全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(6): 1097−1106 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家粮食丰产科技工程项目(2011BAD16B05)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 马均, E-mail: majunp2002@163.com
第一作者联系方式: E-mail: dreamislasting@163.com
Received(收稿日期): 2011-12-28; Accepted(接受日期): 2012-02-22; Published online(网络出版日期): 2012-03-29.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120329.1119.009.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01097
三角形强化栽培模式下氮肥运筹对 II优 498产量及氮肥利用的影响
杨志远 1 胡 蓉 1,2 孙永健 1 徐 徽 1 许远明 3 马 均 1,*
1 四川农业大学水稻研究所 / 农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室, 四川温江 611130; 2 四川省良种繁育站, 四川成都 610200;
3 眉山市东坡区农业局, 四川眉山 620032
摘 要: 以大穗型杂交籼稻 II优 498为材料, 在三角形强化栽培(triangle-planted system of rice intensification, TSRI)适宜的
密度和秧龄条件下, 研究施氮量和施肥比例对 TSRI 结实期叶面积、光合作用以及干物质积累与转运的影响, 并探讨花前
期物质积累转运与花后期光合生产在产量形成过程中的作用, 同时探索既能提高产量又能减少氮肥损失的氮肥运筹措施。
结果显示, TSRI下, 除蜡熟期叶面积指数(leaf area index, LAI)外, 施氮量和施肥比例对光合作用和其他生育期的 LAI有显
著运筹作用; 增施氮肥和氮肥后移可以显著提高齐穗期和蜡熟期剑叶净光合速率, LAI则随施氮量和氮肥后移程度增加多
呈抛物线趋势。TSRI 下施氮量和施肥比例共同提高, 总颖花数和产量增加, 而施氮量和施肥比例又各自通过提高千粒重
和结实率来增加产量。TSRI下, 花前干物质积累量、物质转运量、转运率与产量极显著正相关, 施氮量为 150 kg hm–2, 穗
肥占总施氮量的 30%的处理在显著增加花前干物质积累量和籽粒灌浆期间向穗部的转运量, 实现高产的同时显著提高氮
肥农学利用率和生理利用率, 是 TSRI平衡产量与氮肥利用率的最优氮肥运筹组合。
关键词: 水稻; 三角形强化栽培; 施氮量; 氮肥运筹; 氮肥利用率
Effects of Nitrogen Fertilizer Management on Yield and Nitrogen Use Effi-
ciency of Eryou 498 in Triangle-Planted System of Rice Intensification
YANG Zhi-Yuan1, HU Rong1,2, SUN Yong-Jian1, XU Hui1, XU Yuan-Ming3, and MA Jun1,*
1 Rice Research Institute of Sichuan Agricultural University / Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Southwest, Ministry of
Agriculture, Wenjiang 611130, China; 2 Fine Varieties Breeding Center of Sichuan, Chengdu 610200, China; 3 Dongpo Agricultural Bureau, Meishan
620032, China
Abstract: Hybrid rice Eryou 498 was used to investigate the effects of nitrogen (N) fertilizer management on leaf area, photosyn-
thetic rate in productive phase, and also dry-matter accumulation and its transportation in triangle-planted system of rice intensifi-
cation (TSRI) with appropriate seedling age and density. At the same time, the effects of dry-matter accumulation before anthesis
and its transportation and dry-matter accumulation after anthesis on yield formation were also explored a N fertilizer management
which could both increase yield and reduce the N waste. The results showed that in TSRI N fertilizer management had significant
effects on leaf area index (LAI) and photosynthetic rate except the LAI in waxy ripening stage; with the increase of N rate and
postponing N application, net photosynthetic rate in flag leaf in full heading stage and waxy ripe stage increased significantly;
LAI in productive phase exhibited a parabola mostly with the increase of N rate and postponing N application. In TSRI, N rate
and ratio of application both enlarged total glumes to increase yield. At the same time, N rate enlarged 1000-grain weight and ratio
of application improved seed-setting rate to increase yield respectively. In TSRI, dry-matter accumulation before anthesis,
dry-matter of transportation, and transportation rate of dry-matter had significantly positive correlation with yield respectively.
The treatment which N rate was 150 kg ha–1 and panicle fertilizer was 30% of the whole N fertilizer enlarged dry-matter accumu-
lation before anthesis and dry-matter of transportation significantly to reach maximum yield. It also improved N agronomy effi-
ciency and N physiology efficiency significantly, so it was the best combination which could both increase yield and reduce the
waste of N fertilizer to the maximum degree.
Keywords: Rice; Triangle-planted system of rice intensification (TSRI); N rate; N fertilizer management; N use efficiency
1098 作 物 学 报 第 38卷

氮素是影响水稻生产最敏感的因素 [1], 氮肥运
筹是实现水稻高产稳产的重要手段, 同时也是提高
氮肥利用效率的基础。目前对氮肥运筹的研究主要
集中在不同施氮水平下的氮肥施用比例[2-3]、不同氮
肥运筹方式的比较, 包括实地氮肥管理(site-specific
nitrogen management, SSNM)[4]、叶龄施肥[5]等, 以及
氮肥运筹对不同的水稻品种[2]、栽培方式[6]、栽培管
理(覆膜、免耕等)[7-8]等措施的影响, 研究的共同结
果主要是施氮量与水稻产量的二次曲线关系 [9], 适
度氮肥后移有利于群体结构优化以及产量和氮肥利
用率的提高等 [10-12]。三角形强化栽培 (triangle-
planted system of rice intensification, TSRI)是在水稻
强化栽培体系(system of rice intensification, SRI)基
础上发展出的一种新型栽培方式, 移栽时每窝呈三
角形栽 3 株, 行间错窝移栽呈大三角形, 密中有稀,
稀中有密, 保证了足够的苗数, 促进个体与群体的
协调发展, 解决了杂交稻有效穗不足的问题, 使其
叶面积指数(leaf area index, LAI)和群体干物质积累
量方面较常规栽培具优势[13]。TSRI在四川稻区具优
良的增产能力[14-15], 已连续多年被遴选为四川省水
稻主推技术, 2006—2011年在四川省已累计推广应
用 126万公顷, 目前年应用面积达 30万公顷左右。
针对 TSRI, 目前已经进行了光合生理 [15]、适宜秧
龄[16]、栽培密度[17]、米质[18]、群体发育[13]等一系列
研究。本研究采用中小苗三角形强化栽培, 研究不
同的施氮量和施肥比例对 II优 498结实期光合生理
特性和干物质积累与转运的影响, 以及其氮肥利用
效率, 旨在为 TSRI 实现产量与肥料利用率的同步
提高提供理论和实践依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2009 年和 2010 年在四川成都温江四川农业大
学水稻研究所试验农场种植目前四川大面积应用的
杂交籼稻 II优 498 (大穗型, 生育期 145 d左右)。试
验田耕层土壤质地为沙壤土, 含有机质 25.7 g kg−1、
全氮 0.171%、速效氮 128.9 mg kg−1、速效钾 52.7 mg
kg−1、速效磷 41.8 mg kg−1。4月 10日播种, 5月 6
日移栽, 叶龄为四叶一心。采用三角形强化栽培方
式, 栽插规格 35.0 cm × 35.0 cm, 每窝呈三角形栽 3
株, 行间错窝移栽。小区面积 4.2 m×3.0 m = 12.6 m2,
重复 3次。小区四周作埂(宽 30 cm、高 30 cm), 重
复间扎双埂并包塑料薄膜以防串水串肥。采用二因
素裂区设计, 以施氮量为主区, 施肥比例为副区, 3
次重复。3种施氮量分别为 90 kg hm−2(N90)、150 kg
hm−2(N150)、210 kg hm−2(N210)。设基蘖肥与穗肥配
比为 8∶2(A)、7∶3(B)、6∶4(C)、5∶5(D) 4 种氮
肥运筹方式。全生育期不施氮为对照(CK)。基肥与
分蘖肥的比例为 7∶3, 分蘖肥于移栽后 7 d 施用,
穗肥在叶龄余数 4、2时等量追施。施用 P2O5 75 kg
hm−2, K2O 150 kg hm−2, 磷肥全作底肥, 钾肥按基、
穗比 7∶3施用。水分管理为浅水栽秧; 分蘖期干湿
交替灌溉(田间不淹深水, 保持湿润), 分蘖末期(苗
数达到 240×104 hm−2)排水晒田; 拔节期至抽穗扬花
期浅水灌溉; 灌浆期干湿交替灌溉。水稻整个生育
期(4月至 9月中旬)降水量、降水分布、平均温度及
日照时数资料由四川省温江区气象站提供(图 1), 两
年气候因素差异较小。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 叶龄、茎蘖动态 各小区定点 10 穴(30
株), 从移栽后至齐穗期每 7 d 调查一次分蘖动态和
标记叶龄, 并计算成穗率。
1.2.2 光合速率 于晴天上午 9:30~11:30, 用
LI-6400 光合仪测定, 控制 CO2 浓度为 400 μmol
mol−1, 温度为 30℃, 光强为 1 200 μmol m–2 s–1, 每
处理测定 5 片具代表性的剑叶, 测定叶片中部, 取
平均值。
1.2.3 叶面积 在齐穗期和蜡熟期取样 , 用便
携式叶面积测定仪 (LI-3000)测定绿叶面积并计算
LAI。
1.2.4 干物重及氮素测定 在开花期和成熟期取
样, 分茎、叶、穗各器官烘干、称重, 分别粉碎、过
筛, 用凯氏定氮仪(FOSS-8400)测定各器官的全氮含
量。
1.2.5 考种及测产 成熟期每小区取 2 穴(共 6
株), 考察产量结构。分小区收割, 按实收穴数计产。
1.2.6 参数计算
总颖花数(×107 hm–2)=单位面积穗数×每穗总粒
数
开花前贮藏同化物转运率(%) = (开花期营养器
官干物重−成熟期营养器官干物重)/开花期营养器官
干物重×100
开花前贮藏同化物对籽粒贡献率(%) = (开花期营
养器官干物重−成熟期营养器官干物重)/总粒重×100
氮素积累总量(kg hm−2) = 成熟期单位面积全
株地上部(茎、叶和穗)干物重(W)×植株含氮率(茎、
第 6期 杨志远等: 三角形强化栽培模式下氮肥运筹对 II优 498产量及氮肥利用的影响 1099



图 1 水稻生育期间降水量、平均气温及总日照时数
Fig. 1 Rainfall, mean temperature, and total sunshine during rice whole growth period

叶和穗含氮率的加权平均)
氮肥表观利用率(%) = (施氮区植株总吸氮量−
空白区植株总吸氮量)/施氮量×100
氮肥生理利用率(kg kg−1) = (施氮区产量−空白区
产量)/(施氮区植株总吸氮量−空白区植株总吸氮量)
氮素农学利用率(kg kg−1) = (施氮区产量−空白
区产量)/施氮量
1.3 数据分析
用 DPS 6.55和 SPSS 17.0以及 Microsoft Excel
2007 统计分析。2009 年及 2010 年试验均测定茎蘖
动态、LAI、光合速率和产量等指标, 方差分析显示
两年数据差异不显著(齐穗期净光合速率 t=0.437,
sig=0.670; 蜡熟期净光合速率 t=1.031, sig=0.323;
齐穗期 LAI t=1.592, sig=0.139; 蜡熟期 LAI t=0.372,
sig=0.717; 产量 t=0.924, sig=0.374), 除特殊说明外,
本文采用 2010年数据分析。
2 结果与分析
2.1 氮肥运筹对产量及其构成的影响
由表 1 可见, 施氮量对产量、穗数、成穗率、
每穗粒数、总颖花数、结实率、千粒重均产生显著
或极显著影响。与对照相比, 随着施氮量的增加, 产
量呈先增后降的趋势, N90、N150和 N210分别提高了
13.52%、19.49%和 5.57%。N150产量显著高于 N90, 后
者又显著高于 N210。除结实率低于 N90外, N150在穗
数、成穗率、总颖花数方面均显著高于 N90。与 N210
相比, N150的每穗粒数、总颖花数、结实率、千粒重
均有显著优势。这表明随着施氮量的提高, 水稻群
体成穗率提高, 有效穗数增加, 使总颖花数显著增
加。而当施氮量过高(210 kg hm–2)时, 不利于水稻群
体颖花分化量的增加, 同时对籽粒灌浆也有不利影
响。
除成穗率外, 施肥比例对产量、穗数、每穗粒
数、总颖花数、结实率、千粒重均产生显著或极显
著影响(表 1)。A、B、C、D 四个施肥比例中, II 优
498 产量在各施氮水平下表现趋势一致, 均按氮肥
后移程度的增加呈现先升后降的趋势, N90 水平下,
以 C处理产量最高, 而 N150、N210水平下, B处理产
量最高, 获得高产的主要原因是总颖花量和结实率
的提高。

1100 作 物 学 报 第 38卷

表 1 氮肥运筹对产量及其构成因素的影响
Table 1 Effects of N fertilizer management on grain yield and its components
实际产量
Grain yield (kg hm−2) 施氮量
N rate
施肥比例
Ratio of
application
穗数
Number of
panicles
(x104 hm−2)
成穗率
Effective
panicle
(%)
每穗粒数
Grains per
panicle
总颖花数
Total
spikelets
(×107 hm−2)
结实率
Seed-
setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g) 2009 2010
N90 A 180.63 b 54.58 a 192.0 ab 34.67 c 88.98 a 30.75 b 9357.1 b 9419.9 c
B 180.84 b 51.85 b 194.1 a 35.09 b 85.38 c 31.08 a 9302.5 b 9383.1 c
C 187.46 a 49.33 c 191.2 b 35.84 a 88.82 a 30.62 c 9688.2 a 9727.9 a
D 182.10 b 49.60 c 194.1 a 35.35 b 87.81 b 30.60 c 9611.2 a 9537.7 b
平均 Average 182.76 51.34 192.9 35.24 87.75 30.76 9489.8 9517.1

N150 A 195.02 ab 50.51 b 187.1 c 36.49 c 87.96 a 30.83 c 9910.1 b 9923.2 b
B 196.04 a 54.68 a 191.6 b 37.56 a 88.07 a 31.08 b 10410.4 a 10371.1 a
C 186.86 c 55.44 a 197.1 a 36.84 b 85.47 c 31.38 a 9503.9 d 9958.8 b
D 191.40 b 50.93 b 193.4 b 37.00 ab 86.59 b 30.63 d 9789.4 c 9818.3 c
平均 Average 192.33 52.89 192.3 36.97 87.02 30.98 9903.5 10017.9

N210 A 184.92 b 51.45 bc 180.2 b 33.32 b 83.96 ab 30.58 a 8578.3 c 8615.1 c
B 194.72 a 52.24 b 182.9 ab 35.62 a 84.53 a 30.00 b 9100.8 a 9127.3 a
C 193.97 a 50.29 c 182.3 ab 35.37 a 83.57 b 30.10 b 8918.2 b 8840.2 b
D 193.95 a 55.31 a 183.7 a 35.63 a 82.04 c 30.09 b 8875.0 b 8820.1 b
平均 Average 191.89 52.32 182.3 34.98 83.52 30.19 8868.1 8850.7

CK 76.21 61.85 190.7 33.61 82.68 30.27 8426.1 8383.7
施氮量M 41.6** 13.3* 217.7** 96.4** 586.6** 32.4** 5577.4** 1050.9**
氮肥运筹 N 3.1* 2.5ns 7.3** 30.8** 13.7** 18.8** 64.4** 72.1**
F值
F-value
M×N 9.2** 23.8** 4.1** 8.3** 24.9** 28.3** 72.9** 47.9**
标以不同字母的值差异达 5%水平显著。CK、N90、N150、N210分别代表每公顷施纯氮 0、90、150、210 kg。A、B、C、D分别
代表基蘖肥与穗肥的施用比例为 8 2∶ 、7 3∶ 、6 4∶ 、5 5∶ 。M×N 代表施氮量与氮肥运筹互作。*和**分别表示在 0.05 和 0.01 水平上
差异显著。
Values within a column followed by different letters are significantly different at P < 0.05. CK, N90, N150, and N210 represent the amount
of N rate are 0, 90, 150, and 210 kg hm–2. A, B, C, D mean the ratio of basal-tillering fertilizer and panicle fertilizer are 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5.
M×N mean N rate and ratio of application interaction. *, ** mean significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.

施氮量与施肥比例的互作对包括产量在内的各
因素均产生极显著影响(表 1), 以 N150 B处理组合产
量最高。
2.2 氮肥运筹对叶面积和净光合速率的影响
随着施氮量的提高, 齐穗期 LAI先升后降, N150
水平下 LAI显著大于 N210, 后者又显著大于 N90。蜡
熟期 LAI 则随施氮量的增加显著升高; 施肥比例对
齐穗期 LAI 产生极显著影响, 但蜡熟期 LAI 受施肥
比例影响不明显。N90和 N210水平下, 随着氮肥后移
程度的增加, 齐穗期和蜡熟期 LAI均先升高后降低,
呈开口向下的抛物线趋势。N150水平下, 随着氮肥后
移程度的增加, 齐穗期和蜡熟期 LAI 降低, 但当穗
肥比例达到 50%时, LAI反而增大(表 2)。
随着施氮量的提高, 齐穗期和蜡熟期剑叶净光
合速率显著升高。施肥比例对结实期剑叶净光合速
率产生极显著影响, 随着氮肥后移程度的增加, 齐
穗期和蜡熟期剑叶净光合速率(Pn)逐渐升高 , 但在
N210水平下, 蜡熟期的剑叶净光合速率增加甚微。
2.3 氮肥运筹对物质积累和转运的影响
由表 3 可知, 花前干物质积累量、成熟期干物
重、花后干物质转运量、转运率以及贡献率均随施
氮量的增加先升后降, N150水平下达到最大值, 显著
高于其余施氮水平。花后干物质积累量随施氮量的
增加先降后升, 呈开口向上的抛物线趋势, N150水平
下花后干物质积累量最少。
施肥比例与物质积累转运密切相关(表 3)。N90
水平下, 花前干物质积累量、花后干物质积累量以
及成熟期干物重均随氮肥后移程度的增加先降后升,
呈开口向上的抛物线趋势。N150水平下, 随氮肥后移
程度的增加, 花前干物质积累量先降后升, 花后干
物质积累量和成熟期干物重则先升后降。N210 水平
下 , 花前干物质积累量随着氮肥后移程度的增加
第 6期 杨志远等: 三角形强化栽培模式下氮肥运筹对 II优 498产量及氮肥利用的影响 1101


表 2 氮肥运筹对结实期剑叶净光合速率及叶面积指数的影响
Table 2 Effects of N fertilizer management on net photosynthetic rate in flag leaf and LAI
叶面积指数 LAI 净光合速率 Pn (μmol m−2 s−1) 施氮量
N rate
施肥比例
Ratio of application 齐穗期
Full heading stage
蜡熟期
Waxy ripe stage
齐穗期
Full heading stage
蜡熟期
Waxy ripe stage
N90 A 7.09 c 4.12 d 22.4 c 14.3 c
B 7.28 b 4.37 c 23.1 b 14.5 c
C 7.69 a 4.73 a 23.5 b 14.9 b
D 7.35 b 4.47 b 24.3 a 15.7 a
平均 Average 7.35 4.42 23.3 14.9

N150 A 8.24 b 4.75 ab 23.7 b 14.5 c
B 8.24 b 4.66 b 23.9 ab 15.3 b
C 7.15 c 4.45 c 24.0 ab 15.5 ab
D 9.32 a 4.89 a 24.3 a 15.7 a
平均 Average 8.24 4.69 24.0 15.2

N210 A 7.31 b 5.01 b 23.6 c 15.8 b
B 9.31 a 5.22 a 24.6 b 16.4 a
C 7.50 b 4.94 b 25.4 a 16.0 ab
D 7.38 b 4.89 b 25.1 ab 16.0 ab
平均 Average 7.87 5.02 24.7 16.1

CK 4.82 2.76 21.3 13.1
施氮量 M 113.4** 236.0** 61.9** 52.0**
氮肥运筹 N 73.1** 3.0ns 21.3** 11.0**
F值 F-value
M×N 102.7** 16.9** 3.4* 6.8**
标以不同字母的值差异达 5%水平显著。CK、N90、N150、N210分别代表每公顷施纯氮 0、90、150、210 kg。A、B、C、D分别
代表基蘖肥与穗肥的施用比例为 8 2∶ 、7 3∶ 、6 4∶ 、5∶5。M×N 代表施氮量与氮肥运筹互作。*和**分别表示在 0.05 和 0.01 水平上
差异显著。
Values within a column followed by different letters are significantly different at P< 0.05. CK, N90, N150, and N210 represent the amount
of N rate are 0, 90, 150, and 210 kg hm–2. A, B, C, D mean the ratio of basal-tillering fertilizer and panicle fertilizer are 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5.
M×N mean N rate and ratio of application interaction. *, ** mean significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.


先升后降, 花后干物质积累量和成熟期干物重则先
降后升。N90 和 N210 水平下, 随着穗肥比例的增加,
物质转运量、转运率以及贡献率表现出较一致的趋
势, 先升高后降低。而 N150 水平下, 物质转运量、
转运率以及贡献率则在穗肥比例为 30%和 50%时显
著高于其余处理。
施氮量和施肥比例的互作对物质积累和转运均
产生极显著影响, N150 B 的花后物质积累量和物质
转运量的和最大, 籽粒产量最高。
2.4 氮肥运筹对氮素利用率的影响
由表 4 可见, 施氮量对 II 优 498 的氮素利用效
率产生极显著影响。随着施氮水平的提高, 总吸氮
量显著升高, 而表观利用率和农学利用率则显著下
降, 生理利用率则随施氮量的增加先升后降, N150水
平下最高。
施肥比例极显著地影响 II优 498的氮素利用效
率。N90水平下, 随着氮肥后移程度增加, 总吸氮量
和表观利用率减小, 而生理利用率则上下波动; N150
和 N210 水平下, 总吸氮量、表观利用率和生理利用
率均随氮肥后移程度的增加呈先升后降的趋势, 当
穗肥比例为 30%时, 生理利用率最高, 当穗肥比例
达到 40%时, 吸收氮素最多。农学利用率在不同水
平下, 趋势一致, 均随氮肥后移程度的增加呈先升
后降的趋势 , 低氮 (N90)条件下 , 当穗肥比例达到
40%时, 农学利用率最高, 中、高氮(N150、N210)条件
下, 当穗肥比例达到 30%时, 农学利用率最高。
施氮量和施肥比例的互作对 II优 498的氮素利
用效率均产生极显著影响, N150 B组合产量最高, 氮
肥利用率也具有较大优势, 是所有处理中的优势组
合。

1102 作 物 学 报 第 38卷

表 3 氮肥运筹对物质积累及转运的影响
Table 3 Effects of N fertilizer management on dry-matter accumulation and transportation
施氮量
N rate
施肥比例
Ratio of application
花前干物质积累量
DABA
(kg hm−2)
花后干物质积累量
DAAA
(kg hm−2)
成熟期干物重
DWM
(kg hm−2)
物质转运量
DMT
(kg hm−2)
转运率
TRDA
(%)
贡献率
CRDA
(%)
N90 A 9625.9 b 5733.2 a 15359.1 a 3152.7 c 32.75 d 35.50 c
B 9294.4 c 5655.1 a 14949.5 b 3204.1 c 34.48 c 36.18 c
C 9761.4 a 5075.7 c 14837.1 b 3699.0 a 37.89 a 42.17 a
D 9795.4 a 5444.0 b 15239.4 a 3505.0 b 35.78 b 39.18 b
平均 Average 9619.3 5477.0 15096.3 3390.2 35.23 38.25

N150 A 10770.3 a 4810.6 b 15580.9 b 3926.0 b 36.45 b 44.94 b
B 10707.2 a 4768.4 b 15475.7 b 4238.1 a 39.58 a 47.06 a
C 10315.1 b 5415.1 a 15730.2 a 3521.4 c 34.14 c 39.42 c
D 10704.5 a 4485.3 c 15189.8 c 4160.3 a 38.87 a 48.12 a
平均 Average 10624.3 4869.8 15494.1 3961.4 37.26 44.88

N210 A 7979.6 d 6690.4 a 14670.0 ab 1034.3 d 12.97 c 13.39 d
B 10298.5 a 4172.1 d 14470.6 b 3640.8 a 35.35 a 46.61 a
C 9970.9 b 4835.1 c 14806.0 a 3062.6 b 30.71 b 38.80 b
D 9583.1 c 5058.6 b 14641.7 ab 2823.9 c 29.47 b 35.82 c
平均 Average 9458.0 5189.0 14647.1 2640.4 27.12 33.65

CK 9249.5 4653.5 13903.1 3481.6 37.6 42.8
施氮量M 6092.2** 25.6** 50.6** 439.5** 382.0** 151.8**
氮肥运筹 N 170.5** 89.5** 4.5* 200.6** 183.8** 193.4**
F值
F-value
M×N 286.1** 90.7** 6.4** 156.0** 112.5** 166.9**
标以不同字母的值差异达 5%水平显著。CK、N90、N150、N210分别代表每公顷施纯氮 0、90、150、210 kg。A、B、C、D分别
代表基蘖肥与穗肥的施用比例为 8 2∶ 、7 3∶ 、6 4∶ 、5 5∶ 。M×N 代表施氮量与氮肥运筹互作。*和**分别表示在 0.05 和 0.01 水平上
差异显著。DABA: 花前干物质积累量; DAAA: 花后干物质积累量; DWM: 成熟期干物重; DMT: 物质转运量; TRDA: 转运率; CRDA:
贡献率。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at P< 0.05. CK, N90, N150, and N210 represent the amount
of N rate are 0, 90, 150, and 210 kg hm−2. A, B, C, D mean the ratio of basal-tillering fertilizer and panicle fertilizer are 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5.
M×N mean N rate and ratio of application interaction. *, ** mean significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
DABA: dry-matter accumulation before anthesis (kg hm−2); DAAA: dry-matter accumulation after anthesis (kg hm−2); DWM: dry-matter
weight in maturing (kg hm−2); DMT: dry-matter of transportation (kg hm−2); TRDA: transportation rate of dry-matter before anthesis (%);
CRDA: contribution rate of dry-matter before anthesis (%).

3 讨论
3.1 氮肥运筹对产量的影响
SRI 模式下, 前人已经进行了较多高产氮肥运
筹的研究 [19-22], 结果显示 , 当施氮量保持在 180~
225 kg hm−2时, 产量优势明显; 随着施氮量的增加,
氮肥后移至穗肥比例达到 20%~40%时, 产量较高。
本研究结果表明, 低氮水平下(90 kg hm−2), 基蘖肥
与穗肥的比例为 6 4∶ 时, 产量优势明显, 而中、高
氮(150 kg hm−2和 210 kg hm−2)条件下, 穗肥比例达
到 30%时, 产量最高。不同施氮量条件下, 高产施肥
比例不同, 随着施氮量的增加, 穗肥比例降低有利
于高产, 这与前人的研究结果相似。但李旭毅等 [6]
研究认为 TSRI 和宽窄行栽培取得高产的最佳穗肥
比例为 10%, 而抛秧栽培为 50%。与本试验结果的
差异可能是栽插密度不同造成的。本试验 TSRI栽插
密度较高(22.5×104 株 hm−2, 李旭毅等 [6]为 18.75×
104 株 hm−2), 易于获得较高的有效穗数, 提高穗肥
比例有利于形成大穗。
本试验中, 低氮(90 kg hm−2)条件下, 群体有效
穗不足, 适当增大穗肥比例可以提高结实率和千粒
重, 弥补有效穗不足造成的减产。高氮(210 kg hm–2)
条件下, 过高的施氮量使得群体在总颖花量、结实
率、千粒重三方面均处于劣势, 施肥比例对总颖花
量和千粒重的影响较其余施氮水平弱得多, 只能通
过调控结实率来提高产量 , 所以如果施氮量过高 ,
通过调整施肥比例提高产量的效果远不如中、低氮
条件下效果明显。中氮(150 kg hm–2)条件下, 植株群
第 6期 杨志远等: 三角形强化栽培模式下氮肥运筹对 II优 498产量及氮肥利用的影响 1103


表 4 氮肥运筹对氮素利用率的影响
Table 4 Effects of N fertilizer management on N use efficiency
施氮量
N rate
施肥比例
Ratio of application
总吸氮量
TNA (kg hm−2)
表观利用率
NRE (%)
生理利用率
NUE (kg kg−1)
农学利用率
NAE (kg kg−1)
N90 A 189.2 a 58.8 a 25.8 b 11.5 c
B 185.7 b 54.8 b 30.1 a 11.1 b
C 184.7 b 53.8 b 23.2 d 14.9 a
D 182.2 c 51.0 c 24.3 c 12.8 b
平均 Average 185.5 54.6 23.2 12.6

N150 A 196.0 b 39.8 b 25.8 b 10.3 b
B 202.5 a 44.1 a 30.1 a 13.2 a
C 204.1 a 45.2 a 23.2 c 10.5 b
D 195.4 b 39.4 b 24.3 c 9.6 c
平均 Average 199.5 42.1 25.8 10.9

N210 A 214.0 b 37.0 a 3.0 c 1.1 c
B 216.8 ab 38.3 a 9.2 a 3.5 a
C 218.3 a 39.0 a 5.6 b 2.2 b
D 208.7 c 34.5 b 6.0 b 2.1 b
平均 Average 214.4 37.2 6.0 2.2

CK 136.3 — — —
施氮量 M 1325.8** 792.6** 3809.3** 4825.8**
氮肥运筹 N 29.2** 24.2** 34.5** 59.1**
F值
F-value
M×N 10.1** 10.6** 51.9** 68.3**
标以不同字母的值差异达 5%水平显著。CK、N90、N150、N210分别代表每公顷施纯氮 0、90、150、210 kg。A、B、C、D分别
代表基蘖肥与穗肥的施用比例为 8 2, 7 3, 6 4, 5 5∶ ∶ ∶ ∶ 。M×N代表施氮量与氮肥运筹互作。*和**分别表示在 0.05和 0.01水平上差异
显著。TNA: 总吸氮量; NRE: 表观利用率; NUE: 生理利用率; NAE: 农学利用率。
Values within a column followed by different letters are significantly different at P< 0.05. CK, N90, N150, and N210 represent the amount
of N rate are 0, 90, 150, and 210 kg hm−2. A, B, C, D mean the ratio of basal-tillering fertilizer and panicle fertilizer are 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5.
M×N mean N rate and ratio of application interaction. *, ** mean significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. TNA:
total nitrogen absorption (kg hm−2); NRE: nitrogen recovery efficiency (%); NUE: nitrogen physiology efficiency (kg kg−1); NAE: nitrogen
agronomy efficiency (kg kg−1).

体在总颖花数和千粒重方面优于其余两水平, 而各
个施氮水平下产量最高的 N90 C、N150 B、N210 B的
优势则在于提高总颖花数和结实率。据此可以认为,
TSRI 下施氮量和施肥比例二者共同提高总颖花数
实现高产调控, 而施氮量和施肥比例又各自通过提
高千粒重和结实率来提高产量。
3.2 氮肥运筹对物质生产与转运的影响
Kobata等[23]研究认为作物生产能力和同化物向
经济器官运转能力是作物产量形成的基础, 受基因
型和栽培措施的影响。本研究相关分析显示, TSRI
下花前干物质积累量和成熟期干物重与产量极显著
正相关(相关系数分别为 0.72**和 0.80**), 而花后干
物质积累与产量相关性并不显著。施氮提高了花前
干物质积累量和成熟期干物重且随着施氮量的增加
二者显著升高 , 但当施氮量过高(210 kg hm−2)时 ,
对物质积累产生不利影响。
低氮(90 kg hm−2)条件下, 随着穗肥比例的提高,
花前干物质积累量和花后干物质积累量变化趋势一
致, 而中、高氮(150 kg hm−2和 210 kg hm−2)条件下,
两者变化趋势差异较大。这表明花前物质积累对花
后光合生产的负面影响增大。这可能是较大的 LAI
造成的, 叶片遮蔽一方面造成受光叶面积减少, 光
合作用减弱 ; 另一方面使得冠层内水气难以挥发 ,
相对湿度维持在较高水平, 当超过最适湿度时就会
引起光合作用的减弱, 在光照弱、湿度大的四川盆
地稻区 , 这两种情况对光合作用的影响尤为明显 ,
极大地削弱了下部叶片的光合生产能力。所以 LAI
较大的处理即使剑叶光合生产能力较强, 花后物质
积累仍然较少(相关分析显示花后干物质积累量与
剑叶光合能力关系不明显)。
Venkateswarlu和 Prasad等[24]研究认为开花期较
多的干物质生产会降低开花后光合作用对产量的贡
1104 作 物 学 报 第 38卷

献。本研究中, 随着施氮量的提高和氮肥后移程度
的增加, 花前期储存的碳水化合物向穗部转移的能
力先增强后减弱, 对产量的贡献先增大后减小, 中
氮(150 kg hm−2)条件下, 当穗肥比例达到 30%时, 物
质转运量最大, 对产量的贡献率最高。
3.3 氮肥运筹对氮肥利用率的影响
张秀芝等[25]研究认为常规栽培条件下, 随着施
氮量的提高, 植株群体总吸氮量和氮肥表观利用率
先升高后降低, 农学利用率迅速降低。本研究结果
显示, TSRI 下随着施氮水平的提高, 植株群体总吸
氮量逐渐增加, 但增加幅度不及氮肥增施幅度, 造
成氮肥表观利用率的显著下降, 同时农学利用率显
著降低。与张秀芝等研究结果略有差异, 可能是两
种栽培方式对土壤氮素依存程度不同所致, 本试验
TSRI 最佳施氮量条件下对土壤氮素依存度为
67.31%, 而前者为 62.28%。
从氮肥运筹来看, N90水平下, 随着穗肥比例的
增加, 植株群体从肥料中吸收的氮素减少, 这是由
于植株群体前期生长发育对氮素的需求占整个生育
进程的较大部分, 在施氮量不足的情况下, 减少基
蘖肥比例势必影响植株前期生长, 进而减少群体对
氮素的吸收。但适度的氮肥后移有利于形成大穗以
弥补穗数的不足, 从而提高产量, 所以在施氮量不
足的情况下, 前期合理的植株群体构建与后期籽粒
灌浆结实对氮肥的需求是矛盾的, 这也是生理利用
率上下波动的主要原因。
在 N150和 N210水平下, 氮肥充足, 氮肥调控的
目的在于优化植株群体的营养生长和生殖生长, 当
穗肥比例达到 30%时 , 营养生长和生殖生长均衡 ,
总颖花数和结实率均较高, 植株群体对氮素的吸收
利用率较高。当穗肥比例达到 40%时, 总颖花数反
而减少 , 结实率显著降低 , 植株群体吸氮量增加 ,
但未有效转化为产量, 农学利用率降低。
稻田氮素损失包括氨挥发损失、硝化与反硝化
损失、径流损失等, 但施用的氮肥中被吸收的部分
提高了产量, 所以氮肥调控是一个提高产量与减少
氮素损失的平衡过程。在这个过程中农学利用率与
生理利用率是沟通产量与氮素吸收利用的关键衡量
指标, 二者分别表示施用的氮肥和植株从肥料中吸
收的氮素的增产效果。随着施氮量的增加, 氮肥农
学利用率下降速度先慢后快(N150和N210水平下的农
学利用率分别为N90水平的 86.51%和 17.40%), 呈抛
物线趋势(开口向下抛物线的右半部分)。而随着氮
肥后移程度的增加, 氮肥生理利用率先升后降, 呈
抛物线趋势, 所以存在既能有效提高产量又能最大
限度减少氮肥浪费的氮肥运筹模式, 在本试验条件
下, TSRI的 N150 B组合产量最高, 氮肥利用率也具
有较大优势, 是所有处理中的优势组合。
随着农村经济的发展和劳动力的转移, 水稻种
植机械化是大势所趋, 但四川及西南地区多为丘陵
山地, 水稻生产机械化程度还很低, 到 2010 年, 四
川水稻种植机械化率仅为 2%, 远低于全国平均水
平, 人工移栽仍是目前和未来相当长的一段时间内
水稻的主要种植方式, TSRI作为水稻高产栽培技术
之一, 还会在四川地区继续大规模推广应用。为了
降低移栽时的劳动强度, 已研制出简易的三角形强
化栽培撬窝机具, 但完全实现 TSRI 的机械化尚需
时日。
4 结论
在湿度大、光照弱、昼夜温差小的四川盆地稻
作区, TSRI下施氮量和氮肥运筹共同提高总颖花数
增加产量, 而施氮量和施肥比例又各自通过提高千
粒重和结实率来增加产量。产量与花前物质积累量
和物质转运量极显著正相关, 而与花后光合物质生
产关系并不密切。施氮量为 150 kg hm−2, 穗肥占总
施氮量的 30%的处理在显著增大花前物质积累量和
籽粒灌浆期间向穗部的转运量实现高产的同时还可
以显著提高氮肥农学利用率和生理利用率, 是 TSRI
下平衡产量与氮肥利用率的最优氮肥调控组合。
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