摘要：以北方超级稻沈农265、吉粳88和龙粳14为试材,分析了不同氮素水平对水稻茎蘖动态及产量的影响。结果表明,在较高氮量水平下,沈农265、吉粳88能够提前进入茎蘖临界期,而龙粳14出现延迟现象;3个超级稻品种的最适施氮量都应该在150.5~207.0kg/hm2,在生产实际中农民可以适当降低惯用施氮量来优化产量结构,从而提高产量,达到更高的经济效益。
关键词：氮肥;超级稻;茎蘖动态;产量;北方
氮素是影响水稻生长发育和产量最敏感的因素[1],确定合理施氮量,不仅可以提高水稻产量,而且可以减少因过量施用氮肥造成的环境污染[2,3]。目前水稻生产上普遍存在着氮肥施用不合理现象,造成水稻贪青晚熟、倒伏、病虫害加重,或是满足不了水稻整个生育期对氮素的需求,往往导致育种成果不能充分转化为生产力,影响水稻的产量和效益,因此选用东北地区3个主栽超级稻品种进行氮肥施量水平试验,旨在确定水稻标准施氮量,为生产上合理应用提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验材料
供试3个超级稻品种为:沈农265,沈阳农业大学选育,直立穗型,主茎15片叶,生育期155~158d;吉粳88,吉林省农业科学院选育,半直立穗型,主茎13片叶,生育期143~145d;龙粳14,黑龙江省农业科学院选育,散穗型,主茎11片叶,生育期125~130d。
1.2试验地概况
试验设在开原市农业科学研究所试验田,土壤为棕壤土,肥力中等。Www.11665.CoM开原市属北温带季风型大陆性气候,全年日照时数约为2 585h,无霜期为145~165d,年平均降水量为678mm,适宜北方水稻种植。
1.3试验设计
试验设5个处理,分别为:不施氮肥(n0);施纯氮97.0 kg/hm2(n1);施纯氮150.5kg/hm2(n2);施纯氮207.0kg/hm2(n3),为当地生产惯用施氮量;施纯氮255.5kg/hm2(n4)。所有处理均施用相同数量的磷肥(p2o5 103.5kg/hm2)和钾肥(k2o 78 kg/hm2)。磷肥作基肥一次性施用,钾肥作基肥和穗肥各施50%,氮肥作基肥、蘖肥和穗肥施用,分别占纯氮量的60%、30%和10%。裂区设计,主区为氮肥处理,副区为品种,主区面积20.5m2,3次重复,随机区组排列,共15个小区。
1.4试验实施
采用塑料小棚旱育苗,4月10日播种,5月25日插秧,9月30日收获,移栽密度30cm×13cm,每穴3苗,各小区单独打埂,单灌单排,除草、病虫害防治等其他管理方法同一般生产田。
1.5调查方法
每个小区的3个品种都标定调查点10穴,从6月23日至7月21日,每隔5d调查1次茎蘖数。9月28日取样,风干后室内考种,调查穗长、每穗粒数和千粒重等产量构成因素。
2结果与分析
2.1茎蘖动态
2.1.1不同氮肥处理对沈农265茎蘖动态的影响。从图1可以看出,随着植株的生育进程,沈农265在高氮量水平下处理n3、处理n4的茎蘖数于7月14日达到临界值,低氮量水平下处理n1、处理n2茎蘖数在7月21日未出现下降趋势,较高氮量达到最高茎蘖数要推迟1周左右,说明低氮量不利于茎蘖的早生快发。随施氮量的增加,茎蘖数在6月30日前表现出氮素量化优势,而在7月7日后处理n3达最高,可见氮肥量过高在前期会促进茎蘖发生,而在后期又出现抑制情况,因此合理氮肥施量既有利于茎蘖的适量发生,又有利于控制无效分蘖数,使群体达到最理想的生长状态。
2.1.2不同氮肥处理对吉粳88茎蘖动态的影响。从图2可以看出,在6月30日前,吉粳88各氮素处理的茎蘖数差别不大,而到7月7日后,随施氮量的增加,茎蘖数明显增加。随着植株的生育进程,处理n2、处理n3、处理n4于7月7日达到最高茎蘖数,而处理n0、处理n1延迟1周,说明增加施氮量可以促使茎蘖再生速度加快,提前进入茎蘖临界期。7月21日低氮量处理的茎蘖数下降速度明显加快,这是由于低氮量维持无效茎蘖的营养需求不够造成的,表明高氮量易使茎蘖衰退减慢,为单位面积有效穗数增多奠定了基础,同时也可能造成大量无效茎蘖的存在。
2.1.3不同氮肥处理对龙粳14茎蘖动态的影响。从图3可以看出,6月23日至7月21日的生长阶段内,龙粳14的茎蘖数都表现为随施氮量的增加呈现先升高后下降的趋势,均表现为处理n2的茎蘖数最高。6月30日前茎蘖数上升迅速,处理n2在7月7日达到峰值,处理n1于7月14日达到最高茎蘖数,而较高氮素水平的处理n3、处理n4在7月21日才到茎蘖临界期,说明前
期高氮量在一定程度下抑制龙粳14茎蘖数的飞速增长,但在后期能够促进茎蘖的再生,这种状况容易导致后生茎蘖成为无效分蘖或小蘖,易造成氮素营养的浪费。
2.2产量及构成因素
2.2.1不同氮肥处理对沈农265产量及构成因素的影响。从表1可以看出,施氮量对沈农265的穗长影响不大,有效穗数随施氮量的增加而增加,但成穗率、每穗实粒数和颖花数表现出先升高后下降的趋势,处理n3最高,成穗率比其他施氮处理高7.8%~11.0%,每穗实粒数高7.9%~32.6%,颖花数高16.8%~30.1%。处理n2结实率和千粒重均为最高,分别较其他施肥处理高9.2%~21.3%、2.4%~6.7%。理论产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势,其中处理n3最大,为8 374.7kg/hm2,比其他施氮处理高3.7%~13.6%,处理n2次之,为8 074.5kg/hm2,可见处理n3为沈农265的较适施氮量,通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量,但是可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重,可能更有益于产量的提高。
2.2.2不同氮肥处理对吉粳88产量及构成因素的影响。从表2可以看,吉粳88各处理的穗长、成穗率变化不大,但有效穗数随着施氮量的增加呈增加趋势。每穗实粒数表现为随施氮量的增加呈先增后减趋势,处理n2最高,比其他施氮处理高10.6%~57.2%。颖花数基本随施氮量的增加而增加,但结实率表现出相反趋势,表明高氮量虽可以提高单位面积穗粒数,但易造成灌浆能力下降,增加秕粒数,从而导致结实率下降。千粒重随施氮量的增加表现为先增后降趋势,处理n1最高,较其他施氮处理高8.0%~33.7%,可见高氮量易造成吉粳88灌浆不良而籽粒不饱满。协调最优产量因素构成使得处理n2吉粳88的理论产量达最高,为9 374.3 kg/hm2,较其他施氮处理高1.3%~30.2%,处理n3次之,为9 249.6kg/hm2,可知处理n2较有利于吉粳88综合生产能力的发挥,但适当提高施氮量以提高有效穗数和结实率可能获更高产量。
2.2.3不同氮肥处理对龙粳14产量及构成因素的影响。从表3可以看出,随施氮量的增加,龙粳14的穗长、成穗率呈增加趋势,但是高氮量处理间幅度变化很小。随施氮量的增加,有效穗数、每穗实粒数和颖花数呈先增加后下降的趋势,其中有效穗数、颖花数以处理n3最高,分别较其他施氮处理高6.8%~30.6%、9.9%~55.9%,每穗实粒数以处理n2最高,比其他施氮处理高18.8%~25.5%。结实率和千粒重分别以处理n2、处理n3最高,分别较其他施氮处理高5.7%~23.5%、0.2%~5.8%。各施氮处理的产量构成因素最终表现在理论产量的变化趋势上,随施氮量的增加,理论产量先增加后下降,以处理n3最高,为7 699.2kg/hm2,较其他施氮处理高1.0%~53.2%,处理n2次之,为7 624.7kg/hm2,可知处理n3较适合龙粳14的生长发育需要,但可以适当降低施氮量来提高每穗实粒数和结实率,可能对产量的增加更为有利。
3结论与讨论
优化产量结构是实现超高产的先决条件[4],周瑞庆等[5,6]研究认为在一定范围内,水稻产量随施氮量的增加而提高,超过一定范围后产量和部分产量构成因素则下降,即施氮量与产量呈单峰曲线,试验研究结果与前人研究结果一致。由于2009年气候因素影响,水稻产量偏低,但可以反映出高氮量会造成某些产量构成因子处于劣势地位,只有合理的施氮量才能够最佳协调各产量构成因素,从而提高产量。试验结果表明,不同施氮处理水稻的茎蘖数变化表现出品种特性,高氮量使沈农265、吉粳88提前进入茎蘖临界期,而龙粳14出现延迟现象;沈农265在施氮量为207.0kg/hm2时表现较好,通过提高成穗率、每穗实粒数和颖花数来提高产量,但可以适当降低施氮量来提高结实率和千粒重,可能获得更高产量;吉粳88在施氮量为150.5kg/hm2取得较好效果,通过提高每穗实粒数和协调各产量因子促进产量的提高,但可以适当增加施氮量来提高有效穗数和结实率,可能获得更高产量;龙粳14在施氮量为207.0kg/hm2取得较好效果,通过提高有效穗数、颖花数和千粒重提高产量,但可以适当降低施氮量来提高每穗实粒数和结实率,可能获得更高产量;3个超级稻品种沈农265、吉粳88和龙粳14的最适施氮量都应该在150.5~207.0kg/hm2,现阶段农民惯用施氮量为207.0kg/hm2,可以适当降低施氮量以优化产量结构,从而提高产量,达到更高的经济效益。
4参考文献
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