不同氮肥調(diào)控對水稻分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)的影響

周麗燕 黃影華 張善炫 郭之瑤 洪瑞霞 王軼林 夏麗莎 付璐 李艷大 陳青春

摘要：為明確氮肥施用量對水稻分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)的影響，以廣東省主栽品種粵農(nóng)絲苗和合美占為供試材料，設(shè)置5個(gè)進(jìn)行開展了氮肥施用量梯度試驗(yàn)。結(jié)果表明，在同一生育期內(nèi)，水稻植株的總莖蘗數(shù)、無效分蘗和葉面積指數(shù)均隨著施氮量的增大而增大;其中，施氮量、分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)三者之間分別呈顯著的正相關(guān)關(guān)系（r>0.8）。適當(dāng)?shù)氖┑磕茉黾铀镜姆痔Y數(shù)和葉面積指數(shù)，促進(jìn)其生長發(fā)育，但過量增施氮肥會(huì)增加無效分蘗數(shù)，降低氮肥利用率。

關(guān)鍵詞：水稻;分蘗數(shù);葉面積指數(shù);施氮量

中圖分類號：S511.5;S143.1?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：0439-8114（2020）07-0023-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.07.007

Abstract： In order to clarify the effect of nitrogen fertilizer application on the number of tillers and leaf area index of rice，the main varieties of Yongnongsimiao and Hemeizhan were used as test materials，and five nitrogen fertilizer levels were set for the experiment. The results showed that during the same growth period，the total stem tiller number，ineffective tillers and leaf area index of rice plants increased with the increase of nitrogen application rate; among them，the nitrogen application amount，tiller number and leaf area index，there was a significant positive correlation between them （r>0.8）. Appropriate amount of nitrogen application can increase the number of tillers and leaf area index of rice and promote its growth and development，but excessive application of nitrogen fertilizer will increase the number of ineffective tillers and reduce the utilization rate of nitrogen fertilizer.

Key words： rice; tiller number; leaf area index; nitrogen levels

水稻（Oryza sativa L.）是中國的主要糧食作物，中國有60%以上的人口以水稻作為主糧，自21世紀(jì)以來，全國水稻播種面積穩(wěn)定在30 000千hm2左右，年產(chǎn)稻谷2億噸[1]。氮肥是對水稻生長發(fā)育影響最大的營養(yǎng)元素，其施用量對水稻各性狀都有很大的影響。劉楊等[2]研究發(fā)現(xiàn)，氮素能以兩種生理途徑調(diào)控水稻分蘗的發(fā)生;周自瑋等[3]研究說明施氮量與象草的分蘗數(shù)存在著極顯著的相關(guān)性;譚立敏等[4]研究表明，水稻植株生物量受施氮量影響顯著，隨著施氮量增加其葉面積和根系也不斷增大;倪永靜等[5]的研究表明，施氮量對小麥的葉面積指數(shù)及產(chǎn)量有顯著影響。國內(nèi)外對于氮肥用量對水稻及其他多種作物性狀影響的研究較多，但研究單一因素對其的影響相對較少，氮肥用量設(shè)置也相對較少，尤其針對南方地區(qū)早、晚造種植模式的相關(guān)研究較少。近年來越來越多農(nóng)戶為了增大作物產(chǎn)量而盲目增加氮肥及其他肥料施用量，不僅沒有得到增產(chǎn)的效果，反而造成作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降，也對環(huán)境造成污染。本研究擬通過設(shè)置不同氮肥施用量梯度田間試驗(yàn)，在水稻生長發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期測定其分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)，明確其變化規(guī)律及相互效應(yīng)，為構(gòu)建高產(chǎn)群體、減少環(huán)境污染和節(jié)約資源提供依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置早、晚造水稻栽培試驗(yàn)，早造于4月5日移栽，7月5日收獲，晚造于8月1日移栽，11月13日收獲。試驗(yàn)地點(diǎn)為廣東省廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云基地的試驗(yàn)核心區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)含量為36.3 g/kg，全氮含量為1.22 g/kg，全磷含量為0.36 g/kg，全鉀含量為9.50 g/kg。供試品種為粵農(nóng)絲苗（C1）和合美占（C2）。

本次試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)氮肥處理，其中早造為0、60、120、180、240 kg/hm2，分別記為N0、N1、N2、N3、N4;晚造為0、75、150、225、300 kg/hm2，分別記為N0、N1、N2、N3、N4。另外早造配施P2O5 90 kg/hm2（晚造120 kg/hm2）、K2O 150 kg/hm2（晚造180 kg/hm2）。試驗(yàn)田內(nèi)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)3次重復(fù)，一共30個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積30 m2，株行距為13.32 cm×26.64 cm，移栽，南北行向，設(shè)置灌排水溝0.5 m寬，埂0.3 m寬，保護(hù)行1.5 m，小區(qū)之間以埂相隔，埂上覆膜，獨(dú)立排灌?；繁葹?∶5（基肥∶分蘗拔節(jié)肥∶穗肥=5∶3∶2），分蘗拔節(jié)肥在稻苗移栽后10 d施入。其他栽培管理措施與一般高產(chǎn)田相同。

1.2?數(shù)據(jù)測定及統(tǒng)計(jì)分析

2.3.2?施氮量和葉面積指數(shù)的關(guān)系?如圖6所示，在水稻的各生育期內(nèi)，早晚造的兩個(gè)水稻品種的葉面積指數(shù)（各處理平均值）都隨著施氮量的增加而增加，兩者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（r>0.8，P<0.01）。早造粵農(nóng)絲苗水稻的施氮量和葉面積指數(shù)的一元線性回歸方程為y=2.132 2x+3.424 7，相關(guān)系數(shù)r=0.87，兩個(gè)變量間極度顯著相關(guān);早造合美占水稻品種的施氮量和葉面積指數(shù)的一元線性回歸方程為y=0.014 0x+2.691 8，相關(guān)系數(shù)r=0.95，說明施氮量和分蘗數(shù)極顯著相關(guān)。晚造粵農(nóng)絲苗水稻品種的施氮量與葉面積指數(shù)的一元性回歸方程為y=0.008 1x+2.002 5，相關(guān)系數(shù)r=0.99;晚造合美占水稻品種的施氮量和葉面積指數(shù)的一元性回歸方程為y=0.009 2x+ 1.833 0，其相關(guān)系數(shù)r=0.99。早晚造兩個(gè)水稻品種的分蘗數(shù)與施氮量都有極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

3?小結(jié)與討論

同一生育期內(nèi)，隨著施氮量的增加，水稻的分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)也在增加，并且不同處理間差異顯著;施氮量越大，水稻的分蘗數(shù)峰值越大，到黃熟期時(shí)的分蘗數(shù)也越大，說明增加施氮量可以增加水稻植株的有效穗數(shù)，從而增加水稻的產(chǎn)量，但同時(shí)也會(huì)造成無效分蘗數(shù)增多，降低氮肥利用率;增加氮肥用量會(huì)使水稻各個(gè)生育期的葉面積指數(shù)變大，說明增加施氮量可以增大植株的葉面積，促進(jìn)植株的光合作用，也會(huì)使水稻的產(chǎn)量得到提高。雖然晚造的氮肥梯度比早造的要大，氮肥施用量要比早造高，但早造比晚造的分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)都要高，可能是因?yàn)樵缭旖涤晟?，陰雨天氣少，氣候較適宜，水稻植株生長發(fā)育較優(yōu)良，而晚造遇上臺(tái)風(fēng)天氣，降雨多，對水稻的生長發(fā)育有一定的影響，氮肥的施用效果也降低。線性回歸分析表明，兩個(gè)水稻品種早晚造的分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)與施氮量均呈顯著的相關(guān)關(guān)系，分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)在分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期和黃熟期都存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。周亮等[6]、孫永健等[7]研究表明增施氮肥能提高水稻的有效穗數(shù)和產(chǎn)量，而適當(dāng)減少施氮量能增加氮肥利用率;王宇等[8]研究表明，施氮量增大，植株無效分蘗增多，葉面積指數(shù)提高;張林青等[9]試驗(yàn)結(jié)果表明水稻葉面積指數(shù)與莖蘗消長動(dòng)態(tài)有密切的關(guān)系。本試驗(yàn)結(jié)果表明，水稻的葉面積指數(shù)和分蘗數(shù)與施氮量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，葉面積指數(shù)與分蘗數(shù)也呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與前人的研究結(jié)果相似[3-5]。

本試驗(yàn)雖然取得與前人一致的結(jié)論，但仍存在很多不足。試驗(yàn)僅選用兩個(gè)水稻品種開展一年二造的試驗(yàn)，設(shè)置的氮肥梯度相對較少，試驗(yàn)的時(shí)間相對較短，研究的性狀相對較少，試驗(yàn)結(jié)果受當(dāng)年天氣影響較大，特別是晚造時(shí)期暴雨天氣較多，嚴(yán)重影響水稻的生長;受天氣的影響，測定時(shí)間間距也沒有統(tǒng)一，導(dǎo)致得出的數(shù)據(jù)不能很好地反映其變化規(guī)律;另外由于定株測量，受病蟲害、農(nóng)事作業(yè)等因素影響，部分處理數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性相對較差。因此，要更深入、更全面地探究施氮量對水稻分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)的影響，還需繼續(xù)改良試驗(yàn)方案，增加試驗(yàn)的次數(shù)和參與試驗(yàn)的水稻品種，增設(shè)測試備選方案，為提高試驗(yàn)結(jié)果可靠性做好充足的理論和實(shí)踐準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐春春，紀(jì)?龍，陳中督，等. 2017年我國水稻產(chǎn)業(yè)形勢分析及2018年展望[J]. 中國稻米，2018，24（2）：13.

[2] 劉?楊，王強(qiáng)盛，丁艷鋒，等. 水稻分蘗發(fā)生機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（3）：1-5.

[3] 周自瑋，袁福錦，黃小松，等. 施氮對象草分蘗數(shù)、株高、產(chǎn)量的影響及分析模型的構(gòu)建[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（5）：714-718.

[4] 譚立敏，吳?昊，李?卉，等. 不同施氮量下水稻分蘗期光合碳向土壤碳庫的輸入及其分配的量化研究：～（13）C連續(xù)標(biāo)記法[J]. 環(huán)境科學(xué)，2014，35（5）：1933-1988.

[5] 倪永靜，賀群嶺，李金沛，等. 不同灌水次數(shù)與氮肥運(yùn)籌對‘豫教5號葉面積指數(shù)及產(chǎn)量的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（3）：35-42.

[6] 周?亮，榮湘民，謝桂先，等. 不同氮肥施用對雙季稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J]. 土壤，2014，46（6）：971-975.

[7] 孫永健，孫園園，李旭毅，等. 不同灌水方式和施氮量對水稻群體質(zhì)量和產(chǎn)量形成的影響[J]. 雜交水稻，2010，25（S1）：408-416.

[8] 王?宇，付立東，李?旭，等. 不同施氮量對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 北方水稻，2013，43（5）：14-17，21.

[9] 張林青，馬愛京. 高產(chǎn)水稻群體莖蘗組成和葉面積指數(shù)及其關(guān)系的研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（2）：179-183.