不同氮肥调控对水稻分蘖数和叶面积指数的影响

周丽燕 黄影华 张善炫 郭之瑶 洪瑞霞 王轶林 夏丽莎 付璐 李艳大 陈青春

摘要：为明确氮肥施用量对水稻分蘖数和叶面积指数的影响，以广东省主栽品种粤农丝苗和合美占为供试材料，设置5个进行开展了氮肥施用量梯度试验。结果表明，在同一生育期内，水稻植株的总茎蘖数、无效分蘖和叶面积指数均随着施氮量的增大而增大;其中，施氮量、分蘖数和叶面积指数三者之间分别呈显著的正相关关系（r>0.8）。适当的施氮量能增加水稻的分蘖数和叶面积指数，促进其生长发育，但过量增施氮肥会增加无效分蘖数，降低氮肥利用率。

关键词：水稻;分蘖数;叶面积指数;施氮量

中图分类号：S511.5;S143.1 文献标识码：A

文章编号：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.）是中國的主要粮食作物，中国有60%以上的人口以水稻作为主粮，自21世纪以来，全国水稻播种面积稳定在30 000千hm2左右，年产稻谷2亿吨[1]。氮肥是对水稻生长发育影响最大的营养元素，其施用量对水稻各性状都有很大的影响。刘杨等[2]研究发现，氮素能以两种生理途径调控水稻分蘖的发生;周自玮等[3]研究说明施氮量与象草的分蘖数存在着极显著的相关性;谭立敏等[4]研究表明，水稻植株生物量受施氮量影响显著，随着施氮量增加其叶面积和根系也不断增大;倪永静等[5]的研究表明，施氮量对小麦的叶面积指数及产量有显著影响。国内外对于氮肥用量对水稻及其他多种作物性状影响的研究较多，但研究单一因素对其的影响相对较少，氮肥用量设置也相对较少，尤其针对南方地区早、晚造种植模式的相关研究较少。近年来越来越多农户为了增大作物产量而盲目增加氮肥及其他肥料施用量，不仅没有得到增产的效果，反而造成作物减产、品质下降，也对环境造成污染。本研究拟通过设置不同氮肥施用量梯度田间试验，在水稻生长发育关键时期测定其分蘖数和叶面积指数，明确其变化规律及相互效应，为构建高产群体、减少环境污染和节约资源提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验设置早、晚造水稻栽培试验，早造于4月5日移栽，7月5日收获，晚造于8月1日移栽，11月13日收获。试验地点为广东省广州市白云区钟落潭镇广东省农业科学院白云基地的试验核心区，土壤有机质含量为36.3 g/kg，全氮含量为1.22 g/kg，全磷含量为0.36 g/kg，全钾含量为9.50 g/kg。供试品种为粤农丝苗（C1）和合美占（C2）。

本次试验共设5个氮肥处理，其中早造为0、60、120、180、240 kg/hm2，分别记为N0、N1、N2、N3、N4;晚造为0、75、150、225、300 kg/hm2，分别记为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）。试验田内采用随机区组设计，共设3次重复，一共30个小区，每个小区面积30 m2，株行距为13.32 cm×26.64 cm，移栽，南北行向，设置灌排水沟0.5 m宽，埂0.3 m宽，保护行1.5 m，小区之间以埂相隔，埂上覆膜，独立排灌。基追比为5∶5（基肥∶分蘖拔节肥∶穗肥=5∶3∶2），分蘖拔节肥在稻苗移栽后10 d施入。其他栽培管理措施与一般高产田相同。

1.2 数据测定及统计分析

2.3.2 施氮量和叶面积指数的关系 如图6所示，在水稻的各生育期内，早晚造的两个水稻品种的叶面积指数（各处理平均值）都随着施氮量的增加而增加，两者呈极显著正相关关系（r>0.8，P<0.01）。早造粤农丝苗水稻的施氮量和叶面积指数的一元线性回归方程为y=2.132 2x+3.424 7，相关系数r=0.87，两个变量间极度显著相关;早造合美占水稻品种的施氮量和叶面积指数的一元线性回归方程为y=0.014 0x+2.691 8，相关系数r=0.95，说明施氮量和分蘖数极显著相关。晚造粤农丝苗水稻品种的施氮量与叶面积指数的一元性回归方程为y=0.008 1x+2.002 5，相关系数r=0.99;晚造合美占水稻品种的施氮量和叶面积指数的一元性回归方程为y=0.009 2x+ 1.833 0，其相关系数r=0.99。早晚造两个水稻品种的分蘖数与施氮量都有极显著的正相关关系。

3 小结与讨论

同一生育期内，随着施氮量的增加，水稻的分蘖数和叶面积指数也在增加，并且不同处理间差异显著;施氮量越大，水稻的分蘖数峰值越大，到黄熟期时的分蘖数也越大，说明增加施氮量可以增加水稻植株的有效穗数，从而增加水稻的产量，但同时也会造成无效分蘖数增多，降低氮肥利用率;增加氮肥用量会使水稻各个生育期的叶面积指数变大，说明增加施氮量可以增大植株的叶面积，促进植株的光合作用，也会使水稻的产量得到提高。虽然晚造的氮肥梯度比早造的要大，氮肥施用量要比早造高，但早造比晚造的分蘖数和叶面积指数都要高，可能是因为早造降雨少，阴雨天气少，气候较适宜，水稻植株生长发育较优良，而晚造遇上台风天气，降雨多，对水稻的生长发育有一定的影响，氮肥的施用效果也降低。线性回归分析表明，两个水稻品种早晚造的分蘖数、叶面积指数与施氮量均呈显著的相关关系，分蘖数和叶面积指数在分蘖期、拔节期、孕穗期和黄熟期都存在显著的正相关关系。周亮等[6]、孙永健等[7]研究表明增施氮肥能提高水稻的有效穗数和产量，而适当减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，植株无效分蘖增多，叶面积指数提高;张林青等[9]试验结果表明水稻叶面积指数与茎蘖消长动态有密切的关系。本试验结果表明，水稻的叶面积指数和分蘖数与施氮量呈显著的正相关关系，叶面积指数与分蘖数也呈显著的正相关关系，与前人的研究结果相似[3-5]。

本试验虽然取得与前人一致的结论，但仍存在很多不足。试验仅选用两个水稻品种开展一年二造的试验，设置的氮肥梯度相對较少，试验的时间相对较短，研究的性状相对较少，试验结果受当年天气影响较大，特别是晚造时期暴雨天气较多，严重影响水稻的生长;受天气的影响，测定时间间距也没有统一，导致得出的数据不能很好地反映其变化规律;另外由于定株测量，受病虫害、农事作业等因素影响，部分处理数据准确性相对较差。因此，要更深入、更全面地探究施氮量对水稻分蘖数和叶面积指数的影响，还需继续改良试验方案，增加试验的次数和参与试验的水稻品种，增设测试备选方案，为提高试验结果可靠性做好充足的理论和实践准备。

参考文献：

[1] 徐春春，纪 龙，陈中督，等. 2017年我国水稻产业形势分析及2018年展望[J]. 中国稻米，2018，24（2）：13.

[2] 刘 杨，王强盛，丁艳锋，等. 水稻分蘖发生机理的研究进展[J]. 中国农学通报，2011，27（3）：1-5.

[3] 周自玮，袁福锦，黄小松，等. 施氮对象草分蘖数、株高、产量的影响及分析模型的构建[J]. 云南农业大学学报，2007（5）：714-718.

[4] 谭立敏，吴 昊，李 卉，等. 不同施氮量下水稻分蘖期光合碳向土壤碳库的输入及其分配的量化研究：～（13）C连续标记法[J]. 环境科学，2014，35（5）：1933-1988.

[5] 倪永静，贺群岭，李金沛，等. 不同灌水次数与氮肥运筹对‘豫教5号叶面积指数及产量的影响[J]. 中国农学通报，2015，31（3）：35-42.

[6] 周 亮，荣湘民，谢桂先，等. 不同氮肥施用对双季稻产量及氮肥利用率的影响[J]. 土壤，2014，46（6）：971-975.

[7] 孙永健，孙园园，李旭毅，等. 不同灌水方式和施氮量对水稻群体质量和产量形成的影响[J]. 杂交水稻，2010，25（S1）：408-416.

[8] 王 宇，付立东，李 旭，等. 不同施氮量对水稻生长发育及产量的影响[J]. 北方水稻，2013，43（5）：14-17，21.

[9] 张林青，马爱京. 高产水稻群体茎蘖组成和叶面积指数及其关系的研究[J]. 云南农业大学学报，2004（2）：179-183.