全 文 ：书氮高效利用基因型水稻干物质生产和氮素积累特性
戢林，杨欢，李廷轩，张锡洲，余海英
（四川农业大学资源环境学院，四川 成都６１１１３０）
摘要：采用土培试验，研究氮高效利用基因型水稻不同生育阶段干物质生产特性和氮素积累特征，并探讨其与产量
和氮素利用效率关系。结果表明，１）高效基因型水稻在保证高产的同时也具有较高的氮素利用效率，产量为低效
基因型的１．７４～２．３７倍，氮素籽粒生产效率较低效基因型高２３．９７％～７０．５５％。２）高效基因型干物质量积累高
峰期出现在抽穗－成熟阶段，而低效基因型出现在分蘖－拔节阶段；高效基因型干物质量在分蘖－拔节、拔节－抽
穗、抽穗－成熟阶段分别是低效基因型的１．１２，１．４９和５．８５倍，差异显著。３）高效基因型在分蘖期（移栽后３２ｄ）
进入氮素高速积累时期，并在４８ｄ时积累速率达到最高（美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６分别为１１．３２，１２．３６
和１５．８３ｍｇ／ｄ·株），且持续时间长达４９ｄ；而低效基因型也是在分蘖期进入氮素高积累时期，并在３７ｄ时积累速
率达到最高（加早９３５、ＩＲ３２４２９分别为９．３１和７．２５ｍｇ／ｄ·株），但维持高积累速率的时间较高效基因型短１２ｄ。
４）抽穗－成熟阶段水稻干物质量和氮素积累量对产量的影响程度最大，贡献率分别为６２．６５％和４７．４２％；对氮素
籽粒生产效率的贡献率分别为１４．５１％和８．７７％，对氮素收获指数的贡献率分别为２２．１４％和１５．９０％。表明，抽
穗至成熟期水稻干物质积累和氮素的积累与产量和氮素利用效率的提高关系密切，分蘖至抽穗期是水稻氮素营养
管理的关键阶段。
关键词：水稻；氮高效利用基因型；干物质量；氮素积累量；氮素利用效率
中图分类号：Ｓ５１１．０３；Ｑ９４３．２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１４）０６０３２７０９
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０６３９　　
　　面临人口问题和粮食安全的挑战，提高作物产量的同时实现养分资源的高效利用已成为当今农业发展的重
要研究课题［１３］。但实际工作中，高产基因型的氮效率往往并非高效，氮素高效的基因型其产量水平并不高，作物
高产与氮素高效利用的矛盾仍然未能很好协调。作物产量和氮素利用效率受到品种特性［４５］、栽培管理［６７］、环境
条件［５，８］等多方面因素的综合影响，提高产量仍将长期依靠氮肥的投入，同时要实现氮素的高效利用，还与氮肥
的合理施用以及同化物质在植株体内的合理分配有关。水稻（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪）作为人类重要粮食作物之一，其产
量水平和养分利用情况备受关注。为此，国内外围绕不同类型水稻品种物质生产和氮素积累特性差异［９１１］、同一
类型水稻品种不同生育阶段物质生产和氮素积累动态变化［１２１４］等方面展开了大量研究。有关水稻物质生产特
性，研究表明，相同肥力水平下直穗型品种抽穗后物质生产量明显高于弯穗型品种［１５］；超级稻和高产品种物质生
产与积累优势始于拔节期，并随着生育的推进不断扩大［１６１７］。徐富贤等［１８］总结出高产高效类型水稻干物质的积
累和分配具有高成穗率、良好的冠层结构、以“强源畅流”促进群体库容的有效充实等特征。关于水稻植株氮素的
积累动态，多数研究认为随着生育推进逐渐增加，至成熟期积累达到最大［１９］。李敏等［１４］研究表明，与低生产力
类型粳稻品种相比，高生产力类型品种具有够苗前氮素积累快、够苗至拔节积累少、拔节至抽穗积累稳、抽穗至成
熟积累多的特点。叶利庭等［２０］通过１５Ｎ标记的方法发现，氮高效和低效基因型水稻的氮积累量在齐穗期和齐穗
后１５ｄ没有差异，而在成熟期高效基因型武运粳和南光的氮积累量较Ｅｌｉｏ高３１％和２１％，差异显著。可见，水
稻物质生产和氮素积累特性与产量和氮素利用效率关系密切。然而，有关水稻物质生产和氮素积累在不同生育
阶段的动态变化的研究还不够深入。为此，研究氮高效利用基因型水稻干物质积累与氮素积累特性，明确此特性
与产量和氮利用效率的关系，可为水稻生产中氮肥的合理施用、更高产量的形成以及氮素利用效率的提高提供理
第２３卷　第６期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
３２７－３３５
２０１４年１２月
收稿日期：２０１３１２１２；改回日期：２０１４０３３１
基金项目：国家自然科学基金（４０９０１１３８），国家科技支撑计划子课题（２００８ＢＡＤ９８Ｂ０３）和四川省科技厅应用基础项目（２０１０ＪＹ００８３）资助。
作者简介：戢林（１９８４），男，四川简阳人，讲师，博士。Ｅｍａｉｌ：ｊｉｌｉｎ＿ｓｉｃａｕ＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｔｉｎｘ＠２６３．ｎｅｔ
论依据。
１　材料与方法
１．１　供试材料
供试品种为前期试验筛选出的氮素高效利用基因型水稻美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６，低效基因型
加早９３５、ＩＲ３２４２９，这些品种物候期基本一致（中稻１２５～１３０ｄ），且均为籼稻［２１２２］，稻种由四川农业大学农学院
提供。
供试土壤为近代河流冲积物上发育的潮土，采集于四川省雅安市雨城区大兴镇，其基本理化性质为：ｐＨ
７．３２，有机质１４．５ｇ／ｋｇ，全氮０．５８ｇ／ｋｇ，碱解氮７５ｍｇ／ｋｇ，有效磷１６ｍｇ／ｋｇ，速效钾５４ｍｇ／ｋｇ。
１．２　试验设计与处理
采用土培试验，试验氮（Ｎ）、磷（Ｐ２Ｏ５）、钾肥（Ｋ２Ｏ）用量分别为２００，９０，１０５ｍｇ／ｋｇ土，相当于大田用量１５０，
７０，８０ｋｇ／ｈｍ２。全部的磷、钾肥和３０％的氮肥在移栽前１ｄ作为基肥施入，剩余氮肥在水稻分蘖期（３０％）和拔
节期（４０％）分２次追施。氮、磷、钾肥分别选择尿素、磷酸二氢钾、氯化钾（均为分析纯），肥料均配成溶液进行施
用。水稻种子经３０％的Ｈ２Ｏ２ 消毒３０ｍｉｎ，再用０．１％的ＮａＣｌＯ３ 浸种１ｄ后，撒播于秧田进行育苗。当苗龄４５
ｄ时移栽于容积为１０Ｌ黑色塑胶桶，进行土培盆栽试验，供土壤风干磨细过２ｍｍ筛后每桶装土１５ｋｇ（干土
重）。移栽时每穴１苗，每桶３穴，移栽后保持２～３ｃｍ水层。
试验于２００９年４－９月在四川农业大学农场有防雨设施的网室中。分别在分蘖期（移栽后３０ｄ）、拔节期（５５
ｄ）、抽穗期（７５ｄ）和成熟期（１１０ｄ）取样，其中每桶３株混合样为１次重复，每个时期每个品种重复３次。然后将
采集的样品用去离子水洗净，并分成不同部位于１０５℃杀青，７５℃烘干至恒重，分别测定干重，最后粉碎备用。
１．３　测定项目及方法
植株氮含量测定：干样粉碎后经浓Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２ 消化，用全自动定氮仪（ＦｏｓｓＫｊｅｌｔｅｃＴＭ２３００，Ｓｗｉｓｓ）测定
植株全氮含量［２３］。
１．４　数据处理
氮积累量＝植株干物质量×氮含量；氮素干物质生产效率＝植株干物质量／氮积累量；氮素的籽粒生产效
率＝籽粒产量／氮积累量；氮素收获指数＝籽粒氮素积累量／氮积累量。
采用指数模型拟合氮素积累量与移栽后天数的关系，其方程为：
狔＝ｅｘｐ（犪＋犫狓） （１）
式中，犪，犫为常数，狓为移栽后天数（ｄ），狔为氮素积累量（ｍｇ／株）。
对（１）式求时间导数，可得到氮素积累速率模型，其方程为：
ｄ狔／ｄ狓＝－犫／狓２ｅｘｐ（犪＋犫／狓） （２）
对（１）式求时间二阶导数，可计算出两类基因型的最大积累速率及其对应时间，其方程为：
ｄ狔２／ｄ狓２＝２犫／狓３ｅｘｐ（犪＋犫／狓）＋犫２／狓４ｅｘｐ（犪＋犫／狓） （３）
（３）式中，当二阶导数为０（拐点处斜率为０）时，狓＝－犫／２，即为最大积累速率出现时间，将这个时间代入（２）式，即
可得到氮素最大积累速率。
统计分析在ＤＰＳ１１．０中进行，多重比较选择ＬＳＤ法，采用多元线性回归模型建立干物质和氮素阶段性积累
量与产量和氮素利用效率关系；图表制作采用Ｏｒｉｇｉｎ８．０和Ｅｘｃｅｌ２００７。
２　结果与分析
２．１　氮高效和低效基因型水稻产量和氮素利用效率差异
氮高效和低效基因型水稻籽粒产量和氮素利用效率差异较大（表１），且达到显著水平。就产量而言，高效基
因型美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６籽粒产量分别是低效基因型加早９３５的１．８３，１．９１，２．３７倍，分别是低
效基因型ＩＲ３２４２９的１．７４，１．８２，２．２６倍。就氮素利用效率而言，氮素干物质生产效率分别较加早９３５高
８２３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
３４．７６％，８．１９％，１４．０７％，较ＩＲ３２４２９高３４．７６％，８．１９％，１４．０７％；氮素籽粒生产效率分别较加早９３５高
６８．０５％，２３．９７％，２５．８８％，较ＩＲ３２４２９高７０．５５％，２５．８１％，２７．７４％；氮素收获指数分别是加早９３５的１．４３，
１．２４，１．１９倍，分别是ＩＲ３２４２９的１．３８，１．２０，１．１５倍。可见，高效基因型ＩＲＩＴ２１６与低效基因型产量水平差异
最大，而氮素利用效率差异较小；高效基因型美国谷与低效基因型产量水平虽然差异最小，但较低效基因型产量
高７４％～８３％，且氮素利用效率差异最大。表明高产的水稻品种其氮素利用效率并非最高，而高效的水稻品种
其产量也并非达到最高水平。因而，在水稻产量具有较高水平的前提下，提高氮素利用效率更具现实意义，即高
效基因型中美国谷是最佳材料。
表１　氮高效和低效基因型水稻籽粒产量和氮素利用效率差异
犜犪犫犾犲１　犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犵狉犪犻狀狔犻犲犾犱犪狀犱犖犝犈犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈
基因型
Ｇｅｎｏｔｙｐｅ
品种
Ｃｕｌｔｉｖａｒ
籽粒产量
ＧＹ（ｇ／株Ｐｌａｎｔ）
氮素干物质生产效率
ＮＤＭＰＥ（ｇ／ｇ）
氮素籽粒生产效率
ＮＵＥ（ｇ／ｇ）
氮素收获指数
ＮＨＩ（％）
高效基因型 ＨｉｇｈＮＵＥ 美国谷 Ｍｅｉｇｕｏｇｕ ２４．７５ｂ ６９．９４ａ ３７．９３ａ ８５．５３ａ
ＩＲ３１８９２１００３３３ ２５．８４ｂ ５６．１５ｂｃ ２７．９８ｂ ７４．３３ｂ
ＩＲＩＴ２１６ ３２．０２ａ ５９．２０ｂ ２８．４１ｂ ７１．１３ｂ
低效基因型ＬｏｗＮＵＥ 加早９３５Ｊｉａｚａｏ９３５ １３．５０ｃ ５１．９０ｃ ２２．５７ｃ ５９．９６ｃ
ＩＲ３２４２９ １４．１９ｃ ４９．７９ｃ ２２．２４ｃ ６１．９０ｃ
　ＨｉｇｈＮＵＥ：氮高效基因型 Ｈｉｇｈｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｅｎｏｔｙｐｅ；ＬｏｗＮＵＥ：氮低效基因型Ｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｅｎｏｔｙｐｅ；ＧＹ：
籽粒产量 Ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ；ＮＤＭＰＥ：氮素干物质生产效率 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｄｒｙｍａｔｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＮＵＥ：氮素籽粒生产效率 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉ
ｃｉｅｎｃｙ；ＮＨＩ：氮素收获指数 Ｎｉｔｒｏｇｅｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ．同列不同小写字母表示不同基因型间在犘≤０．０５水平上差异显著，下同。Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎｄｉ
ｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌａｔ犘≤０．０５ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｇｅｎｏｔｙｐｅｓ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２　干物质积累特性
２．２．１　各物候期干物质积累　干物质积累是水稻产量形成的基础，由表２分析可知，氮高效和低效基因型水稻
各物候期干物质积累量差异显著。其中，高效基因型美国谷干物质量在分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期较低效基
因型加早９３５分别高２５．２５％，３６．１４％，１０．８５％，４６．９６％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高１１９．８６％，３１．６９％，
４６．０６％，７８．８７％；高效基因型ＩＲ３１８９２１００３３３较低效基因型加早９３５分别高８８．６９％，２７．１３％，１７．８２％，
６７．０２％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高２３１．２１％，２２．９８％，５５．２５％，１０３．２９％；高效基因型ＩＲＩＴ２１６较低效基
因型加早９３５分别高２２．８３％，３５．０１％，３３．９３％，１１４．９４％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高１１５．６０％，３０．６０％，
７６．４８％，１６１．６２％。可见，高效基因型在各物候期长势较好，为后期高产奠定了良好基础。
表２　氮高效和低效基因型水稻各物候期干物质量差异
犜犪犫犾犲２　犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犱狉狔犿犪狋狋犲狉狑犲犻犵犺狋犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈犪狋犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狋犪犵犲狊 ｇ／株Ｐｌａｎｔ
基因型Ｇｅｎｏｔｙｐｅ 品种Ｃｕｌｔｉｖａｒ 分蘖期Ｔｉｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ 拔节期Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ 抽穗期 Ｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅ 成熟期 Ｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ
高效基因型 ＨｉｇｈＮＵＥ 美国谷 Ｍｅｉｇｕｏｇｕ ６．２０ｂ ２０．５７ａ ３１．１７ｂ ４５．６３ｂ
ＩＲ３１８９２１００３３３ ９．３４ａ １９．２１ａ ３３．１３ａｂ ５１．８６ｂ
ＩＲＩＴ２１６ ６．０８ｂ ２０．４０ａ ３７．６６ａ ６６．７４ａ
低效基因型ＬｏｗＮＵＥ 加早９３５Ｊｉａｚａｏ９３５ ４．９５ｃ １５．１１ｂ ２８．１２ｃ ３１．０５ｃ
ＩＲ３２４２９ ２．８２ｄ １５．６２ｂ ２１．３４ｄ ２５．５１ｃｄ
２．２．２　各生育阶段干物质积累　干物质的阶段性积累量可反映水稻干物质形成的动态变化，由表２分析可知，
无论是水稻氮高效基因型还是低效基因型，干物质积累量在分蘖期以前积累最少，仅占整个物候期总积累量的
９２３第２３卷第６期 草业学报２０１４年
９．１１％～１８．０１％。就氮高效基因型和低效基因型干物质阶段性积累量平均值而言，高效基因型干物质阶段性积
累量在分蘖－拔节、拔节－抽穗、抽穗－成熟分别占整个物候期总积累量的２３．９９％，２５．３１％，３７．１３％，即分蘖
期以后呈现不断增加的趋势；而低效基因型干物质阶段性积累量在分蘖期以后不断降低，在分蘖－拔节、拔节－
抽穗、抽穗－成熟分别占整个物候期总积累量的４１．４５％，３２．１６％，１２．８９％。同时，氮高效和低效基因型干物质
阶段性积累量差异显著，在分蘖－拔节、拔节－抽穗、抽穗－成熟阶段分别是低效基因型的１．１２，１．４９，５．８５倍。
表明高效基因型在整个物候期干物质阶段性积累量优势明显，并在生育后期对干物质的纯积累较多，而低效基因
型在生育前期对干物质的纯积累较多。
２．３　氮素积累特性
２．３．１　各物候期氮素积累　氮素积累影响水稻产量和氮素利用效率的提高。由表３分析可知，氮高效和低效基
因型水稻各物候期氮素积累量差异显著。其中，高效基因型美国谷氮积累量在分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期较
低效基因型加早９３５分别高１２．６９％，１．７３％，１４．７１％，３５．６８％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高６４．８４％，
２４．９４％，６６．５３％，５８．４４％；高效基因型ＩＲ３１８９２１００３３３较低效基因型加早９３５分别高９６．４８％，－５．０７％，
１６．８８％，５４．３５％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高１８７．４２％，１６．５９％，６９．６９％，８０．２４％；高效基因型ＩＲＩＴ２１６较
低效基因型加早９３５分别高６３．０１％，１９．９８％，１４７．３９％，１２０．０１％，较低效基因型ＩＲ３２４２９分别高６３．０１％，
１９．９８％，１４７．３９％，１２０．０１％。
表３　氮高效和低效基因型水稻各物候期氮积累量差异
犜犪犫犾犲３　犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犫犲狋狑犲犲狀犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈犪狋犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狋犪犵犲狊 ｍｇ／株Ｐｌａｎｔ
基因型Ｇｅｎｏｔｙｐｅ 品种Ｃｕｌｔｉｖａｒ 分蘖期Ｔｉｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ 拔节期Ｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ 抽穗期 Ｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅ 成熟期 Ｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ
高效基因型 ＨｉｇｈＮＵＥ 美国谷 Ｍｅｉｇｕｏｇｕ １０５．７１ｂ ３２３．１１ａ ６２０．４６ｂ ８１１．８１ｃ
ＩＲ３１８９２１００３３３ １８４．３２ａ ３０１．５１ｂ ６３２．２２ａｂ ９２３．５２ｂ
ＩＲＩＴ２１６ １０４．５４ｂ ３１０．２７ａｂ ９２１．７２ａ １１２７．３０ａ
低效基因型ＬｏｗＮＵＥ 加早９３５Ｊｉａｚａｏ９３５ ９３．８１ｃ ３１７．６０ａｂ ５４０．９１ｃ ５９８．３４ｄ
ＩＲ３２４２９ ６４．１３ｄ ２５８．６１ｃ ３７２．５８ｄ ５１２．３８ｄ
２．３．２　各生育阶段氮素积累　由表３分析可知，无论是氮高效基因型还是低效基因型水稻，氮积累量在分蘖期
以前积累最少，仅占整个物候期总积累量的９．２７％～１９．９６％。就高效基因型和低效基因型氮素阶段性积累量
平均值而言，高效基因型氮素阶段性积累量在分蘖－拔节、拔节－抽穗、抽穗－成熟分别占整个物候期总积累量
的１９．２４％，４２．２３％，２４．４５％，即积累高峰期出现在拔节－抽穗阶段；而低效基因型在分蘖－拔节、拔节－抽穗、
抽穗－成熟分别占整个物候期总积累量的３７．６８％，２９．７８％，１８．４４％，即积累高峰期出现在分蘖－拔节阶段。
同时，氮高效和低效基因型氮素阶段性积累量差异明显。在分蘖－拔节阶段，高效基因型氮素阶段性积累量略低
于低效基因型，但拔节－抽穗、抽穗－成熟阶段分别是低效基因型的２．４５和２．３３倍。表明高效基因型在拔节期
以后氮素阶段性积累量优势明显，即高效基因型在生育中后期（特别是拔节以后）对氮素的纯积累较多，而低效基
因型在生育前期（拔节以前）对氮素的纯积累较多。
２．４　氮素积累速率
２．４．１　氮素积累速率模型　随着物候期的推进，氮高效和低效基因型氮积累量不断增加，氮积累量与移栽后天
数的指数模型如图１所示。所有模型拟合决定系数均达到了显著水平，因而，根据移栽后天数预测两类基因型氮
积累量的可靠程度较高，其中高效基因型可靠程度为８９．２０％～９７．３３％，低效基因型为９３．４５％～９９．７０％。对
氮积累量与移栽后天数的指数模型求时间一阶导数，得到高效基因型美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６氮素
积累速率与移栽后天数的关系模型分别为ｄ（狓１）＝８９．２７／狓１２ｅｘｐ（７．５３－８９．２７／狓１）、ｄ（狓２）＝９６．９８／狓２２ｅｘｐ
（７．７０－９６．９８／狓２）、ｄ（狓３）＝１０６．３６／狓３２ｅｘｐ（８．０４－１０６．３６／狓３），低效基因型加早９３５、ＩＲ３２４２９分别为ｄ（狓４）＝
６８．９７／狓４２ｅｘｐ（７．０８－６８．９７／狓４）、ｄ（狓５）＝７９．１６／狓５２ｅｘｐ（６．９７－７９．１６／狓５），其拟合曲线如图２所示。由图２可
０３３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
以看出，两类基因型水稻氮素积累速率前期增长较快，均是移栽后３０～５０ｄ达到最大值，而后缓慢降低。但２０ｄ
以后高效基因型美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６积累速率迅速提高，并始终大于同期的低效基因型加早
９３５、ＩＲ３２４２９。
图１　氮高效和低效基因型水稻氮素积累量与移栽后天数关系
犉犻犵．１　犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀犪狀犱犱犪狔狊犪犳狋犲狉狋狉犪狀狊狆犾犪狀狋犻狀犵狅犳犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈
　
图２　氮高效和低效基因型氮素积累速率曲线
犉犻犵．２　犆狌狉狏犲狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狏犲狉犪狋犲犳狅狉犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈
　
２．４．２　氮素最大积累速率及出现时间　两类基因型氮素最大积累速率均出现在移栽后３０～５０ｄ，但具体时间有
所不同，且最大积累速率也存在明显差异。根据二阶导数法，计算出了氮素最大积累速率以及出现的时间。由表
４分析可知，高效基因型美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６氮素最大积累速率分别为１１．３２，１２．３６，１５．８３
ｍｇ／（ｄ·株），为低效基因型加早９３５的１．２２，１．３３，１．７０倍，为ＩＲ３２４２９的１．５６，１．７０，２．１８倍；氮素最大积累速
率分别出现在移栽后４５，４８，５３ｄ，即分蘖旺盛期，而低效基因型加早９３５、ＩＲ３２４２９氮素最大积累速率出现较早，
分别在３４，４０ｄ，即分蘖前期。
２．４．３　氮素高积累及出现时期　若以氮素积累速率大于８０％最大积累速率的时间确定为氮素高速积累阶段，
计算出高效基因型美国谷、ＩＲ３１８９２１００３３３、ＩＲＩＴ２１６氮素高速积累时间分别出现在２９～７４ｄ，３２～８０ｄ，３５～
８８ｄ，低效基因型加早９３５、ＩＲ３２４２９分别出现在２３～５７ｄ和２６～６６ｄ（表５）。可见，高效基因型在移栽后３２ｄ左
右（分蘖期）开始进入氮素高速积累时期，直到移栽后８１ｄ左右（抽穗期）均维持较高的积累速率，持续时间长达
４９ｄ；而低效基因型在移栽后２５ｄ左右（分蘖期）进入氮素高速积累时期，而移栽后６２ｄ左右（拔节期）维持高积
累时期结束，持续时间为３７ｄ，较高效基因型平均短１２ｄ。
１３３第２３卷第６期 草业学报２０１４年
表４　氮高效和低效基因型水稻氮素积累速率与移栽后天数关系
犜犪犫犾犲４　犚犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆犫犲狋狑犲犲狀狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狏犲狉犪狋犲犪狀犱犱犪狔狊犪犳狋犲狉狋狉犪狀狊狆犾犪狀狋犻狀犵狅犳犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈
基因型
Ｇｅｎｏｔｙｐｅ
品种
Ｃｕｌｔｉｖａｒ
氮素积累速率模型
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｏｆ
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
最大积累速率
Ｍａｘｉｍｕｍａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
ｒａｔｅ（ｍｇ／ｄ·株Ｐｌａｎｔ）
最大积累速率出现时间
Ｔｉｍｅｓｏｆｍａｘｉｍｕｍ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｒａｔｅ（ｄ）
高效基因型 ＨｉｇｈＮＵＥ 美国谷 Ｍｅｉｇｕｏｇｕ ｄ狔１／ｄ狓１＝８９．２７／狓１
２ｅｘｐ（７．５３－８９．２７／狓１） １１．３２ ４５
ＩＲ３１８９２１００３３３ ｄ狔２／ｄ狓２＝９６．９８／狓２
２ｅｘｐ（７．７０－９６．９８／狓２） １２．３６ ４８
ＩＲＩＴ２１６ ｄ狔３／ｄ狓３＝１０６．３６／狓３
２ｅｘｐ（８．０４－１０６．３６／狓３） １５．８３ ５３
低效基因型ＬｏｗＮＵＥ 加早９３５Ｊｉａｚａｏ９３５ ｄ狔４／ｄ狓４＝６８．９７／狓４
２ｅｘｐ（７．０８－６８．９７／狓４） ９．３１ ３４
ＩＲ３２４２９ ｄ狔５／ｄ狓５＝７９．１６／狓５
２ｅｘｐ（６．９７－７９．１６／狓５） ７．２５ ４０
３　讨论
３．１　水稻干物质生产与产量和氮素利用效率的关系
有关不同氮效率类型水稻物质生产特性，已有大
量报道［１０，１２，２４］。魏海燕等［１２］研究表明，氮高效类型水
稻在有效分蘖临界叶龄期前具有适宜的群体生长速
率，有效分蘖临界叶龄至拔节阶段群体生长速率低，拔
节以后群体生长速率加大。本研究表明，氮高效利用
基因型从分蘖期开始，干物质积累量表现出明显优势，
其积累高峰期出现在抽穗－成熟阶段，而低效基因型
出现在分蘖－拔节阶段。物质生产能力是作物高产的
基础与保障，关于作物干物质积累量与产量的关系，前
人已经围绕新株型［２５］、超高产品种［２６］、超级杂交
稻［１７，２７］等不同类型材料进行了大量研究。一般认为，
高产条件下，水稻不同生长阶段干物质生产比例协调，
表５　氮高效和低效基因型水稻氮素高积累速率及出现时间
犜犪犫犾犲５　犎犻犵犺狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狏犲狉犪狋犲犪狀犱犱犪狔狊
犪犳狋犲狉狋狉犪狀狊狆犾犪狀狋犻狀犵狅犳犺犻犵犺犪狀犱犾狅狑犖犝犈
基因型
Ｇｅｎｏｔｙｐｅ
品种
Ｃｕｌｔｉｖａｒ
８０％最大积累
速率
８０％ ｍａｘｉｍｕｍ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
ｒａｔｅ（ｍｇ／ｄ·
株Ｐｌａｎｔ）
８０％最大积累
速率出现时间
Ｔｉｍｅｓｏｆ８０％
ｍａｘｉｍｕｍ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ
ｒａｔｅ（ｄ）
高效基因型
ＨｉｇｈＮＵＥ
美国谷 Ｍｅｉｇｕｏｇｕ ９．０５ ２９～７４
ＩＲ３１８９２１００３３３ ９．８９ ３２～８０
ＩＲＩＴ２１６ １２．６６ ３５～８８
低效基因型
ＬｏｗＮＵＥ
加早９３５Ｊｉａｚａｏ９３５ ７．４４ ２３～５７
ＩＲ３２４２９ ５．８０ ２６～６６
成熟期及抽穗至成熟期的干物质积累量越多越有利于产量的形成。杨从党等［２８］研究表明，云南高产籼稻品种间
生物产量的差异主要出现在抽穗以后，生物产量高的品种籽粒产量也高。但也有认为抽穗前干物质生产对产量
影响较大，吴文革等［１７］研究表明，超级稻物质生产与积累优势始于拔节期，并随着生育进程而扩大。吴桂成
等［２９］研究认为，超高产水稻生育前期（移栽至拔节期）干物质量适宜，生育中期（拔节至抽穗期）干物质积累数量
多。本研究分析表明，各生育阶段水稻干物质积累量与产量均呈显著或极显著正偏相关关系，对产量的累积贡献
率高达８３．０３％。其中，抽穗－成熟阶段对产量的贡献程度最高，其次是拔节－抽穗阶段。同时，干物质量也影
响氮素利用效率的提高，分蘖－拔节阶段干物质积累量对氮素籽粒生产效率和氮素收获指数的贡献程度最高，其
次是抽穗－成熟阶段。可见，各生育阶段水稻干物质积累量对产量的影响程度在生育后期（特别是抽穗后）最大，
此时对氮素利用效率的影响也达到较高水平。
３．２　水稻氮素积累特性与产量和氮素利用效率的关系
关于不同氮效率类型水稻氮素积累特性，近年也有大量报道［３０３１］。魏海燕等［３０］研究表明，氮高效类型水稻
在有效分蘖临界叶龄期前氮素适度积累，有效分蘖临界叶龄期后氮素有效积累高而无效积累少，在抽穗期具有较
高的氮素转移量和转移率，在抽穗后仍然积累大量的氮素并输往籽粒。本研究也得到了相似的结果，高效基因型
在各物候期氮积累量也显著高于低效基因型，阶段性积累量优势明显。其中，高效基因型氮素积累高峰期出现在
拔节－抽穗阶段，其积累量占整个物候期总积累量的４２．２３％；低效基因型积累高峰期出现在分蘖－拔节阶段，
其积累量占整个物候期总积累量的３７．６８％。同时，高效基因型氮素最大积累速率出现在移栽后４８ｄ左右，而低
２３３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
效基因型最大积累速率出现时间在移栽后３７ｄ左右；且高效基因型维持高速积累的时间较长，平均为４９ｄ，而低
效基因型较高效基因型平均短１２ｄ。因此，分蘖至抽穗期是水稻氮素营养管理的关键阶段。水稻籽粒形成过程
中氮是关键的物质基础之一，氮素积累影响水稻产量和氮素利用效率的提高。一般认为，水稻的产量与成熟期氮
素积累量呈抛物线形曲线［３２］。本研究贡献分析表明，各生育阶段水稻氮素积累量与产量均呈现极显著正偏相关
关系，对产量的累积贡献率达到８１．０１％。其中，抽穗－成熟阶段对产量的贡献程度最高，其次是拔节－抽穗阶
段。水稻氮素积累量在分蘖－拔节阶段对氮素籽粒生产效率和氮素收获指数的贡献程度最高，其次是抽穗－成
熟阶段。可见，各生育阶段水稻氮素积累量对产量的影响程度在生育中后期（特别是拔节后）最大，对利用效率影
响在分蘖－拔节最大，其次是抽穗以后。
３．３　提高水稻产量和氮利用效率可控途径
水稻氮高效基因型干物质和氮素积累特性，不仅可以解释其氮素高效吸收利用的原因，也可为生产上提高水
稻产量和氮素利用效率提供调控途径。提高水稻产量生产上最有效的途径是合理的施氮方式提高水稻自身对氮
的吸收利用能力［３３３４］，如我国双季稻地区的“一轰头”施肥法，单季稻地区的“前促、中控、后保”施肥法［３５］，大量学
者提出的严格控制分蘖肥的施用时间和用量［３６］等措施，为水稻单产的提高做出过重大贡献，但难以实现水稻生
产的“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标。本研究表明，提高产量应注重提高抽穗至成熟阶段的干物质积
累和氮素积累，提高氮利用效率重点是提高分蘖至拔节阶段干物质积累和氮素积累，其次是抽穗至成熟期。在当
今粮食安全的背景下，保证作物产量应放在首位。因而，提高抽穗至成熟阶段的干物质积累和氮素的积累不但有
利于提高产量，同时有利于提高氮素利用效率，最终可实现高产高效的协同。结合“氮肥精确后移”的理论［３７］，通
过合理的分蘖肥、穗肥的施用时间和用量，抑制无效分蘖发生和生长，以增加水稻拔节后的物质生产和氮素吸收
能力，提高抽穗后物质积累和氮素的积累量，必将成为提高水稻产量和氮素利用效率可控途径。
４　结论
水稻产量和氮素利用效率因品种的不同而差异显著，氮素高效基因型水稻在保证高产的同时也具有较高的
氮素利用效率。高效基因型干物质量积累高峰期出现在抽穗－成熟阶段，积累量较低效基因型高近５倍。分蘖
期开始是水稻氮素累积的高峰期，而高效基因型可将其较高的累积速率维持至抽穗期，比低效基因型延长了１２
ｄ，从而为后期干物质量的形成及氮素的累积奠定了基础，且这２种指标均与产量和氮素利用效率的提高密切相
关。因此，分蘖至抽穗期是水稻氮素营养管理的关键阶段。
参考文献：
［１］　ＴｉｌｍａｎＤ，ＣａｓｓｍａｎＫＧ，ＭａｔｓｏｎＰＡ，犲狋犪犾．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｕｓｔａｉｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｖｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００２，
４１８：６７１６７７．
［２］　ＣｈｅｎＸＰ，ＣｕｉＺＬ，ＶｉｔｏｕｓｅｋＰＭ，犲狋犪犾．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｏｉｌｃｒｏｐｓｙｓｔｅｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｆｏｒｆｏｏｄｓｅｃｕｒｉｔｙ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ
ＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１１，１０８（１６）：６３９９６４０４．
［３］　王贺正，张均，吴金芝，等．不同氮素水平对小麦旗叶生理特性和产量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（４）：６９７５．
［４］　ＮｔａｎｏｓＤＡ，ＫｏｕｔｒｏｕｂａｓＳＤ．ＤｒｙｍａｔｔｅｒａｎｄＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｆｏｒＩｎｄｉｃａａｎｄＪａｐｏｎｉｃａｒｉｃｅｕｎｄｅｒＭｅｄｉｔｅｒｒａ
ｎｅａｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００２，７４（１）：９３１０１．
［５］　ＫｕｍａｒＲ，ＳａｒａｗｇｉＡＫ，ＲａｍｏｓＣ，犲狋犪犾．Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒｄｕｒｉｎｇｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓｉｎｒａｉｎｆｅｄｌｏｗｌａｎｄｒｉｃｅ［Ｊ］．Ｆｉｅｌｄ
ＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００６，９８：１１１．
［６］　俞华林，张恩和，王琦，等．灌溉和施氮对免耕留茬春小麦农田土壤有机碳、全氮和籽粒产量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１３，
２２（３）：２２７２３３．
［７］　梁天锋，徐世宏，刘开强，等．栽培方式对水稻氮素吸收利用与分配特性影响的研究［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２０１０，
１６（１）：２０２６．
［８］　马磊，袁飞，朱玲玲，等．氮复合肥种类及施氮量对坝上地区青贮玉米产量和品质的影响［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（６）：５３
５９．
３３３第２３卷第６期 草业学报２０１４年
［９］　ＺｈａｎｇＨ，ＸｕｅＹＧ，ＷａｎｇＺＱ，犲狋犪犾．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｒａｉｔｓｏｆｒｏｏｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｉｔｈｓｈｏｏｔ
ｇｒｏｗｔｈｉｎ“ｓｕｐｅｒ”ｒｉｃｅ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００９，１１３（１）：３１４０．
［１０］　马群，杨雄，李敏，等．不同氮肥群体最高生产力水稻品种的物质生产积累［Ｊ］．中国农业科学，２０１１，４４（２０）：４１５９４１６９．
［１１］　张洪程，马群，杨雄，等．水稻品种氮肥群体最高生产力及其增长规律［Ｊ］．作物学报，２０１２，３８（１）：８６９８．
［１２］　魏海燕，张洪程，戴其根，等．不同水稻氮利用效率基因型的物质生产与积累特性［Ｊ］．作物学报，２００７，３３（１１）：１８０２
１８０９．
［１３］　霍中洋，杨雄，张洪程，等．不同氮肥群体最高生产力水稻品种各器官的干物质和氮素的积累与转运［Ｊ］．植物营养与肥料
学报，２０１２，１８（５）：１０３５１０４５．
［１４］　李敏，张洪程，马群，等．不同氮肥群体最高生产力类型粳稻品种的氮素吸收利用特性［Ｊ］．中国水稻科学，２０１２，２６（２）：
１９７２０４．
［１５］　宋桂云，徐正进，王芳，等．不同氮素水平对不同穗型水稻品种物质生产的影响［Ｊ］．内蒙古民族大学学报（自然科学版），
２００２，１７（５）：４１３４１５．
［１６］　范淑秀，陈温福，王嘉宇．高产水稻品种干物质生产特性研究［Ｊ］．辽宁农业科学，２００５，（３）：６８．
［１７］　吴文革，张洪程，吴桂成，等．超级稻群体籽粒库容特征的初步研究［Ｊ］．中国农业科学，２００７，４０（２）：２５０２５７．
［１８］　徐富贤，熊洪，谢戎，等．水稻氮素利用效率的研究进展及其动向［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００９，１５（５）：１２１５１２２５．
［１９］　ＰｒｚｕｌｊＮ，ＭｏｍｃｉｌｏｖｉｃＶ．Ｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｆｏｒｄｒｙｍａｔｔｅｒａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔｗｏｒｏｗｅｄｓｐｒｉｎｇ
ｂａｒｌｅｙＩＩ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｕｒｏｐｅａｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙ，２００１，１５：２５５２６５．
［２０］　叶利庭，宋文静，吕华军，等．不同氮效率水稻生育后期氮素积累转运特征［Ｊ］．土壤学报，２０１０，４７（２）：３０３３１０．
［２１］　ＪｉＬ，ＺｈａｎｇＸＺ，ＬｉＴＸ，犲狋犪犾．Ｒｏｏｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｅｎｏｔｙｐｅ［Ａ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒ
ｅｎｃｅｏｎＣｅｌｕｌａｒ，ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＢｉｏｐｈｙｓｉｃｓａｎｄＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｃ］．Ｑｉｑｉｈａｒ，Ｃｈｉｎａ：ＩＥＥＥ．，２０１０：２２４２３２．
［２２］　戢林，李廷轩，张锡洲，等．氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征［Ｊ］．中国农业科学，２０１２，４５（２３）：４７７０４７８１．
［２３］　李素梅，施卫明．不同氮形态对两种基因型水稻根系形态及氮吸收效率的影响［Ｊ］．土壤，２００８，３９（４）：５８９５９３．
［２４］　单玉华，王海候，龙银成，等．不同库容量类型水稻在氮素吸收利用上的差异［Ｊ］．扬州大学学报，２００４，２５（１）：４１４５．
［２５］　郭玉春，林文雄，梁义元，等．新株型水稻物质生产与产量形成的生理生态Ⅰ．新株型水稻物质生产与灌浆特性［Ｊ］．福建农
业大学学报，２００１，３０（１）：１８．
［２６］　杨建昌，杜永，吴长付，等．超高产粳型水稻生长发育特性的研究［Ｊ］．中国农业科学，２００６，３９（７）：１３３６１３４５．
［２７］　敖和军，王淑红，邹应斌，等．超级杂交稻干物质生产特点与产量稳定性研究［Ｊ］．中国农业科学，２００８，４１（７）：１９２７
１９３６．
［２８］　杨从党，周能，袁平荣，等．高产水稻品种的物质生长特性［Ｊ］．西南农业学报，１９９８，（３）：８９９４．
［２９］　吴桂成，张洪程，钱银飞．粳型超级稻产量构成因素协同规律及超高产特征的研究［Ｊ］．中国农业科学，２０１０，４３（２）：２６６
２７６．
［３０］　魏海燕，张洪程，杭杰，等．不同氮素利用效率基因型水稻氮素积累与转移的特性［Ｊ］．作物学报，２００８，３４（１）：１１９１２５．
［３１］　董桂春，王余龙，周娟，等．不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种氮素分配与运转的差异［Ｊ］．作物学报，２００９，３５（１）：
１４９１５５．
［３２］　ＨａｅｆｅｌｅＳＭ，ＪａｂｂａｒＳＭＡ，ＳｉｏｐｏｎｇｃｏＪＤＬＣ，犲狋犪犾．Ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｓｅｌｅｃｔｅｄｒｉｃｅ（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪Ｌ．）ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ
ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｒｅｇｉｍｅｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖｅｌｓ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８，１０７（２）：１３７１４６．
［３３］　程建峰，蒋海燕，刘宜柏，等．氮高效水稻基因型鉴定与筛选方法的研究［Ｊ］．中国水稻科学，２０１０，２４（２）：１７５１８２．
［３４］　张福锁，王激清，张卫峰，等．中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径［Ｊ］．土壤学报，２００８，４５（５）：９１５９２４．
［３５］　杨文钰，屠乃美．作物栽培学各论［Ｍ］．北京：农业出版社，２００３：４６４９．
［３６］　丁艳锋，刘胜环，王绍华，等．氮素基、蘖肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响［Ｊ］．作物学报，２００４，３０（８）：７３９７４４．
［３７］　张洪程，吴桂成，戴其根，等．水稻氮肥精确后移及其机制［Ｊ］．作物学报，２０１１，３７（１０）：１８３７１８５１．
４３３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．６
犇狉狔犿犪狋狋犲狉狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犪狀犱狀犻狋狉狅犵犲狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳狉犻犮犲犵犲狀狅狋狔狆犲狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀狌狊犲犲犳犳犻犮犻犲狀犮犻犲狊
ＪＩＬｉｎ，ＹＡＮＧＨｕａｎ，ＬＩＴｉｎｇｘｕａｎ，ＺＨＡＮＧＸｉｚｈｏｕ，ＹＵＨａｉｙｉｎｇ
（ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１１３０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｎｉｔｒｏｇｅｎｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙｗａｓｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｒｉｃｅｇｅｎｏ
ｔｙｐｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ（ＮＵＥ）ａｎｄｔｏａｎａｌｙｓｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄ
ＮＵＥ．ＡｓｏｉｌｃｕｌｔｕｒｅｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｔＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｉｃｈｕａｎｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉ
ｎａｉｎ２００９．ＴｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｏｆｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｗａｓ１．７４－２．３７ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｏｗＮＵＥｇｅｎｏ
ｔｙｐｅｓ，ｗｈｉｌｅＮＵＥｏｆｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｗａｓ２３．９７％－７０．５５％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｏｗＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓ．Ｄｒｙ
ｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｔｏｆｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｏｗＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓａｔａｌｇｒｏｗｔｈ
ｓｔａｇｅｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ１．１２，１．４９ａｎｄ５．８５ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｏｗＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓａｔｔｉｌｅｒｉｎｇｔｏｊｏｉｎｔｉｎｇ
ｓｔａｇｅ，ｊｏｉｎｔｉｎｇｔｏｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｈｅａｄｉｎｇｔｏｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｐｅａｋｄｒｙｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｔｏｆ
ｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｈｅａｄｉｎｇｔｏｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅ，ｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｆｌｏｗＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｃｃｕｒｒｉｎｇａｔｔｉｌ
ｅｒｉｎｇｔｏｊｏｉｎｔｉｎｇｓｔａｇｅ．ＮｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆａｓｔｅｒｉｎｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅｓ，
ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｄａｍａｘｉｍｕｍ３０－５０ｄａｆｔｅｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ，ｔｈｅｎｓｌｏｗｅｄｄｏｗｎ．Ｍａｘｉｍｕｍｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｓｏｆＭｅｉｇｕｇｕ，ＩＲ３１８９２１００３３３ａｎｄＩＲＩＴ２１６ｗｅｒｅ１１．３２，１２．３６ａｎｄ１５．８３ｍｇ／（ｄ·ｐｌａｎｔ），ｗｈｉｃｈｗｅｒｅ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ１．２２，１．３３ａｎｄ１．７０ｔｉｍｅｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＪｉａｚａｏ９３５；ａｎｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，１．５６，１．７０ａｎｄ２．１８ｔｉｍｅｓ
ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎＩＲ３２４２９ｗｉｔｈｌｏｗＮＵＥｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＨｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓｃａｎｍａｉｎｔａｉｎｈｉｇｈｅｒｒａｔｅｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｌｏｎｇｅｒ，ｗｉｔｈａｎａｖｅｒａｇｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｆ４９ｄｆｒｏｍｔｉｌｅｒｉｎｇｔｏｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅｓ．ＬｏｗＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓ
ｈａｄａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｅｒｉｏｄ１２ｄｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｈｉｇｈＮＵＥｇｅｎｏｔｙｐｅｓ．Ｄｒｙｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｔａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕ
ｍｕｌａｔｉｏｎａｔｔｈｅｈｅａｄｉｎｇｔｏｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅｗｅｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｉｔｈ６２．６５％ａｎｄ４７．４２％ｄｉｆｆｅｒｅｒｎｃｅ
ｉｎｒｉｃｅｙｉｅｌｄ，ｗｉｔｈ１４．５１％ ａｎｄ８．７７％ ｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｇｒａｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄ２２．１４％ ａｎｄ
１５．９０％ｖａｒｉａｔｉｏｎ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ．Ｉｎｓｕｍｍａｒｙ，ｒｉｃｅｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｎｉ
ｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｙｉｅｌｄａｎｄＮＵＥａｔｔｈｅｈｅａｄｉｎｇｔｏｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅ．Ｔｉｌｅｒｉｎｇｔｏｈｅａｄ
ｉｎｇｉｓａｃｒｉｔｉｃａｌｓｔａｇｅｆｏｒｒｉｃｅｎｉｔｒｏｇｅｎｎｕｔｒｉｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｉｃｅ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｇｅｎｏｔｙｐｅ；ｄｒｙｍａｔｔｅｒｗｅｉｇｈｔ；ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
５３３第２３卷第６期 草业学报２０１４年