不同施肥水平对杂交水稻氮、磷、钾吸收积累的影响

谢振宇+沈建凯+尹明+贺治洲

摘 要 为探索不同施肥量下2个杂交水稻植株氮、磷、钾的吸收积累特性，采用田间小区试验研究了两个杂交稻品种抽穗期和成熟期的植株氮、磷、钾吸收积累。结果表明，2个杂交水稻品种在不同施肥水平下，抽穗期和成熟期茎+叶鞘、叶、穗各器官内的氮、磷、钾的含量无显著差异；抽穗期，叶的氮含量最高，茎+叶鞘的磷、钾含量最高；成熟期，叶的氮含量、茎+叶鞘的磷含量、穗的钾含量均下降。抽穗期，氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589，磷吸收量粤优589高于红泰优996；成熟期，氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996，磷吸收量2品种差异不明显。2个杂交水稻品种地上部植株对氮、磷、钾积累量比例的变幅范围均在高产水稻积累变幅范围内。

关键词 杂交水稻 ；施肥量 ；吸收积累

分类号 S511 ；S31

Effects of Different Fertilizer Application Rates on Uptake of Nitrogen， Phosphorus and Potassium of Hybrid Rice

XIE Zhenyu SHEN Jiankai YIN Ming HE Zhizhou

（Tropical Crops Genetic Resources Institute， CATAS， Danzhou， Hainan 571737， China）

Abstract In order to explore the characteristics of nitrogen（N）， phosphors（P） and potassium（K） uptake of 2 hybrid rice varieties under different fertilizer application rates， a field experiment was conducted to study the absorption and accumulation of nitrogen， phosphorus and potassium at heading stage and maturity stage. The results showed that no significant differences were found of NPK uptake in stems and leaf sheathes， leaves， panicles at heading and maturity stage under different fertilizer application rates. At heading stage， leaves have the highest nitrogen content， stems and leaf sheathes have the highest phosphors and potassium content， At maturity stage， nitrogen content in leaves， phosphors content in stems and leaf sheathes， potassium content in panicles were all decreased. Hongtaiyou 996 has higher nitrogen and potassium uptake rates and dry biomass， and has lower phosphors uptake rates compared with Yueyou 589 at heading stage， but at maturity stage， nitrogen and potassium uptake rates and dry biomass of Yueyou 589 was higher than Hongtaiyou 996， no obvious differences of phosphors uptake rates between two tested varieties. Fertilizer use efficiency of Hongtaiyou 996 was higher than Yueyou 589， variable range of accumulation ratio of nitrogen， phosphorus and potassium in aboveground plant of two tested hybrid rice varieties was within the accumulation variable range of high-yielding rice.

Keywords hybrid rice ； fertilizer application rate ； absorption and accumulation

氮、磷、钾是水稻正常生长必不可少的三大营养元素。土壤条件、品种基因型，施肥、气候等均对水稻产量有重要的影响，依据品种类型合理施肥可提高水稻产量，降低生产成本[1-2]。殷春渊等[3]研究认为，水稻籽粒产量与氮素阶段吸收量、阶段吸收速率和氮肥利用率显著正相关；王强盛等[4]研究发现，钾肥可提高叶片、茎鞘和穗部氮素积累量，提高叶片和穗配比例，降低茎鞘分配比例；胡泓等[5]研究结果表明，水稻施用钾肥起到交互作用，而在低钾胁迫条件下，肥用钾肥能使稻谷产量、水稻钾吸收量增加，但钾吸收利用率降低。本文采用大田小区试验研究了不同施肥水平下2个杂交水稻品种（粤优589和红泰优996）植株体内和各器官的氮、磷、钾养分吸收积累特性，为2个杂交水稻品种的高产、高效栽培技术提供理论与实践依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

参试水稻品种为海南省审定的杂交水稻组合粤优589和红泰优996，种子均由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供。氮、磷、钾肥分别采用市售尿素[w（N）≥46%]、过磷酸钙[w（P2O5）≥16%]和硫酸钾[w（K2O）≥50%]。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验于2013年在中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所试验基地进行。试验点选择中等肥力田块，将2个品种在同一田块上分开种植，于试验前测定0～15 cm耕作层土壤的养分含量。测定结果为有机质含量平均为20.29 g/kg，碱解氮为71.68 mg/kg、有效磷为14.60 mg/kg、速效钾为74.76 mg/kg。

试验采用随机区组排列，设置3个处理[6]、4次重复；每个重复小区面积40 m2；区组间留便道以便观察行走，小区间作埂分隔。肥料分次施用：即氮肥在移栽前、分蘖中期、幼穗分化期、抽穗期分别施入总用量的55%、20%、15%、10%；磷肥在移栽前和分蘖中期各施50%；钾肥在移栽前、分蘖中期、幼穗分化期分别施入总用量的50%、30%、20%。播种时间参考当地农事季节，保证水稻在最适环境条件下生长和抽穗结实。见表1。

播种时间为2月中旬。秧龄27～28 d，株行距为20.0 cm×26.67 cm，裸根壮苗单本移栽。其它栽培措施按稻田间栽培技术措施进行管理，从移栽到收获前7 d田间一直保持5～7 cm深的浅水层，整个生长期不晒田，不施用化学除草剂，采用人工除草1～2次。严格控制病虫害，尽量减少产量损失。

1.2.2 项目测定

在抽穗期，每小区选取生长均匀的9蔸植株，按蔸记录茎蘖数；分别剪取叶片、茎+叶鞘和穗三部分，于105℃杀青30 min，再经80℃烘至恒重后称干物质重。

在成熟期，从各小区5 m2测产区中选取对角线上9蔸植株，按蔸记录穗数，并进行考种和测定地上部干物质量。谷粒采用清水分选，人工计数实粒和秕粒；每个小区调查50蔸有效穗数。各小区收中心5 m2测产，单独脱粒晒干并风选后，称干谷重；测定干谷水分含量，计算折合14%含水量的稻谷产量。所有样品均在中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所实验室进行分析测定。

1.2.3 数据处理分析

数据处理采用SAS进行方差分析，用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥水平茎+叶梢、叶、穗的氮、磷、钾含量

不同施肥水平下，茎+叶鞘、叶、穗对氮、磷、钾含量，除粤优589的抽穗期穗的钾含量低量、中量与高量显著外，粤优589、红泰优996抽穗期、成熟期的茎+叶鞘、叶、穗的氮、磷、钾含量无显著差异。这与敖和军等[6]，不同施肥水平下，的抽穗期和成熟期，水稻植株体内对氮、磷、钾养分吸收积累无显著差异的研究理论相符。见表2。

在不同施肥水平，2个杂交水稻品种抽穗期和成熟期各部位氮的含量大小依次是叶、穗、茎+叶鞘，抽穗期叶的氮含量最高，但成熟期叶的氮含量下降明显（表2），粤优589、红泰优996平均下降到50.8%、43.8%。说明氮素在水稻抽穗前叶片是积累中心，成熟后穗是积累中心[7]。

在不同施肥水平，2个杂交水稻品种抽穗期茎+叶鞘的磷含量最高，成熟期茎+叶鞘、叶明显下降，成熟期穗的含量略高于抽穗期，但不明显（表2）；抽穗期和成熟期的粤优589、红泰优996茎+叶鞘平均下降到40.1%、38.4%，叶平均下降到39.2%、62.3%。

在不同施肥水平，2个杂交水稻品种抽穗期和成熟期各部位钾的含量大小依次是茎+叶鞘、叶、穗，茎+叶鞘的成熟期钾含量高于抽穗期，穗的成熟期钾含量低于抽穗期（表2），粤优589、红泰优996的穗平均下降到32.2%、37.8%。

2.2 不同施肥水平地上部分植株干物质产量和氮、磷、钾吸收量

2.2.1 氮素的吸收量

水稻植株氮素吸收受品种特性、氮肥施用量、施用时期、施用方法以及环境因子等综合因素的影响，各生长发育时期氮素的吸收量不同[6，8-9]。不同施肥水平下，粤优589在抽穗期氮的吸收量低量与高、中量之间差异显著，高量与中量之间差异不显著，在抽穗期和成熟期中量氮吸收量最高；成熟期氮吸收量中量与高量之间差异显著，低量与中量之间差异不显著，低量与高量之间差异也不显著。红泰优996在抽穗期和成熟期氮吸收量低量、中量、高量之间差异不显著。从各不同施肥水平比较，抽穗期氮的吸收量红泰优996均高于粤优589，成熟期粤优589均高于红泰优996。抽穗期干物质量粤优589低于红泰优996，成熟期干物质量粤优589高于红泰优996。表明2个杂交水稻品种抽穗期的氮吸收量随着干物质生产量的增高而增高。见表3。

2.2.2 磷素的吸收量

不同施肥水平下，两品种磷的吸收量随着施用量增加，抽穗期和成熟期吸收量均有增加的趋势（表3）。粤优589抽穗期，低量与高量之间差异显著，低量与中量之间差异不显著；红泰优996抽穗期磷的吸收量，低、中、高量之间差异不显著；成熟期磷的吸收，粤优589、红泰优996的低量、中量、高量之间差异不显著。从各不同施肥水平比较，抽穗期磷的吸收量粤优589均高于红泰优996，成熟期不明显。

2.2.3 钾素的吸收量

不同施肥水平下，两品种钾的吸收量随着施用量增加，抽穗期和成熟期吸收量均有增加的趋势（表3）。粤优589抽穗期和成熟期的低量、中量、高量之间差异不显著；红泰优996抽穗期低量与高量差异显著，低量与中量差异不显著，成熟期低量、中量、高量之间差异不显著。从不同施肥水平看，抽穗期粤优589钾的吸收量低于红泰优996，干物质量粤优589低于红泰优996，成熟期粤优589钾的吸收量高于红泰优996，干物质量粤优589高于红泰优996

2.3 每生产1000 kg稻谷地上部分植株氮、磷、钾的需要量

大量研究结果表明，生产1 000 kg 稻谷，地上部植株氮、磷、钾养分吸收量分别为 17～18、2～3和 17～19 kg，养分吸收量随着稻谷产量的提高而增加[10]，对于具有高产潜力的杂交水稻来说，地上部分植株干物质生产能力相对强，对氮、磷、钾养分的吸收量可能相对提高。表4表明，粤优 589 每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾的需要量分别为 21.59～26.69、2.71～3.23 和 23.83～24.91 kg，N、P、K比值为1∶（0.10～0.15）∶（0.81～1.14）；红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg，N、P、K比值为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23。见表4。

不同施肥水平下，粤优589每生产1 000 kg 稻谷的N、K、P需要量均高于红泰优996，表明2个杂交水稻品种间对N、P、K 的吸收有一定差异性。不同施肥水平下，每生产1 000 kg稻谷的N、P、K 需要量，除了粤优589对N的需要量中肥与高肥差异显著外，其它不同施肥水平下的N、P、K需要量的差异不显著。

不同施肥水平下，每生产1 000 kg 稻谷，粤优589和红泰优996中肥N需要量最高，高肥P需要量最高，粤优589低肥K需要量最高，红泰优996高肥K需要量最高。

3 讨论与结论

物质生产是水稻产量形成的基础，而物质生产又与其体内的营养状况密切相关[11]。通过施肥可以调整水稻体内氮、磷、钾的吸收和分配[7，12]。本研究发现，2个杂交水稻品种在抽穗期和成熟期，茎+叶鞘、叶、穗的各器官内不同施肥水平下对氮、磷、钾含量无显著差异，但在器官之间，氮的含量大小依次是叶、穗、茎+叶鞘；抽穗期叶的氮含量最高，成熟期叶的氮含量下降明显，氮素在水稻抽穗前叶片是积累中心，成熟后穗是积累中心；抽穗期茎+叶鞘的磷含量最高，成熟期茎+叶鞘、叶明显下降，成熟期穗的含量略高于抽穗期；抽穗期和成熟期钾的含量大小依次是茎+叶鞘、叶、穗，茎+叶鞘的成熟期钾含量高于抽穗期，穗的成熟期钾含量低于抽穗期。

本研究结果表明：不同施肥水平下，抽穗期，氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589，磷吸收量粤优589高于红泰优996；成熟期，氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996，磷吸收量2品种差异不明显。表明抽穗期2个杂交水稻品种杂交水稻的氮、钾素吸收量随着干物质生产量的增高而增高。

每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量，徐富贤等[13]研究结果表明，西南区普通杂交中稻分别为16.37～17.05、2.91～3.06和18.28～20.28 kg；敖和军等[6]研究结果表明，超级稻分别为16.5～22.4、2.61～3.54和14.35～24.30 kg。本文对2个杂交稻品种研究结果显示，每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾需要量，粤优 589分别为 21.59～26.69、2.71～3.23和23.83～24.91 kg，红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg。2个杂交水稻品种每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量对比，红泰优 996少于粤优589，说明红泰优996养分效率高于粤优589。

水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量的比例，Ying等[10]研究表明， 高产水稻为1.00∶0.12～0.18∶1.00～1.10；敖和军等[6]的研究表明， 超级杂交稻为1.00∶0.13～0.19∶0.87～1.46。本研究结果表明，2品种杂交水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量粤优 589比例为1∶0.10～0.15∶0.81～1.14；红泰优 996比例为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23；2个杂交水稻品种氮、磷、钾积累量比例均在Ying等[10]、敖和军等[6]提出的变幅范围。

参考文献

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[7] 胡 泓，王光火. 施钾条件下杂交水稻氮磷养分吸收利用特点[J]. 土壤通报，2003，34（3）：202-204.

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[12] 晏 娟，尹 斌，张绍林，等. 不同施氮量对水稻氮素吸收与分配的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2008，14（5）：835-839.

[13] 徐富贤，熊 洪，张 林，等. 西南稻区不同地域和施氮水平对杂交中稻氮、磷、钾吸收累积的影响[J]. 作物学报，2011，37（5）：882-894.

2.3 每生产1000 kg稻谷地上部分植株氮、磷、钾的需要量

大量研究结果表明，生产1 000 kg 稻谷，地上部植株氮、磷、钾养分吸收量分别为 17～18、2～3和 17～19 kg，养分吸收量随着稻谷产量的提高而增加[10]，对于具有高产潜力的杂交水稻来说，地上部分植株干物质生产能力相对强，对氮、磷、钾养分的吸收量可能相对提高。表4表明，粤优 589 每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾的需要量分别为 21.59～26.69、2.71～3.23 和 23.83～24.91 kg，N、P、K比值为1∶（0.10～0.15）∶（0.81～1.14）；红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg，N、P、K比值为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23。见表4。

不同施肥水平下，粤优589每生产1 000 kg 稻谷的N、K、P需要量均高于红泰优996，表明2个杂交水稻品种间对N、P、K 的吸收有一定差异性。不同施肥水平下，每生产1 000 kg稻谷的N、P、K 需要量，除了粤优589对N的需要量中肥与高肥差异显著外，其它不同施肥水平下的N、P、K需要量的差异不显著。

不同施肥水平下，每生产1 000 kg 稻谷，粤优589和红泰优996中肥N需要量最高，高肥P需要量最高，粤优589低肥K需要量最高，红泰优996高肥K需要量最高。

3 讨论与结论

物质生产是水稻产量形成的基础，而物质生产又与其体内的营养状况密切相关[11]。通过施肥可以调整水稻体内氮、磷、钾的吸收和分配[7，12]。本研究发现，2个杂交水稻品种在抽穗期和成熟期，茎+叶鞘、叶、穗的各器官内不同施肥水平下对氮、磷、钾含量无显著差异，但在器官之间，氮的含量大小依次是叶、穗、茎+叶鞘；抽穗期叶的氮含量最高，成熟期叶的氮含量下降明显，氮素在水稻抽穗前叶片是积累中心，成熟后穗是积累中心；抽穗期茎+叶鞘的磷含量最高，成熟期茎+叶鞘、叶明显下降，成熟期穗的含量略高于抽穗期；抽穗期和成熟期钾的含量大小依次是茎+叶鞘、叶、穗，茎+叶鞘的成熟期钾含量高于抽穗期，穗的成熟期钾含量低于抽穗期。

本研究结果表明：不同施肥水平下，抽穗期，氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589，磷吸收量粤优589高于红泰优996；成熟期，氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996，磷吸收量2品种差异不明显。表明抽穗期2个杂交水稻品种杂交水稻的氮、钾素吸收量随着干物质生产量的增高而增高。

每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量，徐富贤等[13]研究结果表明，西南区普通杂交中稻分别为16.37～17.05、2.91～3.06和18.28～20.28 kg；敖和军等[6]研究结果表明，超级稻分别为16.5～22.4、2.61～3.54和14.35～24.30 kg。本文对2个杂交稻品种研究结果显示，每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾需要量，粤优 589分别为 21.59～26.69、2.71～3.23和23.83～24.91 kg，红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg。2个杂交水稻品种每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量对比，红泰优 996少于粤优589，说明红泰优996养分效率高于粤优589。

水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量的比例，Ying等[10]研究表明， 高产水稻为1.00∶0.12～0.18∶1.00～1.10；敖和军等[6]的研究表明， 超级杂交稻为1.00∶0.13～0.19∶0.87～1.46。本研究结果表明，2品种杂交水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量粤优 589比例为1∶0.10～0.15∶0.81～1.14；红泰优 996比例为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23；2个杂交水稻品种氮、磷、钾积累量比例均在Ying等[10]、敖和军等[6]提出的变幅范围。

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[13] 徐富贤，熊 洪，张 林，等. 西南稻区不同地域和施氮水平对杂交中稻氮、磷、钾吸收累积的影响[J]. 作物学报，2011，37（5）：882-894.

2.3 每生产1000 kg稻谷地上部分植株氮、磷、钾的需要量

大量研究结果表明，生产1 000 kg 稻谷，地上部植株氮、磷、钾养分吸收量分别为 17～18、2～3和 17～19 kg，养分吸收量随着稻谷产量的提高而增加[10]，对于具有高产潜力的杂交水稻来说，地上部分植株干物质生产能力相对强，对氮、磷、钾养分的吸收量可能相对提高。表4表明，粤优 589 每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾的需要量分别为 21.59～26.69、2.71～3.23 和 23.83～24.91 kg，N、P、K比值为1∶（0.10～0.15）∶（0.81～1.14）；红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg，N、P、K比值为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23。见表4。

不同施肥水平下，粤优589每生产1 000 kg 稻谷的N、K、P需要量均高于红泰优996，表明2个杂交水稻品种间对N、P、K 的吸收有一定差异性。不同施肥水平下，每生产1 000 kg稻谷的N、P、K 需要量，除了粤优589对N的需要量中肥与高肥差异显著外，其它不同施肥水平下的N、P、K需要量的差异不显著。

不同施肥水平下，每生产1 000 kg 稻谷，粤优589和红泰优996中肥N需要量最高，高肥P需要量最高，粤优589低肥K需要量最高，红泰优996高肥K需要量最高。

3 讨论与结论

物质生产是水稻产量形成的基础，而物质生产又与其体内的营养状况密切相关[11]。通过施肥可以调整水稻体内氮、磷、钾的吸收和分配[7，12]。本研究发现，2个杂交水稻品种在抽穗期和成熟期，茎+叶鞘、叶、穗的各器官内不同施肥水平下对氮、磷、钾含量无显著差异，但在器官之间，氮的含量大小依次是叶、穗、茎+叶鞘；抽穗期叶的氮含量最高，成熟期叶的氮含量下降明显，氮素在水稻抽穗前叶片是积累中心，成熟后穗是积累中心；抽穗期茎+叶鞘的磷含量最高，成熟期茎+叶鞘、叶明显下降，成熟期穗的含量略高于抽穗期；抽穗期和成熟期钾的含量大小依次是茎+叶鞘、叶、穗，茎+叶鞘的成熟期钾含量高于抽穗期，穗的成熟期钾含量低于抽穗期。

本研究结果表明：不同施肥水平下，抽穗期，氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589，磷吸收量粤优589高于红泰优996；成熟期，氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996，磷吸收量2品种差异不明显。表明抽穗期2个杂交水稻品种杂交水稻的氮、钾素吸收量随着干物质生产量的增高而增高。

每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量，徐富贤等[13]研究结果表明，西南区普通杂交中稻分别为16.37～17.05、2.91～3.06和18.28～20.28 kg；敖和军等[6]研究结果表明，超级稻分别为16.5～22.4、2.61～3.54和14.35～24.30 kg。本文对2个杂交稻品种研究结果显示，每生产 1 000 kg 稻谷的氮、磷、钾需要量，粤优 589分别为 21.59～26.69、2.71～3.23和23.83～24.91 kg，红泰优 996 分别为 15.50～18.91、2.63～3.22和 19.05～21.54 kg。2个杂交水稻品种每生产1 000 kg 稻谷氮、磷、钾的需要量对比，红泰优 996少于粤优589，说明红泰优996养分效率高于粤优589。

水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量的比例，Ying等[10]研究表明， 高产水稻为1.00∶0.12～0.18∶1.00～1.10；敖和军等[6]的研究表明， 超级杂交稻为1.00∶0.13～0.19∶0.87～1.46。本研究结果表明，2品种杂交水稻地上部植株对氮、磷、钾积累量粤优 589比例为1∶0.10～0.15∶0.81～1.14；红泰优 996比例为1∶0.14～0.15∶1.14～1.23；2个杂交水稻品种氮、磷、钾积累量比例均在Ying等[10]、敖和军等[6]提出的变幅范围。

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