水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量及其影響因素整合分析

郜紫依，魯劍巍，任 濤，叢日環(huán)，陸志峰，張洋洋，廖世鵬，李小坤,2*

（1 華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院 / 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江中下游耕地保育重點實驗室 / 華中農(nóng)業(yè)大學微量元素研究中心，湖北武漢 430070；2 華中農(nóng)業(yè)大學雙水雙綠研究院, 湖北武漢 430070）

化肥是關系國家糧食安全的重要投入品，科學合理施用化肥對保障國家糧食安全具有重要意義[1]。然而我國化肥過量不合理施用的現(xiàn)象普遍存在，造成了水體富營養(yǎng)化、產(chǎn)量降低、肥料利用率下降以及面源污染等問題[2-4]。為了建立科學的推薦施肥技術，國內(nèi)外學者開展了大量的研究，提出了以土壤養(yǎng)分測試為基礎的推薦施肥 (如養(yǎng)分豐缺指標法、目標產(chǎn)量法和地力分級法)、基于作物反應的推薦施肥(如肥料效應函數(shù)法等)和養(yǎng)分專家系統(tǒng)推薦施肥等施肥決策工具[5-6]。了解作物的養(yǎng)分吸收需求是養(yǎng)分管理和肥料推薦的重要環(huán)節(jié)，作物對養(yǎng)分的需求量常用百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量來表征。百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量可以用于評價植物將從土壤和肥料獲得的養(yǎng)分轉化為經(jīng)濟產(chǎn)量的能力，受到品種等遺傳特性，氣候條件、土壤基礎理化性質(zhì)等自然因素以及肥料種類、栽培方式等人為因素的影響[7]。

水稻是我國重要的糧食作物，我國約65%的人口以大米為主食[8]。水稻依據(jù)形態(tài)特征、生育期長短和制種方式可依次分為秈稻和粳稻，早稻、中稻和晚稻，常規(guī)稻和雜交稻。不同類型水稻的養(yǎng)分吸收特性存在差異，前人研究表明秈稻植株的含氮率、吸氮量和氮素的籽粒生產(chǎn)效率均顯著高于粳稻[9]；早稻的施磷效果和磷肥吸收利用率高于中稻和晚稻[10]；與常規(guī)水稻相比，雜交水稻在養(yǎng)分吸收和利用效率方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢[11]。此外，我國水稻種植區(qū)域主要劃分為長江中下游稻區(qū)、東北稻區(qū)、華南稻區(qū)以及西南稻區(qū)四大區(qū)域[12]，不同區(qū)域間光溫水氣資源存在顯著差異，土壤養(yǎng)分豐缺程度也并不一致。相比長江以南地區(qū)，東北地區(qū)晝夜溫差大，黑土地有機質(zhì)含量高，土壤肥沃，有利于農(nóng)作物生長[13-14]；相比東北地區(qū)，長江中下游地區(qū)和華南地區(qū)由于年平均降雨量多，土壤淋溶程度較高，導致土壤水溶性鉀淋溶損失，土壤供鉀能力有限[15-16]。

目前關于水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量的研究已有不少報道，前人通過田間試驗得到水稻生產(chǎn)百公斤籽粒對氮、磷和鉀的吸收量分別為1.85、0.89和2.59 kg，氮磷鉀之比為1∶0.48∶1.40[17]；氮磷鉀配施處理下生產(chǎn)百公斤稻谷需吸收SiO214.43 kg、Zn 2.00 g、MgO 0.17 kg[18]。另外，部分學者發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)相同稻谷產(chǎn)量秈稻需氮量低于粳稻，比較節(jié)肥[9,19]；雜交稻百公斤籽粒需肥量高于常規(guī)稻[20]；早稻、晚稻和中稻的氮素積累量和產(chǎn)量水平依次升高，而百公斤稻谷吸氮量表現(xiàn)為早稻＞晚稻＞中稻[21]。以上這些研究都為水稻科學施肥提供了很多有價值的基礎資料，但是對于水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量的研究大多基于單獨或少數(shù)試驗點，不能作為有效參數(shù)來指導我國不同區(qū)域水稻推薦施肥，缺乏大量完整的數(shù)據(jù)集，而且對于水稻營養(yǎng)元素需求方面的研究大多集中于大量元素，對于中、微量元素需求鮮有報道。本研究利用公開發(fā)表的文獻數(shù)據(jù)，整合分析水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量，探討水稻類型、種植區(qū)域和施肥量等因素對氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量的影響，以期為水稻科學施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以水稻、養(yǎng)分吸收、氮 (N)、磷 (P2O5)、鉀 (K2O)、硅 (SiO2)、鈣 (CaO)、鎂 (MgO)、硫 (S)、鐵 (Fe)、錳 (Mn)、鋅 (Zn)、銅 (Cu)、硼 (B)、鉬(Mo) 和氯 (Cl) 分別組合為關鍵詞，在中國知網(wǎng)(CNKI)進行文獻檢索，收集1990 年以來公開發(fā)表的文獻，其中與大量元素 (N、P2O5、K2O)相關的文獻為經(jīng)過同行評議的核心期刊文獻，經(jīng)過篩選一共獲得127 篇文章，利用GetData Graph Digitizer 2.24 軟件提取圖形數(shù)據(jù)。所有的文獻需滿足以下條件：1)必須是在中國大陸開展的田間試驗，供試作物為水稻，不包括綜述類、模型模擬及室內(nèi)培養(yǎng)類的論文；2)包含試驗地點、水稻品種、水稻類型中至少一項；3)文中明確給出稻谷產(chǎn)量、收獲期地上部 (稻谷+稻草)的養(yǎng)分積累量，或者可以通過地上部各器官單位面積干物質(zhì)量、養(yǎng)分含量直接計算得出。稻谷產(chǎn)量換算為含水率14%的標準產(chǎn)量后，將每一個處理的稻谷產(chǎn)量和某一種元素的吸收量作為一組數(shù)據(jù)，一共得到2763 組數(shù)據(jù)。水稻單位產(chǎn)量下需要的中、微量元素吸收量數(shù)據(jù)部分來源于2021 年的田間試驗，采用體積比4∶1 的HNO3-HClO4聯(lián)合消煮，ICP-MS 測定水稻CaO、MgO、S、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 含量；采用熱水浸提，AgNO3滴定法測定水稻Cl 含量。

1.2 數(shù)據(jù)分類

分類標準為：水稻類型(常規(guī)稻/雜交稻、秈稻/粳稻) 的判定是在國家水稻數(shù)據(jù)中心(https://www.ricedata.cn/variety/)對水稻品種進行檢索得到的；水稻種植區(qū)域主要劃分為四大區(qū)域，分別為長江中下游稻區(qū) (包括湖北、湖南、安徽、江西、江蘇、浙江和上海)，東北稻區(qū) (包括遼寧、吉林和黑龍江)，華南稻區(qū) (包括福建、廣西、廣東和海南)以及西南稻區(qū) (包括云南、重慶、四川和貴州)[12]。若試驗中只種植一季水稻，則為單季稻；若試驗中種植兩季水稻，則分為早稻和晚稻。

1.3 數(shù)據(jù)處理

百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量為養(yǎng)分吸收量與籽粒產(chǎn)量之比，再乘以100 kg。計算公式如下 (以N 為例)：

氮素吸收總量 (kg/hm2)=成熟期秸稈干物質(zhì)重×秸稈含氮量+籽粒產(chǎn)量×籽粒含氮量

百公斤籽粒氮素吸收量(kg/100 kg)=氮素吸收總量/籽粒產(chǎn)量×100

本研究采用Excel 2019 對數(shù)據(jù)進行整理分析，采用SPSS 27 進行方差分析，通過Turkey 檢驗進行多重比較，采用Origin 2021 繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 水稻100 kg 籽粒養(yǎng)分吸收量

整合分析結果顯示，水稻百公斤籽粒對不同養(yǎng)分吸收量的變異性均較大(圖1)。每生產(chǎn)100 kg 稻谷，需要吸收大量元素N 0.63～3.29 kg (平均1.85 kg)，標準差為0.39 kg，變異系數(shù)為21.27%；P2O50.23～3.26 kg (平均1.00 kg)，標準差為0.45 kg，變異系數(shù)為45.13%；K2O 0.54～5.23 kg (平均2.66 kg)，標準差為0.73 kg，變異系數(shù)為27.33%；SiO24.04～18.21 kg (平均11.47 kg)，標準差為4.59 kg，變異系數(shù)為39.98%。

圖1 水稻100 kg 籽粒養(yǎng)分吸收量Fig.1 Nutrient uptakes for producing 100 kg grain of rice

每生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收中量元素CaO 0.23～0.71 kg (平均0.39 kg)，標準差為0.14 kg，變異系數(shù)為34.97%；MgO 0.17～1.19 kg (平均0.50 kg)，標準差為0.28 kg，變異系數(shù)為57.16%；S 0.11～0.82 kg (平均0.41 kg)，標準差為0.18 kg，變異系數(shù)為43.31%。

每生產(chǎn)1 0 0 k g 稻谷需要吸收微量元素F e 15.02～95.35 g (平均44.66 g)，標準差為20.38 g，變異系數(shù)為45.62%；Mn 31.25～94.45 g (平均67.34 g)，標準差為18.22 g，變異系數(shù)為27.06%；Zn 1.73～14.97 g (平均6.09 g)，標準差為3.45 g，變異系數(shù)為56.66%；Cu 152.38～831.14 mg (平均447.82 mg)，標準差為201.07 mg，變異系數(shù)為44.90%；B 409.24～1806.15 mg (平均968.41 mg)，標準差為367.06 mg，變異系數(shù)為37.90%；Mo 79.33～334.94 mg (平均196.69 mg)，標準差為70.07 mg，變異系數(shù)為35.63%以及Cl 0.20～0.71 kg (平均0.40 kg)，標準差為0.14 kg，變異系數(shù)為33.84%。

2.2 不同類型水稻100 kg 籽粒氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量

每生產(chǎn)100 kg 稻谷，秈稻需要吸收N 1.10～3.29 kg (平均1.88 kg)，P2O50.23～2.37 kg (平均0.94 kg)，K2O 0.82～5.23 kg (平均2.72 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.50∶1.45；粳稻需要吸收N 0.63～3.20 kg (平均1.84 kg), P2O50.43～3.26 kg (平均1.27 kg)，K2O 0.94～4.75 kg (平均2.58 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.69∶1.40。與粳稻相比，秈稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的N 無顯著差異，需要吸收的P2O5顯著降低26.0%，需要吸收的K2O 顯著升高5.4% (圖2)。

圖2 秈稻和粳稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的N、P2O5 和K2O 量Fig.2 N, P2O5 and K2O uptakes for producing 100 kg grain of indica and japonica rice

每生產(chǎn)100 kg 稻谷，常規(guī)稻需要吸收N 0.63～3.29 kg (平均1.83 kg)，P2O50.30～3.26 kg (平均1.15 kg)，K2O 0.94～4.75 kg (平均2.64 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.63∶1.44；雜交稻需要吸收N 0.77～2.99 kg (平均1.88 kg)，P2O50.23～2.37 kg (平均0.95 kg)，K2O 0.82～5.23 kg (平均2.68 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.51∶1.43。與常規(guī)稻相比，雜交稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的K2O 無顯著差異，需要吸收的N 顯著增加2.7%，需要吸收的P2O5顯著降低17.4% (圖3)。

圖3 常規(guī)稻和雜交稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的N、P2O5 和K2O 量Fig.3 N, P2O5 and K2O uptakes for producing 100 kg grain of conventional and hybrid rice

從圖4 中可以看出，雙季早稻、單季稻和雙季晚稻每生產(chǎn)100 kg 稻谷需要的P2O5和K2O 吸收量存在顯著差異。每生產(chǎn)100 kg 稻谷，雙季早稻需要吸收N 0.83～3.29 kg (平均1.88 kg)，P2O50.24～1.68 kg(平均0.97 kg)，K2O 0.54～4.51 kg (平均2.65 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.52∶1.41；單季稻需要吸收N 0.63～3.20 kg (平均1.84 kg)，P2O50.30～3.26 kg (平均1.04 kg)，K2O 1.01～5.23 kg (平均2.74 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.51∶1.49；雙季晚稻需要吸收N 0.97～2.84 kg (平均1.83 kg)，P2O50.25～1.90 kg (平均0.91 kg)，K2O 0.54～3.84 kg (平均2.45 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.50∶1.34。

圖4 雙季早稻、單季稻和雙季晚稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的N、P2O5 和K2O 量Fig.4 N, P2O5 and K2O uptakes for producing 100 kg grain of early, single and late rice

2.3 不同區(qū)域的水稻百公斤籽粒氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量的差異

圖5 表明，不同區(qū)域水稻每生產(chǎn)100 kg 稻谷需要的N、P2O5和K2O 吸收量均存在顯著差異。每生產(chǎn)100 kg 稻谷，長江中下游地區(qū)的水稻需要吸收N 0.63～3.29 kg (平均1.89 kg)，P2O50.23～2.58 kg (平均0.95 kg)，K2O 0.54～5.23 kg (平均2.68 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.50∶1.42；西南地區(qū)的水稻需要吸收N 1.20～2.98 kg (平均1.86 kg)，P2O50.31～1.74 kg (平均0.95 kg)，K2O 1.63～4.17 kg (平均2.87 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1:0.51:1.54；東北地區(qū)的水稻需要吸收N 1.13～2.19 kg (平均1.54 kg)，P2O50.43～2.94 kg (平均1.40 kg)，K2O 1.01～3.91 kg (平均2.03 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.91∶1.32；華南地區(qū)的水稻需要吸收N 1.12～2.25 kg (平均1.61 kg)，P2O50.63～1.41 kg (平均0.92 kg)，K2O 1.85～2.55 kg (平均2.49 kg)，N、P2O5和K2O 的比值為1∶0.57∶1.55。不同種植區(qū)域水稻百公斤籽粒氮吸收量表現(xiàn)為長江中下游＞西南＞華南＞東北，鉀吸收量表現(xiàn)為西南＞長江中下游＞華南＞東北，東北地區(qū)水稻百公斤籽粒吸磷量顯著高于其他3 個地區(qū)。

圖5 不同區(qū)域水稻生產(chǎn)100 kg 稻谷需要吸收的N、P2O5 和K2O 量Fig.5 N, P2O5 and K2O uptakes for producing 100 kg grain of rice in different main production areas

2.4 施肥量對水稻百公斤籽粒氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量的影響

由圖6 可知，水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量隨著施肥量的增加而增加。根據(jù)不同區(qū)域水稻田間試驗中氮、磷、鉀肥用量與生產(chǎn)100 kg 稻谷所需要的N、P2O5、K2O 吸收量之間的關系，模擬得出生產(chǎn)100 kg 稻谷所需要的N 吸收量(y)與氮肥(N)用量(x) 之間的關系方程y=0.001x+1.60 (R2adj=0.080，P＜0.0001)；所需要的P2O5吸收量(y)與磷肥(P2O5)用量 (x)之間的關系方程y=0.001x+0.86 (R2adj=0.012，P＜0.0001)；所需要的K2O 吸收量 (y)與鉀肥 (K2O)用量(x)之間的關系方程y=0.002x+2.40 (R2adj=0.020，P＜0.0001)。水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量與肥料用量呈現(xiàn)顯著的線性關系，隨著肥料用量的增加，百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量以一定的比例而增加，但是當肥料用量超過一定的限度后，水稻產(chǎn)量不再增加，就會造成養(yǎng)分的奢侈吸收。就不同水稻種植區(qū)域而言，在相同的肥料用量下，東北地區(qū)水稻百公斤籽粒吸氮量低于長江中下游地區(qū)、西南地區(qū)和全國平均水平，施氮量每增加100 kg，水稻百公斤籽粒氮吸收量增加0.1 kg。水稻百公斤籽粒磷吸收量與肥料用量在長江中下游地區(qū)擬合呈現(xiàn)顯著的線性關系，而在其他3 個區(qū)域內(nèi)擬合不顯著。東北地區(qū)水稻生產(chǎn)100 kg 籽粒所需要的K2O 吸收量(y)與鉀肥(K2O)用量(x)之間的關系方程y=0.004x+2.39 (R2adj=0.089，P＜0.0001)，每施用100 kg 鉀肥，水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量增加0.4 kg，遠高于全國平均水平。

圖6 肥料用量對水稻100 kg 籽粒吸收N、P2O5和K2O 的影響Fig.6 Effects of fertilizer application rate on N, P2O5 and K2O uptakes for producing 100 kg grain of rice

3 討論

3.1 水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量

百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量是用來表征產(chǎn)量和作物養(yǎng)分吸收之間關系的重要參數(shù)，本研究通過整合數(shù)據(jù)計算水稻生產(chǎn)百公斤籽粒所需要吸收的14 種養(yǎng)分量，分析水稻類型、種植區(qū)域和施肥量對氮、磷和鉀養(yǎng)分吸收量的影響，得出水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量平均分別為N (1.85±0.39) kg、P2O5(1.00±0.45)kg、K2O (2.66±0.73) kg、SiO2(11.47±4.59) kg、CaO(0.39±0.14) kg、MgO (0.50±0.28) kg、S (0.41±0.18)kg、Fe (44.66±20.38) g、Mn (67.34±18.22) g、Zn(6.09±3.45) g、Cu (447.82±201.07) mg、B (968.41±367.06) mg、Mo (196.69±70.07) mg 和Cl (0.40±0.14)kg。該結果總結和完善了水稻的養(yǎng)分需求，對于實現(xiàn)大量元素氮磷鉀與中、微量元素的平衡施肥，以及優(yōu)化水稻的氮、磷、鉀肥合理配比具有重要意義，為水稻科學施肥提供了理論依據(jù)。本研究結果表明水稻百公斤籽粒對N、P2O5和K2O 的吸收量平均分別為1.85、1.00 和2.66 kg，N∶P2O5∶K2O=1∶0.54∶1.44，這一結果與陳進紅等[22]的結果相似，說明充足的氮、鉀供應對于水稻生長和產(chǎn)量形成具有重要意義。水稻是喜硅作物，百公斤稻谷吸硅 (SiO2)量達到11.47 kg，遠高于氮磷鉀吸收量的總和，因此水稻生產(chǎn)應該重視硅肥的施用。另外本研究結果顯示，水稻對中量元素鈣、鎂、硫的需求量較大，對微量元素的需求量順序為Cl＞B＞Cu＞Mo＞Mn＞Fe＞Zn，當?shù)竟犬a(chǎn)量為6500～8500 kg/hm2時，每公頃水稻從土壤中帶走CaO 25.4～33.2 kg，MgO 32.5～42.5 kg 和S 26.7～34.9 kg，鈣、鎂、硫需求比例約為0.78∶1∶0.82，這與段慶波[23]的研究結果一致。多項研究表明，中、微量元素Si、Mg、Zn、B 等可以提高水稻產(chǎn)量，改善稻米營養(yǎng)和蒸煮食味品質(zhì)[24-27]。然而在水稻的實際生產(chǎn)中，除硅外基本不額外補充其他中、微量元素肥料，土壤本身中、微量元素的含量和水稻的養(yǎng)分吸收能力在很大程度上決定了養(yǎng)分吸收量的多少，導致中、微量元素缺乏逐漸成為限制作物產(chǎn)量和品質(zhì)的因素。

科學施肥必須準確確定目標產(chǎn)量需肥量、土壤養(yǎng)分供應量和肥料利用率3 個參數(shù)。目標產(chǎn)量需肥量=目標產(chǎn)量×100 kg 籽粒養(yǎng)分吸收量/100。確定水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量對于了解水稻的養(yǎng)分需求，根據(jù)養(yǎng)分平衡推薦施肥，避免過量施肥具有重要意義。本研究得到的百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量的變異性較大，且受水稻類型、水稻種植區(qū)域和施肥量等因素的影響，在實際生產(chǎn)中應基于水稻品種和種植區(qū)域確定百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量，進而計算目標產(chǎn)量需肥量，實現(xiàn)水稻的科學施肥。

3.2 水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量的影響因素

依據(jù)本研究結果，水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量受水稻類型、種植區(qū)域和施肥量的影響。不同類型水稻由于基因型[28]、生育期內(nèi)氣候條件和養(yǎng)分管理方法等差異，其產(chǎn)量形成過程和養(yǎng)分吸收過程會存在一定差異，因此了解不同類型水稻的百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量是合理確定施肥量的前提。本研究結果表明，每生產(chǎn)100 kg 稻谷，秈稻需要吸收0.94 kg P2O5，粳稻需要吸收1.27 kg P2O5，說明生產(chǎn)相同的稻谷產(chǎn)量，秈稻需磷量顯著低于粳稻，可能是因為粳稻的主要種植區(qū) (東北稻區(qū))年平均氣溫較低，水稻需要吸收較多的磷來提高自身抵御低溫脅迫的能力[29-30]。通常認為雜交稻百公斤籽粒對氮、磷和鉀的吸收量均低于常規(guī)稻，但也有研究表明在實際生產(chǎn)中得出了不一樣的結論，如每生產(chǎn)100 kg 稻谷，南優(yōu)二號 (雜交稻)需要比廣選三號 (常規(guī)稻)多吸收氮12.3%和磷11.8%[20,31]，因此針對本研究中雜交水稻百公斤籽粒吸氮量略高于常規(guī)稻這一結果也可被接受。雜交稻百公斤籽粒吸磷量顯著低于常規(guī)稻，說明雜交稻的磷素利用效率較高，在吸收相同量的磷素時，雜交稻的稻谷產(chǎn)量要大于常規(guī)稻[11]。雜交稻分蘗能力強、根系發(fā)達，通常表現(xiàn)出較大的干物質(zhì)量，所以即使百公斤籽粒吸磷量低，但在整個生育期內(nèi)的養(yǎng)分吸收量仍然高于常規(guī)稻[32]。另外，每生產(chǎn)100 kg 稻谷，常規(guī)稻需要吸收N、P2O5、K2O 比例為1∶0.63∶1.44，雜交稻為1∶0.51∶1.43，說明在相同氮肥用量下，雜交稻相對常規(guī)稻需要較少的磷肥和鉀肥，節(jié)肥潛力大，張洪松等[33]的研究也得出了相同的結論。雙季早稻、單季稻、雙季晚稻每生產(chǎn)100 kg 稻谷分別需要吸收P2O50.97、1.04、0.91 kg 和K2O 2.65、2.74、2.45 kg，晚稻相對于早稻有較強的磷素和鉀素利用效率以及向籽粒運輸?shù)哪芰?，這與鄒長明等[34]研究結果一致，產(chǎn)生這一結果的原因可能是在晚稻的生育期前期溫度相對較高,促進了其對磷素的高效吸收，前期吸收的磷在中后期轉運至稻谷，彌補了晚稻在中后期對磷的低效吸收。某些水稻品種的百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量高，產(chǎn)量低，這意味著需要更多的肥料才能實現(xiàn)目標產(chǎn)量，由此看來，了解不同類型水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量有利于篩選高產(chǎn)高效的品種。

我國水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量在不同種植區(qū)域間存在顯著差異，這是不同區(qū)域地力水平、耕作習慣、肥效反應和氣候特征共同作用的結果。不同種植區(qū)域水稻百公斤籽粒吸氮量表現(xiàn)為長江中下游＞西南＞華南＞東北，K2O 吸收量表現(xiàn)為西南＞長江中下游＞華南＞東北。東北地區(qū)的水稻百公斤籽粒對氮和鉀的吸收量分別為1.54 和2.03 kg，遠低于其他稻區(qū)，說明該地區(qū)水稻對氮和鉀的利用效率高，這與吳良泉等[35]的研究結果一致，可能是因為東北地區(qū)土壤供氮和供鉀能力較強，彭顯龍等[36]采集黑龍江水稻主產(chǎn)區(qū)土壤樣品8 萬多個，測得的速效鉀平均含量為138 mg/kg。百公斤籽粒磷吸收量以東北地區(qū)最高，為1.40 kg，這一結果可以與粳稻百公斤籽粒吸磷量相對秈稻高的結果聯(lián)系起來分析，東北地區(qū)主要種植粳稻，相對于秈稻的生長溫度，東北地區(qū)年平均溫度較低，水稻增加對磷的需求以抵御低溫脅迫。水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量與肥料用量呈現(xiàn)顯著的線性關系，王秀芹等[37]和張洪程等[38]研究結果也表現(xiàn)出相同的規(guī)律。隨著肥料用量的增加，籽粒產(chǎn)量呈上升的趨勢，百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量以一定的比例增加，但是當肥料用量超過需求量后，水稻產(chǎn)量不再增加，就會造成養(yǎng)分的奢侈吸收。就不同水稻種植區(qū)域而言，不施肥時水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量存在差異，這是不同區(qū)域土壤肥力的差異所導致的。

同一作物，不同品種間養(yǎng)分吸收量是有差異的，除了本研究重點分析的水稻類型、種植區(qū)域、施肥量，也與品種的更新?lián)Q代有關(本研究收集文獻的時間跨度為32 年)。另外，養(yǎng)分的吸收也受環(huán)境條件的影響，如土壤、灌溉、氣候條件、種植密度、種植方式等[39-43]。林瑞余等[39]的研究表明，三系雜交稻“汕優(yōu)63”百公斤籽粒需要吸收的N、P、K 均高于兩系雜交稻“兩優(yōu)2186”。霍中洋等[40]發(fā)現(xiàn)，不同種植方式水稻氮素吸收量存在差異，百公斤籽粒需氮量表現(xiàn)為手栽＞機插＞直播。

4 結論

水稻百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量平均分別為：N (1.85±0.39) kg、P2O5(1.00±0.45) kg、K2O (2.66±0.73) kg、SiO2(11.47±4.59) kg、CaO (0.39±0.14) kg、MgO(0.50±0.28) kg、S (0.41±0.18) kg、Fe (44.66±20.38) g、Mn (67.34±18.22) g、Zn (6.09±3.45) g、Cu (447.82±201.07) mg、B (968.41±367.06) mg、Mo (196.69±70.07) mg 和Cl (0.40±0.14) kg。百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量的變異性較大，且受水稻類型、水稻種植區(qū)域和施肥量等因素的影響，在實際生產(chǎn)中應基于水稻品種和種植區(qū)域確定百公斤籽粒養(yǎng)分吸收量，計算所需養(yǎng)分量，實現(xiàn)水稻科學施肥。