不同氮钾水平对杂交稻K两优1269干物质生产及产量的影响

刘端华

摘要：[目的]明确氮钾水平与杂交稻K两优1269干物质生成、产量的关系，为两系杂交稻新品种K两优1269生产上合理施肥提供参考。[方法]以两系杂交稻新品种K两优1269为供试材料，设置7个氮钾水平组合处理，测定水稻各生育期叶绿素含量、干物质量及产量，研究不同氮钾水平对干物质生产及产量的影响。[结果]同一施钾水平下，叶片的SPAD值随施氮水平提高而增加，而不同施钾水平对SPAD值的影响相对较小;群体生长率在移栽至栽后30d与施氮水平呈线性关系，栽后30d至齐穗期、齐穗期至成熟期呈抛物线型关系，以施氮水平18g·m处理为最高，群体生长率随施钾水平在各个时期均呈拋物线型关系，以施钾水平20g·m处理为最高;栽后30d的茎叶干物质积累量随施氮水平的增加而提高，齐穗期和成熟期的茎叶、穗和总干物质积累量与施氮水平均呈抛物线关系，以施氮水平18g·m处理为最高，茎叶、穗和总干物质积累量多数与施钾水平呈抛物线关系，以施钾水平20g·m处理为最高;稻谷产量随施氮水平或施钾水平均呈抛物线型关系，以施氮水平18g·m处理、施钾水平20g·m处理为最高。[结论]杂交稻K两优1269在闽北地区最高稻谷产量的氮肥施用量是22.09g·m，钾肥施用量是19.14g·m，每生产100k8K两优1269稻谷需施用N2.21k8，施用KO 1.91kg。

关键词：杂交水稻;K两优1269;氮钾水平;干物质;产量

中图分类号：S511文献标志码：A 文章编号：1008-0384（2019）09-0997-06

引言

（研究意义）中国是世界上最大的水稻生产和消费国，水稻是我国居民最主要的口粮消费作物之一。氮是水稻生长发育的必需营养元素，是限制水稻生长发育及产量形成的重要养分因子之一;水稻对钾的需求量也比较高，且近年来土壤钾素含量有逐年下降的趋势，合理施钾亟待研究。K两优1269是福建省南平市农业科学研究所选育的杂交水稻新品种（国审稻20180105），具有高产、稳产、米质优等特点，生产上推广应用前景好。（前人研究进展）已有研究表明，氮肥施用量一般与水稻产量基本上成抛物线型关系，不合理施用氮肥，会出现“奢侈耗氮”现象，不仅影响水稻的产量和品质，而且会造成氮素大量损失和环境污染。施钾能明显提高水稻产量，改善水稻生育性状，在氮磷肥充足时，钾肥的增产效果极其显著。在一定范围内，水稻产量与施钾量呈同步增长的趋势，但随施钾量的继续增加，钾肥的干物质和稻谷生产效益降低。关于氮钾配比前人已做了相关研究，卢普相等研究表明，N和KO施用量最佳配比为1：1.22;龙继锐等认为，氮肥施用量显著影响水稻产量，但氮、磷、钾配比对水稻产量影响不显著。（本研究切入点）前人对水稻氮、钾施用量及配比做了研究，但研究结论并不一致，且水稻的最佳施肥量会因水稻品种、土壤条件、当地的气候条件以及施肥方法不同而有很大的差异。K两优1269作为新审定品种，急需掌握其需肥规律及适宜施肥量，以充分发挥品种增产潜力，加快其在生产上的推广应用。（拟解决的关键问题）本研究通过设置施用不同氮钾水平的田间试验，测定水稻各生育期叶绿素含量、干物质量及产量，研究不同氮钾水平对K两优1269干物质生产及产量的影响，旨在为K两优1269生产上合理施肥提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2018年5-10月在福建省南平市农业科学研究所南山水稻试验地进行。以两系杂交稻品种K两优1269为供试材料;试验用氮肥为尿素（总N≥46.4%），钾肥为氯化钾（KO≥60%），磷肥为过磷酸钙（PO≥12%）。

1.2试验设计

试验设7个氮钾水平组合处理（表1）：氮肥分3次施用，施用比例为基肥：分蘖肥：穗肥=4：4：2;钾肥分2次施用，施用比例为分蘗肥：穗肥=5：5;磷肥做基肥一次性施用，施用量为7.5g·m。

试验设3次重复，随机区组排列，共21个小区。小区面积12m，小区间筑田埂，并用塑料薄膜包盖，防止肥料渗漏，每小区单独排灌水，以防肥水串灌，试验地四周设置保护行。其他栽培管理同大田生产。试验材料于5月20日播种，6月20日移栽，栽植密度为20cm×20cm每小区共计280穴，每穴插两粒谷苗。8月31日齐穗，10月1日成熟。

1.3测定内容与方法

1.3.1叶绿素含量的测定（SPAD值）采用叶绿素测定仪（型号：SPAD-502PLUS）测量SPAD值，测定时期分别为栽后30d、齐穗期和成熟期，每小区分别测量上层3叶（完全展开叶）的叶绿素含量，每层叶测量10片叶，每片叶选取叶尖、中部及基部3点测量，取平均值。

1.3.2干物质的测定 分别在栽后30d、齐穗期和成熟期每小区取代表性植株3丛，分叶、茎鞘和穗3部分，经105℃杀青30min后，80℃烘干至衡重，分别称重。

1.3.3产量的测定 成熟期各小区分别收割称重。

1.3.4群体生长率（CGR）的计算 CGR=LAI*NAR（LAI：叶面积指数，NAR：净同化率）。

1.4试验数据处理

采用Excel 2003整理试验数据，利用Excel实用统计分析软件進行方差分析，差异显著性分析采用Duncan's新复极差法。

2结果与分析

2.1不同氮钾水平对各生育期各叶位的叶绿素含量的影响

叶片SPAD值的大小可在一定程度上反映植株的叶绿素含量，反映叶片的浓淡程度，可为氮素营养诊断提供依据。根据表2数据可知，在同一施钾水平下，SPAD值随施氮水平的提高而增加，且各施氮处理的SPAD值均极显著高于无氮处理（除齐穗期倒3叶的T2处理与无氮处理的差异为显著水平外）;总体而言，不同施钾水平对SPAD值的影响相对较小。可见，增施氮肥能增加功能叶的叶绿素含量，钾肥施用对提高功能叶叶绿素含量无明显帮助。

2.2不同氮钾水平下各生育期群体生长率变化

群体生长率（CGR）是衡量群体光合生产量的指标。各生育期群体生长率随氮钾水平变化见表3，在同一施钾水平下，移栽至栽后30d，群体生长率与施氮水平呈線性正相关关系，且各处理差异达极显著;栽后30d至齐穗期、齐穗期至成熟期，群体生长率与施氮水平呈抛物线型关系，均以T3处理（施氮水平18g·m）为最高，极显著或显著高于无氮处理;在同一施氮水平下，各生育期群体生长率与施钾水平也呈抛物线型关系，移栽至栽后30d，施钾处理极显著高于无钾处理，但各施钾处理间无差异;栽后30d至齐穗期，T3处理极显著高于低（无）钾处理（T6、T7处理）;而齐穗期至成熟期各施钾处理间差异不显著，但均显著高于无钾处理。

2.3不同氮钾水平下各生育期干物质积累量

水稻干物质的积累是建造营养器官和形成籽粒产量的基础。根据分蘗盛期（栽后30d）、齐穗期、成熟期测定的干物质积累量动态研究表明（表4）：在同一施钾水平下，栽后30d的茎叶干物质积累量随施氮水平的提高而增加，差异达极显著;齐穗期和成熟期的茎叶、穗和总干物质积累量均与施氮水平呈拋物线型关系，且均以T3处理（施氮水平18g·m）为最高，极显著高于低（无）氮处理，与高氮（T4）处理相比，茎叶干物质积累量差异不显著，穗干物质积累量差异达极显著，总干物质积累在齐穗期差异不显著，成熟期差异达极显著。在同一施氮水平下，各生育期茎叶、穗和总干物质积累量多数与施钾水平呈抛物线关系，且多数以T3处理（施钾水平20g·m）为最高（除齐穗期的穗干物质量T5显著高于T3外），显著高于低（无）钾处理，与高钾处理间多数差异不显著。可见，氮、钾肥的施用有利于营养物质的积累和向穗运转，氮钾水平过高或不施氮钾，营养物质的积累与运转明显减少。

2.4不同氮钾水平对稻谷产量的影响

从表5可以看出，稻谷产量随施氮水平和施钾水平均呈抛物线型关系。在同一施钾水平下，以施氮水平为18g·m处理的产量最高，与无氮和施氮水平为9g·m处理的产量差异达极显著水平;在同一施氮水平下，以施钾水平为20g·m处理的产量最高，无钾处理产量最低，施钾处理和无钾处理的产量差异达显著或极显著水平，但施钾处理间差异不显著。

稻谷产量与氮肥施用量、钾肥施用量的关系见图1和图2，由回归方程可计算最高稻谷产量的氮肥施用量是22.09g·m^-2，钾肥施用量是19.14g·m。

3讨论

水稻干物质的积累是建造营养器官和形成籽粒产量的基础，水稻产量与光合产物生产显著相关，而水稻的物质生产能力在很大程度上受氮素营养水平左右。本研究结果表明，水稻各叶位叶绿素含量（SPAD值）随施氮水平的提高而增加，呈线性正相关关系，除齐穗期倒3叶的T2处理与无氮处理的差异为显著水平外，各施氮处理极显著高于无氮处理;不同施钾水平对SPAD值的影响相对较小。群体生长率在移栽至栽后30d随施氮水平呈线性关系，栽后30d至齐穗期、齐穗期至成熟期呈抛物线型关系，群体生长率随施钾水平在各个时期均呈抛物线型关系;栽后30d的茎叶干物质积累量随施氮水平的增加而提高，齐穗期和成熟期的茎叶、穗和总干物质积累量与施氮水平均呈抛物线关系，茎叶、穗和总干物质积累量与施钾水平多数呈抛物线关系。表明氮钾水平过高或过低均会抑制水稻生长，适宜的氮钾水平能够促进水稻干物质的积累，保证抽穗前积累较多的贮藏性物质。水稻产量随施氮水平和施钾水平均呈抛物线型关系，无钾处理的水稻产量要高于无氮处理的水稻产量，表明杂交水稻较耐低钾，而对氮肥的反应更灵敏，这与前人的研究是一致的。同时，在高钾水平下，水稻产量也会有所下降。因此，可依据水稻最高产量的施氮水平和施钾水平作为推荐施肥依据。

在本试验条件下，两系杂交水稻K两优1269最高产量对应的氮肥施用量是22.09g·m、相应的产量是10408.59kg·hm;对应的钾肥施用量是19.14g·m，相应的产量是10440.63kg·hm，则每生产100kg稻谷需施用N2.21kg，施用KO 1.91kg。