全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(1): 174180 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由国家自然科学基金项目(30971732), 国家粮食丰产科技工程(2011BAD16B03), 江苏粮食丰产科技工程(BE2009425)和江苏省
普通高校研究生科研创新计划资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 张洪程, E-mail: hczhang@yzu.edu.cn, Tel: 0514-87979220
第一作者联系方式: E-mail: yth@126.com
Received(收稿日期): 2011-04-21; Accepted(接受日期): 2011-07-25; Published online(网络出版日期): 2011-11-07.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20111107.1047.008.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.00174
不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系
杨 雄 马 群 张洪程* 魏海燕 李国业 李 敏 戴其根
霍中洋 许 轲 张 庆 郭保卫 葛梦婕
江苏省作物遗传生理重点实验室 / 扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心, 江苏扬州 225009
摘 要: 采用大田试验, 以长江中下游地区具有代表性的 50个早熟晚粳品种为材料, 研究 7个氮肥水平(0、150.0、
187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm2纯氮)下水稻氮和磷积累量、吸收速率、利用效率的差异及其相互关系。
结果表明: (1)在 0~337.5 kg hm2纯氮范围内, 随着氮肥水平的增加, 早熟晚粳的植株含氮率和氮积累量在拔节、抽穗
和成熟期均显著增加; 植株含磷率和磷积累量在拔节和抽穗期显著增加, 成熟期呈先增后减变化。(2)播种至拔节阶
段氮和磷吸收速率随施氮量的增加而提高, 差异极显著; 拔节至抽穗阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增
加后降低的变化趋势; 抽穗至成熟阶段的氮和磷吸收速率规律不明显。(3)在 0~337.5 kg hm2纯氮范围内, 随着施氮
量的增加氮素籽粒生产效率和磷素籽粒生产效率均显著降低(300.0~337.5 kg hm2间磷素籽粒生产效率差异不显著),
随着施氮量的增加基因型之间的差异减小; 随着施氮量的增加氮和磷收获指数都呈现抛物线关系, 在施氮量为 262.0
kg hm2纯氮时出现最大值。(4)早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应, 但随生育进程的推进这种效应减
弱。水稻在播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟 3个生育阶段的氮和磷吸收速率都呈二次曲线关系(r=0.892**, r=0.736**,
r=0.512**)。(5)相关分析表明, 产量与拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量以及播种至拔节期和拔节至成熟期
的吸氮速率和吸磷速率呈极显著正相关关系。增施氮肥有利于水稻氮和磷吸收利用的提高, 但氮肥过高时氮和磷吸
收利用不再增加, 甚至有所降低。
关键词: 早熟晚粳; 施氮量; 氮吸收速率; 磷吸收速率; 籽粒生产效率
Characteristics and Correlation Analysis of N and P Uptake and Utilization of
Early Maturing Late Japonica under Different N Fertilizer Levels
YANG Xiong, MA Qun, ZHANG Hong-Cheng*, WEI Hai-Yan, LI Guo-Ye, LI Min, DAI Qi-Gen, HUO
Zhong-Yang, XU Ke, ZHANG Qin, GUO Bao-Wei, and GE Meng-Jie
Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Innovation Center of Rice Cultivation Technology in Yangtze Rive Valley,
Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: A field experiment was carried out with 50 early-maturing late japonica rice varieties adopted in the region of Yangtze
River under seven nitrogen application levels (0, 150.0, 187.5, 225.0, 262.5, 300.0, and 337.5 kg ha1) to investigate N and P ac-
cumulation, N and P uptake rate, N and P use efficiency and correlations between them. The main results were as follows. (1) In
the range of 0–337.5 kg ha1, N concentration and accumulation amount were significantly increased with the increase of N fertil-
izer under three growth stages. P concentration and accumulation amount were significantly improved with the increase of N fer-
tilizer at elongation and heading of rice, but P accumulation was significantly deceased at maturing when N fertilizer was too high.
(2) N and P uptake rates were significantly increased with the increase of N fertilizer during sowing to elongation. During elonga-
tion to heading, N and P uptake rates were increased at first and then decreased with the increase of N fertilizer. There were no
regular patterns of N and P uptake rate under different N fertilizer levels, and the maximum of N and P uptake rate was at 225.0
第 1期 杨 雄等: 不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系 175
kg ha1 N fertilizer during heading to maturing of rice. (3) N and P use efficiencies of grain yield production (NUEg and PUEg)
were significantly decreased with the increase of N fertilizer (except PUEg at 337.5 kg ha1). There was a parabola regular pattern
of N and P harvest index in the range of 0–337.5 kg ha1 N fertilizer, and the maximum was at 262.5 kg ha1 N fertilizer. (4) The
relationship of nitrogen and phosphorus uptake and utilization was significantly synergic during the rice growth stage. Rice yield
was significantly correlated with N/P accumulation and N/P uptake rate before heading. Increasing N fertilizer may help to in-
crease nitrogen and phosphorus uptake and utilization. But it may not increase or even decrease when N fertilizer is too high.
Keywords: Early maturing late japonica; N fertilizer levels; N uptake rate; P uptake rate; Production efficiency of yield
氮和磷是水稻必须的营养元素, 我国的耕地普遍缺
少这两种营养元素 , 增加氮肥和磷肥的施用量以及提高
作物对氮和磷的吸收和利用是获得高产的重要基础。水稻
对氮和磷的吸收利用一直是研究热点 , 不同肥料水平对
氮素和磷素营养的研究国内外已有不少报道[1-6]。前人对
稻麦轮作、旱作等不同种植制度或方式的研究发现高的施
肥水平有利于营养元素的吸收[3-4], 对不同施肥模式以及
肥料配比的研究表明氮磷钾肥配施有利于营养元素的吸
收利用[7]。纵观以往的研究发现, 虽然有关肥料对水稻氮
素和磷素吸收利用影响的研究已有很多 , 但大多是肥料
配施或施氮水平较低 , 关于单一氮肥水平增加对各种营
养元素吸收利用的影响鲜有报道。本研究设置 7个氮肥水
平, 比较研究了氮和磷吸收利用的特性及相互关系。明确
不同氮肥水平下氮和磷吸收利用的特性 , 揭示氮和磷吸
收利用的相互关系, 以期为水稻平衡施肥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试品种
选用长江中下游地区常年种植的有代表性的生育期基
本一致的 50个早熟晚粳为供试品种, 即武粳 15、武香粳 14、
扬粳 4038、镇稻 41、粳 3号、泰粳 394、粳 1号、武 45、
扬粳 027、常粳 09-5、常粳 09-6、常粳 09-7、常粳 09-8、常
粳 09-10、南粳 44、镇稻 10 号、镇稻 661、粳 19、农粳 4
号、农粳 5号、武粳 13、南粳 5055 、银玉 2084、晚粳 97、
通粳 981、武 28106、苏粳 8 号、镇稻 210、武运粳 7 号、
武 2817、武 28181、武 28105、T711、T712、粳 42、粳 46、
香粳 2号、T1-56、香粳 9号、香粳 1号、镇稻 158、M1148、
香粳 T31、香粳 20-18、甬优 8号、常优 1号、常优 2号、
常优 3号、常优 5号和苏粳优 3号。
1.2 试验设计
试验于 2009—2010年在扬州大学农学院实验农场进
行。土质为沙壤土, 地力较好、平衡, 前茬小麦。土壤全
氮含量为 0.13%, 碱解氮含量为 90.5 mg kg1, 速效磷含量
为 35.6 mg kg1, 速效钾含量为 87.9 mg kg1。
两年试验相同, 采用裂区设计, 以施氮(纯氮)为主区,
设 0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm2 (分
别用 N1、N2、N3、N4、N5、N6和N7表示) 7种水平, 以品
种为裂区, 裂区面积为 6 m2, 重复 3次。主区间做埂隔离,
并用塑料薄膜覆盖埂体, 保证各主区单独排灌。采用机插
软盘育秧, 于 5月 23日播种, 6月 6日移栽, 栽插密度为 28.5
万穴 hm2 (11.7 cm×30.0 cm), 杂交稻双本栽插, 常规稻三本
栽插。基肥∶穗肥=6 4, ∶ 穗肥分别于倒四、倒二叶各施
50%; P、K肥同常规栽培, 每公顷施 P2O5和K2O各 150.0 kg,
全部用作基肥。其他管理措施统一按照常规栽培要求实施。
1.3 测定内容与方法
分别于拔节期、抽穗期、成熟期, 按每小区茎蘖数的
平均数取代表性植株 5穴, 105℃下杀青 30 min, 80℃下烘干
至恒重, 测定干物质重, 并采用H2SO4-H2O2消化, 以半微量
凯氏定氮法测定氮素, 钒钼黄比色法测定磷素。
氮(磷)素累积量(kg hm2)=该时期地上部干物重×含氮
(磷)率
氮(磷)素总吸收量(kg hm2)=收获期地上部干物重×含
氮(磷)率
氮(磷)素阶段吸收量(kg hm2)=后一时期的氮(磷)素累
积量前一时期的氮(磷)素累积量
氮(磷)素阶段吸收速率(kg hm2 d1)=(后一时期的氮(磷)
素累积量前一时期的氮(磷)素累积量)/两时期的间隔天数
氮(磷)素籽粒生产效率=籽粒产量/氮(磷)素吸收量
氮(磷)收获指数=籽粒中的氮(磷)积累量/成熟期全株的
氮(磷)积累量
1.4 数据处理
以 Microsoft Excel和 SPSS软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 氮肥处理对水稻植株氮磷吸收利用的影响
2 . 1 . 1 氮肥处理对水稻植株含氮率和含磷率的影响
如图 1所示, 在 0~337.5 kg hm2范围内, 50个早熟晚
粳在拔节、抽穗和成熟期的平均含氮率均随着氮肥水平的
增加显著增加; 含磷率在拔节和抽穗期显著增加, 成熟期
呈先增后减变化。当施氮量很大时(300.0 kg hm2纯氮和
337.5 kg hm2纯氮), 成熟期的含磷率有所减低。施氮水平
由低到高, 早熟晚粳的植株含氮率和含磷率随之增加, 在
拔节期依次增加 16.80%、5.91%、3.93%、10.49%、4.94%、
6.92%和 5.16%、2.02%、7.26%、2.02%、1.44%、1.32%; 抽穗
期依次增加 25.52%、10.79%、2.97%、5.91%、2.46%、3.98%
和 7.56%、10.92%、18.09%、6.25%、6.83%、6.00%; 成熟期
依次增加 27.93%、6.15%、2.11%、3.13%、2.94%、4.14%和
2.01%、3.11%、4.03%、0.51%、3.43%、1.05%。
2.1.2 氮肥处理对水稻各个生育期植株氮、磷积累量的影响
由图 2可知, 在 0~337.5 kg hm2范围内, 50个早熟晚
粳在拔节、抽穗和成熟期的平均氮积累量均随着氮肥水平
的增加显著增加; 磷积累量在拔节和抽穗期呈显著增加,
176 作 物 学 报 第 38卷
在成熟期呈先增后减变化。其中, 拔节期、抽穗期和成熟
期氮积累量分别为 65.47 kg hm2 (37.17~102.64 kg hm2)、
113.26 kg hm2 (66.06~179.32 kg hm2)和 119.60 kg hm2
(79.57~199.17 kg hm2); 磷积累量分别为 17.56 kg hm2
(16.18~33.74 kg hm2)、46.33 kg hm2 (31.01~77.34 kg hm2)
和 46.94 kg hm2 (48.95~95.89 kg hm2), 均以成熟期的变幅
最大。施氮水平由低到高, 早熟晚粳的氮积累量和磷积累量
随之增加, 在拔节期依次增加 14.96、8.37、7.74、11.70、9.57、
13.13 kg hm2和 4.21、2.37、3.73、2.20、2.38、2.67 kg hm2;
在抽穗期依次增加 39.14、23.58、10.35、19.43、9.51、11.26
kg hm2和 13.19、8.49、7.81、11.71、3.70、1.43 kg hm2; 在
成熟期依次增加 49.95、22.41、15.16、14.49、11.81、5.77 kg
hm2和 19.25、10.81、7.51、6.99、2.38、4.39 kg hm2。
2 . 1 . 3 氮肥处理对植株氮、磷阶段吸收速率的影响
如图 3所示, 播种至拔节阶段氮、磷吸收速率在肥料
处理之间差异极显著, 且随施氮量的增加而提高。拔节至
抽穗阶段氮吸收速率随施氮量的增加呈先增后减变化 ,
在 187.5 kg hm2和225.0 kg hm2两种氮肥水平之间没有显著
差异; 磷吸收速率随施氮量的增加也呈现先增后减变化
趋势, 在 262.5 kg hm2纯氮和 300 kg hm2纯氮之间无显
著差异, 到 337.5 kg hm2纯氮时显著降低。抽穗至成熟阶
段的氮、磷吸收速率规律不明显, 但最大值均出现在 225.0
kg hm2纯氮水平, 分别为 0.51 kg hm2 d1和 0.49 kg hm2 d1。
2.1.4 氮肥处理对植株氮磷籽粒生产效率和氮磷收获指
数的影响 水稻产量随氮肥施用量的增加呈先增加后
减少变化趋势。表 1 表明, 随着施氮量的增加, N 素籽粒
生产效率逐渐减低; 磷素籽粒生产效率也随施氮量逐渐
减低。从不同处理的变异系数可知, 同一类型水稻产量亦
存在基因型差异 , 同时随施氮量的增加基因型之间的差
异减小。随施氮量的增加 N 和 P 的收获指数均先升后降,
都在 262.5 kg hm2纯氮水平出现最大值。
2.2 不同氮肥处理下水稻氮、磷营养元素吸收利用的相
关性
2.2.1 氮肥处理下水稻植株氮和磷总吸收利用的相关性
从氮、磷总吸收量的相关回归分析(如图 4)可以得出,
整个生育期氮、磷的吸收量呈二次曲线关系, 吸磷量随吸
氮量的增加而增加, 但吸磷量的增加幅度逐渐降低。从水
稻植株氮、磷的阶段吸收量的相关分析(图 5)可以看出, 播
种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟 3个阶段的氮、磷吸
收量都具有极显著相关性 , 其中播种至拔节阶段的相关
最密切(r=0.892, n=350), 拔节至抽穗居中(r=0.736,n=350),
抽穗至成熟最小(r=0.512, n=350)。且 3个阶段的氮、磷吸
收速率都呈二次曲线关系, 随着氮吸收量的增加, 磷吸收
量增加幅度逐渐降低。
从表 2 可以看出拔节、抽穗和成熟期的氮和磷吸收
量之间具有极显著正相关, 相关系数分别为 0.888、0.883
图 1 各种肥料处理下植株拔节、抽穗和成熟时期的含氮率和
含磷率
Fig. 1 N and P concentrations at elongation, heading and ma-
turing of rice under different N treatments
N1: 不施氮肥; N2: 150 kg hm2纯氮纯氮; N3: 187. 5 kg hm2纯氮;
N4: 225.0 kg hm2纯氮; N5: 262.5 kg hm2纯氮; N6: 300.0 kg
hm2纯氮; N7: 337.5 kg hm2纯氮。图中的竖线表示标准误。不
同大、小写字母分别表示差异达 1%和 5%显著水平。
N1: no N applied; N2: 150 kg hm2 N applied; N3: 187. 5 kg hm2 N
applied; N4: 225.0 kg hm2 N applied; N5: 262.5 kg hm2 N applied;
N6: 300.0 kg hm2 N applied; N5: 337.5 kg hm2 N applied. Super-
script bars represent standard errors. Bars surperscribed by different
letters are significantly at 1% (capital letters) and 5% (small letter)
probability levels, respectively.
和 0.826 (n=350); 播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟
期的氮和磷吸收速率之间呈极显著正相关 , 相关系数分
别为 0.887、0.764和 0.341 (n=350); 氮和磷籽粒生产效率
之间也是极显著正相关(r=0.461, n=350)。除抽穗至成熟期
的吸氮速率和吸磷速率外, 绝大部分氮、磷吸收利用的相
关性状之间均呈显著或极显著相关。由此可以看出, 早熟
晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应 , 但随生
育进程的推进这种效应减弱。
第 1期 杨 雄等: 不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系 177
图 2 各种肥料处理下水稻拔节、抽穗和成熟期群体的氮、磷
积累量
Fig. 2 N and P accumulation amount at elongation, heading
and maturing of rice under different N treatments
2.2.2 产量与氮磷吸收利用相关性状的相关性 如表
2 所示, 拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量与产量
呈极显著正相关, 相关系数分别为 0.636、0.784、0.816 和
0.641、0.782、0.793 (n=350), 以成熟期的氮和磷吸收量和产
量相关最密切, 这与前人研究的结果一致[8]; 播种至拔节期
和拔节至成熟期的吸氮速率和吸磷速率也与产量呈极显著
正相关 , 相关系数分别为 0.637、0.604 和 0.642、0.698
(n=350)。氮素籽粒生产效率与产量呈极显著负相关关系(r=
0.385, n=350), 抽穗至成熟期的吸氮速率和吸磷速率以及
磷素籽粒生产效率与产量相关不显著。
3 讨论
3.1 关于不同氮肥水平对水稻氮和磷吸收利用特性的影响
氮肥的施用是调节水稻生长的重要栽培措施之一。水稻
图 3 不同氮肥处理下植株氮、磷阶段吸收速率的差异
Fig. 3 Difference of N uptake rate and P uptake rate under
nitrogen treatments
各器官的含氮量和含磷量随氮素水平的提高而增加[9-10]。
Dordas[11]研究认为, 在开花期和成熟期, 氮肥和磷肥对硬
粒小麦整个植株水平的含氮率均有影响 , 磷肥和氮磷肥
都会增加植株含磷率。当氮肥水平较低时, 含氮率随施氮
量的增加而提高, 这也适用于其他作物, 如冬小麦、大麦
和玉米[12-14]。齐田峰等[15]研究表明, 不同施氮量的植株含
磷率、植株阶段吸磷量和植株相对吸磷量, 在孕穗开花前
均随施氮量的增加而提高, 开花后亩施氮超过 15 kg 后,
植株含磷率随施氮量增加而下降。孙永健等[16]研究表明,
植株磷积累量在各生育期均随施氮量的提高而增加; 随
施氮量的增加各营养器官磷素转移量增加, 转运率降低,
但过高施氮处理的叶片、茎鞘中磷转移量及穗部磷增加量
无显著提高, 甚至有所降低。本研究结果与前人研究结果
较为一致, 在 0~337.5 kg hm2范围内, 50个粳稻品种在拔
节和抽穗期的含氮率、含磷率、氮积累量和磷积累量均随
178 作 物 学 报 第 38卷
表 1 肥料处理对氮、磷利用效率的影响
Table 1 Effect of fertilizer on N and P use efficiency
籽粒生产效率 UEg (kg kg1) 收获指数 HI 处理
Treatment
项目
Item
产量
Yield (kg hm2) 氮 Nitrogen 磷 Phosphorus 氮 Nitrogen 磷 Phosphorus
Mean±SD 5.37±0.43 F 59.21±7.00 Aa 114.46±17.88 Aa 0.49±0.05 e 0.50±0.08 c
Range 1.85 31.53 83.93 0.20 0.30 N1
CV (%) 8.09 11.82 15.62 10.57 16.52
Mean±SD 8.62±0.62 E 58.50±6.72 Ab 112.42±16.00 Ab 0.52±0.07 cd 0.53±0.07 b
Range 2.97 28.40 71.77 0.25 0.29 N2
CV (%) 7.23 11.49 14.24 13.28 13.37
Mean±SD 9.28±0.66 D 53.42±4.42 Bc 104.13±14.72 Bc 0.53±0.06 bc 0.54±0.10 b
Range 3.03 16.51 73.39 0.29 0.29 N3
CV (%) 7.06 8.27 14.13 11.96 19.22
Mean±SD 9.65±0.69 C 50.63±5.34 Cd 98.70±13.03 Cd 0.54±0.08 b 0.55±0.09 ab
Range 3.14 21.95 53.73 0.32 0.30 N4
CV (%) 7.12 10.54 13.20 14.25 15.98
Mean±SD 9.83±0.75 A 47.52±5.11 De 93.12±12.91 De 0.55±0.07 a 0.56±0.08 a
Range 3.43 23.87 61.72 0.28 0.32 N5
CV (%) 7.61 10.75 13.87 14.03 14.46
Mean±SD 9.76±0.83 B 44.30±4.57 Ef 89.80±10.52 Ef 0.51±0.07 d 0.55±0.07 b
Range 4.01 19.77 48.71 0.27 0.32 N6
CV (%) 8.47 10.31 11.71 13.83 13.43
Mean±SD 9.29±0.78 D 40.97±4.34 Fg 89.48±10.91 Ef 0.48±0.06 f 0.51±0.06 c
Range 3.71 17.77 46.68 0.25 0.27 N7
CV (%) 8.42 10.60 12.20 12.10 12.22
SD: standard deviation; CV: coefficient of variance; UEg: use efficiency of grain yield production; HI: harvest index.
图 4 植株总吸氮量与总吸磷量的关系
Fig. 4 Relationship between total N accumulation and total P
accumulation
施氮量的增加而提高 , 成熟期的含磷率和磷积累量则表
现为先增后减的变化趋势 , 这说明过量的氮肥不利于粳
稻品种磷的吸收。施氮量过高而导致植株含磷率下降, 可
能是由于施氮使群体过大, 冠层内光照条件不足, 影响光
合作用 , 有机营养供给不足 [15], 也有研究认为氮肥过多
致使氮磷钾比例失调, 影响养分平衡吸收和干物质积累,
最后导致植株和稻谷的氮磷钾含量下降[10]。与此相反, 也
有研究表明 [16-17], 随着施氮量的增加水稻植株体内氮、
磷、钾养分含量均无明显差异, 养分积累量随施氮量增加
而提高是稻株总生物量增加造成的。
本试验还发现, 氮和磷吸收速率在水稻生育前期(播
种至拔节阶段)随施氮量的增加而显著提高; 在水稻生育
中期(拔节至抽穗阶段)随施氮量的增加呈先增后降变化
趋势; 在水稻生育后期(抽穗至成熟阶段)没有规律, 最大
值均出现在 225 kg hm2纯氮水平。这可能与水稻氮和磷
吸收特性有关, 邹长明等 [18]研究表明晚稻在分蘖期和孕
穗-抽穗期出现两个吸氮高峰, 分别占总吸氮量的 40%和
24%左右 , 而晚稻吸磷高峰期为分蘖期 , 占总吸磷量的
58%, 中后期吸磷量很少。水稻对磷的吸收速率随着苗龄
的增长而减慢 , 水稻生长前期吸收的磷占全吸收量的
60%~70%, 后期主要靠磷在植株体内的转运再利用 [19]。
敖和军等 [17]研究结果表明 , 不同氮肥水平下 , 随着产量
升高, 氮、磷和钾的收获指数呈上升趋势, 但生产单位稻
谷所需养分呈下降趋势。本研究部分结果与敖和军等[17]
相同, 随着施氮量的增加氮素籽粒生产效率显著降低, 磷
素籽粒生产效率也显著降低(除 337.5 kg hm2纯氮外), 但
氮和磷收获指数不是单纯的呈上升趋势 , 而是随着施氮
量的增加呈现抛物线关系, 并在施氮量为 262.5 kg hm2
纯氮时出现最大值。
3.2 关于不同氮肥水平下水稻氮吸收利用和磷吸收利用
的关系
植物对营养元素的吸收具有协同作用[20]。韩宝文等[21]
第 1期 杨 雄等: 不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系 179
图 5 水稻 3 个阶段的氮和磷吸收量的关系
Fig. 5 Relationship between N and P uptake amount at three growth stages of rice
表 2 水稻产量与不同生育时期氮、磷吸收利用相关性状的相关系数
Table 2 Correlation coefficients between rice yield and traits associated with N and P uptake and use efficiency
项目
Item
拔节期
吸氮量
Nel
抽穗期
吸氮量
Nhe
成熟期
吸氮量
Nma
播种至拔节期
吸氮速率
NSO-ELr
拔节至抽穗期
吸氮速率
NEL-HEr
抽穗至成熟期
吸氮速率
NHE-MAr
氮素籽粒
生产效率
NNUEg
产量
Yield
产量 Yield 0.636** 0.784** 0.816** 0.637** 0.604** 0.102 –0.385** —
拔节期吸磷量 Pel 0.888** 0.742** 0.750** 0.888** 0.356** 0.059 –0.583** 0.641**
抽穗期吸磷量 Phe 0.810** 0.883** 0.851** 0.809** 0.606** –0.038 –0.615** 0.782**
成熟期吸磷量 Pma 0.692** 0.783** 0.826** 0.692** 0.521** 0.146** –0.572** 0.793**
播种至拔节期吸磷速
率 PSO-ELr 0.887
** 0.741** 0.750** 0.887** 0.355** 0.061 –0.582** 0.642**
拔节至抽穗期吸磷速
率 PEL-HEr 0.568
** 0.784** 0.694** 0.568** 0.764** –0.214** –0.460** 0.698**
抽穗至成熟期吸磷速
率 PHE-MAr –0.175
** –0.161** –0.027 –0.174** –0.172** 0.341** 0.059 0.029
磷素籽粒生产效率
PNUEg
–0.347** –0.316** –0.343** –0.347** –0.116* –0.093 0.461** –0.078
*表示差异达显著水平(P<0.05); **表示差异达极显著水平(P<0.01)。
*, **indicate significant difference at P=0.05 and P=0.01, respectively. Nel/Pel: N/P accumulation amount at elongation; Nhe/Phe: N/P
accumulation amount at heading; Nma/Pma: N/P accumulation amount at maturing; NSO-ELr/PSO-ELr: N/P uptake rate from sowing to
elongation; NEL-Her/PEL-Her: N/P uptake rate from elongatio to heading; NHE-Mar/PHE-MA: N/P uptake rate from heading to maturing;
NNUEg/PNUEg: N/P use efficiency of grain yield production.
研究中等肥力土壤小麦氮磷肥相互效应表明, 氮肥和钾肥
的使用量对速效养分的释放有明显的互促作用, 在 2~20 cm
耕层中, 当纯氮在 300~450 kg hm2这一区间内时, 随着氮肥
的增加, 土壤速效钾释放快速增强; 当钾肥(K2O)用量在
150~225 kg hm2这一区间内时, 随着钾肥的增加, 对土壤硝
态氮(NO3-N)释放的促进作用快速增强。也有很多报道[22-23]
表明, 钾肥有利于氮素和磷素的吸收利用。Miller[24]认为, 充
足的N供应能增加植物对磷素的吸收和利用, 这可能是由于
氮增加了磷从共质体向木质部的转运[25]。本研究结果表明,
早熟晚粳氮和磷吸收利用之间存在显著相关性, 从播种到
成熟氮和磷吸收速率的相关系数逐渐减小。由此可见, 早熟
晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应, 随着生育
进程这种效应减弱。
4 结论
在 0~337.5 kg hm2范围内, 随着氮肥水平的增加, 50
个粳稻品种在拔节、抽穗和成熟期的含氮率和氮积累量均
显著增加; 拔节和抽穗期的含磷率和磷积累量呈显著增
加, 成熟期的含磷率和磷积累量呈先增后减变化。在水稻
生育前期(播种至拔节阶段)氮和磷吸收速率随施氮量的
增加而显著提高; 在水稻生育中期(拔节至抽穗阶段)氮和
磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增加后降低的变化趋
势; 在水稻生育后期(抽穗至成熟阶段)氮和磷吸收速率没
有规律。早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效
应, 但随生育进程的推进这种效应减弱。
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