不同氮肥運(yùn)籌模式對雙季稻植株生理特性和產(chǎn)量的影響

徐一蘭，付愛斌，劉唐興

(湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410127)

我國是世界上水稻(OlyzaSativaL.)生產(chǎn)與需求大國，水稻的種植面積和稻谷總產(chǎn)均位于世界前列；全國有70%以上人們均以水稻為主要食物來源[1]。氮是水稻產(chǎn)量關(guān)鍵的影響因素，氮肥施用量的多少影響水稻的生長發(fā)育，從而最終影響水稻產(chǎn)量的高低[2]。 在常規(guī)的水稻生產(chǎn)過程中，人們?yōu)榱俗非蟾叩乃井a(chǎn)量，施肥過程中偏向于施用氮肥，缺少施用磷、鉀肥，采取不科學(xué)的施用技術(shù)，降低肥料的利用率，造成肥料等投入過多、增加水稻生產(chǎn)成本，從而影響稻田生態(tài)環(huán)境，如造成水體污染、富營養(yǎng)化和促進(jìn)稻田溫室氣體排放等[3-5]。隨著我國耕地面積的不斷減少和人口數(shù)量的不斷增長，自然資源與糧食生產(chǎn)安全和稻田生態(tài)環(huán)境間的矛盾日趨嚴(yán)重，這與施肥量、施肥比例等方面的關(guān)系密切[6]。因此，在保持水稻高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)條件下，如何科學(xué)合理施用氮肥、提高氮肥利用率、保護(hù)稻田生態(tài)環(huán)境，是目前我國水稻生產(chǎn)中急需解決的現(xiàn)實(shí)問題，對于稻田可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[7-8]。

因此，前人開展了周年氮肥運(yùn)籌對稻田土壤肥力、生態(tài)環(huán)境、水稻植株生物學(xué)和營養(yǎng)特性及水稻產(chǎn)量等方面影響的研究。林忠成等[9]的研究表明，通過減少基肥氮比例、增加蘗肥氮和穗粒肥氮比例等氮后移的優(yōu)化措施，可以減少由氨揮發(fā)造成的損失，顯著提高最大庫容量(總實(shí)粒數(shù))和產(chǎn)量，有效減少施氮量。姬廣梅等[10]研究認(rèn)為，增加施氮量有利于提高水稻植株的干物質(zhì)量。王允青等[11]研究結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量、干物質(zhì)積累隨氮追肥用量的合理提高而增加，但后期施氮比例過高則不利于產(chǎn)量及干物質(zhì)積累。賈東等[12]研究認(rèn)為，氮肥后移措施能抑制水稻分蘗，減少有效穗數(shù)，降低植株的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量。吳文革等[13]研究結(jié)果表明，210 kg/hm2的施氮量，基蘗肥 ∶ 穗肥為6∶4的運(yùn)籌方式有利于提高成穗率，提高中、后期的葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累，優(yōu)化群體質(zhì)量。賈東等[14]研究結(jié)果認(rèn)為，氮素后移措施有利于建立科學(xué)的水稻群體，協(xié)調(diào)各產(chǎn)量構(gòu)成因素。田智慧等[15]研究表明，相同施氮水平(240 kg/hm2)下，水稻產(chǎn)量隨中、后期施氮比例的增加而增加。潘圣剛等[16]研究發(fā)現(xiàn)，施氮量為240 kg/hm2及基肥、蘗肥、穗粒肥為3 ∶2 ∶5的施氮處理是兼顧產(chǎn)量和環(huán)境的最佳氮肥運(yùn)籌方式。前人開展的關(guān)于不同氮肥運(yùn)籌方式下水稻生長發(fā)育、植株干物質(zhì)積累及產(chǎn)量變化的研究結(jié)果因試驗(yàn)周期、研究對象、栽培方式和所在區(qū)域氣候條件等不同，其研究結(jié)果存在較大的不同。

湖南是我國主要的雙季稻主產(chǎn)區(qū)，該區(qū)域的水稻糧食產(chǎn)量在保障我國糧食生產(chǎn)安全方面具有十分重要的戰(zhàn)略地位。前人雖然開展了不同施肥措施對水稻植株生長、部分生理和生物學(xué)特性、水稻產(chǎn)量等方面的研究[9，17-20]，但在該區(qū)域保證周年雙季水稻總施氮量一致條件下，不同氮肥運(yùn)籌模式對雙季水稻生理生化特性和產(chǎn)量變化特征的研究還有待進(jìn)一步進(jìn)行。因此，本試驗(yàn)開展不同氮肥施用措施對水稻植株葉片保護(hù)性酶和光合特性及水稻產(chǎn)量影響的研究，以明確各個氮肥運(yùn)籌處理間雙季稻產(chǎn)量差異的生理基礎(chǔ)，從而為南方雙季稻區(qū)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)科學(xué)選擇最佳的氮肥施肥模式提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于湖南省醴陵市均楚鎮(zhèn)(113°14′47″E，27°34′15″N)，所在區(qū)域?yàn)榈湫偷碾p季稻區(qū)。試驗(yàn)地年均氣溫為16.0～18.0 ℃，年均降水量為1 200～1 600 mm，≥10 ℃活動積溫為5 000～5 800 ℃，無霜期為260～310 d。稻田土壤類型為紅黃泥，試驗(yàn)前0～20 cm土壤的理化指標(biāo)為：pH值5.20，有機(jī)碳含量22.68 g/kg，全氮3.48 g/kg，堿解氮272.5 mg/kg，全磷0.86 g/kg，有效磷48.7 mg/kg，全鉀18.5 g/kg，速效鉀86.5 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計及田間管理

本試驗(yàn)設(shè)5個不同氮肥處理：N120 ∶210：早稻施純氮量120.0 kg/hm2，晚稻施純氮量210.0 kg/hm2； N150 ∶180：早稻施純氮量150.0 kg/hm2，晚稻施純氮量180.0 kg/hm2； N180 ∶150：早稻施純氮量180.0 kg/hm2，晚稻施純氮量150.0 kg/hm2； N210 ∶120：早稻施純氮量210.0 kg/hm2，晚稻施純氮量120.0 kg/hm2；無肥對照：早稻和晚稻均不施氮肥(CK)。每個處理均為3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，各處理間用田埂覆膜隔開，進(jìn)行單灌單排。各處理周年雙季水稻的純N總施用量均為330.0 kg/hm2；早稻和晚稻季各處理P2O5和K2O施用量分別為75.0，90.0 kg/hm2和60.0，120.0 kg/hm2。早稻和晚稻季，各處理P2O5均在稻田耕地時作基肥全部施入；N和K2O均按基 ∶追肥7 ∶3的比例施用，稻田耕地時施用基肥、水稻移栽后7 d施用追肥。其他田間管理措施均與常規(guī)大田生產(chǎn)一致。

早稻供試品種為株兩優(yōu)211，2017年4月上旬進(jìn)行育秧，5月上旬進(jìn)行大田翻耕和施基肥、水稻移栽，7月下旬收獲；晚稻供試品種為豐源優(yōu)299，6月下旬進(jìn)行育秧，7月下旬進(jìn)行大田翻耕和施基肥、水稻移栽，10月下旬收獲。

1.3 樣品采集與測定方法

1.3.1 樣品采集 早稻和晚稻的苗期(移栽后10 d)、分蘗盛期、孕穗期、齊穗期和成熟期10個時期進(jìn)行樣品采集；樣品采集均按照唐海明等[19]的方法進(jìn)行。

1.3.2 植株理化指標(biāo)測定 植株葉片的理化指標(biāo)包括丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性，均按照李合生[21]的方法進(jìn)行測定；每次測定時，各指標(biāo)測定3次重復(fù)，結(jié)果取平均值。

1.3.3 植株光合特性測定 在早稻和晚稻的上述10個主要生育時期，測定各處理植株葉片的光合指標(biāo)：凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)及SPAD值；上述各光合指標(biāo)的測定時間、部位和重復(fù)數(shù)均按照唐海明等[19]的方法進(jìn)行。

1.3.4 產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀 早稻和晚稻成熟期，按照唐海明等[19]的方法進(jìn)行水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定；同時，對各個小區(qū)的水稻進(jìn)行單打單收，測定實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本研究中相關(guān)數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理，運(yùn)用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行各處理間所測定指標(biāo)的方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻植株葉片SPAD值變化動態(tài)

早稻和晚稻各個主要生育時期，不同施肥處理植株葉片SPAD值均于分蘗期達(dá)到峰值，然后呈下降的變化趨勢(圖1)。

早稻各個主要生育時期，N150 ∶180和N180 ∶150處理植株葉片SPAD值均顯著高于N120 ∶210和CK處理(P<0.05)，N210 ∶120和N120 ∶210處理植株葉片SPAD值均顯著高于CK處理(P<0.05)；各處理葉片SPAD值大小順序均表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N210 ∶120> N120 ∶210>CK。晚稻各個主要生育時期，N150 ∶180和N180 ∶150處理植株葉片SPAD值均顯著高于N120 ∶210、N210 ∶120和CK處理(P<0.05)，N120 ∶210和N210 ∶120處理間植株葉片SPAD值均無顯著性差異(P>0.05)；各處理植株葉片SPAD值大小順序均表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N120 ∶210>N210 ∶120>CK。

SS.苗期；TS.分蘗期；BS.孕穗期；FS.齊穗期；MS.成熟期。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。圖中不同小寫字母表示不同處理之間差異達(dá)到5%的顯著水平。圖2-9同。SS. Seedling stage; TS. Tillering stage; BS. Booting stage; FS. Full heading stage; MS. Maturity stage. Results stand for means ± standard errors. Different lowercase letters in the graph indicated that the significantly differences at the 5% leve1 among different treatments. The same as Fig.2-9.

2.2 水稻葉片MDA和Pro含量變化動態(tài)

各施肥處理植株葉片MDA含量均隨著生育期的推進(jìn)不斷增加，于成熟期達(dá)到最高值；CK處理植株葉片的MDA含量與其他處理間的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)(圖2)。

早稻主要生育時期，N120 ∶210處理植株葉片MDA含量與N180 ∶150和N150 ∶180處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；各處理植株葉片MDA含量的大小順序均為CK>N120 ∶210>N210：120>N180 ∶150>N150 ∶180。晚稻各個主要生育時期，N210 ∶120處理植株葉片MDA含量與N180 ∶150和N150 ∶180處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；孕穗期和齊穗期，N120 ∶210處理葉片MDA含量均顯著高于N180 ∶150和N150 ∶180處理(P<0.05)；各處理葉片MDA含量大小順序均表現(xiàn)為CK>N210 ∶120>N120 ∶210>N180 ∶150>N150 ∶180。

圖2 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片MDA含量的影響Fig.2 Effects of different nitrogen application patterns on MDA content of rice leaves

早稻和晚稻生育前期，各施肥處理植株葉片Pro含量均隨著生育期的推進(jìn)不斷增加，于齊穗期達(dá)到峰值；CK處理植株葉片Pro含量與N180 ∶150和N150 ∶180處理的差異均達(dá)顯著水平(圖3)。

早稻分蘗期-成熟期，N120 ∶210處理植株葉片Pro含量均顯著高于N210 ∶120、N180 ∶150和N150 ∶180處理(P<0.05)；齊穗期和成熟期，N210 ∶120處理植株葉片Pro含量與N150 ∶180和N180 ∶150處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；分蘗期-成熟期，N150 ∶180和N180 ∶150處理間植株葉片Pro含量均無明顯的差異(P>0.05)。晚稻主要生育時期，CK和N210：120處理植株葉片Pro含量均顯著高于N150 ∶180和N180 ∶150處理(P<0.05)；孕穗期、齊穗期和成熟期，N120 ∶210處理植株葉片Pro含量均顯著高于N180 ∶150和N150 ∶180處理(P<0.05)；分蘗期-成熟期，N180 ∶150處理植株葉片Pro含量均高于N150 ∶180處理，但均無顯著性差異(P>0.05)。

圖3 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片Pro含量的影響Fig.3 Effects of different nitrogen application patterns on Pro content of rice leaves

2.3 水稻植株葉片SOD、POD、CAT活性變化動態(tài)

早稻和晚稻主要生育時期，不同處理植株葉片SOD活性均于齊穗期達(dá)到峰值；早稻和晚稻季，葉片SOD活性均以N150：180處理為最高，與其他處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)(圖4)。

早稻各個主要生育時期，N120：210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理葉片SOD活性均顯著高于CK處理(P<0.05)；N120 ∶210和N210 ∶120處理葉片SOD活性與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。晚稻各個主要生育時期，N120 ∶210、N150 ∶180、N180：150和N210 ∶120處理葉片SOD活性與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；N120 ∶210和N210 ∶120處理植株葉片SOD活性與CK處理的差異均達(dá)顯著水平，N120：210和N210 ∶120處理間均無顯著性差異(P>0.05)。

早稻和晚稻主要生育時期，不同處理植株葉片POD活性均于齊穗期達(dá)到峰值；早稻和晚稻季，其活性分別以N150：180處理為最高，與其他處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)(圖5)。

早稻主要生育時期，N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理葉片POD活性均顯著高于CK處理(P<0.05)；N210 ∶120處理葉片POD活性與N120 ∶210處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。晚稻各個主要生育時期，N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理葉片POD活性與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；N120 ∶210和N210 ∶120處理葉片POD活性與CK處理的差異均達(dá)顯著水平，且N120 ∶210處理葉片POD活性均顯著高于N210 ∶120處理。

圖4 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片SOD活性的影響Fig.4 Effects of different nitrogen application patterns on SOD activities of rice leaves

圖5 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片POD活性的影響Fig.5 Effects of different nitrogen application patterns on POD activities of rice leaves

早稻和晚稻主要生育時期，不同處理植株葉片CAT活性均于分蘗期達(dá)到峰值；早稻和晚稻季，其CAT活性均以N150 ∶180處理為最高，與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)(圖6)。

早稻主要生育時期，N150 ∶180處理葉片CAT活性均顯著高于其他處理(P<0.05)；分蘗期-成熟期，N180 ∶150、N210 ∶120和N120 ∶210處理葉片CAT活性均顯著高于CK處理(P<0.05)，且N180 ∶150和N210 ∶120處理葉片CAT活性均顯著高于N120 ∶210處理(P<0.05)。晚稻主要生育時期，N150 ∶180處理葉片CAT活性與其他處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；N180 ∶150和N120 ∶210處理葉片CAT活性與N210 ∶120和CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。

圖6 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片CAT活性的影響Fig.6 Effects of different nitrogen application patterns on CAT activities of rice leaves

2.4 水稻植株葉片光合參數(shù)變化

早稻和晚稻各個主要生育時期，不同處理植株葉片Pn表現(xiàn)為拋物線的變化趨勢，于齊穗期達(dá)到最大值；其大小順序分別表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N210 ∶120>N120 ∶210>CK、N150 ∶180>N180 ∶150>N120 ∶210>N210 ∶120>CK(圖7)。

早稻各個生育時期，葉片Pn均以N150 ∶180處理為最高，與其他處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)；N180 ∶150和N210 ∶120處理葉片Pn與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)。晚稻各個生育時期，N150 ∶180處理葉片Pn均為最高，均顯著高于其他處理(P<0.05)；N180 ∶150和N120 ∶210處理葉片Pn均顯著高于N210 ∶120和CK處理(P<0.05)。

早稻和晚稻各個生育時期，各處理葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)均于分蘗期達(dá)到峰值；其大小順序分別表現(xiàn)為N210 ∶120>N180 ∶150>N150 ∶180>N120 ∶210>CK、N120 ∶210>N150 ∶180>N180 ∶150>N210 ∶120>CK(圖8)。早稻主要生育時期，N210 ∶120和N180 ∶150處理葉片氣孔導(dǎo)度均為最高，均顯著高于其他處理(P<0.05)；晚稻主要生育時期，N120 ∶210和N150 ∶180處理葉片氣孔導(dǎo)度均為最高，均顯著高于其他處理(P<0.05)。

圖7 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片Pn的影響Fig.7 Effects of different nitrogen application patterns on net photosynthetic rate of rice leaves

圖8 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片Gs的影響Fig.8 Effects of different nitrogen application patterns on stomatal conductance of rice leaves

早稻和晚稻各個主要生育時期，各處理葉片蒸騰速率(Tr)均于齊穗期達(dá)到峰值；其大小順序分別表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N210 ∶120>N120 ∶210>CK、N150 ∶180>N180 ∶150>N120 ∶210>N210 ∶120>CK。早稻和晚稻各個主要生育時期，不同處理間葉片Tr均沒有顯著的差異(P>0.05)(圖9)。

圖9 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株葉片Tr的影響Fig.9 Effects of different nitrogen application patterns on transpiration rate of rice leaves

2.5 水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素變化

不同氮肥運(yùn)籌模式條件下早稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的變化如表1所示。N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理早稻的有效穗數(shù)與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，分別比CK處理增加49.5，58.5，84.0，79.5萬穗/hm2；不同處理間植株的穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量均無明顯的差異(P>0.05)；N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理早稻產(chǎn)量與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，分別比CK處理增加1 479.0，1 849.5，1 824.0，1 741.5 kg/hm2，其大小順序表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N210 ∶120>N120 ∶210>CK。

不同氮肥運(yùn)籌模式條件下晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的變化如表2中所示。N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理晚稻的有效穗數(shù)均顯著高于CK處理，分別比CK處理增加64.5，72.0，58.5，34.5萬穗/hm2；各處理間的穗粒數(shù)均無顯著性差異，但均顯著高于CK處理(P<0.05)，分別比CK處理增加16.8，25.3，17.9，16.1粒/穗；CK處理的結(jié)實(shí)率為最高，顯著高于N120 ∶210、N150 ∶180和N180 ∶150處理(P<0.05)；各處理間的千粒質(zhì)量均無顯著性差異(P>0.05)；N120 ∶210、N150 ∶180、N180 ∶150和N210 ∶120處理的晚稻產(chǎn)量與CK處理的差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，分別比CK處理增加1 665.0，1 879.5，1 711.5，1 282.5 kg/hm2，其大小順序表現(xiàn)為N150 ∶180>N180 ∶150>N120 ∶210>N210 ∶120>CK。

表1 不同氮肥運(yùn)籌模式對早稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響Tab.1 Effects of different nitrogen application patterns on yield and yield components of early rice

注：同行中的不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)。表2同。

Note：Different lowercase letters in each line indicated that the significantly differences at the 5% leve1. The same as Tab.2.

表2 不同氮肥運(yùn)籌模式對晚稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響Tab.2 Effects of different nitrogen application patterns on yield and yield components of late rice

3 結(jié)論與討論

3.1 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻植株生理特性的影響

保護(hù)酶系統(tǒng)在植株逆境條件下能減輕外界環(huán)境變化對作物所造成的傷害、延緩衰老[19]；而丙二醛和脯氨酸含量是反映作物受滲透脅迫程度強(qiáng)弱的關(guān)鍵指標(biāo)[19，22]。光合特性及光合產(chǎn)物是水稻產(chǎn)量的主要來源[19]，水稻植株的生理和光合特性與所在區(qū)域的氣溫和日照、品種類型、耕作方式、施肥模式、水分管理等措施關(guān)系密切，其中不同的氮肥運(yùn)籌模式是影響水稻植株生理特性、光合作用和水稻產(chǎn)量高低的重要因素。蘇姍等[18]研究結(jié)果表明，采取合理的施氮比例有利于提高水稻的光合利用，增加水稻生產(chǎn)的效益。唐海明等[19]研究認(rèn)為，采用有機(jī)無機(jī)肥配施措施均有利于提高雙季稻植株葉片的保護(hù)性酶活性、增強(qiáng)光合特性。劉利成等[20]研究認(rèn)為，齊穗后植株能保持較高的生物量和劍葉光合速率是獲得雙季稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明，與對照相比，施肥有利于增強(qiáng)水稻植株葉片保護(hù)酶活性、降低MDA和Pro含量，增強(qiáng)水稻葉片光合性能，其原因可能是施肥能為水稻生長發(fā)育、生理活動提供養(yǎng)分來源，增強(qiáng)植株生理活動和保護(hù)酶活性，減輕膜脂過氧化、降低植株的MDA和Pro含量，有利于延緩生育后期葉片衰老，提高光合產(chǎn)物和干物質(zhì)積累量，為水稻高產(chǎn)提供物質(zhì)保障。在各個不同處理中，早稻和晚稻均以N150 ∶180處理植株葉片保護(hù)性酶活性和光合特性(凈光合速率和蒸騰速率)效果為最佳，這可能是早稻施N 150.0 kg/hm2和晚稻施N 180.0 kg/hm2的施肥模式條件下，施肥量和比例適宜，有利于水稻個體和群體協(xié)調(diào)生長發(fā)育，形成高光效的水稻群體，進(jìn)而提高葉片光合特性和光合產(chǎn)物，增加干物質(zhì)積累量，為水稻高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這與蘇姍等[18]研究結(jié)果相一致。N180 ∶150處理水稻植株葉片抗氧化酶活性和光合性能效果均低于N150 ∶18處理，其原因可能是采取該種施肥模式也有利于促進(jìn)植株個體的生長發(fā)育，構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，具有較好的葉片抗氧化酶活性和光合性能效果。而早稻和晚稻分別采取N120 ∶210和N210 ∶120處理植株葉片抗氧化酶活性和光合性能效果均為最低，其原因可能是施氮量過低或過高，過低不能滿足植株生長對養(yǎng)分的需求、抑制植株的生長，養(yǎng)分過多，易造成植株的徒長，影響高光效水稻群體的形成，從而降低了葉片光合特性和光合產(chǎn)物[19-20]，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量?？梢?，在保證周年總施氮量一致條件下，早、晚稻采取合理的氮肥施用量有利于改善水稻植株生育后期功能葉的保護(hù)酶活性和光合性能,這是水稻獲得較高產(chǎn)量的生理機(jī)制。

3.2 不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

不同氮肥運(yùn)籌模式對水稻產(chǎn)量影響的效果各異，采取適宜的基 ∶追肥比例(基蘗肥占總施氮量70%)有利于獲得較高的水稻產(chǎn)量，若采取比例不協(xié)調(diào)的施肥模式則易影響水稻生長，影響水稻產(chǎn)量、降低水稻生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益[9，23]。不同氮肥施用量等措施通過影響植株的“庫”容量，影響穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而最終決定水稻產(chǎn)量的高低[24]。本研究結(jié)果也表明，不同氮肥運(yùn)籌模式通過影響水稻的有效穗數(shù)高低及穗粒數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而影響水稻產(chǎn)量，這與薛亞光等[25]和楊建昌等[26]的研究結(jié)果相一致。本研究中，在保證周年雙季水稻施氮總量一致的條件下，周年氮肥運(yùn)籌模式對雙季水稻產(chǎn)量影響顯著，早稻產(chǎn)量均以N150 ∶180處理為最高，這是因?yàn)樵诟魇┓誓Ｊ街?，早稻采取N150 ∶180施肥模式有利于水稻的早生快發(fā)，促進(jìn)分蘗，提高了水稻的每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率，而晚稻在N180 ∶150施肥模式條件下有利于提高水稻的分蘗率，改善產(chǎn)量構(gòu)成因素(增加水稻植株的有效穗和穗粒數(shù))，從而獲得較高產(chǎn)量。這說明在雙季稻生產(chǎn)中，需重視周年氮肥的合理運(yùn)籌，可通過保證早稻和晚稻季采取適宜的氮肥施用量，有利于水稻分蘗的發(fā)生、提高分蘗成穗率，改善產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而獲得較高的水稻產(chǎn)量。氮肥用量過低，水稻緩苗較慢，難以早發(fā)，不利于植株的生長發(fā)育和干物質(zhì)積累[27]；氮肥用量過高，影響水稻植株生長和分蘗發(fā)生，降低成穗率，影響產(chǎn)量構(gòu)成因素。

因此，通過本研究結(jié)果表明，雙季稻區(qū)在保證周年總施氮量一致條件下，早稻施N 150.0 kg/hm2和晚稻施N 180.0 kg/hm2的施肥模式條件下有利于增強(qiáng)雙季稻植株葉片保護(hù)酶活性和光合性能，改善產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而獲得較高的產(chǎn)量。