全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(2): 348−355 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(30370827)，国家“十一五”科技支撑计划重大项目(2006BAD02A03)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 霍中洋。
第一作者联系方式: E-mail: yinyuan923@sohu.com; Tel: 15861377877
Received(收稿日期): 2008-06-02; Accepted(接受日期): 2008-09-03.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.00348
不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系
殷春渊 1 魏海燕 1,2 张 庆 1 戴其根 1,2 霍中洋 1,2,* 许 轲 1,2 张胜飞 1
杭 杰 1 马 群 1
1 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室; 2 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: 选用生育期相近的中熟中籼(138~143 d)和中熟中粳(136~145 d), 于大田条件下探讨了 4 种氮肥水平即 0、
150、225、300 kg hm−2纯氮对产量的影响及不同生育阶段氮素吸收利用的差异。结果表明, 随着氮肥施用量的增加
粳稻平均产量呈增加趋势, 而籼稻平均产量中氮水平达最高, 高氮水平有所降低。各处理下籼稻产量明显高于粳稻,
籼稻有较高的穗粒数和千粒重, 平均分别比粳稻高 22.45%、7.51%。植株氮素阶段吸收量, 拔节、抽穗和成熟期籼稻
平均分别比粳稻高 24.26%、3.14%和 6.45%; 植株氮素阶段吸收速率, 移栽至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段籼
稻平均分别比粳稻高 38.07%、16.05%和 23.22%。相关分析表明, 籽粒产量与氮素阶段吸收量、阶段吸收速率和氮肥利
用率呈显著或极显著正相关关系。说明生育期相近的中熟中籼产量高于中熟中粳与籼稻植株较强的氮素吸收特性有关。
关键词: 生育期类型; 籼粳稻; 产量; 氮素吸收利用; 差异
Differences and Correlations in Grain Yield, N Uptake and Utilization between
Medium-Maturing Indica and Japonica Rice under Different N Fertilizer Lev-
els
YIN Chun-Yuan1, WEI Hai-Yan1,2, ZHANG Qing1, DAI Qi-Gen1,2, HUO Zhong-Yang1,2,*, XU Ke1,2, ZHANG
Sheng-Fei1, HANG Jie1, and MA Qun1
1 Key Laboratory of Crop Genetic and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou University; 2 Innovation Center of Rice Cultivation Technology in
Yangtze Valley, Minisity of Agriculture, Yangzhou 225009, China
Abstract: Nitrogen (N) is a very important nutrition element in improving rice yield. Study on the relationship between N absorp-
tion and grain yield is necessary to optimize their productivity and reduce environment pollution risk. In this research, a field ex-
periment with 10 medium-maturing medium indica rice (138–143 d) cultivars and 10 medium-maturing medium japonica rice
(136–145 d) cultivars was carried out in 2006 and 2007 on the farm of Yangzhou University, Jiangsu province, China. The effects
of different N levels including 0, 150, 225, and 300 kg ha−1 N on rice grain yield and the N absorption and utilization of plant at
different growth stages were analyzed. Results showed that, with the increase of N application, grain yield of Japonica rice in-
creased continuously while yield of indica rice get the highest under the N level of 225 kg ha−1 and then declined under the N
level of 300 kg ha−1. Grain yield of indica rice was higher than that of Japonica rice under four N levels, which was resulting from
the large number of panicles and 1000-grain weight in indica rice with 22.45% and 7.514% higher than those in Japonica rice
respectively. N accumulations of indica rice in elongation, heading and maturing stages were 24.26%, 3.14%, and 6.45% higher
than those of japonica rice, respectively. And N uptake rates of indica rice from transplanting to elongation, from elongation to
heading and from heading to maturing were 38.07%, 16.05%, and 23.22% higher than those of japonica rice respectively. Corre-
lation analysis indicated that there existed significant or highly significant positive correlations between yield and indices of N
uptake and utilization, which also illustrated that the higher yield of Indica rice was from the intensive N absorption of its plant.
Keywords: Growth type; Indica and japonica rice; Yield; N uptake and utilization; Difference
培育高产、超高产水稻栽培品种及结合合理的
施肥方式是实现水稻高产的主要途径[1-3]。籼稻和粳
稻是两个重要的水稻亚种, 研究其产量形成差异具
有重要意义。氮是影响水稻产量最重要的因素之一,
第 2期 殷春渊等: 不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系 349


前人对籼稻和粳稻不同品种类型及施氮量对产量的
影响做了大量研究 [4-13], 认为不同类型间及同种类
型不同水稻品种间氮素积累总量不同, 进而影响产
量, 水稻对氮素的吸收利用因水稻生长阶段、生育期
和基因型不同而异[14-17], 并受环境因素的调控[1-3]。张
岳芳等[13,18]对不同氮素累积量类型的籼稻品种间氮
素吸收利用的差异及其对产量的影响研究表明, 不
同氮素累积量类型的籼稻其产量及构成因子有其基
本的特点, 籼稻成熟期氮素积累量对产量的直接影
响作用较大。董明辉等[12]对江苏不同时期推广应用
的 17 个粳稻品种氮素吸收利用特点也进行了相似研
究。单玉华等[11]研究表明, 植株总吸氮量常规籼稻
显著高于杂交籼稻, 常规粳稻与杂交粳稻间无显著
差异。然而关于中熟籼稻和粳稻产量与吸氮特性差
异的研究较少, 研究特定稻作区环境条件下生育期
相近的中熟中籼和中熟中粳产量及氮素营养吸收特
征, 将有助于水稻合理施肥, 促进水稻优质高产、高
效, 实现稻田生态系统的可持续发展。本文重点从
氮素吸收利用方面探索中熟中籼和中熟中粳水稻的
吸氮特性差异及与产量的关系。旨在明确长江中下
游稻区主体稻作类型中熟中籼和中粳水稻高产形成
的氮素营养差异, 为高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试品种
选用生育期基本一致的 10个中熟中籼(138~143
d)和 10个中熟中粳(136~145 d)水稻品种, 前者为汕
优 63、汕优 559、两优培九、381、扬两优 6号、丰
优香占、扬稻 6号、K优 818、南京 16、II优 084; 后
者为盐粳 93538、扬粳 687、农育 1898、水晶 3号、
徐优 201、南粳 40、华粳 2号、淮稻 8号、镇稻 99、
泗阳 1382。
1.2 试验设计
试验于 2006—2007 年在扬州大学农学院试验
农场进行。土质为沙壤土, 地力中等、平衡, 前茬小
麦。2006年, 土壤含全氮 0.13%、碱解氮 90.5 mg kg−1、
速效磷35.6 mg kg−1、速效钾87.9 mg kg−1, 2007年, 土
壤含全氮 0.15%、碱解氮 89.8 mg kg−1、速效磷 32.6 mg
kg−1、速效钾 88.5 mg kg−1。
两年试验设计相同, 采用裂区设计, 以施氮(纯
氮)水平为主区, 设 0、150、225、300 kg hm−2纯氮(分
别用 N0、N1、N2和 N3表示) 4个施氮水平; 品种
为裂区, 裂区面积 4 m2, 重复 3次。主区间作埂隔离,
并用塑料薄膜覆盖埂体, 保证各小区单独排灌。两
年均于 5月 13日播种, 6月 12日移栽, 栽插密度为
27万穴 (14.4 cm × 26.0 cm), 杂交稻单本栽插, 常规
稻双本栽插。N 肥的基肥︰蘖肥︰穗肥=2.5︰2.5︰
5.0, 其中穗肥分别于倒 4 叶和倒 2 叶叶龄期等量施
入。每公顷以过磷酸钙和氯化钾的形式基施 P2O5
150 kg, K2O 150 kg。其他管理措施统一按常规栽培
要求实施。
1.3 测定内容与方法
1.3.1 植株全氮的测定 于拔节、抽穗、成熟期
取各处理有代表性植株 2 穴, 于 105℃烘箱杀青 30
min, 80℃烘 72 h后称重, 并折算成每公顷干重。之后
混合粉碎 2穴整株, 采用H2S04-H2O2消化, 以半微量
凯氏定氮法测定氮素[19]。
(1) 氮素累积量(kg hm−2) = 该时期地上部干物
重(kg 666.7 m−2)×含氮率(%)×15
(2) 氮素吸收总量(kg hm−2) = 收获期地上部干
物重(kg 666.7 m−2)×含氮率(%)×15
(3) 氮素阶段吸收速率(kg hm−2 d−1)=(后一时期
的氮素累积量 − 前一时期的氮素累积量)/两时期的
间隔天数
(4) 氮肥利用率(%) = (施氮区植株总吸氮量 −
空白区植株总吸氮量)/总施氮量×100
1.3.2 实际产量的测定 成熟期每小区收割 50 穴,
重复 3次, 脱粒, 晒干, 测定实际产量; 每处理取 10
株成熟稻穗, 自然风干用于测定产量构成因素即每
穗粒数、结实率和千粒重。
2 结果与分析
2.1 氮素处理对籼粳水稻产量及其构成因素的
影响
2.1.1 籼粳水稻产量差异 关于氮肥施用量对水
稻产量的影响, 大多数研究认为, 氮肥施用水平由
低逐渐增高时, 产量随氮素用量的增加相应地提高,
但是当氮肥用量达到一定水平时, 再增加氮素, 产
量反而降低[20]。从表 1 可以看出, 两年粳稻产量的
平均值、最大值和最小值均随施氮量增加而增加 ;
而籼稻则随施氮量增加, N2处理达最大, N3处理有
所下降。对于 N2和 N3两处理的差异, 除 2007年的
中熟中粳达显著水平外其他均未达显著水平; N0和
N1 分别与 N2 和 N3 处理间差异均达显著或极显著
水平, 说明增加氮肥施用量产量有所提高, 但氮肥
的过量投入并不能引起产量水平大幅度提高, 甚至
350 作 物 学 报 第 35卷

还会引起产量的降低。与前人结果一致[20]。也说明
过量氮肥投入是不经济的。不同水稻类型间比较 ,
表现为中熟中籼的产量高于中熟中粳, 按施氮水平
由低到高的顺序两年平均产量分别相差 28.97%、
21.07%、21.88%和 9.18%。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。比较
中熟中籼和中熟中粳各处理下两年的产量变化, 其
趋势基本一致。相关分析表明, 4种氮肥处理下两年
间的产量差异均未达显著水平, 说明中熟中籼和中
熟中粳产量在年度间变化幅度较小。
2.1.2 籼粳水稻产量构成因素的差异 由于籼粳
水稻相同处理下两年产量均未达显著水平, 以下研
究均用两年平均值进行分析。从表 2可以看出, 中熟
中籼产量构成各因子基本上受氮肥影响较小 , 除

表 1 不同处理籼粳水稻产量差异
Table 1 Yield difference in indica and japonica rice under different N treatments
年份
Year
水稻类型
Rice type
处理
Treatment
平均值
Mean (kg hm−2)
最大值
Max (kg hm−2)
最小值
Min (kg hm−2)
变异系数
CV (%)

N0 6308 cC 7139 5886 6.30
N1 7772 bB 8852 6869 7.20
N2 9324 aA 10509 7421 10.28
籼稻 Indica rice
N3 8768 aA 9732 7901 8.07

N0 4716 cC 5676 3898 14.15
N1 6414 bB 8288 5263 14.11
N2 8193 aA 10340 6495 13.14
2006
粳稻 Japonica rice
N3 8493 aA 10730 6810 13.29

N0 6241 cC 7461 5289 11.94
N1 7617 bB 8603 6234 11.38
N2 9742 aA 10637 8252 7.95
籼稻 Indica rice
N3 9438 aA 10508 7919 8.15

N0 5017 dC 5973 4345 10.00
N1 6296 cB 7200 5124 11.09
N2 7449 bA 8593 6533 8.27
2007
粳稻 Japonica rice
N3 8182 aA 9731 7110 10.20
标以不同大小写字母的数值分别在 1%和 5%水平差异显著。N0：不施氮肥; N1：150 kg hm−2纯氮; N2：225 kg hm−2纯氮; N3: 300
kg hm−2纯氮。
Values followed by a different letter are significantly different at 1% (capital) and 5% (small) probability levels, respectively. N0: no N
applied; N1: 150 kg hm−2 N applied; N2: 225 kg hm−2 N applied; N3: 300 kg hm−2 N applied.

表 2 不同处理籼粳水稻产量构成因素差异
Table 2 Difference of yield components in indica and japonica rice under different N treatments
水稻类型
Rice type
处理
Treatment
穗数
Panicle (×104 hm−2)
每穗粒数
Spikelets per panicle
结实率
Seed-setting rate (%)
千粒重
1000-grain weight (g)
实际产量
Yield (kg hm−2)

N0 133.34 cC 202.5 aA 90.43 aA 26.64 aA 6274 cC
N1 161.59 bB 204.6 aA 87.98 aA 26.76 aA 7694 bB
N2 200.01 aA 210.2 aA 88.85 aA 26.65 aA 9533 aA
籼稻
Indica rice
N3 200.22 aA 211.8 aA 86.01 aA 26.46 aA 9103 aA

N0 142.83 cC 159.2 bB 88.68 aA 25.43 bB 4867 cC
N1 183.06 bB 173.8 aA 89.56 aA 24.52 aA 6356 bB
N2 237.87 aA 171.1 aA 87.44 aA 24.93 aA 7821 aA
粳稻
Japonica rice
N3 255.42 aA 173.1 aA 86.44 aA 24.19 aA 8337 aA
标以不同大小写字母的数值分别在 1%和 5%水平差异显著。N0：不施氮肥; N1：150 kg hm−2纯氮; N2：225 kg hm−2纯氮; N3：
300 kg hm−2纯氮。
Values followed by a different letter are significantly different at 1% (capital) and 5% (small) probability levels, respectively. N0: no N
applied; N1: 150 kg hm−2 N applied; N2: 225 kg hm−2 N applied; N3: 300 kg hm−2 N applied.
第 2期 殷春渊等: 不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系 351


穗数外其他构成因子处理间差异均未达显著水平。
穗数受氮肥的影响大于穗粒数、结实率和千粒重 ,
且随着施氮量的增加而增加, 处理间差异除 N2 和
N3未达显著水平外, 其他处理间均达到显著或极显
著水平。对于穗数, 粳稻大于籼稻, 而穗粒数和千粒
重却是籼稻远高于粳稻 , 平均分别比粳稻高
22.45%、7.51%。说明生育期相近的籼稻产量高于粳
稻不在于穗数 , 可能是大穗和较高的千粒重引起
的。
2.2 氮素处理下籼粳水稻植株氮素吸收特性
2.2.1 籼粳水稻氮素阶段积累量差异 于拔节、
抽穗和成熟期分别对中熟中籼和中熟中粳水稻植株
全氮含量进行测定比较, 结果见图 1 (两年平均值)。
从图 1 可以看出, 植株含氮量随着生育期进程呈逐
渐增加趋势, 且拔节、抽穗和成熟期籼稻均明显高
于粳稻。拔节、抽穗和成熟期植株吸氮量在 N0处理
下籼稻比粳稻平均分别高 7.21%、22.88%和 34.55%,
在 N1处理下平均分别高 12.65%、6.83%和 18.71%;
在 N2 处理下平均分别高 20.93%、3.90%和 7.03%;
在 N3处理下平均分别高 41.25%、10.40%和 13.83%。
其中低氮处理下籼粳水稻吸氮量差异主要表现在后
期, 而中氮和高氮处理下籼粳水稻吸氮量的差异主
要表现在拔节期, 籼稻平均比粳稻高 31.09%, 说明
籼粳水稻吸氮量差异在拔节期随着施氮量的增加而
增加。


图 1 各氮肥处理下籼粳水稻植株氮素阶段积累量差异
Fig. 1 Difference of N accumulation between indica and japonica
rice at different growth stages under different N treatments
EL：拔节; HE：抽穗; MA：成熟。N0：不施氮肥; N1：150 kg hm−2
纯氮; N2：225 kg hm−2纯氮; N3：300 kg hm−2纯氮。
EL: elongation; HE: heading; MA: maturing. N0: no N applied; N1:
150 kg hm−2 N applied; N2: 225 kg hm−2 N applied; N3: 300 kg
hm−2 N applied.

2.2.2 籼粳水稻氮素阶段性吸收速率的差异 在
4 种氮肥处理下分别对水稻移栽至拔节、拔节至抽
穗和抽穗至成熟期 3 阶段的植株氮素吸速率进行测
定, 结果见图 2(两年平均值)。可以看出, 4种氮肥处
理下水稻 3 个生育阶段氮素吸收速率均表现为籼稻
高于粳稻。氮素吸收速率以拔节至抽穗期最大, 粳
稻平均为 1.68 kg hm−2 d−1, 籼稻平均为 1.96 kg hm−2
d−1, 比粳稻高 16.09%; 抽穗至成熟期最小, 粳稻平
均为 0.46 kg hm−2 d−1, 籼稻平均为 0.57 kg hm−2 d−1,
比粳稻高 23.21%。植株吸氮速率均随着施氮量的增



图 2 各氮肥处理下籼粳水稻植株氮素阶段吸收速率差异
Fig. 2 Difference of N uptake rate between indica and japonica rice at different growth stages under different N treatments
TR–EL：移栽至拔节; EL–HE：拔节至抽穗; HE–MA：抽穗至成熟。
N0：不施氮肥; N1：150 kg hm−2纯氮; N2：225 kg hm−2纯氮; N3：300 kg hm−2纯氮。
TR–EL: from transplanting to elongation; EL–HE: from elongation to heading; HE–MA: from heading to maturing.
N0: no N applied; N1: 150 kg hm−2 N applied; N2: 225 kg hm−2 N applied; N3: 300 kg hm−2 N applied.
352 作 物 学 报 第 35卷

加而增加, 而抽穗至成熟阶段的植株吸氮速率却随
施氮量增加而先降低后增加又下降。
2.2.3 籼粳水稻成熟期氮素吸收利用三参数差异比
较 从表 3 可以看出(两年平均值), 成熟期植株吸
氮量的平均值表现为籼稻高于粳稻, 在 N1、N2 和
N3 处理下平均分别比粳稻高 18.71%、16.04%和
13.82%。在土壤供氮量即 N0 处理下植株吸氮量也
表现籼稻高于粳稻, 平均高 34.55%, 又由表 1可知籼
稻产量高于粳稻, 说明植株总吸氮量和产量关系密
切, 相关分析表明两者呈极显著正相关关系(图 3)。
百千克籽粒吸氮量平均值除 N0 处理外表现为粳稻
大于籼稻, 在 N1、N2和 N3处理下粳稻平均分别比
籼稻高 0.026、0.328和 0.468 kg, 这说明生产相同的
稻谷产量籼稻需氮量低于粳稻。籼稻氮肥利用率的
平均值和最大值, 在 N1 和 N2 处理下明显高于粳稻,
在 N3处理下则稍低于粳稻。从各处理下的变异系数
可知, 籼稻和粳稻两类品种间总吸氮量、百千克籽
粒吸氮量和氮肥利用率还存在显著基因型差异。

表 3 籼粳水稻氮素吸收利用差异
Table 3 Difference of N uptake and utilization in indica and Japonica rice
总吸氮量
Total N accumulation (kg hm−2)

百千克籽粒吸氮量
N absorption of 100-kg seeds (kg)

氮肥利用率
N use efficiency (%)

处理
Treatment
项目
Item 籼稻
Indica rice
粳稻
Japonica rice
籼稻
Indica rice
粳稻
Japonica rice
籼稻
Indica rice
粳稻
Japonica rice

N0 平均值 Mean 89.67 66.64 1.44 1.40 — —
最大值 Max 120.34 82.13 1.85 1.55 — —
最小值 Min 72.73 59.59 1.22 1.22 — —
标准差 SD 0.96 0.47 0.17 0.10 — —
变异系 CV(%) 16.09 10.51 11.19 7.57 — —

N1 平均值 Mean 122.52 103.20 1.61 1.63 26.42 25.80
最大值 Max 170.52 118.26 2.01 1.81 40.10 37.23
最小值 Min 87.35 89.43 1.34 1.35 17.80 17.92
标准差 SD 1.40 0.64 0.19 0.15 7.21 7.97
变异系 CV(%) 17.13 9.32 11.41 8.89 27.30 32.49

N2 平均值 Mean 139.52 120.24 1.55 1.76 35.08 28.25
最大值 Max 168.97 132.22 1.63 2.12 50.87 45.28
最小值 Min 103.87 106.18 1.21 1.44 27.60 18.47
标准差 SD 1.39 0.56 0.15 0.19 7.06 7.90
变异系 CV(%) 14.92 6.93 10.10 10.89 20.11 27.96

N3 平均值 Mean 172.55 151.59 1.47 1.83 31.58 36.31
最大值 Max 189.53 183.79 1.80 2.30 44.60 45.81
最小值 Min 90.63 133.04 1.06 1.58 23.45 28.68
标准差 SD 1.72 1.11 0.21 0.20 6.06 5.56
变异系 CV(%) 20.01 10.99 14.42 11.12 19.19 15.32
N0：不施氮肥; N1：150 kg hm−2纯氮; N2：225 kg hm−2纯氮; N3：300 kg hm−2纯氮。
N0: no N applied; N1: 150 kg hm−2 N applied; N2: 225 kg hm−2 N applied; N3: 300 kg hm−2 N applied.

2.3 水稻产量与氮素吸收利用相关性状之间的
关系
从表 4 可以看出, 籽粒产量与拔节、抽穗和成熟
期吸氮量及各阶段氮素吸收速率均呈正相关关系 ,
除与抽穗至成熟阶段吸氮速率未达显著水平外其余
均达显著或极显著水平, 说明植株氮素吸收量及氮
素吸收速率越大, 籽粒产量越高; 阶段性氮素吸收
量与移栽至拔节和拔节至抽穗阶段氮素吸收速率基
本上呈极显著正相关关系, 与抽穗至成熟阶段氮素
吸收速率关系不一致, 但成熟期氮素吸收量与其阶
段的氮素吸收速率呈正相关关系, 其中籼稻达显著
水平粳稻未达显著水平。氮肥利用率与阶段性氮素
吸收量关系在籼粳水稻间表现不尽一致, 但与成熟
期植株吸氮量均呈极显著正相关关系。说明提高成
熟期植株吸氮量可以提高水稻的氮肥利用率。因此,
籼稻产量高于生育期相近的粳稻产量与籼稻较高的
氮素吸收量和吸收速率有关。提高植株的吸氮量和
吸氮速率均可以提高水稻的产量水平。
第 2期 殷春渊等: 不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系 353




图 3 植株总吸氮量与产量的关系
Fig. 3 The relationship between plant total N accumulation
and yield
3 讨论
3.1 水稻生育期长短对产量的影响
水稻生育期在产量形成过程中是决定群体光合
积累的时间特征值, 它同时也表示水稻发育速度的
快慢, 进而影响产量的形成。因此, 生育期长短, 对
水稻育种和栽培都非常重要。关于生育期长短对产
量的影响前人已做了大量研究[21-27]。董明辉等[12]对
江苏常年种植的 17个水稻品种的研究表明, 其全生
育期变化范围为 111~173 d, 变异系数为 19.4%; 产
量变化范围为 398~10 773 kg hm−2, 变异系数为
17.8%, 且各品种稻谷产量与全生育期天数呈极显

表 4 产量及氮素吸收利用相关性状间的相关系数
Table 4 Correlation coefficients among rice yield and traits associated with N uptake and utilization efficiency
水稻类型
Rice type
项目
Item
Nel Nhe Nma TR–Elr EL–HEr HE–MAr
氮肥利用效率
NUE

产量 Yield 0.815** 0.786** 0.798** 0.815** 0.345* 0.048 0.015
Nel — 0.708** 0.511** 0.956** 0.071 −0.079 −0.333*
Nhe — — 0.670** 0.708** 0.721** −0.286 −0.178
籼稻
Indica rice
Nma — — — 0.511** 0.426** 0.356* 0.594**

产量 Yield 0.719** 0.844** 0.885** 0.866** 0.523** 0.151 0.493**
Nel — 0.664** 0.659** 0.694** 0.479** 0.149 0.320*
Nhe — — 0.859** 0.810** 0.494** −0.072 0.383*
粳稻
Japonica rice
Nma — — — 0.832** 0.577** 0.084 0.669**
*、**分别代表 0.05、0.01显著水平; Nel、Nhe、Nma分别表示拔节、抽穗和成熟期植株吸氮量; TR–Elr、EL–HEr、HE–MAr分别
表示移栽至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段植株氮素吸收速率。
*, **: significant at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. NUE: N use efficiency respectively. Nel, Nhe, and Nma: N amount
absorbed during elongation, heading, and maturing stage, respectively. TR–Elr, EL–HEr, and HE–MAr: N uptake rate from transplanting to
elongation, from elongation to heading, and from heading to maturing, respectively.

著正相关关系。叶全宝[28]研究表明, 随生育期类型
推迟 , 水稻产量潜力显著提高 , 从总体上来看 , 不
同生育期类型水稻籽粒产量表现为中熟晚粳>早熟
晚粳>迟熟中籼>迟熟中粳>中熟中籼>中熟中粳>早
熟中粳, 说明生育期越长产量越高。总之, 水稻产量
和生育期关系密切, 随着生育期的延长产量呈增加
趋势。然而, 以往研究主要侧重于不同生育期类型
间比较, 关于生育期相同或相近的籼粳水稻产量是
否存在差异研究较少。本试验表明, 不论何种氮肥
水平下, 籼稻平均产量均高于粳稻, 即使生育期相
近, 即群体光合日照时数相近, 不同水稻亚种的产
量水平亦不相同, 籼稻产量潜力明显高于粳稻。
3.2 籼粳水稻氮素吸收利用差异
关于水稻品种间氮素吸收利用差异研究报道较
多[4-13], 采用的指标有氮素吸收效率、氮素干物质生
产效率、氮素籽粒生产效率、氮素农艺效率和氮素
运转效率等与产量的关系[13,18]。水稻对氮肥的吸收
不同品种因不同生育阶段而有所差异[29]。仅用成熟
期氮素吸收利用各指标去反映水稻自身的氮素吸收
特性虽然能揭示品种间氮素吸收差异, 但仍具有一
定的局限性, 只有具体研究特定生育时期水稻品种
的吸氮特性, 才能全面评价品种的吸肥潜力。本试
验结果表明, 不论是吸氮量还是氮素吸收速率在水
稻生长的各个阶段均表现为籼稻高于粳稻, 说明中
熟中籼有很强的氮素吸收能力。Park等[30]研究报道,
水稻品种的氮素需求量和利用率在籼稻与粳稻间有
较大差异, 籼稻相对于粳稻具有较高的氮素利用效
率, 主要是由于籼稻的氮素收获指数(NHI)较高 [31],
本研究结果表明, 成熟期氮肥利用率平均值和最大
值在低氮和中氮处理下籼稻均高于粳稻, 与前人结
果相一致。相关分析表明, 不论是籼稻还是粳稻, 植
株阶段性吸氮量和阶段氮素吸收速率与产量呈显著
354 作 物 学 报 第 35卷

或极显著正相关关系, 说明籼稻产量高于粳稻还可
能与籼稻较强的氮素吸收和转化能力有关。陆大雷
等[32]对不同基因型甜玉米氮素吸收研究表明, 氮素
积累量对不同品种产量的作用大于氮素利用效率对
产量的作用, 也说明了作物的高产关键在于改良品
种的氮素积累量, 并在此基础上提高氮素的利用效
率。本研究仅分析了两种类型水稻在 4 种氮肥水平
下氮素吸收的差异, 从变异系数可知, 同一类型同
一处理下水稻产量和吸氮量存在基因型差异。江立
庚等[17], De Detta等[33]研究表明, 各基因型氮素吸收
效率存在显著或极显著的差异, 并因年份、季节、
栽培条件而表现稳定的大小排序。因此, 提高水稻
品种间氮素吸收效率的潜力很大, 关于生育期相同
或相近的同一亚种内及不同亚种间产量形成及氮素
吸收的基因型差异及其形成机制还有待进一步研
究。
4 结论
不同氮肥处理下籼稻产量均高于粳稻, 且同一
亚种年度间差异未达显著水平。籼稻产量构成因素
对氮肥的反应不及粳稻敏感。高产伴随着高氮素吸
收, 籼稻不仅具有较强的氮素吸收能力而且具有较
高的氮素籽粒生产效率, 从而表现较高的氮素转运
量和较高的籽粒产量。
References
[1] Hasegawa H, Furukawa Y, Kimura S D. On-farm assessment of
organic amendments effects on nutrient status and nutrient use ef-
ficiency of organic rice fields in Northeastern Japan. Agric
Ecosyst Environ, 2005, 108: 350–362
[2] Yang C M, Yang L Z, Yan T M. Effects of nutrient and water re-
gimes on paddy soil eco-environment. Rural Eco-environ, 2002,
18: 11–15
[3] Jiang L G, Dal T B, Jiang D, Cao W X, Gan X Q, Wei S Q. Cha-
racterizing physiological N-use efficiency as influenced by nitro-
gen management in three rice cultivars. Field Crops Res, 2004,
88: 239–250
[4] Wang W-J(王维金). Studies on rice uptake and distribution of 15N
of indica rice and at different fertilizer in different varieties
growth stages. Acta Agron Sin (作物学报), 1994, 20(4): 476–480
(in Chinese with English abstract)
[5] Zhang H-C(张洪程), Wang X-Q(王秀芹), Dai Q-G(戴其根),
Huo Z-Y(霍中洋), Xu K(许轲). Effects of N-application rate on
yield, quality and characters of nitrogen uptake of hybrid rice va-
riety Liangyoupeijiu. Sci Agric Sin (中国农业科学) , 2003, 36(7):
800–806 (in Chinese with English abstract)
[6] Xu R-L(许仁良), Dai Q-G(戴其根), Wang X-Q(王秀芹), Huang
Y-Z(黄银忠), Lü X-T(吕修涛). Effects of N-application, applica-
tion-stage and proportion on N utilization efficiency in rice.
Jiangsu Agric Sci (江苏农业科学), 2005, (2): 19–22 (in Chinese)
[7] Koutroubas S D, Ntanos D A. Genotypic differences for grain
yield and nitrogen utilization in indica and japonica rice under
mediterranean conditions. Field Crops Res, 2003, 83: 251–260
[8] Wu W-G(吴文革), Ruan X-M(阮新民), Shi F-Z(施伏芝). Nitro-
gen uptake and utilization under different nitrogen management
and influence on grain yield in middle-season rice. Anhui Agric
Sci (安徽农业科学), 2007, 35(5): 1403–1405 (in Chinese with
English abstract)
[9] Zhang Y-H(张耀鸿), Zhang Y-L(张亚丽), Huang Q-W(黄启为),
Xu Y-C(徐阳春), Shen Q-Y(沈其荣). Effects of different nitro-
gen application rates on grain yields and nitrogen uptake and
utilization by different rice cultivars. Plant Nutr Fert Sci (植物营
养与肥料学报), 2006, 12(5): 616–621(in Chinese with English
abstract)
[10] Wan L-J(万靓军), Zhang H-C(张洪程), Huo Z-Y(霍中洋), Lin
Z-C(林忠诚), Dai Q-G(戴其根), Xu K(许轲), Zhang J(张军).
Effects of nitrogen application regimes on yield, quality, and ni-
trogen use efficiency of super japonica hybrid rice. Acta Agron
Sin (作物学报), 2007, 33(2): 175–182 (in Chinese with English
abstract)
[11] Shan Y-H(单玉华), Wang Y-L(王余龙), Yoshinori Y(山本由德),
Huang J-Y(黄建晔), Dong G-C(董桂春), Yang L-X(杨连新),
Zhang C-S(张传胜), Ju J(居静). Genotypic differences of nitro-
gen use efficiency in various types of indica rice (Oryza sativa
L.). Jiangsu Agric Res (江苏农业研究), 2001, 22(1): 12–15 (in
Chinese with English abstract)
[12] Dong M-H(董明辉), Zhang H-C(张洪程), Dai Q-G(戴其根),
Huo Z-Y(霍中洋), Meng L-M(孟立明). Research on the nitrogen
absorption and utilization of different rice varieties. J Yangzhou
Univ (Agric & Life Sci Edn) (扬州大学学报·农业与生命科学
版), 2002, 23(4): 43–46 (in Chinese with English abstract)
[13] Zhang Y-F(张岳芳), Zhang C-S(张传胜), Chen P-F(陈培峰),
Dong G-C(董桂春), Yang L-X(杨连新), Huang J-Y(黄建晔),
Gong K-C(龚克成), Wang Y-L(王余龙). Study on the differences
of yield and yield components in different nitrogen accumulation
types of indica rice. J Yangzhou Univ (Agric & Life Sci Edn) (扬
州大学学报·农业与生命科学版), 2006, 27(1): 43–48(in Chi-
nese with English abstract)
[14] Zou C-M(邹长明), Qin D-Z(秦道珠), Xu M-G(徐明岗), Shen
H-P(申华平), Wang B-R(王伯仁). Nitrogen, phosphorous and
potassium uptake characteristics of rice and its relationship with
grain yield. J Nanjing Agric Univ (南京农业大学学报), 2002,
25(4): 6–10(in Chinese with English abstract)
[15] Jiang L-G(江立庚), Cao W-X(曹卫星), Gan X-Q(甘秀芹) , Wei
S-Q(韦善清), Xu J-Y(徐建云), Dong D-F(董登峰), Chen N-P(陈
念平), Lu F-Y(陆福勇), Qin H-D(秦华东). Nitrogen uptake and
utilization under different nitrogen management and influence on
grain yield and quality in rice. Sci Agric Sin (中国农业科学),
2004, 37(4): 490–496 (in Chinese with English abstract)
第 2期 殷春渊等: 不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系 355


[16] Chen C-H(陈彩虹), Liu C-L(刘承柳). Study on N nutrition
characteristic in hybridize mid-rice Shanyou 63. J Huazhong
Agric Univ(华中农业大学学报), 1989, 8(1): 1–9(in Chinese with
English abstract)
[17] Jiang L-G(江立庚), Dai T-B(戴廷波), Wei S-Q(韦善清), Gan
X-Q(甘秀芹), Xu J-Y(徐建云), Cao W-X(曹卫星). Genotypic
differences and valuation in nitrogen uptake and utilization effi-
ciency in rice. Acta Phytoecol Sin (植物生态学报), 2003, 27(4):
466–471 (in Chinese with English abstract)
[18] Zhang Y-F(张岳芳), Wang Y-L(王余龙), Zhang C-S(张传胜),
Dong G-C(董桂春), Yang L-X(杨连新), Huang J-Y(黄建晔),
Chen P-F(陈培峰), Gong K-L(龚克成). Differences of nitrogen
absorption and utilization and their influences on grain yield of
conventional indica rice cultivars. J Jiangsu Agric Sci (江苏农业
学报), 2006, 22(4): 318–324 (in Chinese with English abstract)
[19] Bao S-D(鲍士旦). Agricultural Chemistry Analysis in Soil (土壤
农化分析), 3rd edn. Beijing: China Agriculture Press, 2000. pp
44−49 (in Chinese)
[20] Mu Y-H(慕永红), Sun H-Y(孙海燕), Sun J-Y(孙建勇), Liu
X-L(刘学玲). The effect of proportion of nitrogenous fertilizer on
yield and quality of rice. Heilongjiang Agric Sci (黑龙江农业科
学), 2000, (3):18–19 (in Chinese with English abstract)
[21] Chen X-H(陈小虎), Xie G-H(谢高红), Zhang D-X(张东轩). Ef-
fect analyse on growing stage in early-rice and study on forecast
technology of growing stage. Crop Res (作物研究), 2001, (3):
8–10(in Chinese)
[22] Huo Z-Y(霍中洋), Gu C-H(顾承华), Dai Q-G(戴其根), Zhang
H-C(张洪程), Yang H-S(杨海生), Tao X-J(陶小军), Ge X(葛鑫).
Effect of temperature on growth duration and yield formation in
Liangyoupeijiu. J Yangzhou Univ (Agric & Life Sci Edn) (扬州大
学学报·农业与生命科学版), 2002, 23(1): 51–54(in Chinese with
English abstract)
[23] Wang L-Z(王立志), Wang C-Y(王春艳), Li Z-J(李忠杰), Wang
L-M(王连敏), Jiao J(矫江), Xu X-B(许显滨). Studies on correla-
tion between length of rice heading stage and temperature in the
cold region in Heilongjiang province. Chin J Agrometeorol (中国
农业气象), 2004, 25(2): 43–46(in Chinese with English abstract)
[24] Li X-F(李秀芬), Jia Y(贾燕), Huang Y-C(黄元才), Zang X(臧
鑫). Effects of seeding time on grain yield, yield components and
growth duration in different rice varieties. Chin J Ecol (生态学杂
志), 2004, 23(5): 98–100(in Chinese with English abstract)
[25] Tian D-C(田大成), Lei L-K(雷龙坤), Lan T-M(兰廷明), Qin
C-L(秦春林), Zhao X-G(赵小刚), Zhou T-M(周天牧). The rela-
tionship between the nutritional conditions in different growing
periods and heading date in rice. Hybrid Rice (杂交水稻), 2004,
19(4): 59–65(in Chinese with English abstract)
[26] Jiang W-C(姜文超), Sun L-Q(孙龙泉), Xiao B-Q(肖伯群), Guo
W-S(郭万胜), Zhou C-C(周长春), Sun J(孙晋). Effects of sow-
ing stage on the growth characteristics and yield of Liangyoupei-
jiu. Hybrid Rice (杂交水稻), 2001, 16(1): 38–40(in Chinese)
[27] Chen J-L(陈金龙), Lu F-Z(陆凤珍), Zhou J-P(周纪平), Pang
X(庞雄), Lu X-Z(卢雪忠), Xu Y-X(徐义祥). Effects of different
sowing stage and transplanting in the same stage on the growth
characteristics of Changyou 1. Jiangsu Agric Sci (江苏农业科
学), 2003, (5): 29–30(in Chinese)
[28] Ye Q-B(叶全宝). Study on Differences in Response of Rice
Genotypes to Nitrogen Fertilization and Nitrogen Use Efficiency.
PhD Dissertation of Yangzhou University, 2005. pp 53–54(in
Chinese)
[29] Wei H-Y(魏海燕), Zhang H-C(张洪程), Hang J(杭杰), Dai
Q-G(戴其根), Huo Z-Y(霍中洋), Xu K(许轲), Zhang S-F(张胜
飞), Ma Q(马群), Zhang Q(张庆), Zhang J(张军). Characteristics
of N accumulation and translocation in rice geno-types with dif-
ferent N use efficiencies. Acta Agron Sin (作物学报), 2008, 34(1):
119–125(in Chinese with English abstract)
[30] Park H, Mok S K, Seok S J. Efficiency of soil and fertilizer ni-
trogen in relation to rice variety and application time, using N la-
beled fertilizer. V. 15N point application in fields. J Korean Agric
Chem, 1982, 25: 30–34
[31] Koutroubasa S D, Ntanos D A. Genotypic differences for grain
yield and nitrogen utilization in indica and japonica rice under
Mediterranean conditions. Field Crops Res, 2003, 83: 251–260
[32] Lu D-L(陆大雷), Liu X-B(刘小兵), Zhao J-R(赵久然), Liu P(刘
萍), Wang F-G(王凤格), Lu W-P(陆卫平), Zhang K-D(张凯迪).
Genotypic differences in nitrogen uptake and utilization of sweet
maize. Plant Nutr Fert Sci (植物营养与肥料学报 ), 2008,
14(2) :258–263(in Chinese with English abstract)
[33] De Datta S K, Broedbent F E. Nitrogen-use efficiency of 24 rice
genotypes on N-deficient soil. Field Crops Res, 1990, 23: 81–92