品種更替對中熟粳稻氮素吸收的影響

王朋　張志高　周義東　孫杰

（江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司育種研究院，江蘇連云港222344；第一作者：yzpengwang@163.com）

品種更替對中熟粳稻氮素吸收的影響

王朋張志高周義東孫杰

（江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司育種研究院，江蘇連云港222344；第一作者：yzpengwang@163.com）

以江蘇省各時期代表性中熟粳稻品種為材料，研究了在品種更替過程中氮素吸收的變化規(guī)律。結(jié)果表明，各主要生育期植株氮素積累量均表現(xiàn)為現(xiàn)代品種顯著或極顯著高于早期品種；各類型品種氮素積累均主要集中在拔節(jié)期-抽穗期，且此階段營養(yǎng)元素吸收占整個生育期養(yǎng)分吸收的比例隨品種更替呈不斷上升的趨勢；早期品種在成熟期仍有大量的氮、磷、鉀營養(yǎng)殘留在莖鞘中，而現(xiàn)代品種尤其是雜交稻，成熟期營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn)率較高。

中熟粳稻；品種更替；氮素吸收

20世紀(jì)90年代中期，江蘇省將發(fā)展粳稻生產(chǎn)確立為農(nóng)業(yè)重大工程，進(jìn)行水稻品種結(jié)構(gòu)調(diào)整，使得粳稻種植面積迅速擴(kuò)大到80%以上。“秈改粳”的實(shí)施，對江蘇省糧食持續(xù)、穩(wěn)定增產(chǎn)起到了巨大的推動作用［1-3］。江蘇省水稻生產(chǎn)歷經(jīng)多次品種更替，每次更替均使產(chǎn)量得到大幅度提高［4］。前人已有大量關(guān)于水稻氮素利用效率基因型差異的研究［5-6］，但有關(guān)品種更替對氮素吸收的影響尚缺乏系統(tǒng)深入的研究。本文以江蘇省大田生產(chǎn)各時期代表性中熟粳稻品種為材料，研究了品種更替過程中氮素吸收的變化規(guī)律。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

依據(jù)種植年代早晚將供試品種分為早期品種（農(nóng)林1號、農(nóng)林7號、金南鳳、越光、黎明）、現(xiàn)代常規(guī)品種（揚(yáng)粳186、鎮(zhèn)稻88、揚(yáng)粳9538）和雜交稻（3優(yōu)18、Ⅲ優(yōu)98、9優(yōu)418）3個類型。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013-2015年在江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司育種研究院連云港研究所1號田進(jìn)行。前茬作物為小麥，耕作層有機(jī)質(zhì)含量1.78%，有效氮75.86 mg/ kg，速效磷18.67 mg/kg，速效鉀166.6 mg/kg。各材料于5月10日播種，6月9-10日移栽，行株距20 cm×20 cm。小區(qū)面積15 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。全生育期施用尿素折合純氮240 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥＝5∶1∶4施用。移栽前各小區(qū)施過磷酸鈣300 kg/hm2和氯化鉀195 kg/hm2。水分管理等按常規(guī)高產(chǎn)栽培，全生育期嚴(yán)格控制病蟲草害。

1.3取樣與測定

各品種分別于分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期，取2個5叢（按群體平均莖蘗數(shù)取樣），分器官測定干物質(zhì)量。用于測定干物質(zhì)量的樣品經(jīng)粉碎后，用FOSS公司生產(chǎn)的全自動凱氏定氮儀測定植株氮素含量。

1.4數(shù)據(jù)處理

本文數(shù)據(jù)采用Excell和DPS軟件進(jìn)行處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

從表1可見，隨著生育進(jìn)程的發(fā)展，各類型品種稻株氮素積累量均呈上升趨勢。現(xiàn)代品種尤其是雜交稻組合，在各生育期氮素積累量均明顯高于早期品種。現(xiàn)代常規(guī)品種分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期和成熟期氮素積累量較早期品種平均分別上升15.22%、21.53%、30.45%和33.99%；雜交稻組合則較早期品種分別上升了25.75%、21.30%、35.76%和41.99%。

從表2可見，分蘗-拔節(jié)期、拔節(jié)-抽穗期、抽穗-成熟期氮素積累量，現(xiàn)代常規(guī)品種平均較早期品種增加24.82%、39.90%和54.40%，雜交稻組合平均較早期品種分別增加了19.02%、51.07%和77.91%；從相鄰生育期間氮素積累量占總氮素積累量百分比來看，供試品種吸氮高峰期均主要集中在拔節(jié)-抽穗期，其次是分蘗-拔節(jié)期和抽穗-成熟期；各類型品種拔節(jié)-成熟期氮素積累量占總吸氮量的比例隨產(chǎn)量水平的上升而不斷增加，占比分別為41.42%、43.18%和43.96%；而抽穗后氮的吸收量較少，各品種類型間表現(xiàn)一致。

表1　不同類型中粳稻品種主要生育期稻株氮素吸收量（kg/hm2）

表2　不同類型中粳稻品種相鄰生育期間稻株氮素積累量（kg/hm2）

表3　不同類型中粳稻品種成熟期氮素在各器官中積累與分配

從表3可見，成熟期稻株積累氮素在各器官中的分配，葉片中實(shí)際積累量表現(xiàn)為雜交稻＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞早期品種，莖鞘中表現(xiàn)為早期品種＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞雜交稻，穗中則表現(xiàn)為雜交稻＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞早期品種；從各器官氮素積累所占的比例來看，葉片表現(xiàn)為雜交稻＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞早期品種，莖鞘表現(xiàn)為早期品種＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞雜交稻，而穗中表現(xiàn)為雜交稻＞現(xiàn)代常規(guī)品種＞早期品種。由此可見，早期品種不僅成熟期植株氮素積累量較現(xiàn)代品種少，且大量殘留在莖鞘中，未向經(jīng)濟(jì)器官——籽粒中運(yùn)轉(zhuǎn)，吸收的養(yǎng)分并未轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量?，F(xiàn)代品種尤其是雜交稻組合，成熟期莖鞘中氮素積累量較少，大部分都已經(jīng)轉(zhuǎn)移到籽粒中形成產(chǎn)量，但葉片中仍然含有較高的氮素營養(yǎng)。

3　結(jié)論與討論

本研究表明，與早期品種相比，現(xiàn)代品種在氮素的吸收上具有總吸收量高、生育前期相對較低、生育中后期（拔節(jié)后）特別是拔節(jié)至抽穗期較高的特點(diǎn)。凌啟鴻等［7］對早熟晚粳品種的研究結(jié)果表明，隨著產(chǎn)量水平的提高，拔節(jié)至抽穗期的吸肥比例增加，當(dāng)產(chǎn)量超過12 t/ hm2時，這段時間稻株的吸氮比例占總吸氮量的50%以上。說明在超高產(chǎn)栽培條件下，拔節(jié)至抽穗期稻株吸肥的比例增加具有規(guī)律性。高產(chǎn)水稻這種養(yǎng)分吸收特性與肥料運(yùn)籌及高產(chǎn)群體的形成有密切的關(guān)系。現(xiàn)代品種產(chǎn)量大幅度增加主要是依靠生物產(chǎn)量的增加，而收獲指數(shù)的貢獻(xiàn)越來越?。?］，這就需要較多的養(yǎng)分吸收。本研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代品種尤其是雜交稻，各主要生育期氮素實(shí)際積累量均顯著高于早期品種。從產(chǎn)量形成的生物學(xué)特性分析，生育中后期特別是抽穗至成熟期是決定產(chǎn)量的關(guān)鍵時期［7-9］。因此，增加此階段稻株的養(yǎng)分吸收量，更有利于形成壯稈大穗、協(xié)調(diào)產(chǎn)量的源庫關(guān)系，形成庫大源足的超高產(chǎn)群體?，F(xiàn)代品種的養(yǎng)分吸收特性，啟示人們在超高產(chǎn)栽培中要特別重視生育中后期肥料的施用。筆者同時發(fā)現(xiàn)，早期品種成熟期植株?duì)I養(yǎng)積累量較現(xiàn)代品種少，且大量殘留在莖鞘中，而未向經(jīng)濟(jì)器官——籽粒中運(yùn)轉(zhuǎn)，吸收的養(yǎng)分并未轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。現(xiàn)代品種尤其是雜交稻組合，成熟期莖鞘中殘留的氮素含量較少，大部分都已經(jīng)轉(zhuǎn)移到籽粒中形成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，這也是其產(chǎn)量高的一個重要原因。

［1］戴明.論江蘇省新一輪“秈改粳”［J］.中國農(nóng)技推廣，1997（3）：30-31.

［2］鄧建平，杜永林.江蘇粳稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］.中國稻米，2006，12（4）：8-11.

［3］王一凡，隋國民，王友芬.粳稻持續(xù)快速發(fā)展的思考與對策［J］.北方水稻，2008，38（6）：8-10.

［4］劇成欣，張耗，董晶晶，等.江蘇省粳稻品種演進(jìn)過程中產(chǎn)量和米質(zhì)的變化［J］.中國稻米，2013，19（6）：1-16.

［5］凌啟鴻，張洪程，丁艷峰，等.高產(chǎn)水稻精確施肥及群體栽培技術(shù)［J］.中國稻米，2005，11（3）：3-7

［6］凌啟鴻，張洪程，黃丕生，等.高產(chǎn)水稻新型氮肥施用體系［J］.土壤學(xué)報，2002，39（S）：26-40.

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［8］杜永，劉輝，楊成，等.超高產(chǎn)栽培遲熟中粳稻養(yǎng)分吸收特點(diǎn)的研究［J］.作物學(xué)報，2007，33（2）：208-215.

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Evolution Characteristics of Nitrogen Absorption for Mid-season Japonica Rice Cultivars

WANG Peng,ZHANG Zhigao,ZHOU Yidong,SUN Jie
（Jiangsu Dahua Seed Enterprise Co.,Ltd.,Breeding Research Institute,Lianyungang,Jiangsu 222344,China；1st author：yzpengwang@163.com）

The variation regularity of nitrogen absorption in the varieties replacement is studied in this paper,the representative midseason japonica rice in Jiangsu Province as materials.The results showed that modern cultivars had higher amount of nitrogen absorption in plants at each growth stage,compared with old cultivars.The absorption and accumulated of N in plants for all types of cultivars were mainly in the period from jointing to heading stage,and the proportions of the nutrients absorbed during this period to the total absorption during the whole growth period were increased with the evolution of the cultivars.Old cultivars had higher amount of nutrients in stems and sheaths at maturity than that of modern varieties.Modern cultivars,especially hybrid combinations,exhibited a high translocation percentage of nutrients from vegetative organs to grains during the grain filling period.

mid-season japonica rice；evolution of cultivars；nitrogen absorption

S511.062

A

1006-8082（2016）05-0082-03

2016－06－12