全 文 ：中国生态农业学报 2010年 1月 第 18卷 第 1期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2010, 18(1): 50−56


* 国家自然科学基金项目(30600385)和福建省自然科学基金项目(2009J01060)资助
** 通讯作者: 林文雄(1957~), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要研究方向为作物生理与分子生态学。E-mail: wenxiong181@163.com
陈鸿飞(1977~), 男, 博士, 实验师, 主要从事作物生理学与分子生物学研究。E-mail: hongfeichen2006@163.com
收稿日期: 2008-10-18 接受日期: 2009-01-26
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00050
头季稻氮肥运筹对再生稻干物质积累、产量及
氮素利用率的影响*
陈鸿飞 1,2 杨 东 3 梁义元 2 张志兴 2 梁康迳 2 林文雄 1,2**
(1. 福建农林大学生命科学学院 福州 350002; 2. 福建农林大学农业生态研究所 福州 350002;
3. 福建省农业科学院水稻研究所 福州 350002)
摘 要 为探讨头季稻不同肥料运筹方式对再生稻产量和氮素利用率的影响, 以杂交稻组合“Ⅱ优航 2 号”为
材料, 在头季施氮量 225.00 kg·hm−2的基础上, 研究了不同基蘖穗肥氮素配比[3种基蘖肥与穗肥配比分别为
8∶2(N1)、7∶3(N2)、6∶4(N3)]头季稻−再生季稻氮素累积量、干物质生产、产量及氮素利用率的特性。结果
表明: 与 N1、N2相比, 头季成熟期 N3处理氮素累积量分别增加 9.26%、3.54%, 头季齐穗期~头季成熟期 N3
处理氮素转移量分别增加 21.47%、6.76%, 整个生育期 N3 处理干物质净积累总量分别增加 5.10%、4.78%。
N3处理头季产量最高, 达 12 431 kg·hm−2, 极显著高于 N1、N2处理; 氮肥利用率达 46.44%, 比 N1、N2处理
提高 14.81%、5.43%; 氮肥农学利用率达 20.66 kg·kg−1, 比 N1、N2处理提高 14.97%、12.34%。研究结果还
表明, 头季不同基蘖穗肥氮素配比对再生稻再生季的影响不显著。
关键词 头季稻 再生稻 氮肥运筹 氮素累积量 干物质积累 氮素利用率 产量
中图分类号: S511.01 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)01-0050-07
Effect of nitrogen application strategy in the first cropping rice on dry
matter accumulation, grain yield and nitrogen utilization efficiency
of the first cropping rice and its ratoon rice crop
CHEN Hong-Fei1,2, YANG Dong3, LIANG Yi-Yuan2, ZHANG Zhi-Xing2,
LIANG Kang-Jing2, LIN Wen-Xiong1,2
(1. School of Life Sciences, Fujian Agriculture & Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2. Institute of
Agro-ecology, Fujian Agriculture & Forestry University, Fuzhou 350002, China; 3. Rice Research Institute,
Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350002, China)
Abstract The effect of fertilizer application strategy on nitrogen and dry-matter accumulation, grain yield and nitrogen utilization
efficiency (NUE) of the ratoon rice crop and its first cropping rice was determined through designing 3 nitrogen applied proportion
between basal-tiller dressing and panicle dressing [8∶2(N1), 7∶3(N2), 6∶4(N3)] in the first cropping rice season with a constant
nitrogen supply at 225.00 kg·hm−2 in the experiment. The results indicate that N accumulation under N3 treatment is 9.26% and
3.54% higher at ripening stage of the first cropping rice than that under N1 and N2 treatments. Transportation of N from vegetative
parts to panicle during grain-filling stage of the first cropping rice under N3 is separately 21.47% and 6.76% higher than under N1 and
N2 treatments. For the entire growth period, net dry-matter accumulation in rice under N3 treatment increases by 5.10% and 4.78%
compared with N1 and N2. For grain yield of the first cropping rice, N3 treatment produces the highest (12 431 kg·hm−2), which is
significantly higher than that produced by N1 and N2. N utilization efficiency of N3 treatment is as high 46.44%, 14.81% and 5.43%
higher than that under N1 and N2. N agronomic efficiency in N3 treatment is 20.66 kg·kg−1, 14.97% and 12.34% higher than in N1
and N2. Furthermore, the results show that different nitrogen proportion between basal-tiller dressing and panicle dressing with a
constant nitrogen supply (225.00 kg·hm−2 N fertilizer) in the first cropping rice has no significant influence on the ratoon rice crop.
第 1期 陈鸿飞等: 头季稻氮肥运筹对再生稻干物质积累、产量及氮素利用率的影响 51


Key words First cropping rice, Ratoon-rice, N fertilization method, N accumulation, Dry matter accumulation, N utilization
efficiency, Grain yield
(Received Oct. 18, 2008; accepted Jan. 26, 2009)
水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物
之一, 提高水稻产量一向被人们所重视。栽培再生
稻因具有生育期短、省种、省工、节水、充分利用
光温资源、生产成本低和效益高等优点, 已成为南
方稻区种植一季热量有余、种植双季热量不足地区
提高复种指数和增加稻田全年生产力的重要措施之
一。20 世纪 90 年代以来, 福建省尤溪县的早稻−再
生稻超高产栽培模式取得不少成果, 曾创造了再生
稻头季单产 13 967 kg·hm−2、再生季单产 8 814
kg·hm−2和年产 22 781 kg·hm−2的世界最高纪录, 并
建立了“早播种、旱育秧、垄畦栽、大肥量、重烤
田、攻大穗”的超高产栽培模式[1−4]。其中, “大肥量”
的提出向传统的再生稻省肥观念提出了挑战, 氮肥
的大量施用, 既浪费化肥资源造成水稻生产成本的
增加, 又严重地污染环境并进而威胁人类健康 [5−6],
因此, 探讨如何提高氮肥利用率又能增产或不减产
的高产栽培技术势在必行, 造成氮肥过度施用的一
个重要因素是肥料运筹不当。对于再生稻的施肥已
有广泛研究, 但多数是在头季基蘖肥与穗肥比例为
8∶2 条件下研究促芽肥施用量对再生季产量的影
响 [7−9], 而研究头季稻不同肥料运筹方式对再生稻
产量和氮素利用率的影响则较少。郑景生[10]研究了
不同施氮水平对再生稻产量的影响, 结果表明: 头
季施氮量为 225.00 kg·hm−2时产量最高。有鉴于此,
本试验旨在头季施氮总量固定的基础上, 研究基蘖
肥与穗肥不同配比对水稻干物质积累、产量及氮素
利用率的影响, 探寻提高再生稻氮素利用率的有效
途径, 以减少和控制污染, 实现水稻的高产、增产和
可持续发展。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验设计
试验于 2006年在福建省尤溪县西城镇进行, 供
试材料为杂交稻组合“Ⅱ优航 2 号”, 试验地为沙壤
土, 全氮含量 2.44 g·kg−1、速效氮 201.30 mg·kg−1、
全磷 0.96 g·kg−1、有效磷 152.50 mg·kg−1、全钾
1.05 g·kg−1、速效钾 132.30 mg·kg−1, pH 5.5。头季
稻于 3月 9日播种, 4月 18日移栽, 7月 11日齐穗, 8
月 14日成熟。再生季 9月 14日齐穗, 10月 13日成
熟。头季稻总施 N量为 225.00 kg·hm−2, 基蘖肥与
穗肥的施 N比例设 3种处理(N1~N3), N1基蘖肥与穗
肥配比为 8∶2, N2为 7∶3, N3为 6∶4, 再设 1个空
白对照, 即再生稻全生育期不施氮肥(N0)。各处理的
头季磷、钾肥施用量和施用时期一致, 头季纯磷、
纯钾施用量分别为 153.75 kg· hm−2 和 307.50
kg·hm−2。随机区组排列, 3次重复, 共计 12个小区,
小区面积 13.3 m2, 每个小区做田埂, 防止肥、水流
失及相互渗漏。栽植密度 30丛·m−2, 头季收割留桩
高度 40 cm。再生季的栽培按当地高产栽培模式进
行 , 即头季齐穗后 20 d 施催芽肥尿素 399.00
kg·hm−2、氯化钾 150.00 kg·hm−2, 割后 3 d内施壮
苗肥尿素 100.50 kg·hm−2。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 分蘖特性、产量及其构成调查
移栽后每处理定点追踪观察 12株, 记载主要生
育期和分蘖消长。头季(First cropping rice, FR)、再
生季(Ratoon rice crop, RR)成熟前每小区调查 50丛
穗数, 并取 5 丛稻株考种, 收割时分小区单独晒干
扬净称重。
1.2.2 全氮含量和叶面积测定
分别于头季移栽期(Transplanting stage, TS)、分
蘖初期(Early tillering stage, ETS)、分蘖末期(Late
tillering stage, LTS)、颖花分化始期(Early spikelets
differentiation, ESD)、齐穗期(Heading stage of the
first cropping rice, HSFC)、乳熟期(Milky stage of the
first cropping rice, MSFC)每处理各取 10丛稻株, 分
解为叶片(Leaf, L)、茎鞘(Culm and sheath, CS)和穗
(Panicle, P)等烘干称重; 头季成熟期(Ripening stage
of the first cropping rice, RSFC)每处理各取 10丛稻
株, 分解为 40 cm高稻桩(Stubble, S)、稻桩以上的叶
片、茎鞘和腋芽(Axillary buds, AB)等烘干称重; 再
生季齐穗期(Heading stage of the ratoon rice crop,
HSRC)和成熟期(Ripening stage of the ratoon rice
crop, RSRC)每处理各取 10丛稻株, 分解为稻桩、再
生季叶片、再生季茎鞘和穗等烘干称重, 同时应用
面积/重量比方法测定绿叶面积。各器官的干物质样
品粉碎后, 采用靛酚蓝比色法测定全氮含量[11]。
土壤氮吸收量(Soil N, SN; 土壤自然供氮量)由
未施氮区的稻株吸氮量推定。化肥氮吸收量
(Fertilizer N, FN)为稻株吸氮量与土壤氮吸收量间的
差值。营养器官转移氮量(Translocated N amount of
vegetative parts, TNVP)为前一生育期与后一生育期
营养器官含氮量之差。氮的表观转变率(Transparent
rate of N of vegetative parts, TRVP)为营养器官结实
52 中国生态农业学报 2010 第 18卷


期氮素转移量占同期籽粒氮素净累积量的百分率。
试验数据的整理及统计分析均用 Excel2003 和
DPS数据处理系统在计算机上进行。
2 结果与分析
2.1 头季不同氮肥运筹方式对稻株氮素吸收积累
动态的影响
由图 1 可知, 稻株不同营养器官的氮素累积量
与生育时期有关, 且氮肥运筹方式影响着同一时期
同一营养器官的氮素累积量。头季分蘖末期, 叶片
的氮素平均累积量占稻株的 72.36%, 表明该时期稻
株吸收的氮素主要用于叶片生长; 从分蘖末期到齐
穗期, 叶片的氮素平均累积量下降, 而茎鞘的氮素
平均累积量上升, 表明该时期稻株吸收的氮素主要
用于茎鞘生长; 进入齐穗期后到头季成熟期, 叶片
的氮素平均累积量仍在下降, 茎鞘的氮素平均累积
量也逐步下降, 但在乳熟期到成熟期间氮素平均累
积量下降的绝对值较齐穗期到乳熟期小, 这可能与
施再生季促芽肥有关, 同时期穗的氮素平均累积量
逐步上升, 表明该时期稻株吸收的氮素主要用于穗
生长。进一步分析表明: 在整个头季生育期, 施肥与
不施肥处理各生育期氮素累积量差异明显。在施肥
的 N1、N2、N3处理间, 分蘖期各处理间的氮素累积
量差异明显, N1的氮素累积量最高, 分别比 N2、N3
高 16.94%、23.24%; 但在颖花分化始期, N1、N2、
N3 处理间的差异在减小, 三者的氮素累积量接近;
进入头季齐穗期后到头季成熟期, 各处理间的氮素
累积量呈现逐步上升趋势, 同一时期各处理间以 N3
处理的氮素累积量最高, 至头季成熟期, N3 的氮素
累积量分别比 N1、N2高 9.26%、3.54%。由表 1 可
知, 头季分蘖末期 N1的氮素净累积量最高, 与其他


图 1 不同氮肥运筹方式下头季稻−再生季稻氮素累积量随生育期变化
Fig. 1 The changes of N accumulation at different growth stages of the first cropping rice and its ratoon rice crop
under different nitrogen strategies
TS: 移栽期 Transplanting stage; LTS: 分蘖末期 Late tillering stage; ESD: 颖花分化始期 Early spikelets differentiation; HSFC: 齐穗期 Head-
ing stage of the first cropping rice; MSFC: 乳熟期 Milky stage of the first cropping rice; RSFC: 成熟期 Ripening stage of the first cropping rice; HSRC:
再生季齐穗期 Heading stage of the ratoon rice crop; RSRC: 再生季成熟期 Ripening stage of the ratoon rice crop. 下同 The same below.

表 1 头季不同氮肥运筹方式下水稻各时期的 N素净积累量、转移量及表观转变率
Tab. 1 Net N accumulation, N translocation amount and transparent rate of vegetative parts at different growth stages of the
first cropping rice and its ratoon rice crop under different nitrogen strategies
项目 Item N0 N1 N2 N3
头季移栽~分蘖末期 TS~LTS 20.61±2.31Dd 51.69±1.55 Aa 42.30±1.81Bb 38.80±2.35 Cc
分蘖末~颖花分化始期 LTS~ESD 32.59±2.46Cd 70.59±2.63Bc 76.20±1.13Ab 77.62±1.67Aa
颖花分化始~齐穗期 ESD~HSFC 48.30±1.92Dd 74.51±2.48Cc 87.99±2.68Bb 97.10±1.89Aa
齐穗~成熟期 HSFC~RSFC 37.29±2.37Dd 64.10±2.71Cc 69.01±2.66Bb 71.90±2.61Aa
头季成熟~再生季齐穗期 RSFC~HSRC 29.72±1.41Bb 58.09±1.39Aa 57.61±1.95Aa 57.78±1.69Aa
氮素净积累量
Net N
accumulation
(kg·hm−2)
再生季齐穗~成熟期 HSRC~RSRC 12.90±1.47Bb 22.71±2.19Aa 23.40±1.25Aa 22.80±1.75Aa
转移氮量 Translocated N amount (g·m−2) D 3.39±0.50Dd 6.24±0.51Cc 7.10±0.39 Bb 7.58±0.31 Aa
转移氮量 Translocated N amount (g·m−2) E 2.48±0.22Bb 3.84±0.38Aa 4.06±0.13Aa 3.99±0.16Aa
表观转变率 Transparent rate of vegetative parts (%) D 55.67±0.26Bb 54.74±0.34Cd 55.56±0.28Bc 56.11±0.36Aa
表观转变率 Transparent rate of vegetative parts (%) E 65.78±0.30Aa 63.26±0.39Bb 63.44±0.26Bb 63.54±0.10Bb
D: 头季齐穗~成熟期茎叶合计转移氮; E: 再生季齐穗~成熟期稻桩、茎叶合计转移氮; 不同处理标以不同大、小写字母的数值分别具 1%
和 5%显著差异, 下同。D: Translocated N amount of vegetative parts from heading stage to ripening stage in the first cropping rice. E: Translocated N
amount of vegetative parts and stubble from heading stage to ripening stage in ratoon rice crop. Values in one row followed by different letters are
significantly different at 1% (capital) and 5% (small) probability levels, respectively. The same below.
第 1期 陈鸿飞等: 头季稻氮肥运筹对再生稻干物质积累、产量及氮素利用率的影响 53


处理差异达极显著水平, 但进入头季颖花分化始期
后到头季成熟期, 各时期的氮素净累积量以 N3处理
最高, 且与 N1、N2处理间差异达显著或极显著水平。
头季齐穗期~头季成熟期 N3的氮素转移量和表观转
变率均最高 , N3 的氮素转移量分别比 N1、N2 高
21.47%、6.76%, 差异达极显著水平 ; 再生季齐穗
期~再生季成熟期各处理间的氮素转移量和表观转
变率差异不显著。由此表明, 在头季施氮量 225.00
kg·hm−2情况下, 基蘖肥与穗肥氮素配比为 6∶4更
有助于满足水稻不同时期生长中心的需要, 从而为
实现水稻的高产、增产、提高氮肥利用率奠定良好
基础。
2.2 头季不同氮肥运筹方式对再生稻头季分蘖及
成穗率的影响
图 2 表明, 头季不同氮肥运筹方式与头季分蘖
及成穗率有密切联系。前期施氮比重大的 N1、N2
处理分蘖快 , 分蘖高峰明显 , 后期消亡也快; 而前
期施氮比重小的 N3处理分蘖慢, 后期消亡也慢。从
成穗率看, N0、N1、N2、N3处理成穗率分别为 40.76%、
43.40%、43.84%、49.43%, N3处理明显高于其他处
理。说明重施基蘖肥虽然增大群体, 但成穗率较低。
大量的无效分蘖不仅消耗营养, 且恶化群体通风透
光条件, 影响成穗个体的健壮生长, 导致穗小粒少,
而基蘖肥与穗肥氮素配比为 6∶4 的 N3处理前期分
蘖较少, 到生育中后期由于群体适中, 个体生长条
件好, 加上追施氮肥, 更有利于中、后期稻株生长,
从而穗大粒多, 库大源丰, 显著提高了稻谷产量。
2.3 头季不同氮肥运筹方式对再生稻干物质积累
的影响
图 3 结果表明, 不管是头季还是再生季, 施肥
与不施肥处理各生育期干物质积累总量的差异达极
显著水平。头季成熟期 N1、N2、N3处理干物质生产

图 2 头季不同氮肥运筹方式下头季稻的分蘖动态
Fig. 2 Development of tillers of the first cropping rice
under different nitrogen strategies

分别比 N0处理高 48.91%、49.36%、56.50%, 再生季
成熟期 N1、N2、N3处理干物质生产分别比 N0处理
高 24.06%、27.15%、27.85%, 说明施肥明显增加了
再生稻的干物质生产。
图 3、表 2 结果显示: 施肥各处理之间, 头季
N3处理干物质净积累总量最大, 为 2 321.1 g·m−2,
N2 处理次之, 为 2 215.2 g·m−2, N1 处理最小, 为
2 208.5 g·m−2, N3处理干物质净积累总量分别比 N1、
N2处理高 5.10%、4.78%, 经 LSD分析表明, 差异达
极显著水平, N1、N2 处理间的干物质净积累总量差
异未达显著水平。从图 3、表 2还可看出, 前期施氮
比重大的 N1、N2处理在头季移栽~分蘖初期、分蘖
初期~分蘖末期、分蘖末期~颖花分化始期, 叶面积
指数、净同化率均大于 N3处理, 从而群体生长率大,
干物质净积累量也比 N3 处理大; 在颖花分化始期~
齐穗期、齐穗期~乳熟期、乳熟期~成熟期, 施肥处
理 N1、N2的叶面积指数仍大于 N3处理, 但净同化
率却小于 N3处理, 导致群体生长率变小, 干物质净
积累量反而以 N3 处理最大。可见, 在头季施氮量
225.00 kg·hm−2 情况下, 基蘖肥与穗肥氮素配比为


图 3 不同氮肥运筹方式下头季稻−再生季稻干物质积累量随生育期的变化
Fig. 3 The changes of dry matter accumulation at different growth stages of the first cropping rice and its ratoon rice
crop under different nitrogen strategies
ETS: 分蘖初期; 头季成熟期及其后的茎鞘、叶片的干物质积累量包含稻桩的干物质积累量。ETS: Early tilling stage. Dry matter accu-
mulation of culm-sheath and leaf included dry matter accumulation of rice pile after the ripening stage of the first cropping rice.
54 中国生态农业学报 2010 第 18卷


表 2 不同氮肥运筹方式下再生稻各时期的干物质净积累量、叶面积指数、净同化率及其群体生长率
Tab. 2 Net dry matter accumulation, leaf area index, net assimilation rate (NAR) and crop growth rate (CGR) at different growth
stages of the first cropping rice and its ratoon rice crop under different nitrogen strategies
生育期
Stage
处理
Treatment
干物质净积累量
Net dry matter accumulation
(g·m−2)
平均叶面积指数
Leaf area index
净同化率
Net assimilation rate
(g·m−2·d−1)
群体生长率
Crop growth rate
(g·m−2·d−1)
N0 31.0±0.5Dd 0.91±0.02Cc 2.13±0.03Dd 1.94±0.07Dd
N1 83.0±0.4Aa 1.55±0.02Aa 3.35±0.04Aa 5.19±0.13Aa
N2 70.2±0.6Bb 1.52±0.03Aa 2.89±0.02Bb 4.39±0.12Bb
移栽期~分蘖初期
TS~ETS


N3 61.8±0.5Cc 1.43±0.04Bb 2.69±0.03Cc 3.86±0.14Cc
N0 50.8±0.8Cc 1.32±0.05Bc 3.03±0.02Dd 4.00±0.18Dd
N1 69.2±0.7Aa 1.95±0.03Aa 3.50±0.02Aa 6.82±0.15Aa
N2 69.0±1.0Aa 1.95±0.04Aa 3.33±0.04Bb 6.50±0.21Bb
分蘖初期~分蘖末期
ETS~LTS


N3 61.9±0.9Bb 1.86±0.02Ab 3.20±0.03Cc 5.95±0.12Cc
N0 413.3±9.2Cc 3.95±0.03Cc 3.27±0.03Cc 12.92±0.21Bc
N1 642.4±6.8Aa 5.42±0.07Aa 3.70±0.04Aa 20.08±0.45Aa
N2 624.4±11.6ABab 5.36±0.02ABa 3.64±0.05Bb 19.51±0.34Aab
分蘖末期~颖花分化始期
LTS~ESD


N3 609.0±9.9Bb 5.25±0.03Bb 3.63±0.03Bb 19.03±0.30Ab
N0 563.0±16.8Cc 5.95±0.04Cc 3.64±0.02Dd 21.65±0.27Dd
N1 762.9±22.5Bb 7.49±0.07Aa 3.92±0.02Cc 29.34±0.45Cc
N2 795.9±22.0Bb 7.23±0.13ABb 4.23±0.05Bb 30.61±0.89Bb
颖花分化始期~齐穗期
ESD~HSFC


N3 882.4±23.6Aa 7.12±0.09Bb 4.77±0.03Aa 33.94±0.66Aa
N0 276.1±8.7Cc 5.76±0.03Bb 3.42±0.09Bb 19.72±0.60Cc
N1 347.4±12.4Bb 7.21±0.15Aa 3.44±0.10Bb 24.81±1.24Bb
N2 350.3±9.3Bb 6.97±0.10Aa 3.59±0.09Bb 25.02±0.98Bb
齐穗期~乳熟期
HSFC~MSFC


N3 382.9±10.9Aa 6.96±0.14Aa 3.93±0.03Aa 27.35±0.76Aa
N0 139.8±6.0Cc 4.86±0.04Bb 1.44±0.04Cc 6.99±0.26Cc
N1 294.6±7.1Bb 6.46±0.03Aa 2.28±0.03Bb 14.73±0.26Bb
N2 296.4±9.5Bb 6.46±0.04Aa 2.29±0.03Bb 14.82± 0.15Bb
乳熟期~成熟期
MSFC~RSFC


N3 314.1±12.3Aa 6.42±0.05Aa 2.45±0.02Aa 15.71±0.27Aa
N0 365.0±13.9Bc 1.43±0.02Bb 8.23±0.06Bb 11.77±0.25Bb
N1 433.9±11.5Ab 1.61±0.02Aa 8.69±0.10Aa 13.99±0.34Aa
N2 445.0±10.2Aab 1.61±0.04Aa 8.81±0.08Aa 14.18±0.49Aa
头季成熟期~再生季齐穗期
RSFC~HSRC


N3 468.6±14.6Aa 1.62±0.03Aa 8.74±0.08Aa 14.16±0.39Aa
N0 420.2±14.3Bb 1.98±0.08Aa 7.32±0.09Bb 14.49±0.77Bb
N1 489.4±5.3Aa 2.11±0.06Aa 8.00±0.07Aa 16.88±0.63Aa
N2 501.4±5.4Aa 2.11±0.08Aa 8.16±0.10Aa 17.22±0.87Aa
再生季齐穗期~再生季成熟期
HSRC~RSRC

N3 487.3±20.1Aa 2.13±0.11Aa 7.99±0.09Aa 17.02±1.08Aa

6∶4的N3处理在保持叶面积指数适宜的前提下, 提
高了头季中、后期的净同化率和群体生长率, 从而
有利于增加头季中、后期的干物质积累, 为增库扩
容奠定了物质基础。
表 2结果还显示: 再生季 N1、N2、N3处理的干
物质净积累总量分别为 923.3 g·m−2、950.4 g·m−2、
955.9 g·m−2, 各处理间差异不显著。表明适当减少
再生稻头季前期施 N比例, 增加中、后期施 N比例,
对再生季的干物质积累影响不显著。
2.4 头季不同氮肥运筹方式对再生稻产量的影响
由表 3 可知, 不管是头季还是再生季, 施肥与
不施肥处理间的产量差异均达极显著水平 , 头季
N3、N2、N1处理比不施肥处理N0产量分别高 81.37%、
68.25%、67.81%, 再生季 N3、N2、N1处理比不施肥
处理 N0产量分别高 54.30%、54.18%、51.36%, 说明
施肥显著提高了再生稻产量。施肥各处理的头季产
量以 N3处理最高, 为 12 431.3 kg·hm−2, N2处理次
之, 为 11 532.0 kg·hm−2, N1处理最小, 为 11 502.0
kg·hm−2, N3处理产量分别比 N1、N2处理高 8.08%、
7.80%, 差异达极显著水平, 但 N1与 N2处理间产量
差异未达显著水平; 不同施肥处理 N1、N2、N3再生
季产量分别为 7 349.6 kg·hm−2、7 487.4 kg·hm−2、
7 492.5 kg·hm−2, 三者之间差异不显著。
库结构的合理与否直接影响稻谷产量。表 3 显
示: 各处理间的结实率和千粒重差异不显著; 头季
施肥各处理间的每 m2 穗数差异也不显著, 但每 m2
颖花数、每穗粒数、库容量以 N3处理最大, 并与 N1、
N2处理之间的差异达极显著水平。从再生稻头季产
量构成看, 头季 N3处理的产量最高, 主要是因为穗
大粒多, 显著扩大了库容量, 加上生长中、后期显著
第 1期 陈鸿飞等: 头季稻氮肥运筹对再生稻干物质积累、产量及氮素利用率的影响 55


表 3 不同氮肥运筹方式下再生稻产量及其构成
Tab. 3 Grain yield and its components of the first cropping rice and its ratoon rice crop under different nitrogen strategies
季别
Season
处理
Treatment
每 m2穗数
Spikes per m2
(穗·m−2)
每穗粒数
Grains per
spike
结实率
Seed setting
(%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
每 m2颖花
数 Spikelets
per m2
库容量
Sink capacity
(g·m−2)
产量
Yield
(kg·hm−2)
N0 189.9±5.1Bb 138.2±5.2Cc 91.6±1.0Ab 28.5±0.3Aa 26 244.2Cc 747.9Cc 6 854.1Cc
N1 267.0±3.0Aa 163.1±8.1Bb 92.0±1.2Aa 28.7±0.2Aa 43 547.7Bb 1 249.8Bb 11 502.0Bb
N2 266.1±3.1Aa 163.7±6.3Bb 92.9±0.2Aa 28.5±0.2Aa 43 560.6Bb 1 241.5Bb 11 532.0Bb
头季
First
cropping
rice
N3 260.9±8.9Aa 179.9±5.1Aa 92.6±0.5Aa 28.6±0.4Aa 46 935.9Aa 1 342.4Aa 12 431.3Aa
N0 379.9±18.1Bb 56.5±2.5Bb 90.5±0.5Bb 25.0±0.6Bb 21 464.4Bb 536.6Bb 4 856.2Bb
N1 478.5±10.5Aa 63.8±5.2Aa 91.9±0.3Aa 26.2±0.5Aa 30 528.3Aa 799.8Aa 7 349.6Aa
N2 471.0±19.0Aa 66.1±2.9Aa 91.1±0.6Aa 26.4±0.4Aa 31 133.1Aa 821.9Aa 7 487.4Aa
再生季
Ratoon
rice
crop
N3 477.0±13.0Aa 65.7±3.3Aa 90.9±0.7Aa 26.3±0.6Aa 31 338.9Aa 824.2Aa 7 492.5Aa

表 4 不同氮肥运筹方式的化肥氮、土壤氮吸收量
Tab. 4 N uptake of the first cropping rice and its ratoon rice crop from fertilizer (FN) and soil (SN) under different
nitrogen strategies
施 N量
Application amount of nitrogen
(kg·hm−2)
头季吸 N量
N accumulation of the
first cropping rice (g·m−2)
再生季吸 N量
N accumulation of
ratoon rice crop (g·m−2)
总吸 N量
Total N accumulation
(g·m−2)
处理
Treatment
再生季
RR
合计
Total
化肥
FN
土壤
SN
合计
Total
化肥
FN
土壤
SN
合计
Total
化肥
FN
土壤
SN
合计
Total
氮肥吸
收利用
率 NRE
(%)
氮肥农学
利用率
NAE
(kg·kg−1)
N0 0 0 0 13.88 13.88 0 4.26 4.26 0 17.94 17.94 0 0
N1 172.50 397.50 12.21Cc 13.88 26.09 3.87 4.26 8.13 16.08Cc 17.94 34.02 40.45Cc 17.97Cc
N2 172.50 397.50 13.67Bb 13.88 27.55 3.84 4.26 8.10 17.51Bb 17.94 35.45 44.05Bb 18.39Bb
N3 172.50 397.50 14.66Aa 13.88 28.54 3.80 4.26 8.06 18.46Aa 17.94 36.40 46.44Aa 20.66Aa
NRE: Nitrogen recovery efficiency; NAE: Nitrogen agronomic efficiency. NAE=(施氮区产量－空白区产量)/施氮量; NRE=(施氮区地上部含
氮量－空白区地上部含氮量 ) ×100/施氮量。NAE=(the yield of rice under nitrogen fertilizer－ the yield of rice under no nitrogen fertil-
izer)/application amount of nitrogen. NRE=(N content of upper ground part under nitrogen fertilizer－N content of upper ground part under no nitro-
gen fertilizer)×l00/ application amount of nitrogen; RR: Ratoon rice crop.

增加干物质积累量, 结果库大源丰, 显著提高了稻
谷产量。而施肥处理的再生季产量构成因素之间差
异均未达显著水平, 施肥各处理间的再生季产量也
未达显著水平。表明适当减少再生稻头季基蘖肥施
氮比例, 增加穗肥施氮比例, 能显著扩大头季库容
量, 加上孕穗期后库藏物质生产量的显著增加, 从
而提高了头季稻谷产量; 但头季不同氮肥运筹方式
对再生季的产量构成因子和产量的影响不显著。
2.5 头季不同氮肥运筹方式对氮素利用率的影响
不同处理间的水稻总吸氮量如表 4 所示, 不施
氮 N0处理总吸氮量为 17.94 g·m−2 , 施氮处理 N3、
N2 、N1的总吸氮量分别比 N0高 102.90%、97.60%、
89.63%; 3 个施肥处理整个生育期化肥氮的总吸收
量以 N3 处理最高, N2 、N1依次减少, N3分别比 N2、
N1高 5.42%、14.80%, 差异达极显著水平; 不同处理
对水稻的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率的影响
均达极显著水平。结果表明, 基蘖肥与穗肥配比为
6∶4 时, 氮肥利用率和氮肥农学利用率最高, 分别
为 46.44%、20.66 kg·kg−1, 分别比 N2、N1高 5.43%、
14.81%和 12.34%、14.97%。不难看出, 在头季施氮
总量和再生季施氮量相同的情况下, 头季穗肥占头
季施氮量比例为 40%的N3处理氮肥利用率明显高于
比例为 20%的 N1处理。可见, 在头季稻总施氮量为
225.00 kg·hm−2 情况下, 合理提高头季稻穗肥比例
将有助于植株对氮肥的吸收利用, 提高氮肥吸收利
用率, 从而达到高产增产增效安全的目的。
3 结论与讨论
随着人民生活水平的提高, 我国水稻栽培目标
已逐步由过去的追求高产单一目标, 向高产、优质、
高效、生态、安全 5 方面综合目标的方向转变。研
究表明, 氮肥是影响水稻产量的敏感因素, 同时也
将关系到生态环境及生产效益[12−14]。合理地施用氮
肥, 是实现水稻多目标协调发展的关键环节。
本试验研究结果表明 , 在头季施氮量 225.00
kg·hm−2 情况下, 适当减少再生稻头季前期施氮比
例, 增加中、后期施氮比例, 即增加穗肥比重, 对水
稻氮素累积量、干物质生产、产量及氮素利用率具
有显著影响。其中以基蘖肥与穗肥配比为 6∶4的氮
肥运筹方案(N3)最为理想, 水稻的氮素累积、群体生
长率及干物质生产较为协调 , 产量和氮素利用率
高。其中, 头季成熟期 N3的氮素累积量分别比 N1、
56 中国生态农业学报 2010 第 18卷


N2高 9.26%、3.54%, 头季齐穗期~头季成熟期 N3的
氮素转移量分别比 N1、N2高 21.47%、6.76%, 干物
质净积累总量分别比 N1、N2处理高 5.10%、4.78%,
头季齐穗期~头季成熟期 N3与 N1、N2的净光合速率
和群体生长率差异达极显著水平 , N3 头季产量为
12 431 kg·hm−2, 比 N2、N1分别高 8.08%、7.80%, 差
异达极显著水平, 氮肥利用率为 46.44%, 比 N2、N1
分别高 5.43%、14.81%, N3处理与 N1处理的差异达
极显著水平。可见, 适当减少再生稻头季前期施氮
比例, 增加中、后期施氮比例, 即增加穗肥比重, 保
证了分蘖末期~孕穗初期和头季穗发育期间营养供
应 , 有利于减少头季无效分蘖 , 优化群体结构 , 提
高头季中、后期的净同化率和群体生长率, 从而有
利于增加头季中、后期的干物质积累, 显著增加每
m2 颖花数、每穗粒数及库容量, 同时显著增加库藏
物质生产量 , 从而穗大粒多 , 提高了氮肥利用率 ,
为高产、增产、高效生产奠定了基础, 但对再生季
的产量影响不显著。
稻谷产量=干物质积累总量×收获指数。众多研
究报道, 稻谷产量与干物质积累总量和收获指数均
呈极显著正相关[15−16]。也有报道认为收获指数相对
比较稳定, 稻谷产量与干物质积累总量呈极显著正
相关[17]。由此看来, 在现有育种条件下水稻产量潜
力的进一步提高可能更多地依靠增加生物产量而不
是依靠提高收获指数[18]。由于籽粒干物质来自中期
贮藏物质的转运和后期的光合作用, 因此延长叶面
积指数(LAI)和净光合速率高值持续期, 增加干物质
积累量, 对水稻产量的提高具有重要意义。叶面积
指数和净光合速率的维持在很大程度上取决于 N、
P、K营养, 只要合理供给 N、P、K等营养元素, 就
可能延缓叶片衰老, 延长叶面积指数和净光合速率
的高值持续期, 从而提高水稻在后期的物质积累能
力 , 增加干物质积累量 , 提高物质转运率 , 为实现
超高产奠定物质基础。
水稻产量由每公顷穗数、每穗颖花数、结实率
和千粒重组成。在水稻产量从高产到超高产的构成
因素中, 提高有效穗和穗粒数是关键所在。在福建
省闽中山区, 3~6 月份头季稻−再生季稻从秧苗期经
历分蘖期、拔节期进入穗分化期, 是影响水稻群体
和个体的关键时期, 将确定群体的穗数及穗粒数的
多少, 这两个因素的遗传力较小, 主要取决于环境
气温、光照、栽培管理措施等[19]。试验表明, 人为
不能控制的光温分布在这一时期不存在差异, 说明
主要是氮肥运筹方式导致 3 个处理头季产量水平的
颖花数、穗粒数和库容量的差异。对头季不同氮肥
运筹方式引起的头季稻−再生季稻头季产量不同的
内在生理原因我们将作继续研究。
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