全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(8): 1409−1416 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

基金项目: 国家粮食丰产科技工程项目(2006BAD02A04); 超级稻配套栽培技术集成项目(超级稻专项)
作者简介: 曾勇军(1978–), 男, 在读博士生, 主要从事作物高产栽培研究。E-mail: zengyj2002@163.com
*
通讯作者(Corresponding author): 石庆华, 男, 教授, 博士生导师。E-mail: shiqh@nc.jx.cn
Received(收稿日期): 2008-01-02; Accepted(接受日期): 2008-03-28.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01409
施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响
曾勇军 石庆华* 潘晓华 韩 涛
(江西农业大学 / 江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室, 江西南昌 330045)
摘 要: 以高产早稻组合陆两优 996(两系)和金优 463(三系)为材料, 通过不同的氮肥施用量对其氮素吸收特征、群体
结构及产量形成进行了研究。结果表明: (1) 施氮有利于增加叶片叶绿素含量以及茎、叶、穗中的氮素含量, 提高叶
面积指数, 促进齐穗期以前特别是分蘖盛期至齐穗期的干物质生产和氮素积累。施氮量增加, 分配到茎和叶中氮素的
量及比例增加, 干物质生产效率和稻谷生产效率下降。(2) 每穗粒数和有效穗数是影响双季早稻产量的最主要因素,
适量施氮可以提高临界茎重以上的茎蘖比例, 增加每穗粒数。过量施氮会抑制水稻的前期分蘖, 降低临界茎重以上的
茎蘖比例, 使每穗粒数降低, 同时影响后期特别是乳熟期以后的物质生产和氮素吸收。本试验条件下, 穗型较大、株
型紧凑的组合陆两优 996, 施氮量以 225 kg hm−2为宜; 而分蘖力较强、穗型较小、株型较松散的组合金优 463, 施氮
量以 180 kg hm−2为宜。
关键词: 施氮; 早稻; 氮素利用; 产量形成
Effects of Nitrogen Application Amount on Characteristics of Nitrogen
Utilization and Yield Formation in High Yielding Early Hybrid Rice
ZENG Yong-Jun, SHI Qing-Hua*, PAN Xiao-Hua, and HAN Tao
(Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, Genetics and Breeding / Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)
Abstract: Two early season hybrid rice combinations, Luliangyou 996(two-line) and Jinyou 463(three-line) were used to study
the characteristics of nitrogen utilization and yield formation under different N application amounts. The results showed that with
the increasing of N amount the contents of chlorophyll in leaf and the nitrogen accumulation in stem, leaf, and spike increased, the
leaf area index(LAI) enlarged and the dry matter accumulation before full heading especially from tillering to full heading pro-
moted, the amount and the distribution rate of N accumulation in stem and leaf increased, but N dry matter production efficiency
(NDMPE) and N production efficiency (NPE) decreased. The yields of the two rice combination were mainly affected by spikelets
per panicle and the number of effective panicles. Optimum N rate increased the rate of the tillers with more than the critical
stem-weight (a standard dry weight of stem used for judging whether the tiller grew into effective panicle or not) and the spikelets
per panicle. But, the excessive N application decreased the rate of the tillers with more than the critical stem-weight and the
spikelets per panicle, resulting in the decrease of dry matter production in late growing stages especially after milky ripe. Under
the fertile soil condition in this study, optimum N amount was 225 kg per hectare for Luliangyou 996 which has large spike and
compact plant and 180 kg per hectare for Jinyou 463 which has smaller spike, relax plant, and strong tillering ability.
Keywords: Nitrogen fertilizer rate; Early season rice; Nitrogen utilization; Yield formation
氮肥在水稻的增产方面起重要的作用。在一定范
围内增加氮肥施用量有利于水稻产量的提高[1]。但施
氮量的提高会导致水稻氮肥利用率的降低[2], 施肥经
济效益下降。朱兆良等[3]总结了国内 782 个田间试
验结果表明, 我国主要农作物水稻及麦类对氮肥的
利用率平均只有 28%~41%, 氮素损失高达 50%左右,
不仅严重浪费资源而且加剧了对环境的污染。
合理施用氮肥能提高水稻产量及氮素吸收利用
率。丁艳锋等[4]研究认为相对吸氮速率平稳减小是
高产的重要条件。戴平安等[5]研究认为氮的 70%作
1410 作 物 学 报 第 34卷

基肥、30%作穗肥有利于高产。石庆华等[6]研究威优
49 的氮素吸收利用规律, 发现杂交早稻前期吸氮占
50.72%, 中期占 31.08%, 后期占 18.30%。江立庚等[7]
和苏祖芳等[8]研究指出施氮量可增加植株氮素积累
总量, 但生产效率和收获指数降低。到目前为止, 众
多研究者对氮素的吸收、利用与分配以及高产施氮
技术等方面作了大量研究。但是, 施氮对于水稻群
体结构、株型特征以及产量形成的机理, 特别是针
对南方双季稻区高产、超高产条件下的氮素吸收与
利用规律及其对产量形成的影响机制研究报道尚
少。另外, 水稻的氮素吸收利用以及产量与品质还
受到品种[9]、大气[10-11]、土壤[12-13]等多方面的影响,
具有典型的区域化特征。本文旨在进一步探明双季
稻区氮肥施用量对水稻氮素利用特征以及产量形成
的作用机理, 并为建立南方双季稻区水稻精确施氮
技术提供参数。
1 材料与方法
1.1 试验设计
以两系杂交早稻组合陆两优 996 和三系杂交早
稻组合金优 463为材料, 设 5个施N水平, 分别施纯
N 0、135、180、225、270 kg hm−2, 按基肥∶分蘖肥∶
孕穗肥=5∶2∶3分次施用; P2O5 90 kg hm−2, 全部作
基肥施用; K2O 180 kg hm−2, 按基肥∶孕穗肥=7∶3
施用 , 栽插密度为 13.3 cm × 23.3 cm, 小区面积
13.98 m2, 小区间筑埂并用塑料薄膜包裹, 以防串水
串肥, 裂区设计, 4个重复。
试验于 2006—2007 年在江西省进贤县温圳镇
试验基地进行, 因两年试验结果趋势基本一致, 文
中着重分析 2006 年试验结果。试验田含全氮
0.198%、速效氮 179.39 mg kg−1、有机质 3.76%、速
效磷 30.00 mg kg−1、速效钾 87.10 mg kg−1、pH 5.21。
1.2 取样及测定方法
移栽后每 3 d 进行一次分蘖动态调查, 每处理
定 80蔸, 各主要生育时期(移栽后 15 d、幼穗分化 2
期、齐穗期、齐穗后 15 d、成熟期)按平均数取样, 每
次 5蔸, 分茎鞘、叶片和穗 3部分烘干称重, 用于测
定氮素含量。于幼穗分化二期测定成穗最小单茎重,
孕穗期和齐穗后 10 d测定群体透光率, 齐穗后 10 d
测定叶片长度和叶披垂角。各主要生育时期均测定
叶面积指数(LAI)和叶绿素含量。于成熟期对每处理
按平均数取 5蔸考种, 小区除去边行后实收测产。
取有代表性植株 5 株, 去除根和叶片后按单茎
分开烘干称重, 然后按从重到轻的顺序排列, 按单
株最后成穗数确定成穗的最小单茎重。
采用台湾泰仕 TES-1330A数字式照度计于上午
10:00—11:00 测定稻株基部离地面 10 cm 处群体透
光率。
用大量角器于田边测叶片披垂角, 每处理测定
30株, 取平均值。
采用酒精浸提比色法, 以 722 型分光光度计测
叶绿素含量。
用自动定氮仪 Foss 2300测定氮素含量。
1.3 参数及定义
氮素积累总量(total N accumulation, TNA)为成
熟期单位面积植株 N的积累量。
氮素干物质生产效率(N dry matter production
efficiency, NDMPE)为单位面积植株干物质积累量
与单位面积植株 N积累量的比值。
氮素生产效率(N production efficiency, NPE)为
单位面积籽粒产量与单位面积植株 N积累量之比。
氮素回收效率(N recovery efficiency, NRE)为施
N肥区与不施 N肥区植株 N素积累量之差占施 N量
的百分比。
氮素农艺效率(N agronomy efficiency, NAE)为
施氮肥区与不施氮肥区产量之差与施氮水平之比。
1.4 统计方法
采用 DPS数据处理系统完成方差分析及相关分
析。
2 结果与分析
2.1 施氮量对早稻氮素利用特征的影响
2.1.1 施氮量对早稻各生育期氮素积累量的影响
表 1 显示, 在分蘖盛期, 施氮量与氮素积累呈
二次曲线关系, 两组合氮素积累最大值均在施氮量
为 225 kg hm−2时取得, 在此基础上再增加氮肥用量,
氮素积累量反而下降, 高氮条件下氮积累下降可能
与高氮对水稻前期分蘖有一定的抑制作用有关。幼
穗分化二期和齐穗期, 两组合氮素积累均随施氮量
的提高而增加。成熟期, 陆两优 996 氮素积累量随
施氮量的增加而增加, 而金优 463氮素积累量在 225
kg hm−2时最大, 施氮量达到 270 kg hm−2时反而有所
下降。齐穗后氮吸收量下降可能与齐穗时较高的氮
积累有关。
第 8期 曾勇军等: 施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响 1411


表 1 施氮量对早稻各生育期氮素积累量的影响
Table 1 N uptake of two early-rice cultivars under different N fertilizer applications at different stages (kg hm−2)
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen application amount
分蘖盛期
Tillering
幼穗分化二期
Panicle initiation
齐穗期
Full heading
成熟期
Maturity
0 kg hm−2 17.73 27.13 57.68 73.81
135 kg hm−2 22.69 40.72 132.98 148.90
180 kg hm−2 24.29 46.82 157.87 172.54
225 kg hm−2 25.97 51.60 178.38 191.11
陆两优 996
Luliangyou 996
270 kg hm−2 21.38 54.47 189.74 192.71

0 kg hm−2 12.22 24.04 73.88 94.66
135 kg hm−2 19.71 40.04 126.25 142.30
180 kg hm−2 21.62 41.64 140.11 173.90
225 kg hm−2 23.93 45.72 160.00 179.98
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 18.08 52.25 169.33 175.57

2.1.2 成熟期氮素在早稻植株中的分配 成熟期
茎、叶、穗 3 个部位的氮素含量均随施氮量的提高
而升高(表 2)。茎和叶中氮素的积累量均随施氮量的
提高有升高的趋势, 但在穗中的积累则因品种而异,
陆两优 996 随施氮量的提高而增加, 但增长的幅度却
逐渐变小。而对于金优 463则表现出二次曲线的关系,
在施氮量为 180 kg hm−2时达到最大值 124.73 kg hm−2,
进一步增加氮肥用量, 其在穗部的积累反而有所下
降。随着施氮量的增加, 两组合茎叶中的氮素分配
比例表现出增加的趋势, 陆两优 996 穗中的氮素分
配比例除空白外变化不大, 而金优 463则下降较多。
2.1.3 施氮量对杂交早稻氮素吸收和利用效率的影
响 表 3显示, 氮素积累总量除金优 463在施氮量
为 270 kg hm−2时有所下降外, 其余处理均随施氮量
的提高而增加, 但干物质生产效率、稻谷生产效率两
组合均随施氮量增加而下降。氮素回收率和农艺效
率品种间存在差异。陆两优 996随施氮量增加氮素回
收率和农艺效率均有所下降 , 尤其是当施氮量由
225 kg hm−2提高至 270 kg hm−2时, 回收率和农艺效
率下降明显; 金优 463 氮素回收率和农艺效率则随施
氮量的增加表现出先增加后降低的变化趋势, 在施氮
量为 180 kg hm−2时达到最大值, 在此基础上再增加
氮肥用量, 氮素回收率和氮素农艺效率便开始下降。
2.2 施氮量对高产早稻幼穗分化二期群体结构
的影响
蒋彭炎等 [14]研究认为, 茎蘖成穗存在一个临界
个体重, 倒 2 叶抽出期是有效分蘖和无效分蘖的转
折期, 并把此期无效分蘖的最大干重作为临界个体

表 2 成熟期氮素在杂交早稻植株中的分配
Table 2 Nitrogen distribution in different organs of early season rice at maturity
氮素含量
Nitrogen content (%)

氮素积累量
Nitrogen accumulation amount (kg hm−2)

氮素分配比例
Nitrogen distribution rate (%)

品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen appli-
cation amount 茎
Stem
叶
Leaf
穗
Panicle
茎
Stem
叶
Leaf
穗
Panicle
茎
Stem
叶
Leaf
穗
Panicle
0 kg hm−2 0.41 0.774 0.915 11.56 5.70 56.55 15.66 7.72 76.62
135 kg hm−2 0.60 1.603 1.368 22.79 22.59 103.52 15.31 15.17 69.52
180 kg hm−2 0.70 1.625 1.452 26.65 24.74 121.16 15.44 14.34 70.22
225 kg hm−2 0.77 1.711 1.477 30.27 27.85 132.99 15.84 14.57 69.59
陆两优 996
Luliangyou
996
270 kg hm−2 0.88 1.841 1.565 31.72 27.87 133.12 16.46 14.46 69.08

0 kg hm−2 0.44 0.757 1.073 12.75 7.60 74.32 13.47 8.03 78.50
135 kg hm−2 0.68 1.196 1.310 21.09 17.04 104.17 14.82 11.97 73.20
180 kg hm−2 0.76 1.612 1.413 24.90 24.27 124.73 14.32 13.96 71.73
225 kg hm−2 0.85 1.776 1.422 29.06 29.67 121.25 16.15 16.49 67.37
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 0.88 1.796 1.451 28.54 30.77 116.26 16.26 17.53 66.22

1412 作 物 学 报 第 34卷

表 3 不同施氮量条件下早稻的氮素吸收与利用效率
Table 3 N uptake and utilization efficiency of two early rice combinations under different N applications
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen applica-
tion amount
氮素积累总量
TNA (kg hm−2)
氮素干物质生产效率
NDMPE (kg kg−1)
氮素稻谷生产效率
NPE (kg kg−1)
氮素回收率
NRE (%)
氮素农艺效率
NAE (kg kg−1)
0 kg hm−2 73.81 131.55 73.49
135 kg hm−2 148.90 82.17 51.37 55.62 16.47
180 kg hm−2 172.54 79.28 45.69 54.85 13.66
225 kg hm−2 191.11 79.82 44.56 52.13 13.74
陆两优 996
Luliangyou
996
270 kg hm−2 192.71 70.70 40.25 44.04 8.64

0 kg hm−2 94.66 114.52 62.84
135 kg hm−2 142.30 87.82 53.88 35.29 12.72
180 kg hm−2 173.90 78.38 47.93 44.02 13.26
225 kg hm−2 179.98 75.59 45.01 37.92 9.56
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 175.57 73.80 44.08 29.96 6.63
TNA: total N accumulation, NDMPE: N dry matter production efficiency, NPE: N production efficiency, NRE: N recovery efficiency,
NAE: N agronomy efficiency.

重。由于有效分蘖和无效分蘖的转折最早发生于幼
穗分化始期, 此时养分重新进行分配, 相对较小的
分蘖生长开始缓慢, 并逐步走向消亡。因此, 确定幼
穗分化始期(倒 4叶抽出末期)的临界个体重, 就能更
早地对群体结构进行分析, 有利于及时进行调控。
水稻茎鞘的重量与成穗密切相关[15], 因此可以用幼
穗分化始期能成穗的最小单茎重作为临界个体重的
指标, 称之为临界茎重。
由图 1 可知, 施氮量对幼穗分化二期能成穗的
最小单茎重有一定的影响, 在不施用氮肥的情况下,
成穗最小单茎重相对较大; 当施氮量为 135 kg hm−2、
180 kg hm−2时成穗最小单茎重相对较小, 当施氮量
超过 225 kg hm−2时, 成穗最小单茎重随施氮量的提
高而提高。其原因可能是不施氮情况下, 总体氮素
供应不足, 小个体无法获得足够养分, 因而无法成
穗; 在施氮量为 135 kg hm−2时, 群体养分相对充足,



图 1 施氮量与分化始期能成穗单茎最低重量的关系
Fig. 1 Relationship of N application amount and the minimum
weight of the stem of ear differentiation which can produce
panicle at initiation
群体适中, 能促进更多的小分蘖成穗; 在此基础上
进一步增加氮肥用量 , 则容易使叶面积指数变大 ,
通风透光条件恶化, 小分蘖也不易成穗。由于试验
没有设置 100 kg hm−2以下的施氮处理, 施氮量与成
穗最小单茎重的关系是否为二次曲线关系还有待进
一步探讨。
以两组合能成穗的最低单茎重的平均值作为临
界茎重的指标对两个早稻组合的群体结构分析发现,
分化二期两个早稻组合的临界茎重差异不大, 陆两
优 996为 0.12 g, 金优 463为 0.11 g。大于临界茎重
的茎蘖数占总茎蘖数的比例(图 2), 不施氮条件下较
低, 而在施氮量为 135 kg hm−2和 180 kg hm−2时较高,
当进一步增加氮肥用量时则有下降的趋势。其原因
可能是不施氮情况下, 群体总茎蘖数少, 但大分蘖



图 2 施氮量与临界茎重以上的茎蘖比例的关系
Fig. 2 Relationship of N application amount and the rate of
the tilling over the critical weight
第 8期 曾勇军等: 施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响 1413


更少; 高氮情况下, 群体总茎蘖数多, 但小分蘖多,
大于临界茎重的茎蘖比例降低; 中氮情况下, 群体
结构适中, 大于临界茎重的茎蘖比例较高。
分析幼穗分化始期群体结构与穗粒数的关系发
现, 在穗数相近的情况下, 大于临界茎重的茎蘖比
例越高, 每穗粒数就越多, 总颖花量也越多。因此,
可以用幼穗分化始期临界茎重以上的茎蘖所占的比
例作为群体质量的一个评价指标。
2.3 施氮量对结实期群体株型特征及物质生产
的影响
2.3.1 施氮量对叶片形态特征的影响 表 4表明,
施氮量对上部 3 片叶的叶角和叶长都有影响, 施氮
量增加, 叶长增加, 披垂角增大。从 3片叶受影响的
程度来看, 倒 2、倒 3叶受到的影响较大, 剑叶受影
响较小。因此施氮量过多容易使倒 2、倒 3 叶叶长
增加、叶角增大, 造成叶片披垂、群体恶化, 影响结
实率的提高。
2.3.2 施氮量对叶面积指数和叶绿素含量的影响
随着施氮量的增加 , 齐穗期LAI表现出增大的
趋势(表 5)。但齐穗后 15 d和成熟期, 两个早稻组合
的最大LAI均在施氮量为 225 kg hm−2时取得, 当施
氮量继续增加至 270 kg hm−2时, 表现出后期LAI迅
速下降。无论是齐穗期还是齐穗后 15 d, 叶绿素含
量均随施氮量的增加而提高。
2.3.3 施氮量对抽穗前后群体透光率的影响 无
论孕穗期还是齐穗后 10 d, 群体透光率均随施氮量
的增加而下降(表 6)。其原因主要是施氮增加了 LAI、
叶片长度和叶披垂角。相同施氮量情况下, 陆两优

表 4 施氮量对结实期叶片形态的影响
Table 4 Effects of N application amount on leaf characteristic in filling stage
叶角(披垂角) Leaf drop angle (°)

叶长 Leaf length (cm)
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen application
amount
倒 1叶
Flag leaf
倒 2叶
Next to top
倒 3叶
Third to top
倒 1叶
Flag leaf
倒 2叶
Next to top
倒 3叶
Third to top
0 kg hm−2 11.5 15.2 21.4 21.98 33.54 33.50
135 kg hm−2 11.2 17.1 25.4 25.75 35.8 38.34
180 kg hm−2 12.4 19.3 26.4 26.02 36.55 38.39
225 kg hm−2 14.7 21.7 27.8 26.46 38.45 39.58
陆两优 996
Luliangyou 996
270 kg hm−2 14.9 23.0 30.4 26.9 39.02 40.19

0 kg hm−2 7.2 11.3 14.2 22.25 34.72 32.90
135 kg hm−2 11.9 15.9 24.2 29.35 43.36 35.82
180 kg hm−2 12.4 18.4 28.8 29.71 44.37 35.13
225 kg hm−2 13.1 19.0 30.9 30.37 44.44 37.86
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 13.4 19.5 45.1 30.43 45.45 37.99

表 5 施氮量对结实期叶面积指数(LAI)和叶绿素含量的影响
Table 5 Effects of N application amount on the LAI and content of chlorophyll in filling stage
齐穗期
Heading

齐穗后 15 d
15 days after heading
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen applica-
tion amount LAI
叶绿素含量
Content of chlorophyll
(mg g−1)
LAI
叶绿素含量
Content of chlorophyll
(mg g−1)
成熟期
Maturity
LAI
0 kg hm−2 2.60 1.74 1.95 1.12 1.64
135 kg hm−2 4.83 3.63 3.16 2.05 2.92
180 kg hm−2 5.30 3.78 3.69 3.25 3.45
225 kg hm−2 5.74 5.03 4.60 4.01 3.95
陆两优 996
Luliangyou 996
270 kg hm−2 5.94 5.21 4.17 4.46 3.13

0 kg hm−2 2.91 2.02 2.28 2.18 2.14
135 kg hm−2 4.57 3.64 3.47 3.17 2.89
180 kg hm−2 4.63 4.23 3.53 3.25 3.06
225 kg hm−2 5.02 4.68 4.39 3.68 3.84
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 5.39 4.77 4.14 3.77 3.63
1414 作 物 学 报 第 34卷

表 6 施氮量对群体透光率的影响
Table 6 Effects of N application on light transmission rate
孕穗期透光率
Light transmission rate in booting (%)

齐穗后 10 d透光率
Light transmission rate 10 days after heading (%)

品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen appli-
cation amount 行间 In line 株间 In row 平均 Average 行间 In line 株间 In row 平均 Average
0 kg hm−2 41.84 53.92 47.88 34.66 32.06 33.36
135 kg hm−2 14.49 16.08 15.29 13.68 15.77 14.72
180 kg hm−2 10.66 14.79 12.72 9.62 9.60 9.61
225 kg hm−2 8.50 8.76 8.63 6.54 7.42 6.98
陆两优 996
Luliangyou 996
270 kg hm−2 8.17 6.89 7.53 5.97 6.08 6.02

0 kg hm−2 30.04 43.15 36.59 25.54 39.08 32.31
135 kg hm−2 10.24 14.56 12.40 10.77 11.92 11.35
180 kg hm−2 8.89 13.98 11.44 8.94 13.15 11.05
225 kg hm−2 6.58 9.27 7.93 7.42 5.85 6.63
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 5.94 5.19 5.57 3.92 4.36 4.14
数值为距地面 10 cm处所测。
Measuring spot of light transmission rate is 10 cm above ground.

996的群体透光率和 LAI均比金优 463大, 因此, 陆
两优 996在株型上要优于金优 463。
2.3.4 施氮量对结实期物质生产的影响 表 7 显
示 , 施氮量与全生育期物质生产呈二次曲线关系 ,
陆两优 996在施氮量为 225 kg hm−2时, 干物质生产
量最大, 而金优 463 全生育期最大物质生产在施氮
量为 180 kg hm−2时取得, 表现出耐肥性状上的差
异。施氮主要增加了齐穗期以前以及齐穗至乳熟期
的物质生产量及比例, 但降低了乳熟至成熟期物质
生产量和比例。
2.4 施氮量对产量与产量构成因子的影响
施氮量与产量为抛物线关系, 陆两优 996 在施
氮量为 225 kg hm−2时, 产量最高, 达 8 516.42 kg
hm−2, 与其他处理产量差异达极显著水平。金优 463
最高产量在施氮量为 180 kg hm−2时获得, 方差分析
表明, 其与施氮量为 135 kg hm−2的处理产量差异达
显著水平(表 8)。
随着施氮量的增加, 有效穗数均增加, 但每穗
粒数表现先增后降的趋势, 各处理有效穗数和每穗
粒数除与不施氮处理达显著差异外, 其间均无显著

表 7 施氮量对结实期物质生产的影响
Table 7 Effects of N application amount on dry matter production in filling stage
齐穗期
Heading

齐穗至乳熟
Heading to filling

乳熟至成熟
Filling to maturity
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen
application
amount
全生育期
Total dry mass
production
(kg hm−2)
物质生产
Dry matter pro-
duction(kg hm−2)
比例
Rate
(%)
物质生产
Dry matter produc-
tion(kg hm−2)
比例
Rate
(%)
物质生产
Dry matter pro-
duction(kg hm−2)
比例
Rate
(%)
0 kg hm−2 9709.46 5920.56 60.98 1956.80 20.15 1832.09 18.87
135 kg hm−2 12749.45 7879.29 61.80 2186.30 17.15 2683.86 21.05
180 kg hm−2 13678.99 8390.99 61.34 2415.79 17.66 2872.21 21.00
225 kg hm−2 14548.11 8538.84 58.69 3553.62 24.43 2455.65 16.88
陆两优 996
Luliangyou
996
270 kg hm−2 13624.99 8725.91 64.04 4078.82 29.94 820.26 6.02

0 kg hm−2 10840.85 6416.83 59.19 2210.73 20.39 2213.30 20.42
135 kg hm−2 12496.81 7735.29 61.90 2626.64 21.02 2134.87 17.08
180 kg hm−2 13630.78 8030.36 58.91 3193.63 23.43 2406.79 17.66
225 kg hm−2 13604.42 8554.27 62.88 4337.88 31.89 712.27 5.24
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 12957.73 8747.12 67.51 3962.47 30.58 248.14 1.91
第 8期 曾勇军等: 施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响 1415


表 8 施氮量对早稻产量与产量构成因子的影响
Table 8 Effects of N application amount on yield and yield components of early season rice
品种
Cultivar
施氮量
Nitrogen applica-
tion amount
有效穗
Panicle
(×104 hm−2)
每穗粒数
Grains per
panicle
总颖花量
Total number of
spikelets
(×104 hm−2)
结实率
Seed setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
实际产量
Yield
(kg hm−2)
0 kg hm−2 212.16 b 111.28 b 23613.41 c 95.08 a 26.75 a 5424.47 c
135 kg hm−2 278.05 a 126.85 a 35284.55 b 92.85 a 26.06 a 7648.50 b
180 kg hm−2 282.90 a 126.98 a 35928.30 b 91.77 ab 26.87 a 7883.56 b
225 kg hm−2 303.75 a 130.73 a 39700.13 a 88.79 b 26.62 a 8516.42 a
陆两优 996
Luliangyou 996
270 kg hm−2 305.40 a 125.55 a 38358.24 ab 88.57 b 25.49 a 7756.99 b

0 kg hm−2 266.80 b 100.20 b 26733.36 c 91.32 a 26.76 a 5948.83 c
135 kg hm−2 306.98 a 114.60 a 35179.91 b 87.72 a 26.66 a 7666.58 b
180 kg hm−2 339.15 a 117.23 a 39748.38 ab 88.70 a 26.49 a 8335.60 a
225 kg hm−2 363.24 a 115.75 a 42063.19 a 81.73 b 25.88 a 8100.54 ab
金优 463
Jinyou 463
270 kg hm−2 366.45 a 114.70 a 42031.82 a 80.75 b 25.77 a 7738.91 ab
按照 LSD测验(α=0.05)标以相同字母的值差异不显著。
Values followed by the same letter are not significantly different at 5% probability level according to LSD test.

差异。两组合最大颖花量均在施氮量为 225 kg hm−2
时获得, 继续增加氮肥用量会导致颖花量的下降。
两个组合的结实率均随施氮量的增加有下降的趋势,
特别是金优 463, 当施氮量超过 225 kg hm−2时, 结
实率下降显著。在高氮情况下, 千粒重也有所下降,
但差异未达显著水平。分析产量与产量构成因素的
相关关系发现, 双季早稻产量受每穗粒数和有效穗
数影响较大, 其中最主要的是每穗粒数, 两品种产
量与每穗粒数的相关系数分别为 0.9949**和 0.9891**,
其次是有效穗数 , 其与产量的相关系数分别为
0.9572*和 0.8309*, 再次是结实率。
3 讨论
3.1 施氮量对双季早稻氮素利用特征的影响
本试验条件下, 两组合的氮素吸收都集中在中
后期 , 这与江立庚 [7]等人研究结果一致 , 而与本课
题组前期以威优 49[6]为材料进行研究时得出的结果
有一定差异, 其原因可能与品种(组合)的分蘖特性
及取样的时期有关。施氮可以促进双季早稻齐穗期
以前特别是分蘖盛期至齐穗期的氮素积累 , 提高
茎、叶、穗中的氮素含量。但氮肥施用量过高不利
于后期氮素的吸收, 并使分配到茎叶中的氮素比例
增加, 分配到穗中的比例降低。本试验施氮量达 270
kg hm−2时对早稻前期的生长有一定的抑制作用, 其
机理有待于进一步研究。
施氮有利于提高氮素积累总量, 但同时又使干
物质生产效率、稻谷生产效率下降。增施氮肥并不
一定导致回收效率和农艺效率的显著下降, 只有当
增施的氮肥不能显著地增加氮素积累量、并使氮素
在籽粒中的分配比例下降时才导致利用效率的下
降。这与江立庚等[7]的研究结果一致。
3.2 施氮量对双季早稻产量形成的影响
蒋彭炎等[14-15]研究了倒 2 叶抽出期的临界个体
重。本文用幼穗分化始期(倒 4叶抽出末期)能成穗的
最小单茎重来代表临界个体重 , 称之为临界茎重 ,
并把临界茎重以上的茎蘖数及茎蘖比例作为群体发
育的早期诊断指标, 从而为水稻群体的早期调控提
供指导, 具有一定的理论意义。然而临界茎重值还
受到品种、气候、土壤、栽培管理等影响。从试验
结果来看, 临界茎重值年度间存在差异, 因此还需
要更深入的研究, 才能真正应用于生产, 促进水稻
产量的提高。
适量施用氮肥可以促进壮秆, 提高临界茎重以
上的茎蘖数及比例, 促进每穗粒数的提高, 从而扩
大库容。氮肥施用过多又会导致无效分蘖大量增加,
临界茎重以上的茎蘖所占比例下降 , 成穗率降低 ,
每穗粒数下降, 总颖花量下降, 由于试验没有设置
100 kg hm−2以下的施氮处理, 因此在低施氮情况下
临界茎重的变化情况以及施氮与临界茎重的关系都
有待进一步研究。
施氮量增加能提高叶片叶绿素含量, 促进叶面
积指数的提高, 增加齐穗期以前的物质生产, 同时
又容易使倒 2、倒 3叶的长度和披垂角度增加, 群体
透光率下降, 后期叶面积指数下降迅速, 影响后期
特别是乳熟期以后的物质生产, 使结实率和千粒重
下降, 进而影响产量。因此要进一步深入研究不同
1416 作 物 学 报 第 34卷

类型高产品种的氮素吸收利用规律及其与穗粒结构
的关系, 构建库大源强的群体, 既保证产量的提高,
又能提高氮肥利用率。
4 结论
施氮可以促进双季早稻齐穗期以前特别是分蘖
盛期至齐穗期的氮素积累, 提高茎、叶、穗中的氮
素含量。但氮肥施用量过高不利于后期氮素的吸收,
并使茎叶氮素比例增加, 穗中氮比例降低。施氮有
利于提高氮素积累总量, 同时使干物质生产效率、
稻谷生产效率下降, 但并不一定导致回收效率和农
艺效率的显著下降, 只有当增施的氮肥不能显著增
加氮素积累量、并使氮素在籽粒中的分配比例下降
时才导致利用效率的下降。
适量施用氮肥可以促进壮秆, 提高临界茎重以
上的茎蘖数及比例, 构建合理群体, 促进每穗粒数
的提高, 从而扩大库容。适宜施氮量存在品种间差
异, 本试验条件下, 穗型较大、株型较紧凑的组合陆
两优 996, 适宜施氮量为 225 kg hm−2, 而对于分蘖
力较强、穗型较小、株型较松散的组合金优 463, 适
宜施氮量为 180 kg hm−2。
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