全 文 :第 30 卷 第 8 期
2004 年 8 月 739~744 页
作 物 学 报
ACTA AGRONOMICA SINICA
Vol. 30 , No. 8
pp. 739 - 744 Aug. , 2004
氮素基、蘖肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响
丁艳锋1 刘胜环1 王绍华1 王强盛1 黄丕生1 凌启鸿2 Ξ
(1 南京农业大学作物生长调控重点开放实验室 ,江苏南京 210095 ;2 江苏省人大常委会 ,江苏南京 210009)
摘 要 以粳稻品种武香粳 9 号和籼稻品种 H972322 为材料 ,在基础地力和穗肥施氮相同的条件下 ,研究了氮素基、蘖肥
不同施用水平对水稻氮素吸收利用的影响。结果表明 : (1) 各处理水稻相对吸氮速率随生育进程而降低 ,其降低速度随
氮素基、蘖肥占总施氮量比重增大而加快。增施氮素基、蘖肥 ,增加了拔节前吸氮量 ,但抑制了拔节后吸氮 ,尤其是显著
增加了有效分蘖临界叶龄期至拔节期阶段吸氮量 ,显著降低了抽穗期至成熟期阶段吸氮量 ;增施氮素基、蘖肥 ,虽然有利
于拔节前氮素基、蘖肥利用率的提高 ,但不利于整个生育期的氮素基、蘖肥利用率和总氮肥利用率的提高。(2) 氮素基、
蘖肥用量适宜 ,相对吸氮速率平稳减小 ,各生育阶段吸氮比例协调 ,氮素利用率和产谷效率协同提高是高产的重要条件。
研究还表明目前一般的氮素基、蘖肥用量存在偏高现象。
关键词 水稻 ;相对吸氮速率 ;氮素利用率 ;产谷效率
中图分类号 : S5111062
Effects of the Amount of Basic and Tillering Nitrogen Applied on Absorption and U2
tilization of Nitrogen in Rice
DING Yan2Feng1 ,LIU Sheng2Huan1 ,WANG Shao2Hua1 ,WANG Qiang2Sheng1 ,HUANG Pi2Sheng1 ,LING Qi2Hong2
(1 Key Laboratory of Crop Growth Regulation , Ministry of Agriculture , Nanjing Agricultural University , Nanjing 210095 , Jiangsu ;2 The Standing Committee of the
Jiangsu People’s Congress , Nanjing 210009 , Jiangsu , China)
Abstract Two cultivars of Wuxiangjing 9 ( japonica) and H972322 ( indica) were used to study the effects of different
level of nitrogen applied as basic and tillering dressing (BT) on the absorption and utilization of nitrogen in rice in the con2
dition of same soil fertility and same nitrogen application at panicle initiation stage1 The relative rates of absorbing nitrogen
(RRA) in all treatments decreased with the development of rice during the whole lifetime , the greater the ratio of BT to
total nitrogen applied , the faster their declining speed became1 When the amount of BT was improved , the more nitrogen
was absorbed before elongation , and the absorbing nitrogen was inhibited after shooting , especially the uptake of nitrogen
was increased from the critical stage of productive tillering to the elongation stage and decreased from the heading stage to
the mature stage both significantly1 With the increase of BT , BT use efficiency before shooting period was improved , but BT
use efficiency and nitrogen use efficiency in the whole growing period of rice were not1 It was important for high yield that
the amount of BT was at an optimal level , RRA decreased stably and reasonably , the uptake of nitrogen in each develop2
ment stage met the requirement of population growth and development , nitrogen use efficiency and productivity of grains
were coordinative improved1 According to the results , the amount of BT applied in the rice production currently was more
than necessary1
Key words Rice ; Relative rates of absorbing nitrogen ; Nitrogen use efficiency ; Nitrogen agricultural and physiological u2
tilization efficiency
合理施用氮肥是提高粮食产量和品质、维持农
田氮素平衡、保障土壤可持续利用的有效途径[1 ] 。
但长期以来 ,部分高产地区盲目追加氮肥夺高产 ,尤
其在经济发达地区 ,如江苏苏南地区年均施氮 345
kg/ hm2 ,有的地方竟高达 56215 kg/ hm2 ,远远高于发
达国家约 150 kg/ hm2 的水平[2~4 ] ,既不符合高产水Ξ基金项目 :优质无公害水稻生产技术 (科技部 2002BA516A1) ,水稻高效优质安全标准化栽培研究与应用 (江苏省科技厅 BE2001331) ,江苏
省主要农作物优质高产精确施肥技术 (江苏省农业三项工程) 。
作者简介 :丁艳锋 (1966 - ) 男 ,日本农水省博士后 ,副教授 ,水稻栽培生理。Tel : 86225284395313 E2mail : dingyf @njau1edu1cn 刘胜环
(1975 - )男 ,硕士 ,水稻栽培生理。
Received(收稿日期) :2003204211 ,Accepted(接受日期) :20032102271
稻吸氮规律的要求 ,又给生态环境带来了一定污染。
关于水稻施氮量及如何提高其利用率的问题一直是
研究热点。但过去的研究很多都是关于前氮后移、
前后氮肥施用比例、不同类型氮肥的施用方法、穗肥
施氮量及施用时期对产量和品质的影响[5~7 ]等方面
的。他们的研究表明 ,水稻生育后期施肥的肥料利
用率高于前期。但在高产水平下 ,前期施肥和后期
施肥如何协调 ,前期施肥量对后期肥料利用有何影
响 ,尚乏研究。在基础地力和穗肥施氮相同的条件
下 ,氮素基、蘖肥不同施用水平 ,对籼、粳水稻群体吸
收利用氮素过程及机理的影响 ,在国内也未见相关
报道。本文分析了水稻各生育阶段相对吸氮速率和
吸氮量、氮肥利用率和氮肥产谷效率等与氮素基、蘖
肥施用量的关系 ,明确了群体对氮素基、蘖肥的响
应 ,这对高产水稻精确施肥有一定意义。
1 材料与方法
111 试验设计
试验于 2001 - 2002 年在南京农业大学江浦试
验农场进行 ,土壤基础肥力为全氮 11157 g/ kg ,碱解
氮 10113 mg/ kg ,速效磷 2319 mg/ kg ,速效钾 9517
mg/ kg ,有机质 2015 g/ kg。供试品种为粳稻武香粳 9 号 (10 月 22 日成熟) 和籼稻 H972322 (10 月 15 日成熟) 。两品种主茎叶片数和伸长节间数均分别为 17和 5。旱育秧苗 ,7 叶期移栽。氮肥为尿素 ,磷肥为过磷酸钙 ,钾肥为氯化钾。氮素基、蘖肥按 8∶2 分两次施用 ,基肥在移栽前 3 d 施入 ,分蘖肥于移栽后 7d 施 ;穗肥在倒 4 叶、倒 2 叶等量施用 ;磷肥 ( P2O5) 、钾肥 ( K2O)的用量各处理相同 ,武香粳 9 号磷、钾肥施 135 kg/ hm2 , H972322 磷、钾肥施 11215 kg/ hm2 ,作为基肥。以当前大面积平均氮素基、蘖肥用量为标准用量 , 设标准用量 (BT) 、标准用量 ±15 %(BT±15) 、标准用量 ±30 % (BT±30) 、仅施氮素基、蘖肥 (O1BT) 、仅施穗肥 (O1PF) 等 7 个处理 ,以全生育期不施肥为对照 (见表 1) 。小区面积为 415 m ×3m ,重复 3 次 ,随机区组排列。小区用薄膜包埂 ,单独排灌 ,其他管理与高产大田相同。112 分析方法于移栽 (transplantation stage ,SN) ,有效分蘖终止叶龄期 (critical stage of productive tillering ,N - n) ,拔节期 (elongation stage , n - 2) ,抽穗期 ( heading stage ,HS) ,成熟期 (mature stage ,MS) 5 个主要时期 ,按常规方法取样 ,采用半微量凯氏定氮法[8 ]测植株含氮率。
以此为基础计算 :
表 1 不同基、蘖肥处理氮素施用量
Table 1 Different level of nitrogen applied as BT(kg/ hm2)
处理
Treatment
武香粳 9 号 Wuxiangjing 9
氮素基、蘖肥 BT 穗肥 PF 总施氮量 TN
H972322
氮素基、蘖肥 BT 穗肥 PF 总施氮量 TN
O1 PF 0 12115 12115 0 10113 10113
BT
- 30 10410 12115 22515 8616 10113 18719
BT
- 15 12612 12115 24717 10512 10113 20614
BT 14815 12115 27010 12318 10113 22510
BT + 15 17018 12115 29213 14213 10113 24316
BT + 30 20310 12115 32415 16019 10113 26211
O1BT 14815 0 14815 12318 0 12318
CK 0 0 0 0 0 0
Note :BT = Basic and tillering dressing ,PF = Panicle fertilizer ,TN = Total nitrogen.
水稻相对吸氮速率 (relative rates of rice absorpt2
ing nitrogen , RRA) , RRA = (1/ W) ×( dW/ dt ) = (ln
W2 - ln W1) ×103/ ( t2 - t1) , W1、W2 分别为 t1 和 t2
时刻的稻株单位干重吸氮量。
吸收的氮素基、蘖肥产谷效率 (productivity of
grains to nitrogen absorbed from basic and tillering fertil2
izer ,ABP) = (施氮素基、蘖肥处理稻谷产量 - 仅穗肥
处理稻谷产量) / (施氮素基、蘖肥处理总吸氮量 - 仅
穗肥处理总吸氮量) 。
施用的氮素基、蘖肥产谷效率 (productivity of
grains to nitrogen applied as basic and tillering fertilizer ,
UBP) = (施氮素基、蘖肥处理稻谷产量 - 仅施穗肥
处理稻谷产量) / 氮素基、蘖肥用量。
总氮肥产谷效率 (productivity of grains to the total
nitrogen fertilizer applied , TNP) = (施肥处理稻谷产
量 - 不施氮肥处理稻谷产量) / 总施氮量。
氮素基、蘖肥利用率 ( basic and tillering nitrogen
fertilizer use efficiency ,BUE1) = (施氮素基、蘖肥处理
总吸氮量 - 仅施穗肥处理总吸氮量) / 氮素基、蘖肥
用量 ×100 %。
拔节前氮素基、蘖肥利用率 ( basic and tillering
nitrogen fertilizer use efficiency before elongation stage ,
BUE2) = (拔节前施氮素基、蘖肥处理总吸氮量 - 仅
施穗肥处理总吸氮量) / 氮素基、蘖肥用量 ×100 %。
总氮肥利用率 ( nitrogen fertilizer use efficiency ,
NUE) = (施肥处理总吸氮量 - 不施氮肥处理总吸氮
367 8 期 丁艳锋等 :氮素基、蘖肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响
量) / 总施氮量 ×100 %。
2 结果与分析
211 基、蘖氮肥用量对群体摄取氮素的影响
21111 群体主要生育阶段的相对吸氮速率 水
稻相对吸氮速率是水稻地上部干物质中每千克氮、
每天增加的吸氮量 ,这种相对吸氮速率的计算是以
干物质产量及其吸收的氮素为基础的 ,它可以反映
氮素进入水稻体内后 ,是否积极参与代谢及为次日
吸氮准备条件 ,具一定生物学意义。从表 2 可以看
出 ,武香粳 9 号在 SN 至 N - n 阶段 ,相对吸氮速率
随氮素基、蘖肥用量增多而显著提高 ( P < 0105 下
同) ,BT+ 30最高 ,达 9519 g N·kg - 1N·d - 1 ,比 BT - 30大
1116 g N·kg - 1N·d - 1。在N - n 至 n - 2 阶段 ,则随氮
素基、蘖肥用量增多而缓慢提高 ,处理间最大变幅缩
小为 815 g N·kg - 1N·d - 1 ,此时未施任何氮素的 CK
和只施穗肥的 O1PF 处理的相对吸氮速率反而显著
高于 BT
- 30、BT - 15、BT、BT+ 15、BT+ 30 五个处理 ,高
118~1013 g N·kg - 1N·d - 1。总之 ,增施氮素基、蘖
肥 ,促进拔节前相对吸氮率提高。
拔节后 ,施入等量氮素穗肥 ,处理间相对吸氮率
随氮素基、蘖肥用量增加出现相反的变化趋势。在
n - 2 至 HS 阶段 ,BT
- 30的相对吸氮速率比 BT+ 30的
大 6 g N·kg - 1 N·d - 1 ,在 8 个处理中 O1PF 最大 ,
O1BT最小 ,O1BT 比 CK还小 712 g N·kg - 1N·d - 1。
在 HS至 MS阶段 ,各处理的相对吸氮速率均较小 ,
其中 BT
- 15的最大 ,BT+ 30的最小。
武香粳 9 号不同处理的相对吸氮速率均随生育
进程而逐渐衰减。以平均每日吸氮速度衰减量来
看 ,随氮素基、蘖肥用量在总施氮量中所占比例的下
降 ,衰减量降低 ,以 CK和 O1PF 最小 ,仅为 - 0152~
- 0153 g N/ kg N ,衰减最快的处理是 BT+ 30 ,达 -
0170 g N/ kg N ,比BT
- 30处理快 0111 g N/ kg N ,比 CK
或 O1PF 处理快 0118 g N/ kg N。由此可见 ,减少氮
素基、蘖肥用量有利于水稻平稳吸氮。
以上结果表明 ,氮素基、蘖肥用量对水稻吸氮有
持久影响。增加氮素基、蘖肥用量 ,提高了拔节前相
对吸氮速率 ,但降低了拔节后相对吸氮速率。氮素
基、蘖肥用量适宜 ,可使水稻一生相对吸氮速率平稳
衰减 ,拔节后仍保持较高吸氮速度 ,有利于延长剑叶
叶绿素含量相对稳定期 (资料见另文报道) 。
H972322 处理间相对吸氮速率变化规律与武香
粳9 号基本类似。不同的是在上述 4 个阶段中 ,
H972322 相对吸氮速率均比武香粳 9 号大 ,不同处理
间 4 个阶段变幅分别达 1216、1012、611 和 519 g N·
kg - 1N·d - 1。此外 ,相对吸氮速率日衰减量亦比武香
粳 9 号对应处理大 ,BT+ 30达 - 0191 g N/ kg N ,比
BT
- 30快 0117 g N/ kg N ,比 CK 和 O1PF 快 0125~
0126 g N/ kg N。可见 H972322 比武香粳 9 号对氮素
敏感。
表 2 不同处理的相对吸氮速率
Table 2 The relative rates of rice absorbing nitrogen in different BT(g N·kg - 1N·d - 1)
处理
Treatment
武香粳 9 号 Wuxiangjing 9
移栽至 N - n N - n 至 n - 2 n - 2 至抽穗 抽穗至成熟
SN to N - n N - n to n - 2 n - 2 to HS HS to MS
H972322
移栽至 N - n N - n 至 n - 2 n - 2 至抽穗 抽穗至成熟
SN to N - n N - n to n - 2 n - 2 to HS HS to MS
O1PF 7416 f 5717 ab 3010 a 417 b 7712 e 6611 b 3213 a 517 c
BT
- 30 8513 e 4913 e 2618 b 616 a 8818 d 5611 e 3018 a 816 a
BT
- 15 8718 d 5310 d 2611 b 517 a 9212 c 5817 d 2911 b 714 b
BT 9015 c 5612 bc 2412 c 411 b 9514 b 6218 c 2619 c 513 c
BT + 15 9315 b 5618 bc 2215 d 310 c 9912 a 6613 b 2419 d 319 d
BT + 30 9519 a 5718 ab 2018 e 212 d 10114 a 6612 b 2417 d 217 e
O1BT 9110 c 5510 c 1413 e 319 bc 9415 bc 6316 c 1617 f 511 c
CK 7318 f 5916 a 2015 f 219 f 7417 e 6916 a 2219 e 317 d
Note :Different small letters indicate significance at P < 01051 The same below1
21112 水稻各生育阶段的吸氮量 图 1 显示 ,武
香粳 9 号在 SN 至 N - n 阶段 ,吸氮量随氮素基、蘖
肥用量增加而增加 ,BT+ 30为 3417 kg/ hm2 ,比 BT - 30
高 1015 kg/ hm2 ,大约是 O1PF 和 CK的 2 倍 ;在 N - n
至 n - 2 阶段 ,吸氮量随氮素基、蘖肥用量增加而增
多的效果比 SN 至 N - n 阶段显著增大 ,BT+ 30高达
5511 kg/ hm2 ,是BT
- 30的 118 倍 ,而BT - 30仅比O1PF、
CK多 219~315 kg/ hm2 ,无显著差异 ;在 n - 2 至 HS 阶段 ,除 O1BT 和 CK 的吸氮量显著小于其他处理外 ,其余各处理之间的差异均未超过 611 kg/ hm2 ;抽穗后 ,CK的吸氮量在各处理中最小 ,各施肥处理的吸氮量随氮素基、蘖肥用量增加明显减少 ,BT+ 30甚至比 O1BT还小 416 kg/ hm2 ;成熟时 ,氮素基、蘖肥用量高于 12612 kg/ hm2 的 BT - 15、BT、BT+ 15和 BT+ 30处理 ,吸氮量也随氮素基、蘖肥增加而减小 ,但处理间差异不显著。BT - 15、BT - 30和 O1PF 处理相比 ,虽然
467 作 物 学 报 30 卷
穗肥用量一致 ,但抽穗到成熟的吸氮量和一生总吸
氮量仍有差异。在抽穗期 BT
- 15和 BT - 30的总吸氮
量分别比 O1PF 高 14107 和 3190 kg/ hm2 ,但到成熟
期 ,这个差距分别增大为 15118 和 33170 kg/ hm2。这
是因为 BT
- 15和 BT - 30此期的相对吸氮速率比 O1PF 分别高 110 和 119 g N·kg - 1N·d - 1的缘故 (表 2) 。说明一定的氮素基、蘖肥施用对水稻后期的氮素吸收也是必需的 ,但过多的施用 ,反起抑制作用 ,如 BT、BT+ 15和 BT+ 30处理。
图 1 群体阶段吸氮量与基蘖肥施氮量的关系
Fig11 The relationship between amount of nitrogen absorbed by population in different growing period and BT
图 2 群体各生育阶段吸氮量占总吸氮量百分比与基蘖肥施氮量
Fig12 The relationship between BT and the ratio of nitrogen absorbed in different growning period to TN
H972322 各处理的总吸氮量和阶段吸氮量比武
香粳 9 号对应处理低 ,在抽穗前的 3 个时期 ,随氮素
基、蘖肥用量增加 ,吸氮量亦增加 ,处理之间最大增
幅分别为 810、1814 和 1210 kg/ hm2。抽穗后 , H972
322 的吸氮量和武香粳 9 号相似 ,随氮素基、蘖肥用
量增加而减小 , 其中武香粳 9 号和 H972322 的
BT+ 30甚至比 O1BT分别小 4160 和 3139 kg/ hm2。
水稻各阶段吸氮量占总吸氮量百分比处理之间
的变化趋势与吸氮量相似 (图 2) 。在 n - 2 至 HS 阶
段 ,O1PF 吸氮量占总吸氮量的比例最高 ,武香粳 9
号为 5510 % ,H972322 为 5315 % ;O1BT处理的最小 ,
武香粳 9 号为 3513 % , H972322 为 3510 %。其余处 理相近。在 N - n 至 n - 2 阶段和 HS至 MS阶段 ,吸氮量占总吸氮量比例呈现相反的变化趋势 ,在 SN至 N - n 阶段和 N - n 至 n - 2 阶段 ,随氮素基、蘖肥用量的增加 ,吸氮量占总吸氮量的比例增大 ,只是在前阶段没有后阶段增加显著。因此 , ①增施氮素基、蘖肥主要增加了拔节前吸氮量 ,尤其是显著增加了 N - n 至 n - 2 阶段的吸氮量 ,即显著增加了无效分蘖期的吸氮量 ; ②不施基、蘖肥 ,仅施穗肥处理 (O1PF) 和少量施用氮素基、蘖肥 (BT - 15、BT - 30) 相比 ,尽管穗肥用量一致 ,但后期吸氮仍少 ,说明少量施用氮素基、蘖肥对提高后期氮肥利用率有益。然而 ,氮素基、蘖肥用量超过 BT
567 8 期 丁艳锋等 :氮素基、蘖肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响
的 ,在拔节后吸氮量甚至下降 ,即使穗肥用量相同 ,
其吸氮量也表现为氮素基、蘖肥多的吸氮量少。说
明过多增施氮素基、蘖肥 ,会抑制水稻后期的吸氮。
21113 氮素基、蘖肥用量对氮肥利用率的影响
表 3 结果表明 ,总氮肥利用率以 O1PF 最大 ,显著高
于其他处理 ,其他处理中以 BT
- 15最高 ,达 4611 % , BT - 30与 BT - 15差异不显著 ,BT - 15、BT、BT+ 15、BT+ 30依次显著降低。氮素基、蘖肥利用率的处理间差异显著 ,BT - 15显著高于其他处理 ,达 4112 %。拔节前氮素基、蘖肥利用率随氮素基、蘖肥用量增加而提高 ,BT+ 15与 BT+ 30差异不显著 ,其他处理随氮素基、蘖肥用量增加显著增加。
表 3 氮肥利用率
Table 3 The nitrogen fertilizer use efficiency
处理
Treatment
武香粳 9 号 Wuxiangjing 9
总吸氮
TN
(kg/ hm2)
总氮肥
利用率 NUE
( %)
氮素基、蘖肥
利用率 BUE1
( %)
拔节前基、蘖氮
肥利用率 BUE2
( %)
H972322
总吸氮
TN
(kg/ hm2)
总氮肥
利用率 NUE
( %)
氮素基、蘖肥
利用率 BUE1
( %)
拔节前基、蘖
肥利用 BUE2
( %)
O1PF 17613 c 52 a 11814 c 3719 a
BT
- 30 21219 b 4412 b 3512 b 1019 d 15013 b 3713 a 3617 a 811 d
BT
- 15 22813 a 4611 b 4112 a 1516 c 15517 ab 3616 b 3514 b 1212 c
BT 22614 a 4118 c 3318 c 1917 b 15612 ab 3318 c 3015 c 1614 b
BT + 15 22419 a 3812 d 2815 d 2212 a 16311 a 34 c 3113 c 2018 a
BT + 30 22311 a 3319 e 2311 e 2217 a 16411 a 3211 d 2814 d 2018 a
O1BT 15411 d 2713 f 2713 d 3 1914 b 3 11011 c 2413 e 2413 e 3 1614 b 3
CK 11313 e 8011 d
Notes :O1BT BUE1 3 = (O1BT uptake of nitrogen - CK uptake of nitrogen) / O1BT applied 100 % ,O1BT BUE2 3 = (O1BT uptake of nitrogen before enlon2
gation - CK uptake of nitrogen before enlongation) / O1BT applied 100 %1
H972322 的吸氮量随氮素基、蘖肥用量增加而
持续增加 ,但增加量较小 ,处理间差异不显著。减少
氮素基、蘖肥用量时 ,总氮肥利用率和氮素基、蘖肥
利用率提高 ,拔节前氮素基、蘖肥利用率降低。除
O1PF外 ,总氮肥利用率和氮素基、蘖肥利用率处理
间差异显著 ,拔节前氮素基、蘖肥利用率情况和武香
粳 9 号一致。
总体来讲 ,增施氮素基、蘖肥 ,提高了武香粳 9
号和 H972322 拔节前氮素基、蘖肥利用率 ,但抑制了
水稻整个生育期的总氮肥利用率和氮素基、蘖肥利
用率的提高 ,也就是说 ,增施氮素基、蘖肥 ,抑制了拔
节后氮素基、蘖肥与穗肥的互作效应。氮素基、蘖肥
利用率和总氮肥利用率对氮素基、蘖肥的响应表现
一致 ,可见氮素基、蘖肥对提高水稻整个生育期氮肥
利用率有基础性调控作用。
212 产谷效率对氮素基、蘖肥用量的响应
武香粳 9 号处理间产量差异显著 ,BT
- 15产量最
高 ,达 10 93012 kg/ hm2 (如表 4) 。吸收的氮素基、蘖
肥产谷效率 BT
- 30最高 ,为 54143 kg/ kg ,BT+ 30最低 ,
为 15164 kg/ kg。随氮素基、蘖肥增加 ,吸收的氮素
基、蘖肥产谷效率显著降低。施用的氮素基、蘖肥产
谷效率和氮肥产谷效率类似 ,BT
- 30与 BT - 15差异不
显著 ,但显著高于其他处理。
表 4 产量与氮肥利用效率
Table 4 The yield and nitrogen fertilizer use efficiency
处理
Treatment
武香粳 9 号 Wuxiangjing 9
产量
Yield
(kg/ hm2)
吸收的氮素基、
蘖肥产谷效率
ABP
(kg/ kg)
施用的氮素基、
蘖肥产谷效率
UBP
(kg/ kg)
总氮肥
产谷效率
TNP
(kg/ kg)
H972322
产量
Yield
(kg/ hm2)
吸收的氮素基、
蘖肥产谷效率
ABP
(kg/ kg)
施用的氮素基、
蘖肥产谷效率
UBP
(kg/ kg)
总氮肥
产谷效率
TNP
(kg/ kg)
O1 PF 859314 f 1710 a 668818 d 1519 a
BT
- 30 1058215 b 54143 a 1911 a 1810 a 815611 b 4611 b 1619 a 1614 a
BT
- 15 1093012 a 44193 b 1815 a 1718 a 850711 a 4818 a 1713 a 1616 a
BT 1031316 c 34131 c 1116 b 1410 b 801510 b 3512 c 1017 b 1310 b
BT + 15 976215 d 24107 d 618 c 1111 c 746913 c 1715 d 515 c 918 c
BT + 30 932611 e 15164 e 316 e 816 d 687418 d 411 e 112 e 618 d
O1BT 726417 g 1810 f 3 419 d 3 217 e 556515 e 1611 d 3 318 d 3 212 e
CK 653014 h 508018 f
Notes :O1BT ABP 3 = (O1BT grain yield - CK grain yield) / (O1BT uptake of nitrogen - CK uptake of nitrogen) ,O1BT UBP 3 = (O1BT grain yield - CK
grain yield) / O1BT applied1
H972322 的产量、吸收的氮素基、蘖肥产谷效
率、施用的氮素基、蘖肥产谷效率和总氮肥产谷效率
均以BT
- 15最高。氮素基、蘖肥处理间除BT - 30与BT
667 作 物 学 报 30 卷
产量差异未达到显著水平及 BT
- 30与 BT - 15的氮肥
产谷效率和施用的氮素基、蘖肥产谷效率均未达到
显著水平外 ,其余的均随氮素基、蘖肥增加显著减
小。
上述结果表明 ,减少氮素基、蘖肥用量 ,总体上
可提高产量、吸收的氮素基、蘖肥产谷效率、施用的
氮素基、蘖肥产谷效率和氮肥产谷效率 ,但也不是氮
素基、蘖肥越少越好 ,即只有当氮素基、蘖肥用量适
宜 ,如 BT
- 15处理 ,才能实现产量等上述参数的协同
提高。就高产而言 ,武香粳 9 号和 H972322 适宜的
氮素基、蘖肥用量分别是 12612、10512 kg/ hm2。
3 讨论
本文用相对吸氮速率评价水稻吸氮强度 ,可以
明显看出 ,氮素基、蘖肥施用多的处理 ,拔节前相对
吸氮速率增大 ;拔节后相对吸氮速率减小 ,即基于每
千克氮的每天吸氮量在减小。在水稻一生中 ,武香
粳 9 号和 H972322 的相对吸氮速率均随生育进程而
衰减。对同一生育阶段而言 ,相对吸氮速率以籼稻
大于粳稻 ,表明籼稻比粳稻吸氮能力强 ,或者说籼稻
比粳稻对氮肥更敏感。可能是因为籼稻体内可溶性
氮比例高 ,氮同化效率和氮吸收效率协同提高 ,相互
促进 ,氮代谢旺盛 ,而其单位氮素所生产的地上部干
物质产量却低 ,或者说单位氮素生理利用效率低。
增施氮素基、蘖肥 ,主要增加了拔节前吸氮量 ,
尤其是增加了无效分蘖期的吸氮量 ,而拔节前 ,个体
间差异较小 ,群体吸氮量的增加主要依赖分蘖数的
增加。因此 ,增施氮素基、蘖肥 ,易导致群体过大 ,无
效生长多 ,有效茎蘖个体小 ,每穗颖花数少 ,库不足
就会降低水稻后期对氮肥的摄取量 ,这和培育“小、
壮、高”高产模式的氮肥运筹方法相悖[9 ,10 ] ;氮素基、
蘖肥过少 ,群体有效茎蘖数不足同样不能获得高产 ,
O1PF 就是一个极端例子 ,适当地施用氮素基、蘖肥 ,
对促进水稻后期的氮素吸收是必需的。由此可见 ,
适宜的氮素基、蘖肥用量是优化群体质量获得高产
的关键。过去 ,有人认为成熟期群体累积的吸氮量
是随施氮量增加而增加 ,最后趋近一个恒值[8 ] 。在
本试验条件下 ,武香粳 9 号成熟期群体累积的吸氮
量是随氮素基、蘖肥用量、总施氮量增加而略有下
降 ,H972322 成熟期累积的吸氮量是随氮素基、蘖肥
用量、总施氮量增加而略有增加 ,但也不显著。
提高氮肥利用率至少有两种含义 ,第一是不同
水稻类型或品种在整个生育期中从土壤吸收的氮素
多 ;第二是成熟时氮素最大限度地存留在干物质中 ,
并且生理活性强。因此 ,提高当季氮肥利用率是减
少氮素损失 ,减轻环境污染的有效途径 ,对提高经济
收益而言 ,它仅仅是一个前提条件。在本试验条件
下 ,随氮素基、蘖肥占总施氮量的比例增大 ,提高了
拔节前氮素基、蘖肥利用率 ,但降低了氮肥利用率、
氮素基、蘖肥利用率。氮肥利用率的高低与产谷的
多少 ,亦不尽完全一致 ,只有当氮素基、蘖肥适宜 ,穗
肥与其比例适当时 ,才能实现统一。关键是吸收的
氮素必须有利于水稻的有效生长 ,如籼稻 H972322
在氮素基、蘖肥占总施氮比例相同的条件下 ,发生的
分蘖比粳稻武香粳 9 号多 ,而成穗率比粳稻武香粳
9 号低。尽管有人认为无效茎蘖中氮可以在死亡过
程中向有效茎蘖转移 ,但仍然有大部分结构性蛋白
回归到土壤中。另外 ,植株对氮素响应不积极 ,或者
说各主要器官间氮素分配、转运与器官生长发育不
协调 ,摄取的氮素就会存留在植株体内 ,同样会降低
氮素生产干物质的效率或产谷效率。
在试验中 ,以大面积生产的平均氮素基、蘖肥用
量为标准用量处理的 BT ,并未表现出最高产量 ,而
是减少了 15 %的 BT
- 15产量最高 ,说明现在生产上
的氮素基、蘖肥用量完全可以降下来 ,即使降到
BT
- 30的水平 ,也可以达到与 BT 相同 (籼稻) 或略高
(粳稻)的产量。
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