不同氮肥水平对‘龙粳31’干物质积累的影响

柏雪静，苍真名，焦 峰，张 丁，翟瑞常 (黑龙江八一农垦大学，黑龙江大庆163319)

世界上有近一半人口包括几乎整个东亚和东南亚的人口都以稻米为食。目前，我国也是世界上最大的稻米生产国家，占全世界水稻产量的35%。民以食为天，为了保证人口对粮食的需求，在经济社会发展快且耕地面积逐年减少的情况下，提高水稻产量已成为我国水稻生产的主要任务［1］。作为中国的民族产业，水稻是我国种植面积最大、单产最高、总产最多的粮食作物，保障了国家粮食安全［2］。关于不同氮水平对水稻干物质积累的影响在南方稻区已有一些研究［3－5］，但在黑龙江省稻区的研究不多。水稻产量是总干物重和收获指数的积，因此干物质的积累和运转是水稻产量形成的重要保证［6］。为明确寒地高产水稻的干物质积累和产量形成规律，试验选择黑龙江垦区常用水稻品种来比较不同氮水平下干物质积累的差异，以期为黑龙江省水稻进一步高产提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料 试验地设在黑龙江省牡丹江管理局八五八农场科技园区。供试土壤为草甸白浆土，试验前耕作层的基础肥力状况为:pH 5.74，有机质27.3 g/kg，碱解氮 101 mg/kg，有效磷 29.3 mg/kg，速效钾 307 mg/kg。供试品种为当地主要栽培品种‘龙粳31’，于2013年5月15日插秧，田间管理与大田相同。

1.2 试验设计 按常规生产用量，过磷酸钙、硫酸钾作为底肥一次性全部施入。氮肥尿素(N，46%)设 0、60、120、180、210 kg/hm25 个肥力水平，分别标记为 N0、N1、N2、N3、N4。氮肥分为基肥、蘖肥和穗肥，3个时期按4∶3∶3的比例施入。采用随机区组设计，共5个处理，3次重复。各处理水稻插秧株距14 cm，行距30 cm，每处理7行区(宽2 m)，行长10 m。

1.3 测定项目与方法 在4个水稻关键生育期，每处理小区取具有代表性的3穴水稻植株，按照茎秆、叶片和籽粒等不同器官进行分离，所有植株样品均用清水和去离子水多次清洗，于105℃杀青30 min后，75℃烘干至恒重并称重;在试验小区水稻籽粒完全成熟后，每个处理小区量取2 m2，获得水稻穗部籽粒，进行实收测产。

2 结果与分析

2.1 对水稻全株干物质积累的影响 由图1可以看出，从分蘖期开始，随着水稻的生长发育，至成熟期，水稻全株的干物质积累量在逐渐增加，并且最大的干物质积累量是在最大施肥量下获得的。这就表明了施用氮肥对水稻植株的干物质生产有显著的促进作用。在分蘖盛期，处理N1、N2和N3的全株干物质积累量分别为 2 158.0、2 182.0和 2 255.0 kg/hm2，各处理之间积累差异不显著。处理N4较处理N0、N1、N2和 N3积累量分别提高了 51.1%、22.7%、21.4% 和17.5%，与各处理积累差异达到显著水平(P＜0.05)。在拔节期与开花期，处理N1和处理N3均与常规施肥的处理N2积累差异不显著，但其他各处理之间积累差异均达到显著水平(P＜0.05)。在成熟期，各处理水稻全株干物质积累量表现为处理N4＞处理N3＞处理N2＞处理N1＞处理N0。处理N4与处理N3之间差异不显著，但与其他处理间积累差异达到显著水平(P＜0.05)。

2.2 对水稻茎部干物质积累的影响 由图2可以看出，不同的施氮处理，从分蘖期至成熟期，水稻植株的茎干物质量均表现为一直增加的变化规律。不施氮处理最低，随氮肥施用量的增加，不同处理茎干物质量都有不同程度的增加。在分蘖期，处理N0、N1、N2、N3和 N4的茎干物质积累量分别为728.0、1 092.0、1 255.8、1 274.0 和 1 292.2 kg/hm2。与处理N0相比，各施氮肥处理的茎干物质量分别增加50.0%、72.5%、75.0%和77.5%。处理N4增加幅度最大。在拔节期，处理 N0、N1、N2、N3和 N4的茎干物质积累量分别为2 411.0、3 002.0、3 084.0、3 238.6 和 3 361.4 kg/hm2。从整体来看，与分蘖期相比，随施氮量增加拔节期的茎干物质积累增幅有所减少。与对照相比，拔节期各施氮肥处理的茎干物质量分别增加 24.5%、27.9%、34.3%和 39.4%。与分蘖期相似，也是处理N4增加幅度最大。在开花期，处理N0、N1、N2、N3和 N4的茎干物质积累量分别为 4 823.0、5 278.0、5 551.0、5 696.6和5 460.0 kg/hm2。与处理 N0相比，各施氮肥处理的茎干物质量分别增加 9.4%、15.1%、18.1% 和13.2%。表现为处理N3增幅最大，其茎干物质积累最多。与拔节期相比，随施氮量增加开花期的茎干物质积累增幅有所减少。至成熟期，处理N0、N1、N2、N3和 N4的干物质积累量分别为5 642.0、6 279.0、6 588.4、6 679.4 和 6 648.0 kg/hm2。与对照相比，各施氮肥处理的茎干物质量分别增加11.2%、16.7%、18.3% 和 17.8%。表现为处理 N3增幅最大，其茎干物质积累最多。综合分析结果显示，增施氮肥有利于分蘖期、拔节期茎干物质的积累，并且施肥量越大茎干物质积累越快。但在水稻生育后期，施用氮肥过量不利于茎干物质的积累。

2.3 对水稻叶部干物质积累的影响 由图3可以看出，随水稻生育期的延后，不同施氮处理下，水稻植株叶部干物质的积累表现出大致相同的趋势，从分蘖盛期至开花期，叶部干物质积累量逐渐增加，并且在分蘖盛期至拔节期积累迅速，积累量增加较快。从开花期至成熟期，叶部干物质积累发生减小的变化。在分蘖期，处理N0、N1、N2、N3和 N4的叶部干物质积累量分别为 910.0、1 183.0、1 328.6、1 383.2 和1 437.8 kg/hm2。与处理N0相比，各施氮肥处理的叶部干物质量分别增加 30.0%、46.0%、52.0%和 58.0%。处理 N4叶部干物质积累最多。在拔节期，处理N0、N1、N2、N3和N4的叶部干物质积累量分别为 1 956.0、2 911.0、2 902.0、3 038.0和3 234.0 kg/hm2。与对照相比，各施氮肥处理的叶部干物质量分别增加 48.8%、48.3%、55.3%和65.3%。随着施肥量的提高，与分蘖期相比，拔节期各处理叶部干物质积累较对照增加幅度明显变大。在开花期，处理 N0、N1、N2、N3和N4的干物质积累量分别为 2 821.0、3 003.0、3 039.4、3 130.0和3 367.0 kg/hm2。从拔节期至开花期，处理N0叶部干物质积累速度明显加快。与处理N0相比，各施氮肥处理的叶部干物质量分别增加 6.4%、7.7%、10.9%、19.3%。在成熟期，处理 N0、N1、N2、N3和 N4的干物质积累量分别为2 548.0、2 821.0、2 966.6、3 021.2 和 3 094.0 kg/hm2，较开花期叶部干物质积累量有所下降。综合分析结果显示，增施氮肥有利于促进生育前期叶部干物质的积累，对生育后期水稻叶部干物质积累促进作用不明显。

2.4 对水稻收获器官干物质积累的影响 在成熟期，处理N3的收获器官干物质积累量最大，较处理N0、N1、N2和N4分别提高了 17.30%、7.50%、0.39% 和0.42%。处理 N3与处理N4之间差异不显著。综合分析结果显示，施氮水平对开花期水稻收获器官干物质积累影响不大。随施氮水平的提高，成熟期水稻收获器官干物质积累也表现为增加的趋势，但施氮过多不利于收获器官干物质的积累。

2.5 对水稻各器官干物质分配的影响 由表1可以看出，水稻茎部的干物质分配比例在分蘖期至成熟期时呈现抛物线状的变化规律，在开花期分配比例达到最高值，并且在常规施肥量处理N2时百分比最大，各生育期茎部干物质分配差异不显著，表明了增施氮肥对茎部干物质分配比例的影响不大。水稻叶部干物质分配在分蘖期最高，随生育期的推进呈现出逐渐降低的变化规律，至成熟期分配比例降到最低。各生育期，处理N3和处理N4的叶部干物质分配都较常规施肥的处理N2有所提高，表明增施氮肥对叶部干物质的转移起到了促进作用。水稻收获器官的干物质分配随氮肥水平的提高呈现抛物线变化的趋势，过量施用氮肥不利于收获器官干物质分配比例的增加。

表1 各器官干物质量占水稻全株干物质总量的比例 %

3 结论与讨论

水稻植株单位面积的干物质积累量随水稻整个生育进程的不断推进也在不断增加，至成熟期达到最大;随着氮肥投入量的不断增加，水稻全株干物质积累也逐渐增加，在成熟期，处理 N1～N4的水稻全株干物质积累量分别为17 836.0、18 909.8、19 091.8 和19 093.0 kg/hm2，与不施氮处理相比，增加10.1% ～17.8%。这表明氮素的施入对水稻植株的干物质生产有显著的促进作用，这与前人的观点一致［7］。水稻植株的茎干物质量从分蘖期至成熟期在不同的施氮处理下均表现为一直增加的变化规律，随氮肥施用量的增加，不同处理茎秆的干物质量都有不同程度的增加。水稻植株叶部干物质的积累随水稻生育期的延后，不同施氮处理表现出大致相同的趋势，从分蘖盛期至开花期叶部干物质积累量逐渐增加，并且在分蘖盛期至拔节期积累迅速，积累量增加较快。从开花期至成熟期，叶部干物质积累发生减小的变化。这可能是因为该时期水稻干物质的积累主要发生在收获器官。有研究认为，抽穗后干物质积累与水稻产量呈显著或极显著正相关关系［8－9］。也就是说，抽穗后叶干物质积累的减少促进了穗干物质的积累，从而影响产量的形成。该试验开花期以前高氮处理N4的叶部干物质积累高于处理N3的叶部干物质积累量，但至成熟期穗部干物质的积累反而减小。敖和军等也认为前期积累过多会导致分蘖成穗率降低，从而造成减产［10］。因此，要获得较为理想的产量，氮肥的施用不宜过多，应不超过180 kg/hm2。

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