李玥，李應(yīng)洪，趙建紅，孫永健，徐徽，嚴(yán)奉君，謝華英，馬均

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所／農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都611130）

緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻氮素利用特征及產(chǎn)量的影響

李玥，李應(yīng)洪，趙建紅，孫永健＊，徐徽，嚴(yán)奉君，謝華英，馬均＊

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所／農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都611130）

為探究緩控釋氮肥提高機(jī)插稻氮素利用效率及增產(chǎn)機(jī)制，以早秈中熟常規(guī)稻中嘉早17和中秈遲熟三系雜交稻川谷優(yōu)7329為材料，在150kg／hm2施氮量基礎(chǔ)上，采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，品種為主區(qū)，副區(qū)設(shè)尿素一次性基施、尿素常規(guī)運(yùn)籌、硫包膜緩控釋氮肥、硝化抑制劑包膜緩控釋氮肥、2種樹脂包膜緩控釋肥共6種氮肥處理，探究緩控釋氮肥和品種對(duì)機(jī)插稻干物質(zhì)量和氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、利用效率及產(chǎn)量的影響及其互作效應(yīng)．結(jié)果表明，品種間差異與氮肥管理對(duì)機(jī)插稻物質(zhì)質(zhì)量、氮素吸收利用及產(chǎn)量的影響均達(dá)到顯著水平，且互作效應(yīng)顯著．相對(duì)于常規(guī)尿素運(yùn)籌，樹脂包膜緩控釋氮肥能促進(jìn)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期干物質(zhì)的積累、氮素的吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)，穗部氮積累量提高51．83%，氮肥農(nóng)學(xué)利用率提高18．71%，氮肥表觀利用率提高57．97%，氮肥偏生產(chǎn)力及產(chǎn)量提高5．54%，樹脂包膜氮肥對(duì)中秈遲熟雜交稻稻株氮素積累及氮素利用效率作用顯著，為本試驗(yàn)最優(yōu)的機(jī)插稻配套緩控釋氮肥；而硫包膜及抑制劑包膜緩控釋氮肥增產(chǎn)、增效均不同程度低于常規(guī)施肥，但對(duì)機(jī)插稻各器官氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)有一定促進(jìn)作用．此外，生育期長的中秈遲熟雜交稻不同生育時(shí)期的氮素積累量、氮轉(zhuǎn)運(yùn)量及最終產(chǎn)量均顯著高于生育期短的早秈中熟常規(guī)稻．綜合產(chǎn)量與氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)的表現(xiàn)，選用中秈遲熟雜交稻，施用加陽樹脂包膜緩控釋氮肥，能有效提升機(jī)插雜交稻氮素的吸收利用，促進(jìn)高產(chǎn)形成．

緩控釋氮肥；機(jī)插稻；干物質(zhì)積累；氮素利用；產(chǎn)量

Journal of Zhejiang University（Agric．＆Life Sci．），2015，41（6）：673－684

SummaryIn order to reduce artificial inputs and improve the efficiency of crop production，the slow－and controlled－release nitrogen（N）fertilizer has become a research focus．However，relatively little work has been done on slow－and controlled－release N fertilizer in machine－transplanted rice．Few studies were reported on whether slow－and controlled－release N fertilizer can improve machine－transplanted rice yield and simplify thefertilization technique．Therefore，different slow－and controlled－release N fertilizers and varieties under machinetransplanted rice were set in this paper，to explore effects of slow－and controlled－release N fertilizer on N utilization characteristics and yield in machine－transplanted rice．

Two－factor split－plot design was used to explore the slow－and controlled－release N fertilizer to improve N utilization efficiency and yield increasing mechanism in machine－transplanted rice．Early－maturing indica rice Zhongjiazao 17and medium－late indica hybrid rice Chuanguyou 7329were used as trial varieties．The main plot treatments were variety types．The subplot treatments were the coated slow－and controlled－release N fertilizer with nitrification inhibitor applied before transplanting（N1），sulfur－coated slow－and controlled－release N fertilizer applied before transplanting（N2），two resin－coated slow－and controlled－release N fertilizer applied before transplanting（N3，N4），single basal application of urea（N5），and the urea application proportion of base，tillering and spike fertilizers was 5∶3∶2（N6）．

The results showed significant interactions between variety types and slow－and controlled－release N fertilizers application on biomass，N accumulation，translocation and grain yield at main growth stages．The N apparent useefficiency was much improved when resin－coated slow－and controlled－release N fertilizer was applied．Besides，N accumulation of panicle，partial factor productivity of applied N，N agronomic efficiency，N apparent use efficiency and yield were increased by 51．83%，18．71%，57．97%and 5．54%compared to N6，respectively．Resin－coated slow－and controlled－release N fertilizer was the best among the slow－and controlled－release N fertilizers tested in machine－transplanted rice，which had a significant effect on N accumulation and use efficiency in medium－late indica hybrid rice．However，sulfur－coated slow－and controlled－release N fertilizer and coated slow－and controlled－release N fertilizer with nitrification inhibitor were lower than conventional fertilization in increasing yield and synergism，but they were effective for translocation of vegetative organs and N transportation efficiency．In addition，long growth period of late maturity hybrid rice Chuanguyou 7329formed sufficient panicles and structure optimization of high quality group，and the rice could fully carry out construction of source－sink and accumulation of dry matter at full heading stage．And from full heading stage to mature stage，dry matter accumulation was improved steadily，and nitrogen accumulation increased N translocation of vegetative organs during grain filling．Ultimately，the late hybrid rice was significantly higher than early－maturing rice in N accumulation，translocation and yield at different growth stages．However，the efficiency of N utilization in Chuanguyou 7329was low because of its low efficiency of the stem and leaf translocation．

In conclusion，under the experimental condition，resin－coated N fertilizer in combination with medium－late indica hybrid rice is the optimal treatment for high yield and high N use efficiency．

長期以來，施用氮肥是穩(wěn)定提高水稻產(chǎn)量的重要措施之一．然而，我國水稻的氮肥利用率偏低，約為30%～35%，遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家水平［1］，其主要原因是肥料施用過量，導(dǎo)致報(bào)酬遞減；且氮肥易揮發(fā)、滲漏、硝化及反硝化［2］，也是導(dǎo)致氮肥利用率低的又一重要原因．為解決這些問題，眾多學(xué)者開展了氮肥運(yùn)籌管理［3］、測土配方施肥［4］、葉色診斷［5－6］等研究，均取得了一定的成效．為了使氮素釋放速率與作物的需肥規(guī)律基本一致，有效提高氮素利用及生產(chǎn)效率，同時(shí)達(dá)到省時(shí)省工的目的，緩控釋肥的研發(fā)與應(yīng)用備受關(guān)注，且已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)［7－10］．彭玉等［7］、Ye等［9］、鄭圣先等［10］研究認(rèn)為緩控釋肥料供給養(yǎng)分的釋放速度基本能與水稻生長發(fā)育的需求同步，促進(jìn)了水稻氮素的吸收，提高了氮素利用效率，從而可達(dá)到增產(chǎn)效果．而從水稻種植方式看，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移使得以往的人工種植方式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，急需輕簡化的栽培措施將農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來；因此，水稻機(jī)械化種植已成為當(dāng)代稻作技術(shù)發(fā)展的必然趨勢．近幾年我國機(jī)插稻技術(shù)水平已有了很大提高［11］．緩控釋肥作為一種新興肥料，目前對(duì)其研究報(bào)道主要集中于傳統(tǒng)手插稻上［7－10］，而對(duì)于緩控釋肥在機(jī)插稻上的研究較少．緩控釋肥養(yǎng)分的釋放是否符合不同機(jī)插稻的生長發(fā)育特性，能否進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)插稻產(chǎn)量的提高，可否簡化施肥技術(shù)等還鮮見報(bào)道．為此，本研究在課題組前期對(duì)手插稻配套緩控釋氮肥研究［7］的基礎(chǔ)上，開展了機(jī)插稻的緩控釋肥配套研究，探究了緩控釋氮肥和品種互作對(duì)機(jī)插稻干物質(zhì)量和氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、利用效率的影響及其與產(chǎn)量的關(guān)系，以達(dá)到進(jìn)一步節(jié)約勞動(dòng)力，降低生產(chǎn)成本，提高氮肥利用效率，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益的目的，為水稻機(jī)械化育插秧配套技術(shù)的應(yīng)用提供理論和實(shí)踐依據(jù)．

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014年在成都市溫江區(qū)和林村進(jìn)行．試驗(yàn)田耕層土壤質(zhì)地為砂壤土，0～20cm土層含有機(jī)質(zhì)23．52g／kg，全氮1．25g／kg，堿解氮98．65mg／kg，速效磷76．34mg／kg，速效鉀106．58mg／kg．供試品種為中嘉早17（早秈中熟常規(guī)稻，生育期122 d）、川谷優(yōu)7329（中秈遲熟三系雜交稻，生育期159 d）．以缽體毯狀秧盤（中國水稻研究所研制）旱育秧，4月11日播種，每盤播量75g（折合為標(biāo)準(zhǔn)水分含量13．5%的干谷），大田試驗(yàn)采用二因素裂區(qū)設(shè)計(jì)，品種為主區(qū)，氮肥運(yùn)籌為副區(qū)．在施純氮量150 kg／hm2的基礎(chǔ)上，設(shè)6種緩控釋氮肥及常規(guī)氮肥處理，并設(shè)置不施氮處理，分別為：1）硝化抑制劑緩控釋肥（含氮量為46．2%，重慶健森公司生產(chǎn)），記為N1；2）硫包膜緩控釋肥（含氮量為36．8%，江蘇漢楓公司生產(chǎn)），記為N2；3）樹脂包膜緩控釋肥（含氮量為44%，山東金正大公司生產(chǎn)），記為N3；4）樹脂包膜緩控釋肥（含氮量為44%，加拿大加陽公司生產(chǎn)），記為N4；5）尿素一次性施作底肥，記為N5；6）尿素常規(guī)運(yùn)籌［w（基肥）∶w（蘗肥）∶w（穗肥）＝5∶3∶2］，蘗肥于機(jī)插后7d施用，穗肥于倒4葉施用，即中嘉早17于機(jī)插后40d施用，川谷優(yōu)7329于機(jī)插后57d施用，記為N6；7）不施氮肥（CK），記為N0．

5月14日用久保田SPU－68C插秧機(jī)進(jìn)行機(jī)插，秧齡33d，機(jī)插行距、株距分別為30cm和16．5 cm，3次重復(fù)，各處理收獲計(jì)產(chǎn)面積為20．8m2．w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）＝2∶1∶2，緩控釋氮肥均于機(jī)插前作底肥一次施用，磷肥（過磷酸鈣）施用量折合為P2O575kg／hm2，鉀肥（氯化鉀）施用量折合為K2O 150kg／hm2，磷鉀肥做基肥一次性施入．不同處理小區(qū)間筑埂（寬40cm，高30cm），并用塑料薄膜包裹，防止串肥串水．其他措施按大田生產(chǎn)管理．

1．2 測定項(xiàng)目與方法

1．2．1 干物質(zhì)積累及植株氮含量 分別于水稻齊穗期、齊穗后15d和成熟期按每小區(qū)平均莖蘗數(shù)，取代表性稻株5穴，分莖鞘、葉片、穗部3部分，105℃殺青40min，80℃烘干至恒質(zhì)量后計(jì)干物質(zhì)量，之后粉碎，過80目篩，采用濃H2SO4－H2O2消煮，凱氏定氮法測定各營養(yǎng)器官氮含量．

莖鞘（葉片）氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量＝齊穗期莖鞘（葉片）含氮量－成熟期莖鞘（葉片）含氮量．

莖鞘（葉片）氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率／%＝［莖鞘（葉片）氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量／齊穗期莖鞘（葉片）含氮量］×100．

莖鞘（葉片）的貢獻(xiàn)率／%＝［莖鞘（葉片）氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量／成熟期籽粒含氮量］×100．

氮素收獲指數(shù)／%＝（籽粒含氮量／稻株地上部分吸氮量）×100．

氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率／（kg／kg）＝成熟期單位面積稻株干物質(zhì)量／稻株地上部分氮積累量．

氮素籽粒生產(chǎn)效率／（kg／kg）＝籽粒產(chǎn)量／施氮區(qū)稻株地上部分氮積累量．

氮肥偏生產(chǎn)力／（kg／kg）＝施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量／施氮量．

氮肥農(nóng)學(xué)利用率／（kg／kg）＝（施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量－無氮區(qū)籽粒產(chǎn)量）／施氮量．

氮肥表觀利用率／%＝［（施氮區(qū)稻株地上部分吸氮量－無氮區(qū)稻株地上部分吸氮量）／施氮量］×100．1．2．2 有效穗數(shù) 收獲前7d各處理調(diào)查具代表性稻株40穴，統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)并計(jì)算平均值．

1．2．3 考種與計(jì)產(chǎn) 成熟期各小區(qū)隨機(jī)取10株稻（每株莖蘗數(shù)為各小區(qū)的平均莖蘗數(shù)）為一個(gè)樣本，室內(nèi)考種，測定穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量，計(jì)算結(jié)實(shí)率等性狀．各小區(qū)按實(shí)收株數(shù)計(jì)產(chǎn)．

1．3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003、DPS 13．5及SPSS 17．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和圖表繪制．

2 結(jié)果與分析

2．1 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可以看出，品種間差異、氮肥管理及兩者間的互作對(duì)稻谷產(chǎn)量的影響均達(dá)到極顯著水平．從不同品種上看，機(jī)插遲熟雜交稻川谷優(yōu)7329產(chǎn)量顯著高于中熟常規(guī)稻中嘉早17．在同一品種中，各氮肥管理下的稻谷產(chǎn)量均顯著高于不施氮處理，且樹脂包膜緩控釋肥 （N3、N4）產(chǎn)量比常規(guī)施肥高5．54%，較尿素作為底肥一次性施用處理（N5）的產(chǎn)量高9．37%，為本試驗(yàn)最優(yōu)的機(jī)插稻緩控釋氮肥肥料；而硫包膜緩控釋氮肥及硝化抑制劑緩控釋氮肥處理的產(chǎn)量均不同程度地低于常規(guī)氮肥施用．

由表1還可以看出，除氮肥管理對(duì)籽粒千粒質(zhì)量影響不顯著外，機(jī)插品種間的差異與氮肥管理對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素均存在顯著或極顯著影響，且兩者對(duì)總穎花數(shù)、穗粒數(shù)及結(jié)實(shí)率存在極顯著的交互效應(yīng)．從氮肥管理對(duì)不同機(jī)插稻產(chǎn)量構(gòu)成因素影響來看，除結(jié)實(shí)率外，各產(chǎn)量構(gòu)成因子整體均值表現(xiàn)為樹脂包膜緩控釋氮肥＞常規(guī)尿素施肥＞硫包膜緩控釋氮肥＞硝化抑制劑包膜緩控釋氮肥＞不施氮處理．從不同機(jī)插品種對(duì)氮肥管理的響應(yīng)來看，在同一氮肥管理下，雖然川谷優(yōu)7329有效穗數(shù)低于中嘉早17，但其穗粒數(shù)相對(duì)較高，補(bǔ)償作用顯著，尤其在千粒質(zhì)量上優(yōu)勢明顯，這也是機(jī)插中秈遲熟雜交稻相對(duì)于早秈中熟常規(guī)稻在產(chǎn)量上的優(yōu)勢所在．

表1 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 1 Effects of different N application treatments on yield and its component factors of machine－transplanted rice

2．2 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累的影響

圖1表明，品種與氮肥管理對(duì)結(jié)實(shí)期機(jī)插稻干物質(zhì)積累均具顯著影響．從不同品種上看，遲熟雜交稻川谷優(yōu)7329結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累量在各生育階段均顯著高于中熟常規(guī)稻中嘉早17，但隨生育時(shí)期的推移，2個(gè)品種間的干物質(zhì)量的差異逐漸減?。畯牟煌徔蒯尩噬峡?，各氮肥管理下的干物質(zhì)積累量均顯著高于不施氮處理；而緩控釋氮肥與常規(guī)施肥相比，樹脂包膜緩控釋氮肥（N3、N4）有利于結(jié)實(shí)期機(jī)插稻干物質(zhì)的積累，但在硫包膜（N2）及硝化抑制劑包膜緩控釋氮肥（N1）處理下，機(jī)插稻干物質(zhì)積累均不同程度低于常規(guī)施肥處理；從樹脂包膜緩控釋氮肥上看，加陽樹脂包膜（N4）的肥效略優(yōu)于金正大樹脂包膜（N3），但差異未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著水平．可見，施用樹脂包膜緩控釋氮肥均有利于提高不同機(jī)插稻品種結(jié)實(shí)期干物質(zhì)的積累．

圖1 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累的影響Fig．1 Effects of different N application treatments on dry matter accumulation of machine－transplanted rice during grain－filling stage

2．3 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期氮素積累、轉(zhuǎn)運(yùn)與分配的影響

2．3．1 氮素的積累 品種間差異、氮肥管理及兩者間的互作對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期各營養(yǎng)器官氮積累量的影響均達(dá)到極顯著水平（表2）．從不同品種上看，川谷優(yōu)7329各營養(yǎng)器官氮素積累量在結(jié)實(shí)期均顯著高于中嘉早17，但不同機(jī)插品種在結(jié)實(shí)期各生育階段莖鞘、葉片、穗部氮積累量上有所差異．在機(jī)插稻莖鞘中，2個(gè)品種的氮素積累量在齊穗期差值最高，川谷優(yōu)7329莖鞘氮積累量在齊穗期至齊穗后15d降幅顯著，而中嘉早17在齊穗至成熟期莖鞘氮積累量降幅較為穩(wěn)定；在機(jī)插稻葉片中，2個(gè)品種間的氮素積累量在齊穗期差值最高，而在齊穗后15d至成熟期的差異逐漸降低；在機(jī)插稻穗中，川谷優(yōu)7329在齊穗期至齊穗15d穗部氮素積累量增幅顯著，而中嘉早17在整個(gè)結(jié)實(shí)期增幅平穩(wěn)，但增加幅度小于川谷優(yōu)7329．表明機(jī)插遲熟雜交稻相對(duì)于中熟常規(guī)稻能進(jìn)一步顯著提高水稻結(jié)實(shí)期各營養(yǎng)器官的氮積累量．從氮肥管理對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期各營養(yǎng)器官氮積累量的影響來看，整體均值表現(xiàn)為樹脂包膜緩控釋氮肥＞常規(guī)尿素施肥＞硫包膜緩控釋氮肥＞抑制劑包膜緩控釋氮肥＞不施氮處理．與常規(guī)尿素運(yùn)籌相比，在樹脂包膜緩控釋氮肥處理下機(jī)插稻成熟期葉片、莖鞘和穗部平均氮素積累量分別提高48．95%、80．47%和51．83%，且樹脂包膜緩控釋氮肥尤其能增加結(jié)實(shí)期稻株的氮積累量，間接證實(shí)了樹脂包膜緩控釋氮肥能提高機(jī)插稻結(jié)實(shí)期氮肥的吸收與利用效率．

2．3．2 氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)與分配 由表3可知，氮肥管理及其與品種間的交互作用對(duì)水稻不同營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量及轉(zhuǎn)運(yùn)效率有極顯著影響，而機(jī)插稻品種在莖葉氮轉(zhuǎn)運(yùn)量及穗氮增加量的差異達(dá)到極顯著水平．機(jī)插稻結(jié)實(shí)期葉片氮轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及氮貢獻(xiàn)率均顯著大于莖鞘．從不同品種上看，川谷優(yōu)7329的莖、葉轉(zhuǎn)運(yùn)量和穗氮增加量均高于中嘉早17，氮轉(zhuǎn)運(yùn)率則相反，且氮貢獻(xiàn)率差異不顯著．在氮肥管理上，樹脂包膜緩控釋氮肥處理的葉片氮轉(zhuǎn)運(yùn)量及穗氮增加量分別比常規(guī)施肥高20．96%和9．13%，有利于結(jié)實(shí)期葉片氮的轉(zhuǎn)運(yùn)及穗部氮的增加；硝化抑制劑包膜緩控釋氮肥處理的營養(yǎng)器官氮轉(zhuǎn)運(yùn)總量低于常規(guī)施肥．

表2 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期氮素積累的影響Table 2 Effects of different N application treatments on N accumulation of machine－transplanted rice during grain－filling stage kg／hm2

表3 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期氮素轉(zhuǎn)運(yùn)的影響Table 3 Effects of different N application treatments on N translocation of machine－transplanted rice during grain－filling stage

2．4 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻氮素利用效率的影響

由表4可見，除氮干物質(zhì)生產(chǎn)效率外，品種間差異與氮肥管理對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期各營養(yǎng)器官氮素利用的影響均達(dá)到顯著或極顯著水平，且均存在極顯著的互作效應(yīng)．從品種上看，川谷優(yōu)7329氮肥偏生產(chǎn)力及氮干物質(zhì)生產(chǎn)效率比中嘉早17高7．71%和2．13%，而在氮收獲指數(shù)、氮稻谷生產(chǎn)效率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率及表觀利用率方面則比中嘉早17低，其中氮肥農(nóng)學(xué)利用效率差異最大，達(dá)到40．15%，說明早秈中熟常規(guī)稻中嘉早17對(duì)于氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)速率強(qiáng)于中秈遲熟三系雜交稻川谷優(yōu)7329．從氮肥種類上看，氮干物質(zhì)生產(chǎn)效率、氮稻谷生產(chǎn)效率及氮收獲指數(shù)表現(xiàn)為不施氮處理＞抑制劑包膜緩控釋氮肥＞硫包膜緩控釋氮肥＞常規(guī)施肥＞樹脂包膜緩控釋氮肥；而氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥農(nóng)學(xué)利用率及表觀利用率則表現(xiàn)出相反的趨勢：與常規(guī)施肥相比，僅樹脂包膜緩控釋氮肥效果較好，氮肥農(nóng)學(xué)利用率提高18．71%，氮肥表觀利用率提高57．97%，其余緩控釋氮肥處理均次于常規(guī)施肥；在不同種類緩控釋氮肥中，以樹脂包膜緩控釋氮肥效果最佳，硫包膜次之，抑制劑包膜最低；而在樹脂包膜緩控釋氮肥中，加陽樹脂包膜緩控釋氮肥相對(duì)更符合水稻生長發(fā)育特性，提高了氮肥利用效率．

表4 緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻氮素利用的影響Table 4 Effects of different N application treatments on N use efficiency of machine－transplanted rice

2．5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、干物質(zhì)與氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率的相關(guān)性

由表5可見：結(jié)實(shí)期各生育階段機(jī)插稻氮積累量、氮肥偏生產(chǎn)力及莖葉的氮轉(zhuǎn)運(yùn)量與干物質(zhì)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及籽粒產(chǎn)量均呈顯著或極顯著正相關(guān)；而氮收獲指數(shù)、氮干物質(zhì)生產(chǎn)效率及氮稻谷生產(chǎn)效率與干物質(zhì)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)；氮素利用效率與干物質(zhì)量、有效穗數(shù)及籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)．表明機(jī)插稻氮素的吸收利用與干物質(zhì)量及籽粒產(chǎn)量有著緊密的聯(lián)系；在不同緩控釋氮肥作用下，機(jī)插稻結(jié)實(shí)期氮素積累主要通過影響穗粒數(shù)從而影響水稻產(chǎn)量；葉片氮素轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)機(jī)插稻結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累有明顯的促進(jìn)作用．

表5 干物質(zhì)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素與氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients of N accumulation，translocation and N use efficiency with dry matter，yield and its component factors

3 討論

3．1 機(jī)插稻品種與緩控釋氮肥對(duì)水稻氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率的影響

我國水稻品種繁多，其機(jī)械化適宜程度及氮素利用間有所差異［12－14］，且吸肥規(guī)律也明顯不同［15－16］．而施用緩控釋氮肥可顯著提升水稻的氮素吸收利用效率［17－18］．單玉華等［19］發(fā)現(xiàn)氮素干物質(zhì)及籽粒生產(chǎn)效率在秈稻品種間的變化幅度較大，且常規(guī)秈稻變化幅度高于雜交秈稻．彭玉等［20］認(rèn)為施用緩控釋氮肥能有效促進(jìn)稻株氮素吸收與利用，提高花后根系活力及成穗率，使得氮素在稻株中的轉(zhuǎn)運(yùn)暢通．本試驗(yàn)研究表明，遲熟雜交稻的氮素積累、轉(zhuǎn)運(yùn)、氮干物質(zhì)生產(chǎn)效率及氮肥偏生產(chǎn)力較早秈中熟常規(guī)稻高，這與江立庚等［21］的研究結(jié)果相似；然而在氮素利用效率方面表現(xiàn)相反，其原因可能是品種間生育期、籽粒含氮率的差異造成的［22－23］．有研究指出，基因型、生育期對(duì)水稻的氮素吸收與利用效率具有重要影響［21］．Singh等［22］試驗(yàn)表明，在3種地力水平下，生育期不同的水稻品種氮素生理利用效率表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定，但氮素籽粒生產(chǎn)效率均表現(xiàn)為生育期長的品種小于生育期中等的品種．此外，相關(guān)研究表明，氮素分配對(duì)氮素利用效率影響也較大，莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率大有利于提高氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮素收獲指數(shù)及氮素生理利用效率［23］．在本研究中，早秈中熟常規(guī)稻莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率均較遲熟雜交稻高．可見，遲熟雜交稻莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)速率較低，導(dǎo)致大量的氮素滯留在莖鞘、葉營養(yǎng)器官內(nèi)，致使氮素利用效率降低．因此，在本研究機(jī)插早秈中熟常規(guī)稻中，中嘉早17較短的生育期影響了莖葉“源＂及穗“庫＂的構(gòu)建及干物質(zhì)的積累，抑制了氮素積累總量的增加，較低的氮素積累量限制了氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量的增加與再分配；而機(jī)插遲熟雜交稻川谷優(yōu)7329，其較長的生育期使稻株能充分進(jìn)行“源＂與“庫＂的構(gòu)建及干物質(zhì)的積累，是其優(yōu)勢所在，且氮素積累量多提高了結(jié)實(shí)期營養(yǎng)器官氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)量．而在緩控釋氮肥種類中，樹脂包膜緩控釋氮肥處理的不同機(jī)插稻品種在結(jié)實(shí)期的氮素積累量較高，說明相對(duì)于其他緩控釋氮肥，適宜的樹脂包膜緩控釋肥更能有效地滿足機(jī)插稻生育后期的養(yǎng)分需求，充分提高了機(jī)插稻氮素的吸收積累和氮素利用效率，進(jìn)而促進(jìn)了機(jī)插稻各營養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)運(yùn)與再分配；而硫包膜及硝化抑制劑緩控釋氮肥在機(jī)插稻各器官氮素的轉(zhuǎn)運(yùn)方面也有一定的促進(jìn)作用，可有效提高機(jī)插稻的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率．

由此可見，在機(jī)插條件下，水稻氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率受品種類型、氮肥種類及其互作的影響，本研究進(jìn)一步補(bǔ)充、完善了前人的研究結(jié)果［24－27］．在早秈常規(guī)稻中，緩控釋氮肥對(duì)提高結(jié)實(shí)期早稻的氮素積累量起到了一定的補(bǔ)償作用，且在氮素利用效率方面有一定的促進(jìn)作用；在遲熟雜交稻中，緩控釋氮肥對(duì)氮素積累及轉(zhuǎn)運(yùn)表現(xiàn)為促進(jìn)，對(duì)提高氮素利用率的補(bǔ)償作用明顯．表明機(jī)插稻品種類型與緩控釋肥種類間可以相輔相成，協(xié)同作用，共同促進(jìn)高產(chǎn)形成．

3．2 機(jī)插稻品種與緩控釋氮肥對(duì)干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響

水稻產(chǎn)量是植株群體干物質(zhì)積累、分配、運(yùn)輸與轉(zhuǎn)化的結(jié)果［28］．大量研究［29－32］表明，產(chǎn)量與結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為顯著正相關(guān)，即結(jié)實(shí)期干物質(zhì)量積累越多越有利于產(chǎn)量的形成．不同類型的機(jī)插稻因其生長環(huán)境不同，對(duì)自身養(yǎng)分和環(huán)境資源的利用不同，從而對(duì)其生長發(fā)育產(chǎn)生一定的影響．本試驗(yàn)研究表明，機(jī)插遲熟雜交稻川谷優(yōu)7329的干物質(zhì)積累量明顯高于早秈中熟常規(guī)稻中嘉早17．其原因可能是中秈遲熟雜交稻川谷優(yōu)7329生育期長，干物質(zhì)積累量在齊穗期顯著高于中嘉早17，形成了足夠數(shù)量的有效穗數(shù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的高質(zhì)群體；而在齊穗期至成熟期干物質(zhì)量穩(wěn)步提升，物質(zhì)生產(chǎn)積累多、充實(shí)量大，最終形成“源庫流＂協(xié)調(diào)的高產(chǎn)群體．陳愷林等［33］及張小翠等［34］研究表明，施用緩控釋氮肥氮素供應(yīng)時(shí)間長，在水稻生育后期仍可提供較多氮素，有利于結(jié)實(shí)期干物質(zhì)的積累從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)．本研究進(jìn)一步表明，與常規(guī)施肥相比，加陽樹脂包膜緩控釋氮肥在機(jī)插稻生育前期僅釋放一定的養(yǎng)分，這樣既可滿足機(jī)插稻前期干物質(zhì)的積累，又不至于造成機(jī)插稻分蘗影響成穗及結(jié)實(shí)；在機(jī)插稻中后期，充足的養(yǎng)分供應(yīng)有助于機(jī)插稻形成高產(chǎn)群體；且成熟期加陽樹脂包膜處理的機(jī)插稻葉色仍較青綠，說明其充足的養(yǎng)分供應(yīng)保證了后期功能葉仍然具有較強(qiáng)的光合能力，延緩了水稻衰老，并使稻穗在生育后期有足夠的養(yǎng)分充實(shí)籽粒，從而提高稻谷產(chǎn)量（數(shù)據(jù)未發(fā)表）．然而，硫包膜、硝化抑制劑等緩控釋氮肥處理的干物質(zhì)積累量均低于常規(guī)施肥，與前人研究結(jié)果［7，9－10］存在一定差異，可能是由于在機(jī)插條件下植株空間分布改變，導(dǎo)致其光合特性及植株根系生長的差異［35－36］，最終導(dǎo)致各氮肥處理的機(jī)插稻干物質(zhì)在各器官中的分配比例和各生育階段干物質(zhì)積累量的差異．同種樹脂緩控釋氮肥間也存在顯著差異，因此還應(yīng)加大緩控釋肥的篩選、研制與應(yīng)用．

此外，在本試驗(yàn)條件下加陽樹脂包膜緩控釋氮肥促進(jìn)了機(jī)插雜交稻干物質(zhì)的積累，形成了高產(chǎn)群體．而硫包膜、硝化抑制劑等緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻干物質(zhì)積累作用效果不明顯，這可能與環(huán)境因素及自身釋放速率相關(guān)［31－34］．而環(huán)境條件對(duì)硝化抑制劑的作用效果以及氮肥的硝化－反硝化速率的影響有待于進(jìn)一步研究．

3．3 氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率與干物質(zhì)量、產(chǎn)量的關(guān)系

彭玉等［20］研究表明，在不同水氮管理模式下，人工移栽稻氮素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮素利用與干物質(zhì)量及產(chǎn)量的形成有密切聯(lián)系．本試驗(yàn)進(jìn)一步研究證實(shí)了在不同機(jī)插品種與氮肥運(yùn)籌模式下，機(jī)插稻氮素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及利用與干物質(zhì)量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素也存在著密切的聯(lián)系．

相關(guān)分析表明，氮素積累、轉(zhuǎn)運(yùn)與干物質(zhì)量、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及產(chǎn)量表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)．有效穗數(shù)及穗粒數(shù)對(duì)群體構(gòu)建起著重要作用，足穗、重穗有利于干物質(zhì)的積累，顯著提高抽穗至成熟期的氮素積累量，促進(jìn)花后莖鞘和葉片氮素向穗部的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高水稻氮素轉(zhuǎn)運(yùn)效率，明顯提高稻谷產(chǎn)量．緩控釋氮肥對(duì)水稻氮素的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)均具有至關(guān)重要的作用，而氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)與干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素又有著密切的聯(lián)系．因此，緩控釋氮肥的種類篩選與水稻產(chǎn)量的提高密切相關(guān)．此外，不同種類的緩控釋氮肥對(duì)機(jī)插稻根系生長也有較大影響，根系氮素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及氮效率與干物質(zhì)量、產(chǎn)量關(guān)系的影響有待進(jìn)一步研究．

4 結(jié)論

品種間差異與氮肥管理對(duì)機(jī)插稻干物質(zhì)量、氮素吸收利用及籽粒產(chǎn)量的影響均達(dá)到顯著水平，且存在顯著的互作效應(yīng)．在本試驗(yàn)條件下，樹脂包膜緩控釋氮肥優(yōu)勢明顯，可實(shí)現(xiàn)機(jī)插稻產(chǎn)量和氮肥利用率的同步提高．在不同樹脂包膜緩控釋氮肥處理下，機(jī)插雜交稻氮素利用與產(chǎn)量形成指標(biāo)間的相關(guān)性明顯高于機(jī)插常規(guī)稻，尤其在結(jié)實(shí)期機(jī)插雜交稻更有利于莖葉中氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)與分配；提高稻谷生產(chǎn)效率及氮肥利用效率，是利用緩控釋氮肥進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)插雜交稻高產(chǎn)、氮高效利用的重要途徑．

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［34］ 張小翠，戴其根，胡星星，等．不同質(zhì)地土壤下緩釋尿素與常規(guī)尿素配施對(duì)水稻產(chǎn)量及其生長發(fā)育的影響．作物學(xué)報(bào)，2012，38（8）：1494－1503．Zhang X C，Dai Q G，Hu X X，et al．Effects of slow－release urea combined with conventional urea on rice output and growth in soils of different textures．Acta Agronomica Sinica，2012，38（8）：1494－1503．（in Chinese with English abstract）

［35］ 董燕，王正銀．緩／控釋復(fù)合肥料不同形態(tài)氮素釋放特性研究．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（5）：960－967．Dong Y，Wang Z Y．Study on release characteristics of different forms of nitrogen nutrients of slow／controlled release compound fertilizer．Scientia Agricultura Sinica，2006，39（5）：960－967．（in Chinese with English abstract）

［36］ 李杰，張洪程，常勇，等．不同種植方式水稻高產(chǎn)栽培條件下的光合物質(zhì)生產(chǎn)特征研究．作物學(xué)報(bào)，2011，37（7）：1235－1248．Li J，Zhang H C，Chang Y，et al．Characteristics of photosynthesis and matter production of rice with different planting methods under high－yielding cultivation condition．Acta Agronomica Sinica，2011，37（7）：1235－1248．（in Chinese with English abstract）

Effects of slow－and controlled－release nitrogen fertilizer on nitrogen utilization characteristics and yield of machine－transplanted rice．

Li Yue，Li Yinghong，Zhao Jianhong，Sun Yongjian＊，Xu Hui，Yan Fengjun，Xie Huaying，Ma Jun＊
（Key Laboratory of Crop Physiology，Ecology and Cultivation in Southwest，Ministry of Agriculture／Rice Research Institute，Sichuan Agricultural University，Chengdu 611130，China）

slow－and controlled－release nitrogen fertilizer；machine－transplanted rice；dry matter accumulation；nitrogen utilization；grain yield

S 223．91；S 143．1＋5

A

10．3785／j．issn．1008－9209．2015．06．111

農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（201303）；國家“十二五＂科技支撐計(jì)劃（2011BAD16B05，2012BAD04B13，2013BAD07B13）；四川省科技支撐計(jì)劃（2014NZ0040，2014NZ0041，2014NZ0047）；四川省育種攻關(guān)專項(xiàng)（2011NZ0098－15）．

＊通信作者（Corresponding authors）：孫永?。╤ttp：／／orcid．org／0000－0003－4713－0753），Tel：＋86－28－86290303，E－mail：yongjians1980＠163．com；馬均（http：／／orcid．org／0000－0001－6103－5635），Tel：＋86－28－86290303，E－mail：majunp2002＠163．com

聯(lián)系方式：李玥（http：／／orcid．org／0000－0002－7604－4945），E－mail：liyuez＠163．com

2015－06－11；接受日期（Accepted）：2015－09－06；< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期

日期（Published online）：2015－11－18

URL：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／33．1247．s．20151118．1812．018．html