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作物杂志, 2026, 42(4): 146-154 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.017

生理生化·植物营养·栽培耕作

江淮稻作区氮肥用量对高产优质中籼稻产量、品质及氮肥利用效率的影响

阮新民,1,2,3, 从夕汉1,2,3, 杜弘杨1,2,3, 岳伟4, 施伏芝1,2,3, 罗彦长1,2,3, 王元垒1,2,3, 罗志祥,1,2,3

1 安徽省农业科学院水稻研究所， 230031， 安徽合肥

2 安徽省水稻遗传育种重点实验室， 230031， 安徽合肥

3 水稻种质创新与分子改良安徽省重点实验室， 230031， 安徽合肥

4 安徽省农业气象中心， 230088， 安徽合肥

Effects of Nitrogen Fertilizer Rates on Grain Yield, Grain Quality, and Nitrogen Use Efficiency of High-Yield and High-Quality Medium Indica Rice in the Jianghuai Rice-Growing Region

Ruan Xinmin,1,2,3, Cong Xihan1,2,3, Du Hongyang1,2,3, Yue Wei4, Shi Fuzhi1,2,3, Luo Yanchang1,2,3, Wang Yuanlei1,2,3, Luo Zhixiang,1,2,3

1 Rice Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, Anhui, China

2 Anhui Provincial Key Laboratory of Rice Genetics and Breeding, Hefei 230031, Anhui, China

3 Anhui Provincial Key Laboratory of Rice Germplasm Innovation and Molecular Improvement, Hefei 230031, Anhui, China

4 Anhui Agricultural Meteorology Center, Hefei 230088, Anhui, China

通讯作者: 罗志祥，主要从事水稻遗传育种研究，E-mail：lzx6176@126.com

收稿日期: 2026-01-18   修回日期: 2026-03-18   网络出版日期: 2026-06-08

基金资助: 安徽省重点研发计划项目(2023n06020013)
安徽省重点研发计划项目(2023h11020006)
安徽省自然科学基金(2208085UQ06)
安徽省科技重大专项(202103a06020008)

Received: 2026-01-18   Revised: 2026-03-18   Online: 2026-06-08

作者简介 About authors

阮新民，主要从事水稻遗传育种与资源高效利用研究，E-mail：rxinmin@126.com

摘要

为研究施氮量对江淮稻作区高产优质中籼型水稻产量、品质及氮肥利用率的影响，以大面积应用的产量高、品质优、综合性状优良的水稻新品种为材料，设置7个氮肥梯度进行评估。结果表明，除常规品种R202在施氮量180 kg/hm2时达最高产量外，其余杂交品种均在225 kg/hm2时产量最高。氮肥对高产水稻品种产量构成主要影响的是有效穗数和穗粒数。在达最高产量时，荃两优879、两优5043、R202和荃优6019的氮肥农学利用率较对照丰两优4号均增加20%以上，氮肥吸收利用率均增加5%以上，氮肥生理利用率均增加7%以上，氮肥偏生产力均增加10%以上。氮肥干物质生产效率、氮肥籽粒生产效率和氮肥偏生产力随施氮量的增加而下降。增加施氮量提高了高产优质水稻品种的整精米率，降低了垩白度和直链淀粉含量，透明度和碱消值变化不明显。

关键词： 水稻; 施氮量; 产量; 品质; 氮肥利用率

Abstract

To investigate the effects of nitrogen (N) application rates on yield, grain quality, and nitrogen use efficiency (NUE) of high-yield and high-quality medium indica rice in the Jianghuai rice-growing region, seven N application gradients were established to evaluate newly developed rice varieties characterized by high yield, excellent quality, and favorable comprehensive traits, which are widely adopted in large-scale production. The results showed that, except for the conventional variety R202, which achieved the highest yield at an N application rate of 180 kg/ha, all hybrid varieties attained their maximum yield at 225 kg/ha. The influence of N fertilizer on the yield of high-yield rice varieties was primarily attributed to the number of effective panicles and grain number per panicle. At the optimal yield level, the agronomic nitrogen use efficiency (NAE) of varieties Quanliangyou 879, Liangyou 5043, R202, and Quanyou 6019 increased by more than 20% compared with the control variety Fengliangyou 4. Additionally, their nitrogen uptake efficiency (NRE) increased by over 5%, physiological nitrogen use efficiency (NPE) by more than 7%, and partial factor productivity of nitrogen (NPPE) by over 10%. The dry matter production efficiency, grain production efficiency, and partial factor productivity of nitrogen decreased with increasing N application rates. Elevated N application improved the head rice rate of high-yield and high-quality rice varieties while reducing chalkiness degree and amylose content. However, transparency and alkali spreading value exhibited no significant changes.

Keywords： Rice; Nitrogen application rates; Yield; Quality; Nitrogen use efficiency

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本文引用格式

阮新民, 从夕汉, 杜弘杨, 岳伟, 施伏芝, 罗彦长, 王元垒, 罗志祥. 江淮稻作区氮肥用量对高产优质中籼稻产量、品质及氮肥利用效率的影响. 作物杂志, 2026, 42(4): 146-154 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.017

Ruan Xinmin, Cong Xihan, Du Hongyang, Yue Wei, Shi Fuzhi, Luo Yanchang, Wang Yuanlei, Luo Zhixiang. Effects of Nitrogen Fertilizer Rates on Grain Yield, Grain Quality, and Nitrogen Use Efficiency of High-Yield and High-Quality Medium Indica Rice in the Jianghuai Rice-Growing Region. Crops, 2026, 42(4): 146-154 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2026.04.017

水稻是我国最主要的粮食作物之一，播种面积占粮食总播种面积的24.8%，产量占粮食总产量的30.4%[1]。目前，我国水稻种植面积约3000万hm2，其中90%为灌溉水稻[2]。氮是水稻生长发育最重要的营养元素之一，水稻的高产与大量施用氮肥有关。低氮肥利用率是当前水稻品种的一个主要特征[3]。过量施用氮肥，不仅造成资源的大量浪费，也严重污染了生态环境。目前，水稻育种目标仍以高产、优质、抗逆为主，氮利用效率并未成为目标性状改良的重点。因此，从现有大面积推广品种中筛选氮高效水稻品种仍是减少氮肥施用量、提高氮肥利用效率的重要策略。

长江中下游地区是我国最大的水稻产区，水稻种植面积和产量均居全国首位。高产水稻在该区域的广泛推广应用为粮食的持续增产提供了品种支撑，但也导致化肥施用强度明显高于全国平均水平，施用量也远超实际需求，如太湖地区水稻平均施氮量为303 kg/hm2，有74%的农户过量施用氮肥[4]。氮肥的施用量直接影响水稻的产量。增施氮肥可以显著增加有效穗数和每穗颖花数[4-5]。但过量的氮肥投入造成穗粒数和结实率显著下降，使产量增加率逐渐降低，甚至造成减产[6]。随氮肥用量增加，高产水稻品种氮肥生理利用率、农学利用率和偏生产力显著降低[7]。氮肥用量对稻米品质有明显影响，前人[8-10]研究表明，对于高产型中籼水稻，一般增加氮肥用量会导致垩白米率和垩白度显著升高，氮肥用量与整精米率和精米率等加工品质指标呈先上升后下降的抛物线关系，而氮肥用量增加也会降低稻米直链淀粉含量，提高胶稠度。对于优质中籼水稻，氮肥用量对品质指标的影响与品种特性有关。吴健强等[11]研究表明，氮肥用量增加使整精米率和精米率下降，垩白粒率和垩白度上升，透明度和碱消值并无明显变化，胶稠度和直链淀粉呈下降趋势。吴子帅等[12]研究表明，氮肥用量增加使整精米率和精米率呈上升趋势，垩白粒率和垩白度呈下降趋势，直链淀粉呈上升趋势。郝蓉蓉等[13]研究表明，随施氮量增加，精米率和整精米率均表现出先增后降的趋势，垩白粒率和垩白度逐渐减少，直链淀粉含量降低。前人关于氮肥与产量、品质和氮利用效率的研究诸多，而关于多梯度氮肥条件下，高产优质水稻品种氮素利用效率与稻米品质差异的研究较少。

因此，以江淮稻作区推广面积较大、产量高、品质优、综合性状优良的水稻新品种为材料，比较分析多梯度氮肥条件下水稻产量、品质和氮素利用效率的差异,为水稻高产优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

征集生产上大面积应用的产量高、品质优、综合性状优良的水稻新品种，在2022年试验基础上筛选出V1（R202）、V2（丰两优4号）、V3（荃广优532）、V4（荃两优879）、V5（荃优6019）、V6（两优5043）和V7（深两优686）7个品种进一步设置多梯度氮肥大田试验，其中以V2（国家及安徽省区域性试验的对照品种）为对照品种（CK）。材料由安徽省农业科学院水稻研究所、安徽荃银高科种业股份有限公司和合肥丰乐种业股份有限公司提供（表1）。

表1   供试材料基本信息及主要特征

Table 1  Basic information and main characteristics of the test materials

编号
Number		品种
Variety		审定编号
Approval number		株高
Plant height (cm)		生育期
Growth period (d)		主要特征
Main characteristic
V1R202－110.0125.0常规稻品种，品质达部颁一等优质食用稻标准。
V2

丰两优4号
（CK）
国审稻2009012

124.8

135.3

杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产7.04%，品质达部颁二等优质食用稻标准，为长江中下游迟熟中籼组区域试验和安徽省中籼区域试验的对照品种。
V3
荃广优532
国审稻20243086
120.0
131.8
杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产6.00%，品质达部颁三等优质食用稻标准。
V4
荃两优879
国审稻20216089
119.4
130.0
杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产6.30%，品质达部颁二等优质食用稻标准。
V5
荃优6019
国审稻20232050
125.9
133.9
杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产6.20%，品质达部颁一等优质食用稻标准。
V6
两优5043
国审稻20231019
119.4
135.4
杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产9.20%，中抗稻瘟病，品质达部颁二等优质食用稻标准。
V7
深两优686
国审稻20210286
120.2
132.3
杂交籼稻品种，国家2年区域试验平均较对照增产8.04%，品质达部颁二等优质食用稻标准。

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1.2 试验设计

试验于2022-2023年在安徽省合肥市岗集试验基地进行。土质为水稻土，肥力中等，前茬空闲田。土壤基本理化性质为有机质15.50 g/kg、全氮1.13 g/kg、碱解氮82.75 mg/kg、速效磷32.10 mg/kg、速效钾78.50 mg/kg。

试验设N0（不施氮）、N45（45 kg/hm2）、N90（90 kg/hm2）、N135（135 kg/hm2）、N180（180 kg/hm2）、N225（225 kg/hm2）和N270（270 kg/hm2）共计7个处理。氮肥运筹为基肥:分蘖肥（移栽后7 d）:穗肥（幼穗分化始期）=5:3:2。采取裂区试验设计，以不同施氮量为主区，材料为裂区，小区面积13.3 m2，3次重复，主区间用塑料薄膜覆盖埂体。5月19日播种，6月19日移栽，株行距为16.7 cm×26.4 cm，杂交稻品种单苗移栽，常规水稻品种双苗移栽。一次性基施磷、钾肥，分别为P2O5 90 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2，其他栽培管理措施按照大田水稻生产进行。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 测产与考种

于水稻成熟时，各小区连续调查20株有效分蘖，取平均值，取5株有效分蘖与平均值相等的单株进行考种，主要考察农艺性状和产量构成因素等。并将小区产量全部收获后，晾晒称量。

1.3.2 稻米品质指标

稻谷收获后，风干，放置3个月后砻谷、碾米，按照GB/T 17891-2017[14]测定整精米率（HMR）；使用万深扫描仪测定稻米的垩白度（CD）和垩白粒率（CR）；同时测定米粉的胶稠度（GC）、直链淀粉（AC）和碱消值（ASV）。由安徽省稻米及制品检测中心完成检测。

1.3.3 氮肥利用率

有关参数的计算方法参照文献[15-16]。氮素吸收总量（g/hm2）=成熟期地上部植株干物重×含氮率；

氮肥干物质生产效率（NDE，kg/kg）=地上部干物质总量/氮素吸收总量；

氮肥籽粒生产效率（NGE，kg/kg）=籽粒产量/氮素吸收总量；

氮肥生理利用率（NPE，kg/kg）=（施氮区作物产量-无氮区作物产量）/（施氮区植株总吸氮量-无氮区植株总吸氮量）；

氮肥吸收利用率（NRE，%）=（施氮区植株总吸氮量-无氮区植株总吸氮量）/氮肥施用量×100；

氮肥农学利用率（NAE，kg/kg）=（施氮区作物产量-无氮区作物产量）/氮肥施用量；

氮肥偏生产力（NPPE，%）=籽粒产量/氮肥施用量×100。

1.4 数据处理

使用SPSS 25.0软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施氮量对高产优质水稻产量及其构成因素的影响

由表2可知，施氮量和品种对水稻产量及其构成因素的影响达显著或极显著水平。施氮量与品种互作对产量及其构成因素的影响亦达显著或极显著水平。

表2   产量及其构成因素在品种间及施氮量间的方差分析

Table 2  Analysis of variance for yield and its components among varieties and nitrogen application rates

变异来源
Source of variation		产量
Yield		有效穗数
Effective panicles		每穗粒数
Grain number per panicle		结实率
Seed-setting rate		千粒重
1000-grain weight
施氮量Nitrogen application rate (N)93.29**451.12**32.20**2.455*4.722**
品种Variety (V)14.67**287.15**100.94**21.921**76.376**
施氮量×品种（N×V）1.91**39.12**16.56**1.687*1.873*

“*”和“**”分别表示在P < 0.05和P < 0.01水平差异显著。下同。

“*”and“**”indicate significant differences at P < 0.05 and P < 0.01 levels, respectively. The same below.

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随施氮量的增加各品种产量均呈先增加后下降趋势（图1）。除V1品种在N180达最高产外，其余品种均在N225时产量最高，其次是N180。产量最高的品种为V4，其次是V5和V6，分别为14.56、14.02和13.17 t/hm2。氮肥对品种产量构成影响较大的是有效穗数和每穗粒数，对千粒重和结实率影响较小（图2）。产量较高品种V4、V5和V6表现出较高的每穗粒数。不同品种的有效穗数对施氮量响应不一致，V1、V2和V5品种的有效穗数随施氮量的增加整体呈增加趋势，而V3、V4、V6和V7品种的有效穗数随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势。

图1

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图1   施氮量对水稻产量的影响

不同小写字母表示各处理间差异显著（P < 0.05）。下同。

Fig.1   Effects of nitrogen application rate on rice yield

Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P < 0.05). The same below.


图2

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图2   施氮量对水稻产量构成因素的影响

Fig.2   Effects of nitrogen application rate on the component factors of rice yield


2.2 施氮量对高产优质水稻氮肥利用率的影响

由表3可知，施氮量和品种对氮肥利用效率的影响达到极显著水平。施氮量与品种互作除对干物质生产效率影响不显著外，其余均达到显著或极显著水平。

表3   氮肥利用率在品种及施氮量间的方差分析

Table 3  Analysis of variance for nitrogen use efficiency of rice among varieties and nitrogen application rates

变异来源Source of variationNDENGENPENRENAENPPE
施氮量Nitrogen application rate (N)12.944**51.999**28.167**15.819**56.786**66.919**
品种Variety (V)186.170**165.450**39.250**7.618**29.263**619.715**
施氮量×品种（N×V）1.3272.065**2.236**3.808**5.722**8.385**

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表4表明，不同品种的干物质生产效率、籽粒生产效率和氮肥偏生产力基本随施氮量的增加而下降，在N0时效率最高，N270时效率最低。施氮量对氮肥生理利用率、氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率影响的规律并不明显。氮肥生理利用率最高的是N45施氮量下的V5品种，为92.04 kg/kg，其次为V6品种，为83.97 kg/kg。氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率最高的是V4品种在N90施氮量下，分别为57.07%和39.48 kg/kg。但整体仍是过量施氮降低了肥料的吸收利用效率。

表4   施氮量对氮肥利用率的影响

Table 4  Effects of nitrogen application rates on nitrogen use efficiency

品种Variety施氮量Nitrogen application rateNDE (kg/kg)NGE (kg/kg)NPE (kg/kg)NRE (%)NAE (kg/kg)NPPE (%)
V1N0155.43a93.51a－－－－
N45137.35b81.11b68.94a42.44a27.76a66.23a
N90125.02c75.76cd59.65b41.58a19.26b44.90b
N135121.17c70.33c59.28b41.93a24.30ab43.54b
N180106.84d64.31d53.52bc43.61a23.00ab38.39c
N225109.71d61.28d45.23c26.88b11.80c24.62d
N270102.14d54.01e36.49d25.88b9.19c20.18d
V2N0147.40a94.49a－－－－
N45130.22b84.62b72.62a40.84a29.52a76.44a
N90125.61bc81.47b52.54b40.53a21.32bc52.60b
N135125.13bc80.82b70.55a33.32a23.55ab47.01b
N180116.24d62.85c44.82bc35.15a15.80cd35.57c
N225111.15cd64.46c51.29bc37.76a19.38bcd35.02c
N270103.60d56.10d39.83c33.64a13.42d26.82d
V3N0132.68a71.88a－－－－
N45128.77a67.52ab38.41b10.68b3.95d57.78a
N90113.91b59.25b32.68b27.24ab8.84c44.73b
N135111.65b59.81b47.47a35.47a16.38a43.30b
N180105.15b56.30b35.23b20.93ab6.79cd30.32c
N225100.58b54.60bc40.28b30.14a12.14b30.08c
N27085.08c43.12c25.42c34.75a8.69c24.07d
V4N0151.75a95.56a－－－－
N45132.72b80.46b67.59ab47.79ab32.25bc71.98a
N90122.26c79.86b69.44ab57.07a39.48a65.96a
N135120.36c78.23b71.70a36.79b26.35c56.21b
N180105.01d69.48c61.75b55.61a34.20ab50.09b
N225104.13d68.73c61.19b48.94ab29.90bc43.15c
N270103.70d62.19d51.27c36.27b18.61d29.96d
V5N0154.98a93.93a－－－－
N45139.83b90.97a92.04a35.71bc31.00a85.44a
N90123.92c77.24b56.85b42.16ab23.90ab60.19b
N135118.66cd75.12b63.64b46.13a29.37a56.59b
N180114.48cde75.56b64.06b28.26bc23.47b45.24c
N225112.17de70.21b58.77b39.78ab23.38ab41.53c
N270107.89e69.20b56.23b30.56c17.07b32.62d
V6N0150.56a92.98a－－－－
N45135.62b89.25a83.97a31.32cd26.20a68.40a
N90118.74c73.50b57.14b40.42abc23.07a51.20b
N135117.61c73.28b60.44b34.72bc21.00a45.10bc
N180110.98d64.17c53.05b53.39a28.33a45.21bc
N225106.34d64.58c55.04b45.30ab24.97a39.03c
N27098.46e58.23d36.57c20.74d7.61b19.67d
V7N0147.22a87.84a－－－－
N45139.73a82.36a69.91a24.09bc16.95ab63.73a
N90124.91b75.20b48.62c28.51bc13.77bc44.96b
N135124.63b74.86b63.30ab30.15b19.08a42.47bc
N180108.60c68.11b56.86bc37.40a21.27a39.98c
N225107.72c63.02c47.88c40.75a19.51a35.10d
N270107.55c62.48c45.39c22.61c10.25c23.62e

不同小写字母表示处理间差异显著（P < 0.05）。下同。

Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P < 0.05). The same below.

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相关分析（表5）表明，施氮量与氮肥利用效率呈显著或极显著负相关（除氮肥生理利用率外）。氮肥生理利用率、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力间呈显著或极显著正相关。

表5   施氮量及氮肥利用率间相关分析

Table 5  Correlation analysis between nitrogen application rates and nitrogen use efficiency

项目ItemNDENGENPENRENAENPPE
NGE0.926**1.000
NPE-0.0100.2321.000
NRE0.401**0.672**0.860**1.000
NAE0.739**0.942**0.405**0.800**1.000
NPPE0.843**0.849**0.346*0.668**0.780**1.000
施氮量Nitrogen application rate-0.906**-0.811**-0.101-0.390*-0.563**-0.882**

“*”和“**”分别表示在P < 0.05和P < 0.01水平相关性显著。

“*”and“**”indicate significant correlations at P < 0.05 and P < 0.01 levels, respectively.

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2.3 高产优质水稻在产量最高时氮肥利用率差异

由于施氮量显著影响水稻品种的产量和氮肥利用率，为保证水稻产量不降低，选取水稻品种在其产量最高时的氮肥利用率与对照品种进行比较。由表6可知，从品种间氮肥利用率变异系数来看，氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率的变异系数较高。V4、V6、V1和V5的氮肥农学利用率较对照增加20%以上，氮肥吸收利用率增加5%以上，氮肥生理利用率增加7%以上，氮肥偏生产力增加10%以上。

表6   品种间氮利用效率差异

Table 6  Difference in nitrogen use efficiency among varieties

品种
Variety		NDE
(kg/kg)		±CK
(%)		NGE
(kg/kg)		±CK
(%)		NPE
(kg/kg)		±CK
(%)		NRE
(%)		±CK
(%)		NAE
(kg/kg)		±CK
(%)		NPPE
(%)		±CK
(%)
V1121.2a9.0170.3a9.1059.3a15.5741.9abc11.0324.3b25.4143.5a24.32
V3100.6d-9.5154.6c-15.3140.3d-21.4730.1d-20.1812.1d-37.3730.1e-14.10
V4104.1bcd-6.3268.7a6.6261.2a19.3048.9a29.6129.9a54.3143.2ab23.21
V5112.2b0.9270.2a8.9158.8a14.5739.8bc5.3523.4b20.6541.5b18.58
V6106.3bcd-4.3364.6ab0.1855.0ab7.3245.3ab19.9825.0b28.8339.0c11.46
V7103.0cd-7.3260.0bc-6.8947.9c-6.6540.8bc7.9119.5c0.5135.1d0.24
V2 (CK)111.2bc－64.5ab－51.3bc－37.8c－19.4c－35.0d－
变异系数CV (%)7.04－9.82－15.09－15.44－26.91－13.58－

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2.4 氮肥水平对高产优质水稻稻米品质的影响

施氮量增加提高了高产优质水稻品种的整精米率，降低了垩白度。但对透明度和碱消值影响较小（V7品种除外）。随着施氮量的增加，直链淀粉含量有降低趋势，但品种间的降幅差异明显。施氮量对胶稠度的影响因品种不同有所差异。V2、V3、V7胶稠度随施氮量增加而提高，而V1、V4和V6随施氮量变化不明显，V5则表现出先升后降的趋势（图3）。

图3

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图3   施氮量对水稻稻米品质的影响

Fig.3   Effects of nitrogen application rates on rice quality


3 讨论

3.1 施氮量对高产优质水稻产量及其构成因素的影响

我国水稻常规施氮量的范围在135~363 kg/hm2，平均为225 kg/hm2[17]。据安徽省农户水稻施肥抽样调查，安徽省水稻施氮量主要集中在100~ 300 kg/hm2，占样本总数的93.6%，施氮量超过200 kg/hm2的占比达到了36.8%，超过250kg/hm2的占比为10.5%，氮肥施用过量现象较严重。对于高产杂交水稻而言，因其生物量大、产量潜力高，单位种植面积的需氮量高于常规稻[18]。本研究表明，供试的高产杂交稻品种的施氮量在225 kg/hm2时均能获得最高产量，这与前人[7,19-20]在达高产时的施肥量研究结果基本一致，要高于一般水稻品种的施氮量[21]，但超过270 kg/hm2时氮肥均表现过量。肖大康等[22]基于119篇已发表的有关稻田氮肥管理的论文，采用整合分析方法得出，施用氮肥能够显著提高水稻实际产量、理论产量、有效穗数和每穗粒数，结实率和千粒重下降。而本研究认为，氮肥对高产品种产量构成因素主要影响的是有效穗数和每穗粒数，对千粒重和结实率影响较小。这与罗锡坤等[23]的结论基本相同，与肖大康等[22]的结论不完全一致的原因可能与本研究选取的是高产优质品种有关。

3.2 施氮量对高产优质水稻氮肥利用率的影响

提高氮肥利用率，尤其是在确保水稻高产、优质的前提下，提高水稻品种氮肥利用效率已成为育种工作者亟需解决的问题。氮肥干物质生产效率、籽粒生产效率、生理利用率、吸收效率、农学效率和氮肥偏生产力等指标均从不同侧面反映作物对氮肥的利用效率[24-25]。本研究以生育期相近同类型高产优质品种为研究对象，发现不同品种的干物质生产效率、籽粒生产效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而下降，说明施氮量是主要原因，而氮肥生理利用率、吸收利用率和农学利用率的变化不仅受施氮量影响，还与品种特性有关。这与前人[20,26]研究基本一致。Dobermann[27]提出粮食作物氮肥利用率在如下范围内比较适宜，农学利用率10~30 kg/kg，吸收利用率30%~50%，生理利用率30~60 kg/kg，本试验参试的荃两优879、两优5043、R202和荃优6019的这些指标均达到适宜范围的高值水平，具有较高的氮肥利用效率。

本研究还表明，氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率在充分发挥产量潜力的施氮条件下具有较大的变异系数，区分度较好。综合相关报道[7,16-17]和本研究结果，提出氮肥高效利用大田试验主要评价指标为氮肥农学效率、吸收利用率和生理利用率。因此，可以在确定目标产量的施氮量后，用氮肥农学利用率指标进行田间大规模组合筛选，再利用氮肥吸收利用率和氮肥生理利用率评价指标进一步确定，以解决大田筛选效率不高的问题。这与前人[8,19,28-30]评价氮肥利用率所采用的主要指标相符。

3.3 施氮量对高产优质水稻品质的影响

水稻品种的优质化已成为趋势。我国稻谷产量连续多年稳定在2亿t以上，实现了产需平衡，但对优质大米的需求日益增长。现代杂交稻品种为追求高产，往往需要较高的氮肥支持，但这恰恰可能损害稻米品质。高产与优质协同提升的水稻品种的培育与推广，不仅可保障国家的粮食安全，还满足了市场对优质米的快速需求。已有研究[31-33]表明，施氮提高了水稻品种的整精米率，降低了垩白度和直链淀粉含量。这与本研究结论相同。但本研究表明，施氮量对透明度和碱消值影响较小（V7品种除外），与霍中洋等[34]研究结果不尽一致，可能与研究的品种特性有关。V7品种随施氮量增加变化较大，有待进一步研究。

4 结论

江淮稻作区高产优质中籼型水稻品种在施氮量225 kg/hm2时产量较高，影响产量的主要因素是有效穗数和每穗粒数。氮肥干物质生产效率、氮肥籽粒生产效率和氮肥偏生产力随施氮量的增加而下降。荃两优879、两优5043、R202和荃优6019等高产优质品种具有较高的氮肥利用率。

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【目的】探讨氮肥减施对我国三大粮食作物产量的影响及其与土壤性质和管理措施的关系，明确氮肥减施的可行性。【方法】收集2010—2021年公开发表的90篇论文，按照氮肥减施的比例、种植体系及其在不同条件下（肥料类型、土壤有机质含量、全氮含量、土壤酸碱度以及水分管理等）的作物产量效应进行分析。【结果】在常规施肥的基础上，氮肥减施0—40%没有显著降低水稻产量，氮肥减施0—30%没有显著影响小麦和玉米产量，但是减氮30%—40%显著降低了小麦和玉米产量，减产分别为6.1%和5.4%。不施氮肥区产量水平没有显著影响3种作物氮肥减施的产量效应。土壤全氮含量>2 g·kg<sup>-1</sup>时，氮肥减施水稻产量（6.5 t·hm<sup>-2</sup>）显著高于常规施氮产量（6.3 t·hm<sup>-2</sup>）；土壤全氮含量>1 g·kg<sup>-1</sup>时，氮肥减施小麦产量（6.9 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（7.4 t·hm<sup>-2</sup>）；土壤全氮含量>1.5 g·kg<sup>-1</sup>时，氮肥减施玉米产量（8.8 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm<sup>-2</sup>）。土壤有机质含量>30 g·kg<sup>-1</sup>时，氮肥减施的水稻产量（6.9 t·hm<sup>-2</sup>）显著高于常规施氮产量（6.7 t·hm<sup>-2</sup>）；在土壤有机质含量为10—20 g·kg<sup>-1</sup>以及>20 g·kg<sup>-1</sup>时，氮肥减施小麦产量（6.6 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（6.9 t·hm<sup>-2</sup>）；一年两熟制氮肥减施玉米产量（8.9 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（9.1 t·hm<sup>-2</sup>）。在普通肥料的基础上，氮肥减施小麦产量（6.8 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（7.1 t·hm<sup>-2</sup>）。在旱作条件下，氮肥减施的小麦产量（5.9 t·hm<sup>-2</sup>）显著低于常规施氮产量（6.6 t·hm<sup>-2</sup>）。【结论】在常规施氮量的基础上减少30%氮肥施用量可以维持我国三大作物的产量；不同的土壤性质和管理措施，减氮后作物的产量存在一定的变异性。因此，氮肥减施需要根据土壤肥力状况的管理措施进行调整，从而实现高产高效。

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罗锡坤, 李敏, 张恒栋, 等.

不同类型杂交稻品种在贵州兴义的高产潜力及氮肥利用特性研究

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选用3种类型且具有超高产潜力的杂交水稻品种（分别为籼粳杂交稻品种甬优1540、三系杂交籼稻品种蓉18优2348、两系杂交籼稻品种晶两优534）为试材，研究不同施氮量（N1，240 kg/hm<sup>2</sup>；N2，285 kg/hm<sup>2</sup>；N3，330 kg/hm<sup>2</sup>）对水稻产量与氮素吸收能力的影响。结果表明，3个杂交稻品种产量对氮肥的响应存在较大的差异。甬优1540和蓉18优2348均在N3处理下产量最高，分别达16.83 t/hm<sup>2</sup>和15.64 t/hm<sup>2</sup>；晶两优534则在N1处理下产量最高，达12.54 t/hm<sup>2</sup>。在最高产施氮量条件下，甬优1540和蓉18优2348均拥有较高的单位面积有效穗数和穗粒数，分别达304.18万/hm<sup>2</sup>、279.39粒和324.28万/hm<sup>2</sup>、220.85粒，晶两优534则拥有较高的千粒重和结实率，分别达21.11 g和89.15%，且甬优1540的穗粒数和结实率均高于蓉18优2348和晶两优534。在最高产施氮量条件下，甬优1540和蓉18优2348具有较高氮素积累能力和利用效率，晶两优534氮素积累能力较低，但氮素利用效率较高。甬优1540较蓉18优2348和晶两优534具有较高的产量潜力和氮素吸收利用效率。在超高产栽培条件下，甬优1540仍可以继续增施氮肥来获得更高的产量和氮素利用效率，而蓉18优2348和晶两优534的适宜施氮量分别为330 kg/hm<sup>2</sup>和240 kg/hm<sup>2</sup>。

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采用大田试验，选用12个生产中常用的早稻品种，进行施氮和不施氮2种处理，分析不同基因型水稻的产量、干物质积累和氮素吸收等情况，并以产量和氮素生理利用率（PE）为主要筛选指标，筛选出氮高效品种中嘉早17、中早35、金优463，并分析了氮高效早稻品种的籽粒性状。

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水分和氮素对水稻叶片光合特性和氮素吸收利用有重要影响, 但在干湿交替灌溉条件下, 水、氮是如何影响水稻叶片和根系氮代谢酶活性、产量和氮素吸收利用的仍不清楚。探明这一问题对于协同提高产量和氮肥利用效率有重要意义。本研究以超级稻品种南粳9108为材料, 大田种植, 设置全生育期常规灌溉(conventional irrigation, CI)和干湿交替灌溉(alternate wetting and drying irrigation, AWD) 2种灌溉方式及5个施氮水平, 不施氮(N0)、施氮90 kg hm<sup>-2</sup> (N1)、施氮180 kg hm<sup>-2</sup> (N2)、施氮270 kg hm<sup>-2</sup> (N3)和施氮360 kg hm<sup>-2</sup> (N4)。结果表明, 与CI相比, AWD增加了水稻主要生育时期叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量, 提高了叶片净光合速率, 并显著增加了叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性, 显著降低了过氧化物酶、内肽酶活性和丙二醛含量, 显著提高了根系中氮代谢酶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性; AWD的产量较CI平均增加了10.4%。AWD显著提高了氮素转运量、氮素转运率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力, 产量和氮肥利用率均以AWD+N3处理组合的最高。因此, 轻度干湿交替灌溉配合一定的施氮量, 可以充分发挥水、肥效应, 促进根系和叶片的氮代谢水平, 提高叶片光合特性, 协调地下地上部生长, 有利于水稻产量和氮肥利用率的协同提高。

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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。

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