氮肥施用量对盐粳水稻蚜虫发生及产量的影响

于深州， 邢亚楠， 郭莉， 车喜庆， 桑海旭

摘  要：为探明施氮量对辽河稻区盐粳系列品种（系）上蚜虫种群发生量及稻米产量的影响，探讨减施氮肥对水稻麦长管蚜的控害效果，比较不同氮肥水平下粳稻的产量关系。结果表明，蚜虫的种群数量随着氮肥水平的提高而增加，减氮25%可有效降低蚜虫种群数量，降低其危害。同时施氮量可显著影响水稻产量构成因素和产量值，减氮25%对水稻产量降低影响不显著。综合评估氮肥用量对水稻产量的影响和蚜虫危害程度，本研究明确氮肥最佳施用量为135 kg/hm2水平，各粳稻品种（系）的蚜虫种群数量均值较常规施肥田可降低46.33%，各粳稻品种（系）的水稻理论产量均值稳定在718.12 kg/667 m2，兼顾了虫害防控，稳定了水稻产量和优化了生态效益。

关键词：氮肥；麦长管蚜；水稻产量

中图分类号：Ｓ511.062                           文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０23）05－００14－０6

Effects of Nitrogen Application Rate on Aphid Occurrence

and Yield of Yangeng-series Rice

YU Shen-zhou ， XING Ya-nan ， GUO Li ， CHE Xi-qing ， SANG Hai-xu*

（Liaoning Institute of Saline-Alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract：In order to investigate the effects of nitrogen application rate on aphid population occurrence and rice yield in Yangeng-series varieties（lines） in Liaohe rice area， to explore the control effect of reduced nitrogen application on rice Macrosiphum avenae， and to compare the yield relationship of japonica rice under different nitrogen fertilizer levels. The results showed that the aphid population increased with the increase of nitrogen fertilizer level， and 25% nitrogen reduction could effectively reduce the aphid population and its harm. At the same time， nitrogen application rate can significantly affect rice yield components and yield value， while 25% nitrogen reduction has no significant effect on rice yield reduction. Comprehensive evaluation of the damage degree of nitrogen fertilizer on rice yield and aphid showed that the optimal nitrogen fertilizer application rate was 135 kg/hm2， the average aphid population of each japonica rice variety（lines） was reduced by 46.33% compared with the conventional fertilizer field， and the average theoretical rice yield of each japonica rice variety（lines） was stable at 718.12 kg/667 m2， taking into account pest control， Stable rice yield and optimized ecological benefits.

Key words：Nitrogen fertilizer; Macrosiphum avenae; Yield

水稻作為我国第二大粮食作物，稻谷年平均总产量达20 422万吨，占粮食总产量的1/3，对保障国家粮食安全发挥着举足轻重的作用[1]。建国以来，我国水稻耕作面积经历了“3增2减”后，总面积基本稳定在3 000万hm2左右。而水稻单产和总产不断提高，涨幅近3倍[2]。这不仅得益于品种产能的挖掘，更源于栽培科技的跨越式发展[1]。化学肥料的使用，尤其是氮肥对水稻增产的贡献最为显著[2]。目前我国单季稻的纯氮量为180 kg/hm2，远超世界平均水平的3/4[3]。在水稻生产中氮肥使用存在很大程度的盲目性和不科学性，不仅增加生产成本，还会使水稻减产，影响稻米产量品质，甚至污染环境，影响农田的可持续利用[4-7]。

盘锦作为辽宁省优质稻米的主要产区，其稻米产量和品质对辽宁水稻产业具有重要影响。近些年，受气候变暖和耕作条件的影响，盘锦水稻穗期连年遭受麦长管蚜的刺吸危害，其分泌的蜜露招至霉污病的发生，影响水稻光合作用和正常生理代谢，导致秕谷率上升，降低了水稻的产量及品质。植物体内的氨基酸、可溶性糖、蛋白质及脂肪等是植食性昆虫生长发育的不可缺少的营养物质[8]。蚜虫特嗜水稻穗部，吸食稻粒韧皮部汁液中的氨基酸、可溶性糖及微量矿物质[9]。栗治的研究结果表明，随着施氮量的增加，植株体内可溶性糖降低、蛋白质含量增加，促进麦二叉蚜生长发育[10]。辛苗研究报道，高氮水平对瓜蚜生长繁殖具有促进作用[11]。绝大多数研究表明，增施氮肥有利于植食性昆虫对寄主选择和生长发育繁殖[12，13]。针对蚜虫的防治，现阶段主要以化学农药为主，但不合理的施药，不仅造成蚜虫抗药性增加，杀伤天敌，污染环境，也不利粮食安全。国家倡导“双减”的生态农业政策背景下，通过减少化肥和农药的使用量和频次，对确保农产品的产量和提升品质具有重要意义。通过合理施肥，调控植物对营养的吸收及对病虫害的抗性。

目前，关于施氮量对小麦蚜虫和产量的影响研究较多，但田间关于施氮量对水稻蚜虫的影响鲜有报道。为明确减施氮肥对辽河稻区盐粳系列各粳稻品种（系）上蚜虫发生情况及产量的影响，本研究选取15个盐粳系列水稻品种（系），开展田间减施氮肥试验，明确减施氮肥对水稻蚜虫的防治效果及稻米产量，以期为科学合理的施肥提供依据，丰富水稻蚜虫的防控策略。

1  材料与方法

1.1  供试材料

供试水稻品种：共15个盐粳水稻品种（系），均由辽宁省盐碱地利用研究所提供。

肥料：锦州大地丰掺混复合肥（N：P：K比例为28：18：8）；尿素（总氮≥46%），北方华锦化学工业股份有限公司生产。

1.2  试验设计与方法

于2022年在辽宁省盐碱地利用研究所试验基地（盘锦市大洼区小刘家村）进行试验。采用裂区设计法，各施氮量为主区，粳稻品种为副区。试验共设置：零氮（0 kg/hm2），减氮（135 kg/hm2），正常氮（180 kg/hm2）3个施氮水平，分别记为N0、N1、N2，每个处理15个粳稻品种（系），每个品种（系）种植两垄。

于2022年4月23日育苗， 5月27日插秧，10月9日收获。每小区长38.5 m，宽2.1 m，每個处理3个重复，随机区组排列。主区四周做田埂，以防水肥渗漏。施肥方式：磷肥为过磷酸钙，用量133.3 kg/hm2，钾肥为硫酸钾，用量120 kg/hm2，且全部作为基肥一次性施入。氮肥分为基肥、蘖肥、穗肥，按照4：4：2分施，其中大地丰掺混复合肥作为基肥，尿素作为追肥施入。其它田间管理同一般生产田。

1.3  试验调查

1.3.1  不同氮肥水平对水稻蚜虫发生量的影响      依据多年盘锦稻区水稻蚜虫发生规律调查，可知9月20日前后为水稻麦长管蚜发生高峰。于2022年9月25日水稻灌浆末期调查不同氮肥水平下，各粳稻品种（系）蚜虫数量。各处理采用“Z”字五点法，每点盆拍3穴，分别统计每盆水稻穗部和茎秆上麦长管蚜的数量。

1.3.2  不同氮肥水平对水稻产量的影响  每个处理随机选取5个1.2 m2样方，统计每个样方内所有稻株穗数。每个处理随机选取25株水稻，脱粒阴干后混合，称量千粒重。依据水稻穗数、穗粒数和千粒重计算水稻理论产量。

1.4  数据分析

采用SPSS17.0软件进行方差分析。

2  结果与分析

2.1  不同氮肥水平对水稻蚜虫发生量的影响

由表1可知，随着施氮量的增加，各粳稻品种（系）上蚜虫发生量的平均值逐渐增加。N2正常氮肥水平下，15个粳稻品种（系）中，14个品种（系）上蚜虫发生量极显著高于N1处理和N0处理。所有粳稻品种（系）在N2处理下，蚜虫发生平均值为152.80头/穴，极显著高于N1处理和N0处理。另N1处理各粳稻品种（系）蚜量平均值为82.00头/穴，N0处理下各粳稻品种（系）蚜虫发生量平均值为25.00头/穴，两者之间差异极显著。从肥量角度看，粳稻YJ15在各施肥处理下蚜虫发生量均较低，为较好的抗蚜粳稻品种（系）。同时可以看出各氮肥水平下，水稻蚜虫在各粳稻品种（系）植株上呈垂直分布，以穗部蚜虫分布比例最大，各氮肥处理穗部蚜虫占比平均值分别为81.26%、82.11%、81.88%，穗部危害最为严重。由此可见，氮肥施用量从N2处理降至N1处理，即可显著降低蚜虫对辽河稻区粳稻的危害。

2.2  不同氮肥水平对各粳稻品种（系）产量及产量构成指标的影响

由表2可知，各粳稻品种（系）产量的总体理论产量平均值，随着氮肥水平的提高而增大。N2处理下各粳稻品种（系）的理论产量均值与N1处理间差异不显著，但N2处理和N1处理理论产量均值显著高于N0处理。随着氮肥施用水平的提高，各粳稻品种（系）千粒重均值逐渐降低，其中N1处理和N2处理的千粒重均值均极显著低于N0处理，而处理N2和处理N1间差异不显著；氮肥施用量从N0处理增加到N1处理，结实率极显著降低，但氮肥施用量从N1处理增加到N2处理，两处理间结实率差异不显著。随着氮肥水平的提高，各粳稻品种（系）实粒数平均值降低，但各氮肥处理间差异不显著；各粳稻品种（系）的分蘖平均值极显著受氮肥水平影响，施氮量增加促进粳稻品种（系）的分蘖；由此可见，不同施氮量对水稻产量的影响主要体现为对分蘖数的影响。同时在两种有肥条件下，N1处理较N2处理少施肥45 kg/hm2，但各粳稻品种（系）的理论产量均值并未出现显著下降。

3  结论与讨论

通过调控植物营养控制病虫害的发生是最经济、最安全、最有效的农业防治措施之一，符合农业可持续发展的要求。而氮素作为植物和植食性昆虫重要的营养成分，是营养调控的研究热点[11]。本试验结果表明，随着氮肥施用量的增加，水稻麦长管蚜的发生量增大。当氮肥施用量为135 kg/hm2时，蚜虫发生量平均值为82.00头/穴，较处理N2蚜量极显著下降，发生量均值约降低46.33%，与前人研究结果一致。李素娟发现，追施氮肥对任何品种小麦上的麦蚜种群密度有促进作用[14]。王春义研究表明，棉田追施氮肥有利棉蚜种群数量增长[15]。但也有相关研究显示，害虫的发生与氮肥施用存在负相关性，认为农田生态系统是一个受多因子控制的复杂系统，不同植物种类对氮肥水平的响应不同[16]。因此，后期需进一步明确施氮量对水稻生理指标影响，进一步解析蚜虫危害的生理机制。同时发现品种（系）YJ15为较好的抗蚜粳稻，为后续抗蚜育种和品种推广提供科学依据。

施氮量主要通过影响水稻有效分蘖数、实粒数、结实率和千粒重等产量构成因素，从而影响水稻的产量[17-19]。张庆认为随着施氮量的增加，在千粒重和结实率稳定的情况下，会实现穗数和穗粒数的协同增加[20]。马畅认为氮肥对水稻产量构成因素中穗数影响最大，其次是穗粒数[21]。本试验结果表明，从均值看，N2和N1处理较N0处理水稻理论增产分别为14.07%、10.96%，其千粒重和结实率较N0处理极显著降低，而实粒数与N0处理差异不显著，N2和N1处理的分蘖数极显著大于N0处理，分蘖数提高是其增产的主要原因。而N2处理较N1处理的分蘖数差异不显著，N2较N1处理水稻理论增产2.8%，两者之间产量差异不显著。本研究结果显示水稻穗粒数并未随着氮肥的增加而增加，这可能与品种的分蘖和耐肥性及蚜虫危害程度有关。

从数据总体可见，氮肥是影响水稻蚜虫发生的重要栽培因素之一，生产中在确保稻米产量稳定的情况下，适量减少氮肥的施用，不仅可以降低水稻蚜虫的危害，还可提升稻米品质。所以，本研究推荐最佳施氮量为135 kg/hm2，既能够实现水稻生产中虫害防治与产量的协同提升，也能降低生产成本，改善农业生态环境，赋能绿色农业发展。

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（责任编辑：王丹）