.1aA28.3aA7.83aAN3332aA106aA83.6bA28.4aA8.00aAN4302cB108aA86.7abA28.2aA7.46abA金優(yōu)402N1278cC110aA88.0aA26.9aA6.91bBN2298bAB111aA87.9aA27.0aA7.33abABN3310aA113aA85.9aA26.8aA7.72aAN4292bAB115aA85.0aA26.8aA7.17abAB晚季H優(yōu)159N1273bB106aA82.4aAB27.3aA6.79cCN2300aA104aA83.8aA27.3aA7.58aAN3303aA107aA83.7aA27.4aA7.83aAN4283bB108aA79.7bB27.4aA7.17bB金優(yōu)207N1227bB131abAB83.9bAB25.0aA6.18cCN2258aA124bB87.6aA25.0aA7.08aAN3259aA128bAB84.5bAB25.2aA7.33aAN4234bB138aA83.3bB25.1aA6.70bB2013早季株兩優(yōu)4024N1304dC110aA86.9aABC28.3aA7.60cCN2323bB109aA88.1aA28.4aA7.87bBN3339aA108aA87.6aAB28.4aA8.36aAN4315cB107aA83.9bAC28.3aA7.65cC金優(yōu)402N1288cC112aA88.5aA26.7aA7.30dCN2305bAB113aA87.7abA26.8aA7.69bABN3318aA112aA86.4abA26.8aA7.90aAN4303bB115aA85.3bA26.6aA7.49cB晚季H優(yōu)159N1253dC128aAB89.5aA27.5aA6.98dCN2298bAB123bBC88.7aA27.6aA7.84bAN3313aA120bC88.3aA27.7aA8.03aAN4288cB130aA82.5bB27.6aA7.59cB金優(yōu)207N1224cC153aA87.9aA25.1aA6.05dDN2258bAB152aA89.1aA25.1aA7.29bBN3278aA151aA84.5bB25.3aA7.60aAN4256bB144bB82.3cC25.2aA6.83cC

注：同列數(shù)據(jù)后含相同小寫(xiě)或大寫(xiě)字母者分別表示在0.05或0.01水平上差異不顯著。表2-6同。

Note:The data within the same column with the same lowercase or uppercase letters are no significant difference at 0.05 or 0.01 level,respectively.The same as Tab.2-6.

總體來(lái)看,株兩優(yōu)4024和H優(yōu)159各處理分蘗數(shù)均隨施氮量增加而增大,且移栽后期各處理的平均分蘗數(shù)分別高于對(duì)照金優(yōu)402和金優(yōu)207。

2.2施氮水平對(duì)雙季稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

從表1可知,在不同的施氮水平條件下,早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402 各處理2年的有效穗數(shù)間的差異、結(jié)實(shí)率間的差異、產(chǎn)量間的差異均有達(dá)到顯著水平的,且各處理2年的有效穗數(shù)、產(chǎn)量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的變化趨勢(shì)。株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量受施氮水平的影響不顯著。

晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207各處理2年的有效穗數(shù)間差異、結(jié)實(shí)率間差異和產(chǎn)量間差異均有達(dá)顯著水平的,2013年2 個(gè)組合的穗粒數(shù)間的差異也有達(dá)極顯著水平的。

從表2可知,2012,2013年早稻株兩優(yōu)4024與對(duì)照金優(yōu)402的產(chǎn)量間差異均達(dá)顯著水平,均表現(xiàn)為株兩優(yōu)4024產(chǎn)量高于金優(yōu)402,從產(chǎn)量構(gòu)成來(lái)看,株兩優(yōu)4024取得較高產(chǎn)量主要得力于有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)。2年晚稻產(chǎn)量數(shù)據(jù)表現(xiàn)一致,即H優(yōu)159在有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量方面顯著優(yōu)于對(duì)照金優(yōu)207,從而獲得較高產(chǎn)量。

綜上所述,在各處理下,株兩優(yōu)4024和H優(yōu)159的千粒質(zhì)量較穩(wěn)定,而有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率受不同施氮水平的影響較大。施氮水平120~180 kg/hm2,雙季稻產(chǎn)量隨施氮水平的提高而增加。

表2　雙季稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素各處理的平均值

2.3施氮水平對(duì)雙季稻劍葉SPAD值的影響

從圖3可以看出,早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402劍葉SPAD值于6月28日左右達(dá)到最大,然后下降。齊穗后(6月20日齊穗)2個(gè)組合各處理的劍葉SPAD值均呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì)。相比于對(duì)照金優(yōu)402,株兩優(yōu)4024劍葉SPAD值在齊穗期至齊穗后16 d(7月6日)不占優(yōu)勢(shì),但齊穗后20 d比金優(yōu)402高1.7%,說(shuō)明株兩優(yōu)4024劍葉SPAD在成熟后期下降較緩慢。

圖3　各處理株兩優(yōu)4024(A)和金優(yōu)402(B)的劍葉SAPD值

由圖4可見(jiàn),晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207劍葉SPAD值在齊穗(9月8日齊穗)期達(dá)到最大值,然后逐漸下降。直至齊穗后20 d,H優(yōu)159和金優(yōu)207均以N4處理下降幅度最小,分別下降7.02%,6.80%。齊穗后2個(gè)組合各處理的劍葉SPAD值均呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì)。

總體看來(lái),無(wú)論是早稻株兩優(yōu)4024和金優(yōu)402,還是晚稻H優(yōu)159和金優(yōu)207,增施氮肥均有利于劍葉后期保持較高的SPAD值。

圖4　各處理H優(yōu)159(A)和金優(yōu)207(B)的劍葉SAPD值

2.4施氮水平對(duì)雙季稻劍葉光合速率的影響

由表3,4可知,株兩優(yōu)4024各處理齊穗期、齊穗后13 d、成熟期的劍葉光合速率間差異不顯著。金優(yōu)402各處理齊穗期、成熟期的劍葉光合速率間差異有達(dá)顯著水平的,在齊穗期各處理呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),但到成熟期各處理呈N1、N2、N4、N3依次增大的變化趨勢(shì),說(shuō)明在成熟期N4處理下的劍葉光合速率并沒(méi)有保持較高水平。成熟期株兩優(yōu)4024各處理的劍葉光合速率平均值極顯著高于金優(yōu)402。

雜交晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207各處理齊穗后劍葉光合速率間的差異有達(dá)顯著水平的。H優(yōu)159在齊穗后13 d、成熟期和金優(yōu)207齊穗期、成熟期各處理劍葉光合速率均呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì)。不同處理間,H優(yōu)159的 N4處理齊穗期劍葉光合速率不是最大,而齊穗后13 d、成熟期均為最大,說(shuō)明N4處理下劍葉的光合速率下降較緩慢。齊穗后13 d、成熟期H優(yōu)159各處理的光合速率平均值均顯著高于金優(yōu)207。

表3各處理雙季稻的劍葉光合速率

Tab.3Photosynthetic rate in flag leaves of double cropping rice under different treatments

μmol/(m2·s)

表4　雙季稻劍葉光合速率各處理的平均值

2.5施氮水平對(duì)雙季稻劍干物質(zhì)的影響

由表5,6可知,早稻株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207在分蘗盛期,各處理總生物量間的差異有達(dá)顯著水平的,并呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),即隨施氮水平的提高而增大。齊穗后13 d、成熟期4個(gè)組合的總生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的變化趨勢(shì)。分蘗盛期,早稻組合株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和晚稻組合H優(yōu)159、金優(yōu)207各處理的葉片干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量和根系干質(zhì)

表5　各處理雙季稻的干物質(zhì)積累

注：LW.葉片；SW.莖鞘；PW.穗；RW.根系；AW.地上部；TW.總生物量。表6同。

Note:LW.Leaf dry weight;SW.Stem-sheath dry weight;PW.Panicle dry weight;RW.Root dry weight;AW.Aboveground biomass;TW.Total biomass.The same as Tab.6.

表6　雙季稻干質(zhì)量各處理的平均值

量均隨施氮水平的提高而增大;齊穗期,4個(gè)組合在高氮水平N4處理下的葉片干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量仍較其他處理占優(yōu)勢(shì),但該處理下的穗干質(zhì)量均較N3處理的小,導(dǎo)致早晚稻在高氮水平N4處理下的總生物量較N3處理低。齊穗后13 d,4個(gè)組合在N4處理下的葉片干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量和穗干質(zhì)量均不再占有優(yōu)勢(shì),各處理的根系干質(zhì)量呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì);成熟期4個(gè)組合各處理的葉片干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量和穗干質(zhì)量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的變化趨勢(shì)。

此試驗(yàn)結(jié)果表明,株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和H優(yōu)159、金優(yōu)207在施氮水平120~180 kg/hm2時(shí),總生物量隨施氮水平的提高而增高。

2.6雙季稻齊穗后的群體特性與產(chǎn)量的相關(guān)性

由表7可知,雙季稻齊穗期的葉干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量與產(chǎn)量間呈顯著正相關(guān),根系干質(zhì)量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān);齊穗后13 d、成熟期的葉干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量、穗干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、生物總量和劍葉光合速率均與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),根系干質(zhì)量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān);從產(chǎn)量構(gòu)成因子來(lái)看,齊穗期、成熟期的根系干質(zhì)量和生物總量與有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量均呈顯著或極顯著正相關(guān);成熟期的劍葉SPAD值和光合速率與有效穗數(shù)均呈顯著或極顯著正相關(guān);成熟期的生物總量和劍葉光合速率與穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);說(shuō)明在齊穗期、成熟期具有較大的根系干質(zhì)量和生物總量可以促進(jìn)有效穗的形成,增加粒重;成熟期較高的劍葉SPAD值和光合速率有利于有效穗數(shù)的增加,但成熟期較高的生物總量和劍葉光合速率不利于穗粒數(shù)的增加。綜合來(lái)看,齊穗后保持較大的生物總量和較高的劍葉光合速率是雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。

表7　各處理雙季稻齊穗后群體生理因子與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

注：*、**分別表示在0.05 和0.01 顯著水平。

Note:*,**indicate the significance at the 0.05 and 0.01 level,respectively.

3結(jié)論與討論

3.1施氮水平對(duì)雙季稻產(chǎn)量的影響

水稻高產(chǎn)要求單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成因子高度協(xié)調(diào)一致[23]?？茖W(xué)施氮量是水稻取得高產(chǎn)的關(guān)鍵。筆者于2012,2013年2年的試驗(yàn)結(jié)果表明,無(wú)論是雙季早稻還是雙季晚稻,2013株兩優(yōu)4024各處理產(chǎn)量均呈N1、N4、N2、N3依次增加的變化趨勢(shì),即在施氮量為180 kg/hm2時(shí),產(chǎn)量最高,與唐啟源等[24]、韋正寶[25]、楊建等[26]的研究結(jié)果一致,這也說(shuō)明120~180 kg/hm2的施氮量水平為雙季稻高效氮肥的最佳施氮量區(qū)間[27]。在120~225 kg/hm2,期間隨施氮量的增加,水稻產(chǎn)量先增后減,兩者呈二次曲線關(guān)系[28-29]。在產(chǎn)量構(gòu)成方面,施氮水平對(duì)有效穗數(shù)影響較大[30-31],在120~180 kg/hm2施氮范圍內(nèi),有效穗數(shù)隨施氮量的增加而增加,但施氮量達(dá)225 kg/hm2時(shí),有效穗數(shù)反而減少。結(jié)果表明,雙季稻要獲得高產(chǎn),不能一味地增加氮肥施用量,在自然供氮量較高的條件下,適當(dāng)?shù)亟档褪┑靠赡軙?huì)更有效。 此外,曾勇軍等[32]以雙季早稻陸兩優(yōu)996、金優(yōu) 463為試材研究施氮量對(duì)早稻產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,穗型較大、株型緊湊的陸兩優(yōu)996以施氮量為225 kg/hm2產(chǎn)量較高,而穗型較小、株型較松散的金優(yōu) 463則以施氮量為180 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量較高,說(shuō)明在研究施氮量對(duì)雙季稻的產(chǎn)量影響時(shí),還應(yīng)該考慮到各品種之間的特性。

3.2施氮水平對(duì)群體特性的影響

雜交早稻組合株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和雜交晚稻組合H優(yōu)159、金優(yōu)207總生物量在分蘗盛期,呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),在齊穗后13 d、成熟期4個(gè)組合的總生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的變化趨勢(shì)。說(shuō)明高氮水平不利于雙季稻齊穗后干物質(zhì)的積累[33-34]。進(jìn)一步研究分析表明,雙季稻在N4處理下齊穗期的穗干質(zhì)量較N3處理的小,導(dǎo)致雙季稻在N4處理下的總生物量較N3處理低,然而,從齊穗后13 d開(kāi)始,雙季稻各處理的根系干質(zhì)量呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),說(shuō)明高氮水平有利于水稻后期保根[35-36]。試驗(yàn)結(jié)果表明,雙季早晚稻在施氮水平120~180 kg/hm2,總生物量隨施氮量的增加而增加,而過(guò)多施用氮肥造成水稻生長(zhǎng)過(guò)于繁茂,從而產(chǎn)生更多無(wú)效分蘗,導(dǎo)致后期群體郁蔽而惡化,使成穗率下降[37-38]。早稻組合株兩優(yōu)4024、金優(yōu)402和雜交晚稻組合H優(yōu)159、金優(yōu)207的劍葉SPAD值在齊穗后各處理均呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì)。說(shuō)明適當(dāng)增施氮肥有利于劍葉保持較高的葉綠素含量,從而減緩葉片衰老[39]。株兩優(yōu)4024各處理齊穗期、齊穗后13 d、成熟期的劍葉光合速率間差異不顯著,金優(yōu)402齊穗期各處理的劍葉光合速率呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì),但到成熟期各處理呈N1、N2、N4、N3依次增大的變化趨勢(shì),說(shuō)明成熟期N4處理下的劍葉光合速率并沒(méi)有保持較高水平。雜交晚稻H優(yōu)159、金優(yōu)207各處理齊穗后劍葉光合速率有達(dá)顯著差異水平的,H優(yōu)159和金優(yōu)207在成熟期各處理劍葉光合速率均呈N1、N2、N3、N4依次增大的變化趨勢(shì)。說(shuō)明適當(dāng)增施氮肥有利于晚稻劍葉保持較高的光合水平[40-41]。

3.3雙季稻齊穗后的群體特性與產(chǎn)量的相關(guān)性

試驗(yàn)結(jié)果表明,雙季稻齊穗期的葉干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量和根系干質(zhì)量與產(chǎn)量之間,齊穗后13 d、成熟期的葉干質(zhì)量、莖鞘干質(zhì)量、穗干質(zhì)量、根系干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、生物總量和劍葉光合速率與產(chǎn)量之間均呈顯著或極顯著正相關(guān),說(shuō)明齊穗后保持較大的生物總量[42]和較高的劍葉光合速率[43]是雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。

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Effects of Nitrogen Levels on Yield and Photosynthetic Characters of Double Cropping Rice

LIU Licheng1,2,CHEN Liyun1,TANG Wenbang1,XIAO Yinghui1,JING Liheng3,DENG Huabing1

(1.Rice Research Institute,Hunan Agricultural University,Changsha410128,China;2.Rice Research Institute,Hunan Academy of Agricultural Science,Changsha410125,China;3.Jianghua County Tobacco Company,Yongzhou425500,China)

Abstract：In this study,Zhuliangyou 4024 and Jinyou 402,two early rice combination and Hyou 159 and Jinyou 207,two late combination were employed for tested materials,the effects of different nitrogen levels on canopy apparent photosynthesis(CAP)and yield were studied.Nitrogen levels were set to N1(120 kg/ha),N2(150 kg/ha),N3(180 kg/ha),N4(225 kg/ha),the yield and its components,tiller dynamics,SPAD and photosynthetic rate of flag leaves and dry matter accumulation of different treatment were comprehensive survey.The results showed that the yield of early rice combination Zhuliangyou 4024 and Jinyou 402 and late rice combination Hyou 159 and Jinyou 207 were showed decreased from N3，N2，N4to N1in turn;The total biomass of the four combination were increased with the nitrogen levels,but after full heading,each treatments were showed decreased from N3,N2,N4to N1in turn;The results of correlation analysis showed that the dry weight of leaf,dry weight of stems and sheaths,dry weight of spike,dry weight of root,upside dry wight,total biomass,flag leaf photosynthetic rate after 13 d of heading stage and mature period had significant or very significant positive correlation with yield.Which indicated that increasing the amount of nitrogen was beneficial to obtain high yield of double cropping rice in the range of 120-180 kg/ha,increasing the amount of nitrogen could promote the dry matter accumulation at tillering stage,but excessive nitrogen could influence the accumulation of dry matter at later growth stage,maintaining larger total biomass and higher photosynthetic rate of flag leaf after heading stage were the key measures to acquire high yield of double cropping rice.

Key words:Nitrogen levels;Double cropping rice;Canopy apparent photosynthesis(CAP);Yield

doi:10.7668/hbnxb.2016.01.033

中圖分類(lèi)號(hào)：S143.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-7091(2016)01-0203-09

作者簡(jiǎn)介：劉利成(1987-),男,湖南耒陽(yáng)人,研究實(shí)習(xí)員,碩士,主要從事水稻生理與遺傳育種研究。通訊作者：鄧化冰(1973-),女,湖南新邵人,副教授,博士,主要從事水稻生理與遺傳育種研究。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31101134);國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金項(xiàng)目(2010GB2D200314)

收稿日期：2015-11-11