施氮量對(duì)不同秧苗素質(zhì)墾粳5 號(hào)庫(kù)源關(guān)系及穗部性狀的影響

黃成亮

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007）

氮肥是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所必須的三大營(yíng)養(yǎng)元素之一， 其對(duì)水稻產(chǎn)量所起的作用遠(yuǎn)大于磷和鉀［1～4］，稻谷產(chǎn)量的增加大部分依賴于施氮量的提高［5］。 合理地施用氮素既能提高水稻產(chǎn)量還能節(jié)約成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。 近年來(lái)，水稻生產(chǎn)中氮肥的施用量和施肥方式的研究逐漸被越來(lái)越多的研究者所關(guān)注， 通過(guò)管理調(diào)控改善水稻的群體，提高水稻的質(zhì)量指標(biāo)，促進(jìn)水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)， 提高水稻對(duì)氮肥的高效利用有著重要意義［6］。 經(jīng)典的稻作源庫(kù)理論將水稻的綠葉稱為“源”，并用葉面積指數(shù)（LAI）或者綠葉面積來(lái)衡量，將最終儲(chǔ)存光合產(chǎn)物的器官稱之為“庫(kù)”，以單位面積上的穎花數(shù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。 粒葉比則被認(rèn)為是衡量源庫(kù)關(guān)系的一個(gè)重要指標(biāo)［7］。 葉是光合物質(zhì)生產(chǎn)源，過(guò)大也會(huì)產(chǎn)生弊端，造成群體質(zhì)量惡化，因此在最適葉面積條件下，須盡可能多提高總穎花量，也就產(chǎn)生了須提高粒葉比的問(wèn)題［8～9］。 穗部性狀在產(chǎn)量構(gòu)成中占有一定地位，產(chǎn)量與穗長(zhǎng)、二次枝梗數(shù)、千粒重等呈顯著正相關(guān)，穗部性狀同樣是影響稻米品質(zhì)的重要因素［10］。 以往關(guān)于氮肥對(duì)水稻影響的研究主要集中于施用量及施用時(shí)期， 關(guān)于對(duì)源庫(kù)關(guān)系及穗部性狀影響的報(bào)道并不多， 本研究從源庫(kù)關(guān)系及穗部性狀的角度出發(fā)探索其對(duì)氮素的響應(yīng)， 以期為氮肥的合理施用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田基本情況

試驗(yàn)于2014 年在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)進(jìn)行，采用盆栽試驗(yàn)方式。 2014 年土壤堿解氮含量148.3 mg／kg、有效磷含量22.4 mg／kg、速效鉀含量102.7 mg／kg、有機(jī)質(zhì)含量3.15%，土壤pH 值8.42。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種：墾粳5 號(hào)，主莖12 片葉，生育日數(shù)134 d 左右，需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 450 ℃左右。供試肥料：尿素（N：46.4%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料為壯苗、弱苗，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以氮肥施用總量為變量，設(shè)置5 個(gè)氮肥水平，分 別 為 尿 素 量：0 kg／hm2、75 kg／hm2、150 kg／hm2、225 kg／hm2、300 kg／hm2，每處理16 盆，每盆插秧4 穴，4 苗／穴，其他管理同常規(guī)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法

（1） 于齊穗期，各處理根據(jù)平均莖數(shù)取樣4穴，分別測(cè)量各處理葉片長(zhǎng)與寬，根據(jù)長(zhǎng)寬系數(shù)法（長(zhǎng)×寬×0.73）計(jì)算葉面積。

（2） 穗部性狀調(diào)查：穗長(zhǎng)，上、中、下三部分的一次枝梗、二次枝梗數(shù)，優(yōu)勢(shì)粒、中勢(shì)粒、劣勢(shì)粒的實(shí)粒數(shù)、秕粒數(shù)、空粒數(shù)及粒重。 將每個(gè)單穗分為上、中、下三部分，如果一次枝梗數(shù)能被3 整除，則上、中、下三部平均分配；如果不能被3 整除，則下部?jī)?yōu)先分配， 其次中部分配。 將每穗分成優(yōu)勢(shì)粒（上部一次枝梗上的粒）、中勢(shì)粒（枝梗上除了優(yōu)勢(shì)粒和劣勢(shì)粒的所有粒）和劣勢(shì)粒（下部二次枝梗上的粒）三部分。總粒葉比＝總粒數(shù)／齊穗期葉面積（粒／cm2）實(shí)粒葉比＝實(shí)粒數(shù)／齊穗期葉面積（粒／cm2）

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 DPS 軟件進(jìn)行方差分析，用LSD 法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)齊穗期葉面積及粒葉比的影響

不施氮肥時(shí)， 齊穗期壯苗葉面積指數(shù)高于弱苗，差異達(dá)極顯著水平（表1）。 弱苗、壯苗葉面積指數(shù)均隨施氮量增加逐漸上升， 當(dāng)施氮量高于150 kg／hm2時(shí)，壯苗齊穗期的葉面積指數(shù)均高于弱苗， 二者均在施氮量300 kg／hm2條件下達(dá)最大，與其他處理差異均達(dá)極顯著水平（表1）。

表1 不同處理葉面積指數(shù)及粒葉比的多重比較

不施氮肥時(shí)， 弱苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比均高于壯苗，隨著施氮量的增加，二者的總粒葉比和實(shí)粒葉比呈相反變化趨勢(shì)。 當(dāng)施氮量為75 kg／hm2時(shí)，弱苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比顯著降低，壯苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比則顯著升高， 繼續(xù)增施氮肥則呈下降趨勢(shì)。 在施氮量150 kg／hm2條件下，壯苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比均達(dá)到最低，弱苗則呈上升趨勢(shì)。 在高氮肥條件下 （225～300 kg／hm2），壯苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比逐漸降低，弱苗則無(wú)顯著變化。施氮量不低于150 kg／hm2的條件下， 弱苗、 壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時(shí)總粒葉比和實(shí)粒葉比達(dá)到最佳。

2.2 不同處理對(duì)穗部性狀的影響

如表2 所示，各處理弱苗、壯苗穗長(zhǎng)的變化略有不同，不施氮肥時(shí)壯苗穗長(zhǎng)略低于弱苗，差異不顯著。 施氮肥后，壯苗穗長(zhǎng)明顯增長(zhǎng)，各施氮處理均高于不施氮處理， 差異均達(dá)到顯著或極顯著水平。 弱苗穗長(zhǎng)在施氮75 kg／hm2時(shí)較不施肥處理略有增加，差異不顯著，施氮量在75～150 kg／hm2時(shí)，穗長(zhǎng)極顯著地增加。 在高氮肥（225～300 kg／hm2）條件下，壯苗穗長(zhǎng)均高于弱苗。

從表2 中可以看出， 各處理不同部位一次枝梗數(shù)整體上以下部＞中部＞上部，壯苗的上部一次枝梗數(shù)、 弱苗的上部二次枝梗數(shù)均隨著施氮量增加逐漸升高；不施氮肥時(shí)，壯苗、弱苗的各部位枝梗數(shù)無(wú)顯著差異。施氮量在150～300 kg／hm2條件下，壯苗、弱苗的上部一次、二次枝梗數(shù)及中部一次枝梗數(shù)均高于對(duì)照，且隨施氮量增加逐漸升高。

表2 不同處理穗長(zhǎng)及各部位一、二次枝梗數(shù)的多重比較

由表3 可知，無(wú)論施氮肥與否，壯苗的優(yōu)勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)、劣勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)均多于弱苗。

表3 不同處理各部位實(shí)粒數(shù)及千粒重的多重比較

弱苗的優(yōu)勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)在施氮量75～150 kg／hm2范圍內(nèi)較不施氮肥處理增幅較大， 進(jìn)一步增施氮肥增幅減緩，弱苗、壯苗優(yōu)勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)均在施氮量150～300 kg／hm2時(shí)極顯著高于不施肥處理。高氮肥條件下（225～300 kg／hm2），壯苗優(yōu)勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)顯著高于弱苗。不施氮肥時(shí)，壯苗的中勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)高于弱苗， 在施氮量0～150 kg／hm2范圍內(nèi)，隨著氮肥增多， 壯、 弱苗的中勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)差距減?。桓叩蕳l件下（225～300 kg／hm2），壯、弱苗的中勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)差異均達(dá)到極顯著水平。 在施氮量150～300 kg／hm2條件下，弱苗、壯苗的劣勢(shì)粒實(shí)粒數(shù)均高于對(duì)照且隨施氮量增加逐漸升高， 在施氮量300 kg／hm2條件下達(dá)到最大，與對(duì)照間差異均達(dá)到極顯著水平；同一施氮水平下，壯、弱苗間劣勢(shì)粒數(shù)量差異不顯著。

不施氮肥時(shí)壯苗優(yōu)勢(shì)粒粒重高于弱苗， 施氮后二者均有所提高，高氮肥條件下（225～300 kg／hm2），弱苗優(yōu)勢(shì)粒粒重顯著高于不施氮肥處理。壯苗與對(duì)照相比差異不顯著。不施氮肥時(shí)，壯苗中勢(shì)粒粒重、 劣勢(shì)粒粒重略低于弱苗， 高氮肥條件下（300 kg／hm2），弱苗中勢(shì)粒粒重顯著高于對(duì)照，壯苗與對(duì)照相比差異不顯著。無(wú)論施肥與否，二者的劣勢(shì)粒粒重?zé)o顯著差異。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

粒葉比是衡量水稻群體源庫(kù)關(guān)系是否協(xié)調(diào)的重要指標(biāo)［11］。 隨施氮量增加，壯苗、弱苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比呈相反變化趨勢(shì)。 在適宜施氮范圍內(nèi)（150～225 kg／hm2），壯苗總粒葉比和實(shí)粒葉比隨施氮量增加逐漸升高， 說(shuō)明單位面積上穎花數(shù)的增長(zhǎng)速率大于葉面積增長(zhǎng)速率。 超過(guò)225 kg／hm2則降低， 說(shuō)明單位面積穎花數(shù)增長(zhǎng)速率低于葉面積增長(zhǎng)速率， 原因是高氮肥使得無(wú)效分蘗增多，粒葉比降低，莖鞘輸出率降低，群體惡化，不利于構(gòu)建高質(zhì)量的群體和提高群體光合生產(chǎn)力。 可見(jiàn)，適宜的施氮量是高產(chǎn)栽培的基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)和構(gòu)建理想水稻群體重要的影響因素。 當(dāng)施氮量超過(guò)150 kg／hm2時(shí)，弱苗的總粒葉比和實(shí)粒葉比呈逐漸下降趨勢(shì)， 說(shuō)明粒數(shù)的增長(zhǎng)速率低于葉面積增長(zhǎng)速率， 即弱苗、 壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時(shí)總粒葉比和實(shí)粒葉比達(dá)到最佳。

穗部性狀是水稻產(chǎn)量形成的重要因素， 增施氮肥有助于改善穗部性狀，本試驗(yàn)表明：隨施氮量增加，壯苗、弱苗的穗長(zhǎng)度、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)以及實(shí)粒數(shù)都有一定程度提高， 秧苗素質(zhì)同樣是影響穗部性狀的重要因素， 施氮量225～300 kg／hm2條件下， 壯苗的上部及中部一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)均高于弱苗， 壯苗的不同部位實(shí)粒數(shù)均大于弱苗。

3.2 結(jié)論

施氮量不低于150 kg／hm2的條件下， 弱苗、壯苗分別在施氮量150 kg／hm2、225 kg／hm2時(shí)總粒葉比和實(shí)粒葉比最大，弱苗、壯苗不同部位枝梗數(shù)及實(shí)粒數(shù)均在施氮量300 kg／hm2時(shí)最大。