作物杂志, 2023, 39(4): 195-201 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.028

生理生化·植物营养·栽培耕作

氮素穗肥施用期对一季籼粳杂交稻氮肥效率、产量和品质的影响

乐丽红,1, 刘凯丽2, 陈忠平2, 王斌强3, 唐舟2, 程飞虎2, 张昆,3

1江西农业大学南昌商学院,332020,江西共青城

2江西省农业技术推广中心,330046,江西南昌

3江西省红壤及种质资源研究所,330045,江西南昌

Effects of Application Time of N Fertilizer at Panicle Differentiation Stage on the Nitrogen Use Efficiencies, Yield and Quality of One-Season Indica-Japonica Hybrid Rice

Le Lihong,1, Liu Kaili2, Chen Zhongping2, Wang Binqiang3, Tang Zhou2, Cheng Feihu2, Zhang Kun,3

1Nanchang Business College of Jiangxi Agricultural University, Gongqingcheng 332020, Jiangxi, China

2Agricultural Technology Promotion Center of Jiangxi Province, Nanchang 330046, Jiangxi, China

3Jiangxi Institute of Red Soil and Germplasm Resources, Nanchang 330045, Jiangxi, China

通讯作者: 张昆,主要从事栽培耕作与资源环境研究,E-mail:zhkp1984@163.com

收稿日期: 2022-10-8   修回日期: 2023-05-18  

基金资助: 江西红壤双季稻田肥沃耕层构建技术研究与集成示范(20171BBH80020)
国家重点研发计划(2016YFD0300 903-06)

Received: 2022-10-8   Revised: 2023-05-18  

作者简介 About authors

乐丽红,主要从事农业技术推广,E-mail:13732977796@163.com

摘要

2019-2020年在江西进贤以籼粳杂交稻甬优12为材料,在施氮量255kg/hm2、基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3条件下,设置8个氮素穗肥施用期处理,研究其对产量及其构成因素、齐穗后干物质积累量及剑叶相对叶绿素含量(SPAD值)、氮肥利用率和稻米品质的影响,探索一季籼粳杂交稻氮素穗肥的最佳施用期。结果表明,随着穗肥施用期的推迟,穗粒数和产量均呈先增加后降低的趋势,且在抽穗前14d处理产量最高;抽穗后水稻剑叶SPAD值的变化则呈现不同的趋势,抽穗前35~14d施肥为逐渐降低,抽穗前7d至抽穗后14d为先升高后缓慢降低;抽穗后干物质积累量、氮肥农学利用率和偏生产力呈先增加后下降趋势,以抽穗前14d或21d施穗肥处理最高。穗肥施用期对水稻出糙率、精米率、整精米率、粒长和籽粒长宽比影响不显著,但显著影响垩白粒率和垩白度,随施用期推迟,垩白粒率和垩白度逐渐降低。总之,抽穗前14~21d是一季籼粳杂交稻的最佳氮素穗肥施用期,有利于提高抽穗后叶片SPAD值和群体干物质积累量,促进氮肥的吸收与利用,确保充足的穗数和较大的穗型,增产提质显著。

关键词: 一季籼粳杂交稻; 氮素穗肥; 肥料施用期; 产量; 氮肥利用率; 稻米品质

Abstract

Taking indica and japonica hybrid rice Yongyou 12 as material, eight nitrogen application periods were set in Jinxian, Jiangxi province from 2019 to 2020 under the conditions of nitrogen application rate of 255kg/ha, the base fertilizer:tillering fertilizer:panicle fertilizer=4:3:3. The effects of nitrogen fertilizer on yield and its components, dry matter accumulation, relative chlorophyll content (SPAD) of leaves, nitrogen utilization rate and rice quality were studied to explore the best application period of nitrogen fertilizer in panicle of one- season indica-japonica hybrid rice. The results showed that the grains per panicle and yield increased firstly and then decreased with the delay of the application time of panicle fertilizer. The N panicle fertilizer applied at 14d before heading significantly increased rice yield. The SPAD value of the flag leaf after heading changed with different trends, which decreased with the delay of the application time (14d to 35d before heading) and increased firstly and then decreased with the delay of the application time (seven days before heading to 14 days after heading) of panicle fertilizer. With the delay of the application time of panicle fertilizer, the dry matter accumulation after heading and N use efficiency increased firstly and then decreased, and the highest value appeared in treatments of N spike fertilizer applied at 14d or 21d before heading. The chalkiness rate and chalkiness were significantly affected by application time of panicle fertilizer, whereas no significant difference was found in brown rate, milled rate, head rate, chalkiness degree and length-width ratio of rice grain in different treatments. With the delay of the application time of panicle fertilizer, the chalkiness rate and chalkiness decreased gradually. In short, 14-21d before heading were the best N spike fertilizer application time of one-season indica-japonica hybrid rice, which increased the indexes such as SPAD value and dry matter accumulation after heading, as well as the absorption and utilization of N fertilizer, more panicles and larger panicles, so as to increase the yield and quality significantly.

Keywords: One-season indica-japonica hybrid rice; Nitrogen panicle fertilizer; Stage of fertilizer application; Yield; Utilization of nitrogen fertilizer; Rice quality

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本文引用格式

乐丽红, 刘凯丽, 陈忠平, 王斌强, 唐舟, 程飞虎, 张昆. 氮素穗肥施用期对一季籼粳杂交稻氮肥效率、产量和品质的影响. 作物杂志, 2023, 39(4): 195-201 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.028

Le Lihong, Liu Kaili, Chen Zhongping, Wang Binqiang, Tang Zhou, Cheng Feihu, Zhang Kun. Effects of Application Time of N Fertilizer at Panicle Differentiation Stage on the Nitrogen Use Efficiencies, Yield and Quality of One-Season Indica-Japonica Hybrid Rice. Crops, 2023, 39(4): 195-201 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.028

幼穗分化期是水稻生长发育过程中最为关键的一个时期,也是产量形成的关键时期,此时提供充足的养分可促进“源库流”运行顺畅,保障穗轴、枝梗和颖花等组织发育完全,减少退化[1]。水稻在幼穗分化到抽穗期间追施的肥料都称穗肥,增施穗肥可保证有效分蘖数,促进幼穗一、二枝梗和颖花分化,防止颖花退化,增加穗粒数和籽粒库容量,提高结实率和千粒重[2-4]。研究[5]表明,穗肥施用时间在一季稻种植中因苗情不同而异,稳长型的水稻在倒2叶时期或倒3叶和倒2叶时期分量等次施入,旺长型水稻的穗肥延后至倒1叶或者抽穗期施入,不足型水稻则是在倒3叶期一次性施入。

籼粳杂交稻是21世纪初培育的超级杂交稻,是指粳型(含偏粳型)不育系与偏籼型恢复系或籼型不育系与偏粳型恢复系组配而成的杂交稻组合,具有穗大粒多、充实度高、抗倒性好、产量潜力大、生产优势强等特点,特别是中后期生长优势明显[6]。而现在的高产栽培中多采用籼稻的管理方式进行,由于籼粳杂交稻灌浆时间约60d,比籼稻(40d)长20d,而较早的穗肥施用可能会对籽粒灌浆后期产生一定影响,因此需要针对籼粳杂交稻生育期长的特点开展穗肥合理施用时期的研究。本研究通过设置氮素穗肥不同施用时期,分析产量及其构成因素、剑叶相对叶绿素含量(SPAD值)、灌浆期干物质积累和稻米品质的变化,为籼粳杂交稻优质高效栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

试验于2019-2020年在江西省红壤及种质资源研究所进贤基地(116°20ʹ24ʺ E,28°15ʹ30ʺ N)进行。供试土壤为红壤性水稻土,耕层(0~20cm)土壤含有机质25.82g/kg、全氮1.63g/kg、碱解氮164.85mg/kg、有效磷15.96mg/kg、速效钾167.73mg/kg、pH 5.15。供试品种为籼粳杂交稻甬优12,作一季中稻种植。

1.2 试验设计

以不施氮素小区为对照,以水稻施氮量255kg/hm2、基肥:分蘖肥:穗肥=4:3:3为基本施用条件,穗肥施用期有8个,分别为抽穗前35d、抽穗前28d、抽穗前21d、抽穗前14d、抽穗前7d、抽穗期、抽穗后7d和抽穗后14d。2019年5月13日播种,6月9日移栽,8月25日抽穗,10月24日收获。2020年5月14日播种,6月11日移栽,8月27日抽穗,10月26日收获。

采取随机区组试验,每个处理3次重复,小区面积40.0m2,小区间做埂并覆膜以免串水串肥,手工栽插,秧龄为25d,栽插规格26.7cm×20.0cm,小区间四周设置保护行。磷钾肥施用为磷肥90kg/hm2、钾肥180kg/hm2,磷肥作基肥一次施入,钾肥按基肥:穗肥=1:1施用,穗肥在抽穗前35d施用。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量及其构成因素

抽穗期各小区随机调查水稻50穴,测定有效穗数。水稻成熟后,每小区按平均有效穗数取代表性植株5穴,考察穗粒数、结实率和千粒重,计算理论产量。每个小区单独测产,扣除水分杂质后折算实际产量。2020年试验仅测定小区产量。

1.3.2 抽穗后干物质积累量

分别在抽穗期与成熟期,按各小区平均茎蘖数取代表性植株5穴,剪去根后,分茎鞘、叶和穗3部分分别装袋,于105℃下杀青0.5h后,于80℃下烘干至恒重并测定各器官干物质量。

1.3.3 齐穗后剑叶SPAD值

分别在齐穗期、齐穗后10、20、30、50和60d用SPAD-502叶绿素仪测定标记好的主茎剑叶SPAD值。

1.3.4 氮肥利用效率

氮肥农学利用率=(施氮后所获得的籽粒产量-不施氮后所获得的籽粒产量)/氮肥投入量;氮肥偏生产力=施氮后所获得的籽粒产量/氮肥投入量。

1.3.5 稻米品质

水稻籽粒考种结束后,储藏3个月后测定稻米品质,包括出糙率、精米率、整精米率、粒长、粒长宽比、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度和碱消值共10个性状,采用农业部NY/T 83-1988《米质测定方法》进行测定。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻产量及其构成因素的影响

2019-2020年不同处理产量有相同的趋势,随着穗肥施用期的推迟,呈现先增加后降低的趋势。2年的产量与处理间的方差分析(表1)表明,产量在年度间的差异远小于处理间的差异,且年度与处理间的互作效益差异也不显著,而处理间的差异达极显著水平。因此,产量的数据取2年的平均数进行分析。

表1   产量在年度间及处理间的方差分析

Table 1  Variance analysis of yield between years and treatments

变异来源
Source of variation
自由度
Degree of
freedom
平方和
Sum of
squares
均方
Mean
square
F
F-value
年度间Year12.322.321.53ns
处理间Treatment710.711.5321.77**
年度×处理Year×treatment70.990.142.02ns
误差Error281.970.07
总变异Total variation4721.99

**”表示在P < 0.01水平上差异极显著,“ns”表示差异不显著

**”indicates extremely significant difference at the P < 0.01 level,“ns”indicates no significant difference

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表2可知,在抽穗前14d施用穗肥产量达到最高,为12.90t/hm2,相比其他处理增产1.73%~ 11.38%,与抽穗前21d处理差异未达显著水平,与其他处理的差异都达到显著水平。穗肥施用期对千粒重及结实率影响较小,对有效穗数、穗粒数及库容量有影响,重点是抽穗前施用穗肥影响较大,抽穗后施用穗肥影响较小。抽穗前施用穗肥,随着穗肥施用时间的推迟,有效穗数、穗粒数及库容量均呈先增加后降低的趋势;有效穗数在抽穗前28d时施用最高,抽穗前14d次之,两者差异不显著;穗粒数及库容量在抽穗前14d施用最高,与其他处理差异显著。这说明抽穗前21~14d施用穗肥,有效穗数多,穗大粒多,确保了大库容。产量及其构成因素的相关分析结果(表3)显示,穗粒数与产量的关系达到极显著正相关,相关系数0.525,表明增产原因为提高了穗粒数,增加了水稻库容量。

表2   氮素穗肥施用期对产量(2年平均)及其构成因素的影响(2019年)

Table 2  Effects of application time of N fertilizer at spike differentiation stage on rice yield (average of two-year yield) and its components in 2019

处理
Treatment
有效穗数
Efficient panicle
(×104/hm2)
千粒重
1000-grain
weight (g)
穗粒数
Spikelets per
panicle
结实率
Seed-setting
rate (%)
产量
Yield
(t/hm2)
库容量
Sink capacity
(t/hm2)
抽穗前35d 35 days before heading182.81c23.15a280.73d93.19b11.82c11.87d
抽穗前28d 28 days before heading215.62a23.65a283.84cd94.98a12.23bc14.44b
抽穗前21d 21 days before heading196.87abc23.25a318.32b96.07a12.68ab14.55b
抽穗前14d 14 days before heading210.94a23.40a350.73a95.35a12.90a17.29a
抽穗前7d Seven days before heading206.25ab23.90a291.59cd95.99a11.85c14.37b
抽穗期Heading period178.12c23.95a318.60b95.71a11.61c13.59bc
抽穗后7d Seven days after heading174.37c23.05a303.92bc95.92a11.58c12.20cd
抽穗后14d 14 days after heading187.50bc23.40a287.08cd95.64a11.69c12.58cd

不同小写字母表示P < 0.05水平上差异显著,下同

Different lowercase letters indicate significant difference at the P < 0.05 level, the same below

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表3   产量及其构成因素的相关系数(2019年)

Table 3  Correlation coefficients between yield and its components in 2019

相关指标Related indicator穗粒数Spikelets per panicle结实率Seed-setting rate有效穗数Efficient panicle千粒重1000-grain weight
Pearson相关性Pearson correlation0.525**0.2080.354-0.324
显著性(双侧)Significance (bilateral)0.0030.2710.0550.081
N30303030

**”表示在P < 0.01水平上相关性极显著,下同

**”indicate extremely significant correlation at the P < 0.01 level, the same below

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2.2 氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻齐穗后剑叶SPAD值的影响

图1可以看出,穗肥施用时期对齐穗后不同时间的剑叶SPAD值有显著影响。齐穗后SPAD值呈先增加后降低的趋势,齐穗后10d SPAD值达到最大值,且齐穗后10和20d时各处理间SPAD值差异较小。齐穗后35d随着穗肥施用时期的推迟,SPAD值逐渐增加,表明穗肥后移能够提高籽粒灌浆后期剑叶叶绿素含量,延长剑叶的光合性能时间。

图1

图1   齐穗后不同时间的剑叶SPAD值(2019年)

不同小写字母表示在P < 0.05水平上差异显著,下同

Fig.1   SPAD values of flag leaves at different time after full heading (2019)

Different lowercase letters indicate significant difference at the P < 0.05 level, the same below


2.3 氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻灌浆期干物质积累的影响

图2可以看出,穗肥施用期对水稻群体质量和灌浆期的干物质积累量影响较大。抽穗期群体干物质量随着穗肥施用时间的推迟逐渐降低,完熟期群体干物质量和抽穗至成熟期群体干物质积累量呈先增加后降低的趋势,并在抽穗前14d施用时均达到最大值,分别为28.20和10.22t/hm2。这说明,籼粳杂交稻穗肥施用时间为抽穗前21d~抽穗前14d,早施或晚施均不利于水稻籽粒灌浆期群体质量的优化。

图2

图2   抽穗后干物质积累量(2019年)

Fig.2   Dry matter accumulation amount after heading date (2019)


2.4 氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻氮肥利用率的影响

表4可知,随着穗肥施用期的推迟,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力呈先上升后下降的趋势,2019年以抽穗前14d施穗肥处理氮肥农学利用率和氮肥偏生力最高,分别为18.59和50.51kg/kg,较其他处理分别提高4.92%~14.59%和12.60%~ 52.88%。其次是抽穗前21d施穗肥处理,抽穗后7d施穗肥,2年平均氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最低。这说明穗肥施用过早或过迟均不利于氮肥的吸收利用。

表4   氮素穗肥施用期对氮肥利用效率的影响

Table 4  Effects of applying time of panicle fertilizer on nitrogen use efficiency

处理
Treatment
施氮量
N application
amount (kg/hm2)
氮肥农学利用率
Nitrogen agronomic efficiency (kg/kg)
氮肥偏生产力
Partial productivity of nitrogen fertilizer (kg/kg)
2019202020192020
抽穗前35d
35 days before heading
25513.45ab15.07c45.37ab47.34c
抽穗前28d
28 days before heading
25514.90ab16.83b46.82ab49.11b
抽穗前21d
21 days before heading
25516.51ab18.74a48.43ab51.01a
抽穗前14d
14 days before heading
25518.59a18.42a50.51a50.70a
抽穗前7d
Seven days before heading
25513.45ab15.34c45.37ab47.61c
抽穗期Heading period25512.43b14.43c44.35b46.71c
抽穗后7d
Seven days after heading
25512.16b14.49c44.08b46.76c
抽穗后14d
14 days after heading
25514.20ab13.31d46.12ab45.59d
CK(不施肥)
CK (no fertilizer)
0

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2.5 氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻稻米品质的影响

表5显示,不同处理对水稻的稻米品质有不同影响。抽穗前35d到抽穗后7d施用穗肥对水稻出糙率和精米率影响较小,但显著影响稻米整精米率,随着穗肥施用期的推迟,水稻的整精米率呈先增加后降低的趋势,抽穗前35d施用穗肥显著降低了整精米率,抽穗后14d施用穗肥使糙米率、精米率和整精米率均显著降低,表明过早(抽穗前35d)或过晚(抽穗后14d)施用穗肥均不利于稻米碾压品质,使稻米碾压品质下降。穗肥施用期对稻米外观品质和蒸煮品质影响较大,随着穗肥施用期的推迟,稻米垩白粒率和垩白度呈先下降后上升的趋势,胶稠度呈下降趋势,稻米外观品质先上升后下降。

表5   氮素穗肥施用期对籼粳杂交稻主要品质性状的影响(2019年)

Table 5  The effects of application time of N fertilizer indica-japonica hybrid rice grain quality at spike differentiation stage in 2019

处理
Treatment
出糙率
Brown rice
rate (%)
精米率
Milled rice
rate (%)
整精米率
Head rice
rate (%)
粒长
Grain length
(mm)
粒型长/宽比
Grain length
and width ratio
垩白粒率
Chalkiness
rate (%)
垩白度
Chalkiness
(%)
直链淀粉
Amylose
content (%)
胶稠度
Gel consistency
(mm)
碱消

Setback
抽穗前35d
35 days before heading
82.30ab74.40a55.40d5.40a2.20a36.50a9.20a13.10ab86.00a3.15b
抽穗前28d
28 days before heading
82.40ab74.70a68.70ab5.40a2.10a28.00c5.90d13.80ab77.50b4.10a
抽穗前21d
21 days before heading
82.20ab74.70a67.30ab5.40a2.10a34.00ab7.60b13.50a77.00b4.40a
抽穗前14d
14 days before heading
83.20a74.70a66.30bc5.50a2.20a33.50b7.10c12.60b82.50b4.20a
抽穗前7d
Seven days before heading
83.00a74.40a69.40ab5.40a2.10a27.00c5.50de13.80a72.50c3.20b
抽穗期Heading period81.60ab74.30a70.30a5.50a2.20a20.50e3.80f13.30ab73.50bc3.05b
抽穗后7d
Seven days after heading
81.80ab73.50ab67.30ab5.40a2.10a23.50d4.10f12.40b71.00cd4.15a
抽穗后14d
14 days after heading
80.80b72.30b63.40c5.50a2.10a24.00d5.20e13.50ab67.50d3.25b

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产量与稻米品质的相关性结果(表6)显示,产量与稻米垩白粒率、垩白度和碱消值呈极显著正相关关系,相关系数分别为0.639、0.613和0.494,表明随着产量的增加,稻米品质有变差的趋势。

表6   产量与稻米品质相关性分析(2019年)

Table 6  Correlation analysis between yield and rice quality in 2019

相关指标
Related index
精米率
Milled rice
rate
整精米率
Head rice
rate
粒长
Grain
length
粒型长/宽比
Grain length
and width ratio
垩白粒率
Chalkiness
rate
垩白度
Chalkiness
直链淀粉
Amylose
content
胶稠度
Gel
consistency
碱消值
Setback
Pearson相关性Pearson correlation0.2770.042-0.0390.3380.639**0.613**-0.0520.3100.494**
显著性(双侧)Significance (bilateral)0.1390.8260.8370.0670.0000.0000.7840.0950.006
N303030303030303030

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3 讨论

自甬优系列籼粳杂交稻出现以来,多个团队对甬优系列的高产栽培技术、产量构成因素、源库特征、干物质生产等方面作了大量研究,总结出甬优系列杂交稻具有总颖花量大、平均每穗粒数极高、抽穗后灌浆天数长、干物质量显著或极显著提高等特点,并提出高产攻关应通过控制有效穗数和主攻大穗的栽培方式。

3.1 穗肥施用期对群体结构和产量形成的影响

王晓燕等[6]认为,扩大库容量是实现水稻高产、超高产的前提,应通过增加穗数、穗粒数或二者皆增加的途径来实现。刘迎雪等[7]认为,重穗型品种增产的主要影响因子为每穗粒数和结实率,而穗肥是保证每穗粒数的关键。穗肥施用过早会造成高峰苗过多,群体质量恶化,穗肥施用过迟会使穗型和叶面积变小,均不利于高产的形成[8];穗分化2期施用穗肥有利于延缓叶片衰老,延长叶片功能期[9]。本研究也得出相似结论,抽穗前35~28d施用穗肥,导致群体分蘖数量增多,但多形成小穗,造成穗粒数下降,叶片比例增多,茎穗比例下降,不利于形成良好的群体结构。抽穗期和抽穗后施穗肥,群体茎蘖数虽然适宜,后期光合性能较好,但由于库容量受限制,群体干物质积累和茎叶养分输出不高,产量也下降。抽穗前21~14d施用穗肥有利于保持良好的群体结构,穗粒数增加,抽穗期后剑叶叶绿素含量适宜,有利于灌浆期群体干物质的积累和茎鞘干物质的输出,因此获得高产。

3.2 穗肥运筹对氮肥利用率的影响

根据水稻不同生育阶段对氮素的需求,对氮肥进行合理运筹,使水稻各阶段的氮肥利用率均达到最佳状态,从而提高氮肥利用率,是保证水稻产量的同时减少氮素损失的有效措施。Peng等[10]指出,水稻在幼穗分化期吸氮速率最大,且认为提高水稻氮肥利用率最直接有效的措施就是确定适宜的施氮量和穗肥施用时期。邹长明等[11]研究发现,水稻对氮肥的吸收利用因追肥的时期不同而有明显的差异,后期施肥的氮肥利用率明显高于前期施肥。钟旭华等[12]认为,穗粒肥施用显著提高水稻的吸氮总量和产量,相同施氮量下,氮肥作为穗粒肥施用的吸收利用率和农学利用率比基肥和分蘖肥高。余锋[13]以杂交稻品种Y两优900、Y两优6号为试验材料,发现幼穗分化2期是杂交稻穗肥的最佳施用时期。研究[14-16]发现,高产氮高效品种(如镇稻11号)根系活力强、氮代谢酶活性高及氮素吸收利用能力强,茎秆干物质积累量增加及充实度加强,在生育后期可保持较高的群体氮素积累总量、光合势、干物质积累量及群体生长率,从而实现产量及氮肥利用率同步提高。本研究认为,籼粳杂交稻甬优12干物质生产能力强、氮素农学利用率及偏生产力高,以抽穗前21d至抽穗前14d施用穗肥的氮肥农学利用率和氮肥偏生产率最高,穗肥施用过早或过迟,氮肥农学利用率及氮肥偏生产率均下降。

3.3 穗肥运筹对稻米品质的影响

许多研究[17-20]表明,氮肥后移对水稻加工品质有显著的影响,氮肥后移或增加后期氮肥供应能明显提高水稻糙米率、精米率和整精米率,在不施基肥或基肥不足的情况下,效果更为明显,主要在于灌浆结实期施氮可防止早衰,维持根系活力和叶片光合能力,显著提高千粒重。但是本研究发现,在适宜的时期内施用穗肥(抽穗前21d至抽穗期14d)可以保持稻米具有较高的加工品质,穗肥施用过早或过晚则会造成稻米加工品质下降。对于穗肥施用时期对稻米外观品质和蒸煮品质的影响,目前仍有不同的研究结果。万靓军等[21]认为,氮肥后移增加垩白的发生,使稻米外观品质变劣。而张岳芳等[22]认为,施用保花肥可降低垩白率和垩白度,减少直链淀粉含量。成臣等[14]和潘圣刚等[23]研究表明,氮肥施用由生育前期向中后期转移,垩白粒率和垩白度下降,米质改善。本研究认为,抽穗前施用穗肥,随氮肥施用期的推迟,稻米的垩白粒率和垩白度均显著下降,稻米外观品质变好;穗后施用穗肥,随着穗肥施用时期的推迟,稻米的垩白粒率和垩白度均呈上升趋势,稻米外观品质变差。

4 结论

综上所述,在江西种植一季籼粳杂交稻,抽穗前14~21d是一季籼粳杂交稻的最佳氮素穗肥施用期,有利于提高抽穗后叶片SPAD值和群体干物质积累量,促进氮肥的吸收与利用,确保充足的穗数和较大的穗型,增产提质显著。但随着产量的增加,水稻外观品质有所下降,如何解决产量增加和稻米品质下降的矛盾,需要作进一步的研究。

参考文献

Mo R X, Jiang L G, Guo L, et al.

Effect of nitrogen application on contents of different forms of nitrogen in rice plants

Agricultural Science and Technology, 2011, 12(10):1484-1489.

[本文引用: 1]

朱晓彦. 水稻穗肥施用期对产量形成、氮素吸收及稻米品质的影响. 扬州:扬州大学, 2003.

[本文引用: 1]

丁承强. 氮素穗肥调控水稻每穗颖花数的分子机制. 南京:南京农业大学, 2012.

[本文引用: 1]

吉志军. 稻米品质形成对氮素穗肥的响应及生理机制. 南京:南京农业大学, 2004.

[本文引用: 1]

盛大海. 氮肥后移对寒地水稻群体质量及产量的影响. 哈尔滨:东北农业大学, 2008.

[本文引用: 1]

王晓燕, 韦还和, 张洪程, .

水稻甬优12产量13.5t hm-2以上超高产群体的生育特征

作物学报, 2014, 40(12):2149-2159.

DOI:10.3724/SP.J.1006.2014.02149      [本文引用: 2]

以籼粳交超级稻甬优12为试材、四叶一心期带蘖小苗移栽,超稀植(12.45&times;104穴 hm<sup>-2</sup>)栽培,对高产(10.5~12.0 t hm<sup>-2</sup>)、更高产(12.0~13.5 t hm<sup>-2</sup>)、超高产(&gt;13.5 t hm<sup>-2</sup>) 3个产量群体的产量及其结构、茎蘖动态、叶面积动态及干物质的积累与运转等进行了系统比较研究。结果表明,产量由高产(10.5~12.0 t hm<sup>-2</sup>)到更高产(12.0~13.5 t hm<sup>-2</sup>)再到超高产(&gt;13.5 t hm<sup>-2</sup>),群体的颖花量不断提高,结实率和千粒重略微下降。与高产和更高产群体相比,超高产群体茎蘖数起点较高,在有效分蘖临界叶龄期及时够苗,至拔节期群体茎蘖数稳步增长,达高峰苗,此后群体茎蘖数平缓下降,成穗率近60%;群体叶面积指数生育前期较小,最大值出现在孕穗期,为9.17,此后平缓下降,成熟期在4.0以上;群体干物质积累量在拔节期略低,此后各生育时期均升高,抽穗期为14.38 t hm<sup>-2</sup>,抽穗至成熟期为9.73 t hm<sup>-2</sup>,成熟期为24.11 t hm<sup>-2</sup>;群体根系干重、根冠比及单茎伤流强度在后期(抽穗至成熟期)均较高。

刘迎雪, 张国民, 陈胜勇, .

不同施肥时期对不同穗型水稻品种群体结构及产量的影响

中国农学通报, 2010, 26(18):102-106.

[本文引用: 1]

陈守勇, 刘学良, 陈卫明.

穗肥施用时期对水稻产量和群体质量的影响

土壤肥料, 2001(1):28-30.

[本文引用: 1]

 何小娥, 刘洋, 滕振宁.

穂肥施用期对杂交稻叶片光合特性和干物质积累的影响

湖南农业科学, 2017(5):10-16.

[本文引用: 1]

Peng S, Cassman K G.

Upper threshholds of nitrogen uptake rates and associated nitrogen fertilizer efficiencies in irrigated rice

Agronomy Journal, 1998, 90(2):178-185.

DOI:10.2134/agronj1998.00021962009000020010x      URL     [本文引用: 1]

邹长明, 秦道珠.

水稻氮肥施用技术I.氮肥施用的适宜时期与用量

湖南农业大学学报:自然科学版, 2000, 26(6):467-470.

[本文引用: 1]

钟旭华, 黄农荣, 郑巧波, .

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, 2(4):62-66.

[本文引用: 1]

余锋. 穂肥施用时期对杂交稻产量形成及氮肥利用率的影响. 长沙:湖南农业大学, 2018.

[本文引用: 1]

成臣, 雷凯, 汤军.

合理氮肥运筹同步提高晚粳稻产量及氮素利用率

杂交水稻, 2021, 36(3):44-50.

[本文引用: 2]

孙永健, 孙园园, 蒋明金, .

施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响

中国农业科学, 2016, 49(24):4745-4756.

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.24.007      [本文引用: 1]

【【目的】研究不同施肥水平下不同氮效率杂交水稻产量差异与氮素吸收和利用的关系,以期为水稻品种改良和高产高效栽培技术提供依据。【方法】以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,通过设置低肥(75 kg N&middot;hm<sup>-2</sup>,37.5 kg P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&middot;hm<sup>-2</sup>,75 kg K<sub>2</sub>O&middot;hm<sup>-2</sup>,记为N<sub>1</sub>P<sub>1</sub>K<sub>1</sub>)、中肥(150 kg N&middot;hm<sup>-2</sup>,75 kg P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&middot;hm<sup>-2</sup>,150 kg K<sub>2</sub>O&middot;hm<sup>-2</sup>,记为N<sub>2</sub>P<sub>2</sub>K<sub>2</sub>)、高肥(225 kg N&middot;hm<sup>-2</sup>,112.5 kg P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&middot;hm<sup>-2</sup>,225 kg K<sub>2</sub>O&middot;hm<sup>-2</sup>,记为N<sub>3</sub>P<sub>3</sub>K<sub>3</sub>)3种施肥水平,并在各施肥水平下均增设一不施氮处理,研究其对不同氮效率水稻产量和氮素利用效率的影响及其结实期氮素吸收、转运和分配特性。【结果】品种与施肥水平对杂交稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积、转运、分配,以及氮素利用特征和产量均存在显著影响;品种对氮肥回收利用率、千粒重,以及总颖花数的影响均不同程度的高于施肥水平的调控效应;施肥水平对主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,结实期叶片和茎鞘氮的运转,以及产量调控作用显著。N<sub>2</sub>P<sub>2</sub>K<sub>2</sub>相对于N<sub>1</sub>P<sub>1</sub>K<sub>1</sub>处理能促进不同氮效率水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高氮收获指数,促进结实期叶片和茎鞘中氮素的运转,进而显著提高稻谷产量及氮肥利用效率,且N<sub>2</sub>P<sub>2</sub>K<sub>2</sub>均显著高于同品种下其他的肥料施用处理,为本试验最佳的氮磷钾肥施用模式;N<sub>3</sub>P<sub>3</sub>K<sub>3</sub>处理易造成结实期叶片及茎鞘中氮滞留量增加,氮转运贡献率显著降低,导致产量及氮肥利用效率显著降低。氮高效品种具有总颖花数、结实率高的特征,其主要生育时期氮素累积量,氮素干物质生产效率,氮素稻谷生产效率及氮素收获指数等均显著高于氮低效品种,但千粒重并不是氮高效品种所独有的特征;此外,氮高效品种结实期更有利于叶片与茎鞘氮素的运转及穗部氮素的累积,尤其氮高效品种具有较高的茎鞘氮素转运率,其与氮肥生理利用率、回收利用率及农艺利用率均存在显著正相关性(r=0.699*&mdash;0.743*),是导致不同氮效率品种氮肥利用效率、产量差异的重要因子,可作为氮效率及品种鉴选的评价指标,也可以以进一步提高抽穗至成熟期氮高效水稻品种茎鞘氮素运转率,作为实现水稻高产与氮高效利用协调统一的另一重要途径。【结论】本试验条件下,氮高效品种具备的结实期茎鞘高氮素转运、高总颖花数及结实率是优于氮低效品种而形成产量差异的主要因素,N<sub>2</sub>P<sub>2</sub>K<sub>2</sub>为氮高效品种配套的最优氮磷钾肥施用模式。提高抽穗期至成熟期氮累积量,促进叶片与茎鞘氮运转量,尤其应提高茎鞘氮素运转率,可实现高产与氮高效利用的同步提高。

梁健, 赵晨, 韩超, .

淮北地区氮高效高产型粳稻品种群体生长特征研究

中国水稻科学, 2017, 31(4):400-408.

[本文引用: 1]

胡群, 夏敏, 张洪程, .

氮肥运筹对钵苗机插优质食味水稻产量及品质的影响

作物学报, 2017, 43(3):420-431.

[本文引用: 1]

陈梦云, 李晓峰, 程金秋, .

秸秆全量还田与氮肥运筹对机插优质食味水稻产量及品质的影响

作物学报, 2017, 43(12):1802-1816.

DOI:10.3724/SP.J.1006.2017.01802      [本文引用: 1]

以江苏优质食味水稻代表性品种南粳5055和南粳46为材料,在总施纯氮量为300 kg hm-2条件下,设置9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6共6种基蘖肥与穗肥比例运筹,探讨秸秆全量还田与不同氮肥运筹比例对机插优质食味水稻产量及稻米品质的影响。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆全量还田具有显著的增产效应,南粳5055、南粳46平均增产5.04%、4.64%;随基蘖氮肥占总施氮量比例下降,秸秆全量还田机插粳稻产量呈先增后减趋势,基蘖氮肥与穗氮肥比例为7∶3时,水稻产量最高。秸秆全量还田显著增加了稻米的蛋白质含量,降低了垩白率和垩白度,对改善稻米的外观品质和营养品质有一定作用。秸秆全量还田还有利于蒸煮食味品质的改善,显著提高稻米的崩解值和食味值,显著降低稻米的消减值。提高穗肥占总施氮量的比例可以显著改善稻米的加工和营养品质,提高整精米率,但同时增加了稻米垩白,降低了稻米外观品质,且稻米蒸煮食味品质也有所下降。

成臣, 曾勇军, 王祺, .

氮肥运筹对南方双季晚粳稻产量及品质的影响

植物营养与肥料学报, 2018, 24(5):1386-1395.

[本文引用: 1]

吕川根, 邹江石, 宗寿余, .

两系杂交稻两优培九稻米品质性状的变异分析

江苏农业学报, 2008, 24(6):738-744.

[本文引用: 1]

万靓军, 张洪程, 霍中洋, .

氮肥运筹对超级杂交粳稻产量、品质及氮素利用率的影响

作物学报, 2007, 33(2):175-182.

[本文引用: 1]

张岳芳, 龚克成, 陈留根, .

氮肥对两系杂交稻稻米品质及淀粉RVA谱特征的影响

江苏农业科学, 2007(5):18-22.

[本文引用: 1]

潘圣刚, 翟晶, 曹凑贵, .

氮肥运筹对水稻养分吸收特性及稻米品质的影响

植物营养与肥料学报, 2010, 16(3):522-527.

[本文引用: 1]

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