作物杂志,2018, 第6期: 103–109 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.06.016

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

氮肥不同施用比例对豫南稻区杂交籼稻子粒灌浆特性及产量的影响

崔艳妮,詹俊辉,闫鹏起,可文静,宋宁垣,张中南,王留行,黄岩,张静,赵全志   

  1. 河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心/河南省水稻生物学重点实验室,450002,河南郑州
  • 收稿日期:2018-07-23 出版日期:2018-12-15 发布日期:2018-12-06
  • 作者简介:崔艳妮,硕士研究生,主要从事水稻生理生态研究
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2016YFD0300505);河南省基础与前沿技术研究项目(162300410159);公益性行业(农业)科研专项(201303102);河南省水稻产业技术体系(S2012-04-G02)

Effects of Different Application Proportion of Nitrogen Fertilizer on Grain-Filling Characteristics and Yield of Hybrid Indica Rice in Southern Henan Province

Cui Yanni,Zhan Junhui,Yan Pengqi,Ke Wenjing,Song Ningyuan,Zhang Zhongnan,Wang Liuhang,Huang Yan,Zhang Jing,Zhao Quanzhi   

  1. College of Agronomy, Henan Agricultural University/Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crops/Key Laboratory of Rice Biology in Henan Province, Zhengzhou 450002, Henan, China
  • Received:2018-07-23 Online:2018-12-15 Published:2018-12-06

摘要:

在总施氮量为246kg/hm 2的条件下,研究氮肥不同施用比例[基蘖肥∶穗肥分别为8∶2(N1)、7∶3(N2)、6∶4(N3)、5∶5(N4)]对3个杂交籼稻品种广两优1128、深两优1813和Y两优900强、弱势粒灌浆特性及产量的影响,探明豫南地区氮肥运筹与水稻子粒灌浆及产量形成的关系。结果表明:氮肥施用比例对水稻产量及其构成因素存在显著影响。N3和N4处理的水稻产量比N1处理分别增加15.15%和13.83%,其中有效穗数、每穗粒数和结实率的增多是产量提高的主要原因。N4处理水稻的收获指数最高,可达43.98%。N3和N4处理抽穗期至成熟期的植株总干物质重增加较多,分别达13.62和12.88t/hm 2。N3处理水稻强势粒起始生长势降低,最大灌浆速率增加,达到最大灌浆速率时的时间延长、粒重增加。因此,N3和N4处理的水稻产量高,一方面是提高了水稻花后干物质积累和转运,另一方面改变了水稻强势粒灌浆特性。

关键词: 氮肥运筹, 水稻, 灌浆特性, 产量

Abstract:

In order to explore the effects of nitrogen (N) management on grain-filling characteristics and the yield of hybrid indica rice in southern Henan Province, 3 hybrid cultivars, Guangliangyou 1128, Shenliangyou 1813 and Y liangyou 900 were planted with 4 N application proportions (base-tiller N fertilizer:panicle N fertilizer) which were 8:2 (N1), 7:3 (N2), 6:4 (N3) and 5:5 (N4). The total amount of N fertilizer application was 246kg/hm 2 in each treatment. There were significant effects of different proportion of N application on rice yields and its composition. The results showed that the yield of N3 and N4 treatment was 15.15% and 13.83% higher than N1 resulting from increase of the number of effective panicles, grain number per spike and setting rate. The highest harvest index of rice under N4 treatment reached 43.98%. Dry matter of N3 and N4 treatments from heading to maturity was increased by 13.62t/hm 2and 12.88t/hm 2 respectively. Superior grain significantly induced of the initial growth vigor, increased maximum grain-filling rate and delayed time of grain filling and increased grain weight when the maximum grain-filling rate was reached in N3 treatment. N3 and N4 treatments increased the yield of hybrid indica rice by improving the dry matter accumulation and translocation after rice flowers and changing grain-filling process of superior grain.

Key words: Nitrogen management, Rice, Grain-filling characteristics, Yield

图1

信阳市2011-2015年月平均最高气温和最低气温"

表1

氮肥不同施用比例处理水稻地上部干物质重及收获指数"

N处理
N treatment
品种
Variety
抽穗期植株干物质重(t/hm2)
Dry matter weight at heading stage
成熟期干物质重Dry matter weight at mature stage (t/hm2) 收获指数(%)
Harvest index
稻草Straw 稻穗Ear 植株Plant
N1 P1 9.47±0.34a 10.07±0.22a 9.57±0.2b 19.64±0.08b 40.35±3.69a
P2 10.07±0.82a 10.79±0.41a 10.91±0.52a 21.70±0.42a 40.77±3.96a
P3 9.54±0.46a 8.17±0.28b 9.58±0.20b 17.75±0.41c 40.74±2.10a
平均Average 9.69a 9.68b 10.02b 19.70b 40.62ab
N2 P1 10.65±0.63a 10.49±0.64a 9.72±0.21b 20.22±0.63a 39.07±0.70a
P2 9.91±0.37a 10.10±0.32a 10.96±0.37a 21.06±0.67a 41.69±0.48a
P3 7.93±0.41b 9.21±0.40a 10.79±0.02a 20.00±0.41a 42.71±2.92a
平均Average 9.50a 9.93b 10.49b 20.43b 41.16ab
N3 P1 9.12±0.63a 11.33±0.2a 11.67±0.57a 23.01±0.76a 35.63±4.09a
P2 9.13±0.16a 11.75±0.46a 11.85±0.48a 23.61±0.11a 40.80±0.56a
P3 8.43±0.51a 9.83±0.47b 11.09±0.61a 20.91±1.05a 40.75±2.54a
平均Average 8.89a 10.97a 11.54a 22.51a 39.06b
N4 P1 10.50±0.66a 10.54±0.11ab 11.84±0.34a 22.39±0.33ab 42.10±1.84a
P2 9.90±0.06a 11.24±0.25a 12.12±0.37a 23.36±0.45a 45.37±0.48a
P3 8.59±0.78a 9.90±0.36b 12.00±0.50a 21.90±0.15b 44.47±0.39a
平均Average 9.67a 10.56ab 11.99a 22.55a 43.98a
F值F value 肥料Fertilizer 1.47 7.62** 15.30** 22.54** 2.16
品种Variety 7.06** 23.19** 3.95* 18.60** 1.88
肥料×品种
Fertilizer×Variety
1.37 1.35 1.21 1.80 0.24

表2

氮肥不同施用比例处理水稻产量及其构成因素"

N处理
N treatment
品种
Variety
有效穗数(×104/hm2)
Effective panicles
每穗粒数
Spikelets per panicle
结实率(%)
Seed setting rate
千粒重(g)
1000-grain weight
产量(t/hm2)
Yield
N1 P1 151.70±2.18b 190.25±14.36b 76.80±1.26b 28.25±0.43a 10.17±0.39a
P2 200.10±2.57a 211.11±13.75b 85.18±0.55a 24.48±0.13b 10.92±0.36a
P3 130.42±2.96c 316.24±13.41a 72.94±1.51b 23.73±0.12b 10.81±0.10a
平均Average 160.74a 239.20a 78.31b 25.49a 10.63b
N2 P1 171.10±5.56b 216.45±4.41b 79.88±1.59a 28.07±0.08a 10.71±0.12b
P2 210.48±5.34a 197.67±6.28b 85.04±0.06a 24.86±0.11b 11.11±0.15b
P3 152.67±9.02b 297.11±13.50a 79.94±2.14a 23.64±0.19c 11.71±0.12a
平均Average 178.08a 237.08a 81.62ab 25.52a 11.17b
N3 P1 176.38±2.97b 227.47±4.70b 77.27±1.16b 27.84±0.43a 11.76±0.08a
P2 222.33±4.45a 206.65±2.84b 83.80±0.46a 25.08±0.12b 12.30±0.16a
P3 171.74±9.94b 299.88±29.14a 76.73±1.02b 23.68±0.09c 12.67±0.48a
N处理
N treatment
品种
Variety
有效穗数(×104/hm2)
Effective panicles
每穗粒数
Spikelets per panicle
结实率(%)
Seed setting rate
千粒重(g)
1000-grain weight
产量(t/hm2)
Yield
平均Average 190.15a 244.67a 79.27ab 25.53a 12.24a
N4 P1 171.95±5.93b 217.85±5.64b 80.25±1.30b 28.05±0.11a 11.92±0.61a
P2 220.85±3.92a 221.69±6.80b 86.21±0.80a 25.13±0.31b 12.14±0.08a
P3 158.77±1.31b 338.84±28.89a 81.80±0.47b 24.04±0.08c 12.24±0.32a
平均Average 183.86a 259.46a 82.75a 25.74a 12.10a
F值F value 肥料Fertilizer 138.56** 63.73** 46.17** 399.38** 2.69
品种Variety 16.91** 1.41 9.27** 0.78 0.28
肥料×品种
Fertilizer×Variety
0.80 0.96 2.39 1.11 1.15

图2

氮肥不同施用比例处理水稻强、弱势粒灌浆速率曲线"

表3

氮肥不同施用比例处理对水稻灌浆过程的Richards方程参数估计和灌浆特征参数的影响"

N处理
N treatment
品种
Variety
A B K N R2 R0 tmax·G Wmax·G Gmax Gmean
强势粒 N1 P1 32.40 48.68 0.43 1.15 0.997 0.37 8.80 16.64 3.30 2.19
Superior P2 27.09 49.92 0.47 1.16 0.997 0.40 8.08 13.96 3.00 1.99
grain P3 25.15 4.37×104 0.83 4.09 0.998 0.20 11.22 16.90 2.74 1.70
平均Average / / / / / 0.32 9.37 15.83 3.01 1.96
N2 P1 32.52 3.53 0.31 0.32 0.999 0.96 7.78 13.66 3.19 2.16
P2 26.86 2.98 0.34 0.33 0.999 1.05 6.52 11.30 2.90 1.96
P3 27.16 5.79×107 1.24 7.12 1.000 0.17 12.86 20.23 3.09 1.84
平均Average / / / / / 0.73 9.05 15.06 3.06 1.99
N3 P1 32.81 30.86 0.41 1.03 1.000 0.40 8.29 16.50 3.33 2.22
P2 27.16 2.77×1061 10.75 83.80 0.999 0.13 12.75 25.76 3.27 1.70
P3 26.40 1.54×1018 2.89 19.70 1.000 0.15 13.45 22.64 3.16 1.76
平均Average / / / / / 0.23 11.50 21.63 3.25 1.89
N4 P1 32.12 62.24 0.45 1.25 0.999 0.36 8.73 16.78 3.35 2.22
P2 27.80 5.55×1050 9.81 81.61 0.999 0.12 11.46 26.34 3.13 1.63
P3 26.43 4 299.94 0.65 3.53 1.000 0.19 10.86 17.23 2.49 1.56
平均Average / / / / / 0.22 10.35 20.12 2.99 1.80
弱势粒
N1 P1 7.60 17.89 0.02 0.62 0.883 0.03 157.93 3.49 0.05 0.03
Inferior
P2 22.26 1.49×1074 5.06 66.55 1.000 0.08 32.90 20.90 1.57 0.82
grain P3 15.85 4.84×1059 4.01 60.03 0.997 0.07 33.25 14.80 0.97 0.51
平均Average / / / / / 0.06 74.69 13.06 0.86 0.45
N2 P1 11.08 2.21 0.01 0.19 0.936 0.07 167.95 4.44 0.05 0.04
P2 20.32 3.50 0.04 0.44 0.997 0.09 51.32 8.86 0.25 0.17
P3 15.12 5.12×1034 2.17 38.71 0.997 0.06 35.20 13.75 0.75 0.40
平均Average / / / / / 0.07 84.82 9.02 0.35 0.20
N3 P1 8.30 14.32 0.02 0.56 0.923 0.04 152.79 3.76 0.05 0.03
P2 19.46 2.80×1050 3.30 47.36 0.997 0.07 34.02 17.93 1.22 0.65
P3 15.30 3.90×1037 2.36 39.93 0.999 0.06 35.15 13.94 0.80 0.43
平均Average / / / / / 0.06 84.82 9.02 0.35 0.20
N4 P1 12.29 0.49 0.01 0.06 0.912 0.20 165.79 4.66 0.05 0.04
P2 21.35 1.43×1044 2.87 40.07 0.998 0.07 34.17 19.46 1.36 0.73
P3 14.85 13553.24 0.23 4.49 0.997 0.05 34.30 10.16 0.43 0.27
平均Average / / / / / 0.11 78.09 11.43 0.61 0.35
[1] 邹长明, 秦道珠, 陈福兴 , 等. 水稻氮肥施用技术. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2000,26(6):467-470.
[2] 朱兆良 . 农田中氮肥的损失与对策. 土壤与环境, 2000,9(1):1-6.
doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2000.01.001
[3] 凌启鸿, 张洪程, 戴其根 , 等. 水稻精确定量施氮研究. 中国农业科学, 2005(12):2457-2467.
doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2005.12.014
[4] 刘科, 何爱斌, 范胜利 , 等. 氮肥后移对两系超级杂交稻产量和氮肥利用率的影响. 江苏农业科学, 2015(2):70-73.
doi: 10.15889/j.issn.1002-1302.2015.02.020
[5] 潘圣刚, 黄胜奇, 翟晶 , 等. 氮肥用量与运筹对水稻氮素吸收转运及产量的影响. 土壤, 2012(1):23-29.
doi: 10.3969/j.issn.0253-9829.2012.01.004
[6] 彭显龙, 潘新杰, 秦迎春 , 等. 基蘖肥氮量与寒地水稻产量和氮效率的关系. 中国土壤与肥料, 2016,2(2):72-77.
doi: 10.7666/d.Y2295808
[7] 张满利, 陈盈, 侯守贵 , 等. 氮肥运筹对水稻产量和氮肥利用率的影响. 作物杂志, 2010(6):46-50.
[8] 陈书强, 杨丽敏, 赵海新 , 等. 穗粒肥用氮比例对寒地不同类型水稻产量和品质的影响. 中国稻米, 2017(4):151-156.
[9] 袁继超, 刘从军, 朱庆森 , 等. 播期对水稻子粒灌浆特性的影响. 西南农业学报, 2004,17(2):164-168.
doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2004.02.008
[10] 贾东, 卢晶晶, 孙雅君 , 等. 氮肥不同运筹模式对水稻生产及氮肥利用率的影响. 湖北农业科学, 2015,29(15):3620-3624.
doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.15.010
[11] 顾世粱, 朱庆森, 杨建 , 等. 不同水稻材料籽粒灌浆特性的分析. 作物学报, 2001,27(1):7-14.
doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.2001.01.002
[12] 吕艳东, 郑桂萍, 郭晓红 , 等. 控水灌溉对寒地水稻物质生产及灌浆动态和产量的影响. 干旱地区农业研究, 2011,29(5):120-127.
[13] 张静, 张志, 杜彦修 , 等. 不同深耘及施穗肥方式对水稻根系活力、子粒灌浆及产量的影响. 中国农业科学, 2012,45(19):4115-4122.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.19.025
[14] 严田蓉, 李旭毅, 李娜 , 等. 氮肥运筹与栽植方式对杂交籼稻籽粒灌浆及产量的影响. 中国生态农业学报, 2017,25(10):1485-1494.
[15] 赵全志, 殷春渊, 宁慧峰 , 等. 氮素调控对水稻子粒相对充实度的影响及子粒相对充实度与产量形成和品质的关系. 河南农业大学学报, 2007(2):128-133.
doi: 10.3969/j.issn.1000-2340.2007.02.002
[16] 李俊周, 李磊, 孙传范 , 等. 水氮互作对水稻籽粒充实及产量的影响. 中国农业大学学报, 2011(3):42-47.
[17] 朱庆森, 曹显祖, 骆亦其 , 等. 水稻籽粒灌浆的生长分析. 作物学报, 1988,14(3):182-193.
[18] 谢光辉, 杨建昌, 王志琴 , 等. 水稻籽粒灌浆特性及其与籽粒生理活性的关系. 作物学报, 2001,27(5):557-565.
doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.2001.05.003
[19] 王博博 . 不同施氮量对豫南稻区超级杂交稻产量、品质及群体质量的影响研究. 郑州:河南农业大学, 2016.
[20] 彭廷, 韩雨恩, 张静 , 等. 不同时期施氮比例与种植方式对豫南稻区粳稻产量性状和氮素利用效率的影响. 河南农业科学, 2017(11):19-24.
[21] 李刚华, 张国发, 陈功磊 , 等. 超高产常规粳稻宁粳1号和宁粳3号群体特征及对氮的响应. 作物学报, 2009,35(6):1106-1114.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2009.01106
[22] 万靓军, 张洪程, 霍中洋 , 等. 不同氮肥施用比例对两优培九产量及品质的影响. 扬州大学学报, 2005,26(1):69-72.
doi: 10.3969/j.issn.1671-4652.2005.01.018
[23] 巴国林, 付立东 . 氮肥后移对滨海盐碱地水稻产量的影响. 中国稻米, 2015(4):169-171.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2015.04.038
[24] 冯惟珠, 徐茂, 季春梅 , 等. 施氮肥时期对土壤供氮、稻株吸氮及产量的影响. 江苏农业研究, 2000(3):16-21.
doi: 10.3969/j.issn.1671-4652.2000.03.004
[25] 王绍华, 曹卫星, 王强盛 , 等. 水稻叶色分布特点与氮素营养诊断. 中国农业科学, 2002(12):1461-1466.
doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2002.12.005
[26] 田卡, 钟旭华, 黄农荣 . “三控”施肥技术对水稻生长发育和氮素吸收利用的影响. 中国农学通报, 2010,26(16):150-157.
[27] 孙永健, 孙园园, 严奉君 , 等. 氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响. 作物学报, 2017,43(3):407-419.
[28] 贾东, 卢晶晶, 孙雅君 , 等. 不同氮肥运筹模式对水稻生长发育及物质生产的影响. 贵州农业科学, 2015,43(9):66-71.
[29] 钟旭华, 黄农荣, 郑海波 , 等. 不同时期施氮对华南双季杂交稻产量及氮素吸收和氮肥利用率的影响. 杂交水稻, 2007,22(4):62-66,70.
[30] 吴文革, 张四海, 赵决建 , 等. 氮肥运筹模式对双季稻北缘水稻氮素吸收利用及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2007(5):757-764.
doi: 10.3321/j.issn:1008-505x.2007.05.001
[31] Kato T, Takeda K . Associations among characters related to yield sink capacity in space-planted rice. Crop Science, 1996,36(5):1135-1139.
doi: 10.2135/cropsci1996.0011183X003600050011x
[32] 杨建昌 . 水稻弱势粒灌浆机理与调控途径. 作物学报, 2010,36(12):2011-2019.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2010.02011
[33] 黄钻华, 杨建昌 . 超级稻弱势粒灌浆机理及其调控技术研究. 安徽农业科学, 2010,38(33):18187-18720.
doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2010.33.038
[34] Yang J C, Peng S B, Visperas R M , et al. Grain filling pattern and cytokinin content in the grains and roots of rice plants. Plant Growth Regulation, 2000,30(3):261-270.
doi: 10.1023/A:1006356125418
[35] 张江林, 侯文峰, 鲁剑巍 , 等. 不同施氮量和移栽密度对水稻产量及灌浆特性的影响. 中国农业科技导报, 2017,19(2):75-85.
[36] Liu H, Li Z L, Xu Z J , et al. Effects of nitrogen quantity on grain-filling characters of two-line hybrid rice with large ear. Agricultural Science & Technology, 2012,13(8):1621-1624.
[1] 段君君,刘青峰,任春元,于崧,于立河,郭伟,薛盈文,梁海芸. 不同栽培模式与密度对芸豆产量及干物质积累的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 110–115
[2] 吕伟,文飞,韩俊梅,王若鹏,任果香,刘文萍,乐美旺,孙建. 昆虫授粉对芝麻产量构成因素的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 124–129
[3] 蔡东芳,王建平,张书芬,何俊平,曹金华,文雁成,赵磊,王东国,朱家成. 河南省不同轮作区双低杂交油菜氮磷钾肥的效应研究[J]. 作物杂志, 2018, (6): 130–137
[4] 赵金星,周伟,战英策,历永杰,高洪波,何松榆,张玉先,张明聪. 土壤改良剂对盐化草甸土物理性质及水稻产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 138–143
[5] 王付华,薛华政,王亚,王生轩,王越涛,付景,杨文博,白涛,李俊周,尹海庆. 利用CRISPR/CAS9基因编辑技术创制香型郑稻19新种质[J]. 作物杂志, 2018, (6): 36–42
[6] 王乐政,华方静,曹鹏鹏,田艺心,高凤菊. 播期和密度对直立型红小豆产量及相关性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 83–88
[7] 龙素霞,李芳芳,石书亚,赵颖佳,肖凯. 氮磷钾配施对小麦植株养分吸收利用和产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 96–102
[8] 姬生栋,栗鹏,李江伟,宋刘敏,刘苗苗,高狂龙,尹海庆. 水稻株系与亲本间灌浆期POD酶谱及遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 17–20
[9] 马孟莉,郑云,周晓梅,张婷婷,张晓倩,卢丙越. 云南哈尼梯田红米地方品种遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 21–26
[10] 赵鑫,陈少锋,王慧,刘三才,杨修仕,张宝林. 晋北地区不同苦荞品种产量和品质研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 27–32
[11] 张翔宇,李海,梁海燕,张知,宋晓强,郑敏娜. 不同种植行距与种植密度对黍子生长特性及子实产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 91–96
[12] 宿飞飞,张静华,李勇,刘尚武,刘振宇,王绍鹏,万书明,陈曦,高云飞,胡林双,吕典秋. 不同灌溉方式对两个马铃薯品种生理特性和水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 97–103
[13] 吴荣华,庄克章,刘鹏,张春艳. 鲁南地区夏玉米产量对气象因子的响应[J]. 作物杂志, 2018, (5): 104–109
[14] 张瑞栋,曹雄,岳忠孝,梁晓红,刘静,黄敏佳. 氮肥和密度对高粱产量及氮肥利用率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 110–115
[15] 陈瑛瑛,王徐艺凌,朱宇涵,武威,刘涛,孙成明. 水稻穗部氮素含量高光谱估测研究[J]. 作物杂志, 2018, (5): 116–120
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!