21节水灌溉?2009年第9期文章编号:100724929(2009)0920012205
不同水肥条件下
水稻全生育期稻田氮素浓度变化规律
王 莹1,2,彭世彰1,焦 健3,孔伟丽1,2
(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京210098;
2.河海大学农业工程学院,江苏南京210098;
3.江苏省昆山市水利局,江苏苏州215300)
摘 要:为了寻找较优的水肥运筹模式以促进农业生产和减少过量施肥对环境造成的面源污染,开展了基于蒸渗
仪中水样采集与室内水质化验的试验研究,分析了水稻全生育期不同水肥模式对稻田氮素浓度变化的影响与不同土壤
深度氮素浓度的变化规律。结果表明,不同水肥条件下稻田地表水与土壤溶液中氮素浓度总体呈现施肥后10d内出现
峰值,之后迅速下降,并逐渐趋于稳定的变化规律。减少施肥后10d内稻田排水量或推迟排水时间,是降低其氮素随径
流流失的有效途径。控制灌溉减少了稻田氮素对地表水的污染,其土壤溶液中氮素浓度虽略有增加,但由于总渗漏量减
少,因此总淋失量仍小于淹水灌溉。受不同水肥因素的影响,地表水和各层土壤溶液中硝态氮和铵态氮的浓度变化规律
存在差异。淹水灌溉条件下施肥水平对氮素浓度影响不显著,而控制灌溉条件下实地施肥氮素浓度低于常规施肥。综
合考虑水肥耦合的影响,控制灌溉实地养分管理运筹模式是减少稻田氮素淋失量的较优水肥运筹模式。
关键词:稻田;氮素;控制灌溉;实地养分管理;运移;淋失
中图分类号:S143.1 文献标识码:A
R esearch on Nitrogen Dynamics in Paddy Field under Different Levels of
W ater and Fertilizer during Whole G rowing Period
WANG Ying1,2,PENG Shi2zhang1,JIAO Jian3,K ONG Wei2li1,2
(1.State Key Laboratory of Hydrology2Water Resources and Hydraulic Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China;
2.College of Agriculture Engineering,Hohai University,Nanjing210098,China;
3.Kunshan Water Conservancy Technique Expansion Station,Suzhou215300,China)
Abstract:In order to find an effective coupling effect of water and fertilizer and reduce non2point pollution,nitrogen transportation, dynamics and pollution in paddy field as affected by different levels of water and fertilizer are investigated by analyzing surface water and soil solution samples.The experiments are conducted in lysimeters and TN、NO-3and N H+4are analyzed during the whole season of rice growing.The results indicate that the value of contamination concentration reaches to the peak ten days after fertilizing,then drop s rabidly and last approaches to a steady state.The drainage should be regulated in order to reduce the runoff of nitrogen.As af2 fected by different level of water and fertilizer,the feature of NO-3and N H+4concentration is different in surface water and soil solu2 tion.The pollution produced by nitrogen in surface water in paddy field can be decreased by control irrigation,and the concentration in soil water is higher than traditional irrigation,however,the total leaching is lower.Overall,the pollution can be efficiently re2 duced by control irrigation.Under traditional irrigation,the effect of different levels of fertilizer on concentration of N is not obvi2 ous,but under control irrigation,the concentration of site2specific nutrient management(SSNM)is higher than farmers’fertilization practice(FFP).It can be concluded that the concentration of control irrigation and SSNM is an effective way for reducing nitrogen leaching.
K ey w ords:paddy;nitrogen;control irrigation;site2specific nutrient management;transportation;leaching
收稿日期:2009201207
基金项目:国家自然科学基金重点项目(5083900225);“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD11B0923);优秀博士学位论文作者专项基金(200546);江苏省太湖水污染治理科技专项计划项目(BS2007139)。
作者简介:王 莹(19822),女,博士研究生,从事节水灌溉理论与技术研究。
通讯作者:彭世彰(19592),男,教授,博士,从事节水灌溉理论与技术研究。
施肥是农业增产的重要措施,但过量的施用氮肥,会导致氮肥的利用率下降,流失的氮肥还会对环境造成面源污染。其中一部分氮素随径流进入地表水体,导致水体富营养化;一部分以硝态氮形式淋失进入地下水体,污染地下水。氮素的淋失受水和肥的综合影响,不同水肥水平氮素浓度的变化规律和淋失量存在较大差异,对环境的污染程度也有所不同,因此寻找合理的水肥运筹模式对促进农业生产和减少环境污染有着重要意义。
目前对氮素运移的研究主要针对一定灌溉方式下不同施肥水平氮素的变化规律[1,2],或在一定施肥方式和施肥水平下不同灌溉方式对氮素损失的影响[3,4]。关于硝态氮淋失的研究主要针对土柱中溶质运移规律的模拟[5,6],农田渗漏量和氮素淋失可以用水量平衡模型和动力学模型计算得出[7]。而针对大田条件下水稻全生育期不同水肥水平、不同土壤深度氮素浓度变化规律的研究则较少。土壤水分和氮素含量的增加都将增加氮肥淋失的潜在威胁[8],由此本文研究了不同水肥水平对稻田氮素浓度变化的影响规律以及不同土壤深度氮素浓度的动态变化,并计算了不同水肥组合的淋失量,分析了其对环境污染的影响,以期为农业生产和环境保护提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试区概况
试区位于河海大学国家重点实验室昆山试验研究基地(34°63′21″N,121°05′22″E),属太湖流域平原水网地区,亚热带南部季风气候,年平均气温15.5℃,年降雨量1097.1mm,年蒸发量1365.9mm,日照时数2085.9h,平均无霜期234d。年平均相对湿度83%。寒暑显著,易旱易涝。6-9月份降雨偏多。当地习惯稻麦轮作,土壤为潴育型黄泥土,耕层土壤容重为1.30g/cm3,p H值为7.4。
1.2 试验处理设计
试验设灌溉和施肥2个因素,灌溉设有淹水灌溉(简称淹灌,记为T,Traditional Irrigation)和控制灌溉(简称控灌,记为C,Control Irrigation)两个水平;施肥设有实地养分管理SSNM (Site2Specific Nutrient Management)和农民习惯施肥FFP (Farmers’Fertilization Practice)两个水平。试验共有TS(T和SSNM)、TF(T和FFP)、CS(C和SSNM)和CF(C和FFP)4个处理,每个处理设3次重复,计12个小区,布置在12个2.5m ×2m的蒸渗仪中。
水稻控制灌溉模式,除返青期田面保留5～25mm浅薄水层和黄熟期自然落干以外,其他各生育阶段灌水后田面均不建立水层,以根层土壤水分为控制指标,确定灌水时间和灌水定额。土壤含水率上限为饱和含水率,分蘖前期、中期、后期、拔节前、拔节后、抽穗开花期以及乳熟期的根层土壤含水率下限分别取饱和含水率的70%、65%、60%、70%、75%、80%以及70%。水稻淹水灌溉模式除分蘖后期晒田和黄熟期自然落干外,其余阶段均建立3～5cm水层。
SSNM以叶绿素相对含量(SPAD,Soil and Plant Analyzer Development)值作为控制指标,对作物肥料进行实时调整[9,10];常规施肥(FFP)是根据当地农民的施肥习惯进行施肥。常规施肥处理在水稻移栽后0d、9d、20d以及44d分别施基肥、蘖肥、壮苗肥以及穗肥,施肥量(折合成纯氮)分别为120.375kg/ hm2、51.975kg/hm2、103.95kg/hm2和79.695kg/hm2,共355.995kg/hm2;实地施肥处理比常规施肥少施一次壮苗肥,其他时期氮肥施用量(折合成纯氮)分别为104.985kg/hm2、57.18kg/hm2和72.195kg/hm2,共234.36kg/hm2。
1.3 样品的采集
施肥后即开始在各代表小区中进行田表水样和土壤溶液的采集。水样在施肥后每2d取一次,取7次;然后每4d取一次,取5次;以后每7d取一次,直至测量指标趋于稳定或下次施肥。田表水样采用“S”型混合取样法;土壤溶液在蒸渗仪距田面50cm(浅层)和90cm(深层)暗管出口处分别取500mL 水样各1份。
1.4 分析方法
分析方法采用《水和废水监测分析方法》[11],所测指标为全氮(TN)、硝态氮(NO-3)以及铵态氮(N H+4),分别采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法、酚二磺酸分光光度法以及纳氏试剂比色法测定。
2 结果与分析
2.1 不同水肥条件下稻田氮素浓度变化规律
2.1.1 不同水肥条件下稻田铵态氮浓度变化规律
水稻全生育期不同水肥条件下稻田地表水和土壤溶液中N H+4浓度变化(如图1)表明,不同水肥条件下稻田地表水中N H+4浓度施肥后1～3d出现峰值,之后迅速下降,施肥10d 后N H+4浓度逐渐趋于稳定,由于施肥次数的不同,SSNM和FFP处理分别出现3次和4次峰值。基肥主要成分为碳酸氢铵,由于其易溶于水,施入田中即可参与迁移转化,因此稻田地表水中N H+4浓度在施基肥后第1d即达到峰值。而追肥成分为尿素,施入稻田后先以尿素氮的形态存在于田表土壤中,再逐渐水解为N H+4[12],因此追肥后稻田地表水中N H+4浓度峰值出现时间略迟于基肥。由于土壤的吸附与硝化反硝化的作用,使得稻田土壤溶液中N H+4浓度的峰值出现时间迟于其地表水中峰值出现时间,而且N H+4浓度峰值在稻田地表水、各层土壤溶液中逐层递减。施肥初期,稻田地表水和各层土壤溶液中N H+4浓度相差较大,随氮素垂向运移和水稻对氮肥的吸收利用,水稻生育后期稻田各层土壤溶液中氮素浓度差距逐渐缩小。
不同水肥处理间稻田N H+4浓度变化对比表明,施肥方式相同时,灌溉模式不同使得稻田地表水中N H+4浓度表现为淹灌高于控灌。土壤溶液中N H+4浓度不同时期的特点存在一定差异,施穗肥前稻田土壤溶液中N H+4浓度控灌高于淹灌,而施穗肥后控灌低于淹灌。这是因为与淹灌相比,控灌渗漏水量少,基质浓度偏高,从而导致稻田土壤溶液中N H+4浓度控灌高于淹灌,这一实验结果与崔远来、李远华等在湖北漳河灌区的研究结果相同[13]。灌溉方式相同时,不同施肥处理使得稻田地表水和深层土壤溶液中N H+4浓度表现为常规施肥高于实地施肥,而浅层土壤溶液中N H+4浓度表现为实地施肥高于常规施肥。与常规施肥相比,实地施肥稻田地表水中N H+4
图1 水稻全生育期不同水肥条件下稻田地表水和土壤溶液中NH+
4浓度变化
浓度较低,而在浅层土壤溶液中较高。这是由于常规施肥施肥量偏高且施肥次数较实地施肥集中,不利于水稻对氮肥的有效利用[13],而实地施肥在水稻根系层内的氮素浓度较高,说明实地施肥更有利于水稻对氮肥的吸收。不同水肥条件下稻田深层土壤溶液中N H+4浓度较低。在水肥因素的综合影响下,控灌实地施肥稻田各层土壤溶液中N H+4浓度最低,灌溉模式对稻田N H+4浓度变化的影响起主要作用。
以上分析表明,N H+4的损失方式以地表径流为主,施肥后10d是其流失高峰期。控灌实地施肥管理模式可以减少地表径流的损失,而且有利于提高作物对肥料的利用效率。灌溉模式对其浓度变化起主要作用。
2.1.2 不同水肥条件下稻田硝态氮浓度变化规律
水稻全生育期不同水肥处理稻田地表水和土壤溶液中NO-3浓度变化(如图2)表明,施肥后10d内稻田地表水NO-3浓度出现峰值,而土壤溶液NO-3浓度中峰值早于地表水。随土壤深度的增加不同水肥条件下在稻田地表水、浅层和深层土壤溶液中NO-3浓度的峰值逐层增加,这与NO-3所带电荷与土壤所带电荷相同,易于发生淋失有关。随时间的推移,施肥后期由于受稻田氮素垂向运移和水稻对氮肥吸收利用的影响,稻田地表水和各层土壤溶液中NO-3浓度逐渐减少,浓度大小趋于一致。与稻田地表水和土壤溶液中N H+4浓度的变化规律对比,可以看出NO-3与N H+4浓度的总体变化趋势和变化规律相似,但由于NO-3是由N H+4在硝化细菌的作用下通过硝化反应生成的,这一转化过程根据土壤温度不同,分解时间1～7d不等[12],因此NO-3的峰值出现时间略迟于N H+4
。
图2 水稻全生育期不同水肥条件下稻田地表水
和土壤溶液中N O-3浓度变化
不同水肥处理稻田NO-3浓度变化对比表明,施肥方式相同时,灌溉模式对稻田浅层土壤溶液中NO-3浓度变化影响较大,而对稻田地表水和深层土壤溶液中NO-3浓度变化影响不显著。其中灌溉模式不同使得稻田浅层土壤溶液中NO-3浓度表现为控灌高于淹灌,这与控灌的渗漏量小于淹灌有关;而由于NO-3易发生淋失,使得稻田地表水中NO-3浓度较低,不同水肥条件下NO-3浓度大小相差不大,稻田地表水和深层土壤溶液中灌溉模式对其影响较小。灌溉方式相同时,不同施肥处理稻田地表水和各层土壤溶液中NO-3浓度随灌溉模式的不同表现出相反的变化规律。其中淹灌条件下,稻田地表水和深层土壤溶液中NO-3浓度差异表现为常规施肥略高于实地施肥,在浅层土壤溶液中NO-3浓度则表现为实地施肥略高;而在控灌条件下,稻田地表水和各层土壤溶液中NO-3浓度变化特点与淹灌模式下的特点相反。导致其变化规律复杂的原因可能
与土壤的水分状况、土壤通气条件、土壤温度、P H值、施入的肥料种类和数量,以及根系的生长状况等因素有关,这些因素会影响土壤的硝化和反硝化反应的速率和产物[14],而且还会影响硝态氮在土壤中的运输和积累量[15,16]。气温变化对控灌稻田土壤温度的影响较淹灌更加明显,控灌稻田土壤昼夜温差大,有利于改善稻田生态环境[17]。其中控灌模式下由于土壤水分的控制使得土壤透气性良好,有利于水稻根系的生长和下扎,硝化和反硝化反应也与淹灌模式下有很大的不同,因此水肥水平不同,会导致以上因素存在较大差异,从而使得稻田地表水和各层土壤溶液中NO-3的浓度变化规律十分复杂。
以上分析表明,施肥后10d是NO-3随径流流失的高峰期,减少此期间的排水量,或延迟排水时间,可以有效降低NO-3的径流流失量。与淹水灌溉相比控制灌溉稻田土壤溶液中NO-3浓度偏高,而水肥因素对稻田NO-3浓度变化的综合影响十分复杂。
2.2 水稻全生育期不同水肥条件下稻田氮素淋失量
计算与分析
稻田氮素造成面源污染主要有两种途径,一种方式随径流流入各种水体,造成水体富营养化;另一种方式随土壤溶液的垂向渗漏进入地下水,对地下水造成污染。2.2.1 氮素径流流失分析
全氮(TN)可以综合反应氮素对环境的污染程度,以穗肥为例分析施肥后地表水中氮素随径流流失的风险。
CS、TS、CF以及TF4个处理施肥后10d或田面无水层之前稻田地表水中TN浓度分别为21.020、4.136、77.362以及2.233mg/L,至生育期结束最小浓度分别为1.833、1.280、1.800、1.023mg/L。从以上数据可知,施穗肥后4个处理TN 浓度的最小值仍明显高于水体富营养化临界值0.2mg/L[18],存在对地表水造成污染的风险。虽然控制灌溉在田面无水层之前TN浓度较淹灌偏高,但由于控制灌溉除返青期外其他各生育期灌水后田面均不建立水层,除由于暴雨造成的田表排水外,其他时期不排水,因此大大减少了对地表水造成面源污染的风险。
2.2.2 氮素淋失量计算
通过水稻全生育期蒸渗仪中渗漏水量资料计算得出水稻全生育期日平均渗漏量,其中控灌和淹灌两种模式下日平均渗漏量分别为0.78mm/d和2.16mm/d。根据水稻全生育期N H+4和NO-3浓度的实测资料,插值计算出深层渗漏水中N H+4和NO-3的逐日浓度,结合日平均渗漏量分别计算水稻出各生育期N H+4和NO-3的淋失量(见表1)。
表1 水稻各生育期不同水肥处理稻田氮素淋失量表kg/hm2
处理
CS
N H+4NO-3总计
TS
N H+4NO-3总计
CF
N H+4NO-3总计
TF
N H+4NO-3总计
返青-分蘖前0.070.250.320.190.230.420.070.180.250.170.510.68分蘖前-抽穗0.160.290.450.480.260.740.150.190.340.240.690.93抽穗-黄熟0.160.170.33 1.380.53 1.910.400.210.610.680.50 1.18全生育期0.390.71 1.10 2.05 1.02 3.070.620.58 1.20 1.09 1.70 2.79
由表中数据可知,不同水肥处理,各生育期N H+4和NO-3淋失量大体呈现逐渐增加的变化趋势,但增加的幅度略有不同,与其他三个处理相比,CS水肥模式下N H+4和NO-3淋失量均较低,NO-3淋失量在水稻全生育中期淋失量最大,后期淋失量最小。从整个生育期可以看出,实地施肥N H+4和NO-3淋失量差异较大,其中控灌模式下N H+4淋失量小于NO-3的值,而在淹灌模式下N H+4淋失量大于NO-3的值。而常规施肥条件下两者的差异较小。由于N H+4的淋失绝大部分来自土壤中原有的N H+4[13],可见CS水肥组合模式可以有效减少土壤中原有N H+4的淋溶损失,保持了土壤的肥力。
施肥方式相同时,两种灌溉模式稻田氮素淋失量存在显著差异,在常规施肥和实地施肥条件下全生育期稻田N H+4和NO-3淋失量之和,控灌比淹灌分别减少57%和64%。由于灌溉方式的不同,土壤硝化反硝化作用存在较大差异,而且水稻对肥料的吸收和利用效率也不同,从而使得不同水肥条件下氮素淋失量也存在较大差异。灌溉模式相同时,不同施肥水平之间稻田氮素淋失量变化较小,其中控灌条件下全生育期N H+4和NO-3淋失量之和实地施肥比常规施肥减少8%。对比四个处理,控制灌溉实地养分管理模式下水稻全生育期氮素淋失总量最小。
水稻全生育期稻田N H+4和NO-3淋失量之和与施肥量(折合成纯氮)的比值可以综合反映氮素淋失量的相对水平。施肥方式相同时,控灌的比值显著低于淹灌。其中常规施肥条件下,该比值控灌和淹灌模式下分别为0.34%和0.78%;实地养分管理条件下,控灌和淹灌模式下分别为0.47%和1.31%。可见施肥方式相同时,控灌可以有效减少稻田N H+4和NO-3的淋失量。灌溉模式相同时,实地施肥的该比值比常规施肥时偏高。控灌条件下,该比值实地施肥和常规施肥分别为0.47%和0.34%;淹灌模式下,实地施肥和常规施肥分别为1.31%和0.78%。可见灌溉模式相同时,实地施肥的该比值高于常规施肥,这是由于实地施肥的施肥量显著小于常规施肥,因此虽然实地施肥的氮素淋失量小于常规施肥,但常规施氮的施肥量过高仍是导致实地施肥的比值偏高的主要原因。
因此,综合考虑水稻全生育期N H+4和NO-3的淋失量之和以及其相对淋失量,控制灌溉实地养分管理模式是减少氮素淋失量的较优水肥组合。
3 结 语
(1)水稻全生育期不同水肥条件下稻田地表水中N H+4浓度峰值在施肥后1～3d出现,并在施肥10d后趋于稳定。稻田地表水中N H+4浓度表现为淹灌高于控灌,常规施肥高于实地施肥;浅层土壤溶液中N H+4浓度在不同灌溉模式下各生育期特点不完全相同,实地施肥高于常规施肥。
(2)稻田地表水NO-3浓度施肥后10d内出现峰值,土壤
溶液中NO-3峰值早于地表水,NO-3峰值逐层增加。NO-3全生育期不同水肥处理稻田NO-3浓度变化对比表明,稻田地表水中NO-3浓度表现为水肥因素对其影响不显著;浅层土壤溶液中NO-3浓度受灌溉模式的影响较大,施肥方式对NO-3浓度变化的影响十分复杂。
(3)控制灌溉实地养分管理模式是减少水稻全生育期稻田氮素淋失量的较优水肥运筹模式。
(4)水肥条件的差异导致土壤通气条件、土壤温度和P H 值以及作物生理生长的差异,使得土壤的硝化和反硝化反应变得异常复杂,因此氮素运移机理以及不同生育阶段作物生长对氮素浓度变化的影响规律还需进一步研究。
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一、测定与计算指标 1、测定单株分蘖数、单株有效穗数、株高、穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数、千粒重、单穗穗粒重；再按茎叶、籽粒等器官分开，分别测定茎叶与籽粒的干物重与含N量； 2、通过测定的指标计算：穗粒重（穗粒数×千粒重/1000）、植株吸氮量（不同部位干物重与其含氮量（%）之积的总和）、植株含氮量（%）（植株吸氮量占整株干物质量的百分比）、氮素干物质生产效率（单位氮素生产的干物质量）、氮素籽粒生产效率（成熟期植株单位氮素生产的籽粒产量）、氮素收获指数（籽粒氮积累总量/植株氮素积累总量）、植株N利用效率（籽粒产量/地上部N 素积累量）； 二、总的指标分类汇总（一株小麦实际上指的是由一粒种子长出的一丛） （一）与产量相关的形状指标 （田间进行） 1、单株分蘖数：单株总茎数；地面以下或接近地面处所发生的分枝（田间进行，每行选择3个处理也就是3丛，分别测出再求平均）。 2、单株有效穗数：单株有效成穗的个数；其中有效穗表示每穗实粒数多于5粒者为有效穗(白穗算有效穗)。（田间进行，每行选择3个处理也就是3丛，同上）。 3、株高：（小麦根部至顶部之间的距离，不包括芒长，其中芒长是指穗上面尖尖的芒刺），用卷尺测量。（田间进行，测选定的4株外加1株求平均）。 （在材料收回来之后，先选择我们所需的4株另外再加1株，共5株，将穗长与小穗数测定了，再用自来水将材料（主要是茎叶部分）冲洗三遍，再用去离子水冲洗三遍；然后用吸水纸吸取残留水分，然后将材料然后放2天，等材料稍微干燥后，将之前的5株进行人工脱粒，测定每穗的穗粒数，根据它和小穗数计算出小穗粒数，在此步骤之后便可将我们所需的4株植株分为茎叶与籽粒部分，进行杀青烘干测定干物重与含N量了。其余的材料再放置几天，脱粒之后测定千粒重） 4、穗长：每行取5穗进行穗长的测定，平均值为该株系的穗长。 5、小穗数：每穗上面长得对称的就是小穗数； 6、穗粒数：平均每穗粒数，一般的小麦在30粒左右。 7、小穗粒数：每个小穗数里面所含有的籽粒的数量，一般在1-5之间；（实
水稻的一生，包括营养生长和生殖生长两个阶段，一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1.1 营养生长阶段是水稻营养体的增长，它分为幼苗期和分蘖期。在生产上又分为秧田期和大（本）田期(从移栽返青到拔节)。 2.1.2 生殖生长阶段是结实器官的增长，从幼穗分化到开花结实，又分为长穗期和开花结实期。幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进时期，抽穗后基本上是生殖生长期。长穗期从幼穗分化开始到抽穗止，一般30天左右。结实期从抽穗开花到谷粒成熟，因气候和品种而异一般25?/FONT>50天之间。 2.1.3 水稻生育类型（幼穗分化和拔节的关系）早、中、晚稻品种各异，早稻品种先幼穗分化后拔节，称重叠生育型;中稻品种，拔节和幼穗分化同时进行，称衔接生育型;晚稻品种拔节后隔一段时间再幼穗分化，称分离生育型。 2.2 水稻品种生育期的稳定性和可变性水稻品种的生育期受自身遗传特性的控制，又受环境条件的影响。 2.2.1 水稻品种生育期的稳定性同一品种在同一地区.同一季节，不同年份栽培，由于年际间都处于相似的生态条件下，其生育期相对稳定，早熟品种总是表现早熟，迟熟品种总是表现迟熟。这种稳定性主要受遗传因子所支配。因此在生产实践中可根据品种生育期长短划分为早稻，全生育期100?/FONT>125天，中稻130?/FONT>150天，连作晚恼120?/FONT>140天，一季晚稻150?/FONT>170天，还可把早、中、迟熟稻中生育期长短差异划分为早、中、迟熟品种，以适应不同地区自然条件和耕作制度的需要，从而保证农业生产在一定时期内的相对的稳定性和连续性。 2.2.2 水稻品种生育期的可变性随着生态环境和栽培条件不同而变化，同一品种在不同地区栽培时，表现出随纬度和海拔的升高而生育期延长，相反，随纬度和海拔高度的降低，生育期缩短;同一品种在不同的季节里栽培表现出随播种季节推迟生育期缩短，播种季节提早其生育期延长。早稻品种作连作晚稻栽培，生育期缩短;南方引种到北方，生育期延长。 2.3 水稻品种的“三性”三性是感光性、感温性和基本营养生长性的遗传特性。不同地区、不同栽培季节，水稻品种生育期长短(从播种到抽穗的日教)，基本上决定于品种“三性”的综合作用。因此水稻品种的三性是决定品种生育期长短及其变化的实质。水稻三性是气候条件和栽培季节的影响下形成的，对任何一个具体品种来说，三性是一个相互联系的整体。 2.3.1水稻品种的感光性在适于水稻生长的温度范围内，因日照长短使生育期延长或缩短发生变化的特性，称水稻的感光性。对于感光性品种，短日照可以加速其发育转变而提早幼穗分化，这就是指短于某一日长时抽穗较早；长于某一日长时抽穗显著推迟，这又称为“延迟抽穗的临介日长”，即是诱导幼穗分化的日长高限。水稻品种不同，种植地区不同，延迟抽穗的临介日长亦不同。我国南北稻区，水稻生育期间大多处于11?/FONT>16小时之间。 2.3.2 水稻品种的感温性在适于水稻生长的温度范围内，高温可使水稻生育期缩短，低温可使生育期延长，这种因温度高低而使生育期发生变化的特性，称水稻品种的感温性。水稻在高温条伴下品种生育期会缩短，但缩短的程度因品种特性而有所不同。晚稻品种的感温性比早稻更强，但晚稻品种其发育转变，主要受日长条件的支配，当日长不能满足要求时，则高温的效果不能显现。中稻品种介于早、晚稻之间。 2.3.3 水稻品种的基本营养生长性水稻进入生殖生长之前，在受高温短日影响下，而不能被缩短的营养生长期，称为水稻的基本营养生长期。它不受环境因子所左右的品种本身所固有的特性，又称为品种的基本营养生长性。营养生长期中受短日高温所缩短的那部分生长期，称为可消营养生长期。 水稻的“三性”是气候条件和栽培季节影响下形成的，对任何一个品种来说，三性是一个相互联系的整体。根据品种的感光性、感温性的强弱和基本营养生长期的长短，划分光温反
上海农业学报 2009,25(2):29-35 Acta Agriculturae Shanghai 文章编号:1000-3924(2009)02-29-07 不同施氮量下水稻灌浆期氮磷钾的积累与氮素籽粒生产效率 王 慧1,李茂柏2,李培德3,张建明2,朱春梅4,张志奇1,Jung-Ro Lee5,朴钟泽1,2＊(1安徽农业大学农学院,合肥230036;2上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海201106; 3湖北省农业科学院院粮食作物研究所,武汉430064;4上海海丰农场,江苏224100; 5韩国农村振兴厅农业生命工学研究院,韩国水原,441707) 摘 要:选用10个氮素利用效率不同的粳稻品种,研究在3个氮素处理水平下水稻灌浆期营养物质积累的动态变化及与氮素利用效率的关系。结果表明:鞘叶和茎中氮的含量均以灌浆前期最高,以后逐渐降低,穗部氮素总积累量在整个籽粒灌浆时期均呈增加的趋势,N10、N20处理更有利于促进植株对氮的吸收及含量的提高。 施氮后灌浆前期能够促进籽粒中增加磷、钾的积累,后期能加快磷、钾的转移速度。鞘叶和茎秆的氮素积累量与成熟期氮素籽粒生产效率在灌浆后期均呈负相关,鞘叶的N0和N20处理达到极显著水平,N10处理达到显著水平;3种处理水平下氮素在穗中的分配比率与成熟期氮素籽粒生产效率均达到极显著正相关,氮素在鞘叶和茎秆的分配率与成熟期氮素籽粒生产效率在灌浆后期呈负相关,所有处理中鞘叶部分达到极显著的负相关。 关键词:水稻;氮素;氮素积累;灌浆期;氮素籽粒生产效率 中图分类号:S511.06 文献标识码:A Study on N,P and K accumulations at rice grain filling stage and nitrogen efficiency of grain production under different nitrogen fertilizer rates WANG H ui1,LI Mao-bai2,LI Pei-de3,ZH ANG Jian-ming2 ZH U Chun-mei4,ZH ANG Zhi-qi1,Jung-Ro Lee5,PIAO Zhong-ze1,2＊(1Department of Agronomy,Anhui Agricultural University,Hef ei230036,China;2Crop Breeding and Cultivation Research I nstitute,S A AS,Shanghai201106,China;3Food Crops Institute,H ubei Academy of A gricultural Sciences,Wuhan430064,China;4H ai feng Farm o f S hanghai,J iangsu224100, China;5National Institute of A gricultural Biotechnology,Rural Development Adm inistration, S uwon441707,Republic of Korea) A bstract:Ten keng rice cultivars different in nitrogen use efficiency were used as test materials and the changes of nitrogen,phosphorus and potassium accumulations at grain filling stage and their relations to nitrogen efficincy of grain production were studied under3different nitrogen fertilizer rates.The results show ed that the N contents of sheath leaf and stem reached the highest at the early filling stage and then decreased gradually,but the N accumulation of panicle increased in the w hole filling stage.The N10and N20treatments w ere more bene-ficial to the plants'absorbing N and increasing N content.The application of nitrogen fertilizer could promote P and K accumulation of grains at early filling stage and accelerate P and K transfer at later filling stage.The a-mount of N accumulation in the sheath leaf and stem at later filling stage was negatively correlated to the nitro-gen efficiency of grain production and the correlation w as very significant in the N0and N20treatments and sig-nificant in the N10treatment.The nitrogen efficiency of grain production was very positively correlated to the distribution ratio of N in the ear and very negatively co rrelated to the distribution ratios of N in the sheath leaf 收稿日期:2008-10-15初稿;2009-04-15二改稿 基金项目:国际科技合作项目“氮肥高效利用水稻新品种的引进及利用研究”(2006DFA32990);上海市基础研究重点项目“水稻氮高效有关性状Q TLs定位及辅助选择效果分析”(04JC14088)资助 作者简介:王 慧(1983-),女,在读硕士研究生,主要从事水稻种质创新及分子育种研究 ＊通讯作者
水稻不同生育时期的划分 一、生育时期的划分：生育时期可从形态、生长和发育、生理特征的角度分为几个时段。 (1)从形态和田间诊断角度分期 幼苗期：包括萌动、发芽、三叶等时期。 分蘖期：包括始期、盛期、末期(最高分蘖期)以及决定穗数关键时期的有效分蘖终止期。 穗分化期(长穗期)：包括穗分化各期、拔节期以及外观看到剑叶鞘膨鼓时的孕穗期。 结实期(成熟期) 包括抽穗开花期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期和完熟期。 栽培上插秧稻又分秧田期和本田期，幼苗期和分蘖期的一部分在秧田期完成，但习惯上称秧田期为幼苗期，插秧后有一段缓秧过程叫返青期，其后再开始分蘖。
(2)从发育角度分期 可分为营养生长期、生殖生长期。这是以茎尖质的转变—穗原基开始(穗首分化)分化为标志分期的。 (3)从器官的生长发育角度分期 可分为营养生长期、营养生长生殖生长并进期、生殖生长期。各以穗原始体开始分化和抽穗开花期为界。 (4)从生理角度分期 可分为营养生长期、生殖生长期、结实期。这是以产量形成生理为根据的。即营养生长期主要形成供给器官，即吸收器官根和光合器官(源器官)叶；生殖生长期主要形成收容器官(库)颖花和支持器官(流)茎；结实期主要是光合物质和矿物质通过茎流向收容器官库被贮藏起来。为利用方便，常把分蘖期称前期，穗分化期称中期，结实(成熟)期为后期。 2. 常用生育时期的定义及标准： (1)生育期：指种子萌动到新的种子成熟所经历的日期。 (2)营养生长期：是指植株营养器官根、茎、叶的生长阶段，一般是从种子萌发到幼穗分化以前。这一阶段包括出苗期、分蘖期和拔节期。 (3)生殖生长期：是指植物生殖器官幼穗、花、种子的生长阶段，一般是从幼穗分化开始到新种子的形成。这一阶段包括孕穗期、抽穗期、开花期和成熟期。 (4)苗期：以幼芽露青50%开始，一直到插秧，整个秧田期为苗期。对于旱育苗，黑龙江省水稻苗期一般为4月中下旬至5月中下旬。 立针期：第1片完全叶尚未展开时，稻苗呈针状，称为立针期。
水稻各生育期图谱(2011-03-30 11:18:41)
水稻的一生，包括营养生长和生殖生长两个阶段，一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1.1 营养生长阶段是水稻营养体的增长，它分为幼苗期和分蘖期。在生产上又分为秧田期和大（本）田期(从移栽返青到拔节)。 2.1.2 生殖生长阶段是结实器官的增长，从幼穗分化到开花结实，又分为长穗期和开花结实期。幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进时期，抽穗后基本上是生殖生长期。长穗期从幼穗分化开始到抽穗止，一般30天左右。结实期从抽穗开花到谷粒成熟，因气候和品种而异一般25?/FONT>50天之间。 2.1.3 水稻生育类型（幼穗分化和拔节的关系）早、中、晚稻品种各异，早稻品种先幼穗分化后拔节，称重叠生育型;中稻品种，拔节和幼穗分化同时进行，称衔接生育型;晚稻品种拔节后隔一段时间再幼穗分化，称分离生育型。 2.2 水稻品种生育期的稳定性和可变性水稻品种的生育期受自身遗传特性的控制，又受环境条件的影响。 2.2.1 水稻品种生育期的稳定性同一品种在同一地区.同一季节，不同年份栽培，由于年际间都处于相似的生态条件下，其生育期相对稳定，早熟品种总是表现早熟，迟熟品种总是表现迟熟。这种稳定性主要受遗传因子所支配。因此在
生产实践中可根据品种生育期长短划分为早稻，全生育期100?/FONT>125天，中稻130?/FONT>150天，连作晚恼120?/FONT>140天，一季晚稻150?/FONT>170天，还可把早、中、迟熟稻中生育期长短差异划分为早、中、迟熟品种，以适应不同地区自然条件和耕作制度的需要，从而保证农业生产在一定时期内的相对的稳定性和连续性。 2.2.2 水稻品种生育期的可变性随着生态环境和栽培条件不同而变化，同一品种在不同地区栽培时，表现出随纬度和海拔的升高而生育期延长，相反，随纬度和海拔高度的降低，生育期缩短;同一品种在不同的季节里栽培表现出随播种季节推迟生育期缩短，播种季节提早其生育期延长。早稻品种作连作晚稻栽培，生育期缩短;南方引种到北方，生育期延长。 2.3 水稻品种的“三性”三性是感光性、感温性和基本营养生长性的遗传特性。不同地区、不同栽培季节，水稻品种生育期长短(从播种到抽穗的日教)，基本上决定于品种“三性”的综合作用。因此水稻品种的三性是决定品种生育期长短及其变化的实质。水稻三性是气候条件和栽培季节的影响下形成的，对任何一个具体品种来说，三性是一个相互联系的整体。 2.3.1水稻品种的感光性在适于水稻生长的温度范围内，因日照长短使生育期延长或缩短发生变化的特性，称水稻的感光性。对于感光性品种，短日照可以加速其发育转变而提早幼穗分化，这就是指短于某一日长时抽穗较早；长于某一日长时抽穗显著推迟，这又称为“延迟抽穗的临介日长”，即是诱导幼穗分化的日长高限。水稻品种不同，种植地区不同，延迟抽穗的临介日长亦不同。我国南北稻区，水稻生育期间大多处于11?/FONT>16小时之间。 2.3.2 水稻品种的感温性在适于水稻生长的温度范围内，高温可使水稻生育期缩短，低温可使生育期延长，这种因温度高低而使生育期发生变化的特性，称水稻品种的感温性。水稻在高温条伴下品种生育期会缩短，但缩短的程度因品种特性而有所不同。晚稻品种的感温性比早稻更强，但晚稻品种其发育转变，主要受日长条件的支配，当日长不能满足要求时，则高温的效果不能显现。中稻品种介于早、晚稻之间。 2.3.3 水稻品种的基本营养生长性水稻进入生殖生长之前，在受高温短日影响下，而不能被缩短的营养生长期，称为水稻的基本营养生长期。它不受环境因子所左右的品种本身所固有的特性，又称为品种的基本营养生长性。营养生长期中受短日高温所缩短的那部分生长期，称为可消营养生长期。 水稻的“三性”是气候条件和栽培季节影响下形成的，对任何一个品种来说，三性是一个相互联系的整体。根据品种的感光性、感温性的强弱和基本营养生长期的长短，划分光温反应类型。实际上就是将不同生态类型的稻种的三性进行组合。早稻品种，绝大多数感光性弱，基本营养生长期短至中等，感温性中等，没有感光性强和基本营养生长期长的；中稻品种，多数基本营养生长期较长，感温性中等至强，感光性较弱；晚稻品种感光性强，基本营养生长期短至中等，感温性强至中等。我国晚稻基本营养生长期偏短，没有感光性弱和中等的，晚稻的感温性要在短日条件下才能体现。早稻类型的品种在温带高纬度地区种植，能在夏季日照较长条件下正常抽穗，在低温来临前成熟，而在长江中下游地区 5?/FONT>6月，日照较长的条件下，开始幼穗分化完成发育转变；晚稻类型品肿，不适于温带高纬度地区栽培，但在长江中下游地区可作单季晚稻和双季晚稻栽培；中稻类型品种，早熟中稻其“三性”偏于早稻，迟熟中稻品种"三性"偏于晚稻。早季栽培时，抽穗期比早稻显著延迟，晚季栽培时又比晚稻延迟。
第18卷第3期2004年6月 水土保持学报 Journal of So il and W ater Con servati on V o l.18N o.3 Jun.,2004 小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移的研究进展Ξ李世清1,2,王瑞军2,张兴昌1,伍维模2,邵明安1 (1.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100; 2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100) 摘要:对小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移研究进展进行了综述。过去进行的大量研究结果表明,小麦籽粒最 终累积的氮素有相当一部分来自于灌浆期间营养器官中氮素的再转移,来自营养器官氮(内源氮)与土壤中新吸 收氮(外源氮)的比例基本上是1 2。因此,花后营养器官氮素营养水平是决定小麦籽粒产量、籽粒中氮素累积量和 蛋白质含量的一个重要因素。灌浆期间营养器官氮素向籽粒发生转移的同时,常常伴随着叶片光合性能的下降和 叶片的衰老。不同基因型品种在灌浆期的氮素转移程度不同,表现为随品种演替,旗叶、茎秆和叶鞘中氮素的输出 率增加,而转移氮对籽粒氮的贡献率却下降。氮收获指数(N H I)可以描述植物向籽粒分配氮的能力,是衡量作物 对氮利用效率的指标。氮收获指数存在显著的基因型差异,虽然现代小麦品种吸氮量高于古老品种,但氮收获指 数在现代和古老小麦品种间的差异因不同研究者而异,有的认为现代品种高于古老品种,但也有人认为与年代无 关;小麦氮收获指数一般在0.55～0.80之间,很少超过0.8。过去对小麦籽粒灌浆期间的氮素转移虽然进行了大量 研究工作,取得了许多重要进展,但仍有许多问题需要进一步深入研究,如根冠关系和灌浆过程中氮素转移的相 互关系,田间个体和群体调控及不同高产栽培模式下灌浆过程中氮素转移的差异,灌浆过程中氮素转移与品质形 成的相互关系,灌浆期间氮素转移与植物体氮素气态损失间的相互关系,水分和养分胁迫对氮素转移的影响,籽 粒灌浆特性与氮素转移间的相互联系等。这些问题的研究,对进一步深入揭示小麦灌浆过程中的氮素转移,丰富 小麦籽粒和品质形成理论,指导小麦育种,实现高产优质高效小麦栽培等具有十分重要的理论和实践意义。 关键词:小麦; 灌浆过程; 氮素转移; 研究进展 中图分类号:S512.1;S158.3 文献标识码:A 文章编号:100922242(2004)0320106206 Research Advance m en t of W hea t N itrogen Nutr iti on and N itrogen Tran sport a ti on i n W hea t Gra i n F ill i n g L I Sh i2qing1,2,WAN G R ui2jun2,ZHAN G X ing2chang1,WU W ei2mo1,SHAO M ing2an1 (1.S tate K ey L aboratory of S oil E rosion and D ry land F ar m ing on L oess P lateau,Institu te of S oil and W ater Conservation, Ch inese A cad e m y of S cience and M inistry of W ater R esou rces,Y ang ling,S haanx i712100;2Colleg e of R esou rces and E nv ironm ental S ciences,N orthw est S cience and T echnolog y U niversity of A g ricu ltu re and F orestry,Y ang ling,S haanx i712100) Abstract:T he research advance m en t of w heat n itrogen nutriti on and n itrogen tran s po rtati on in w heat grain filling w as revie w ed in th is paper.A certain num ber of n itrogen in w heat grain ca m e from the n itrogenπs tran s po rtati on again in nutritive o rgan.N itrogen nutriti on w as an i m po rtan t ele m en t,w h ich deter m ined the w heatπs p roducti on. W ith the n itrogen in nutritive o rgan tran s po rtati on,leaves,pho to thesis w as decreased and leaves con senescence. T he rati o of n itrogen from nutritive o rgan and from s o ilw as about1 2in the ear.W ith the cultivate evo lve m en t, flag leaves,ste m and leaf invo lucrum of n itrogen expo rt rati o increased,but the tran s po rted n itrogenπs con tribu2 ti on decreased,the differen t geno type cultivate n itrogen tran sfer is differen t.N itrogen harvest index(N H I)can describe the p lan tπs ability of tran sferring n itrogen to grain,and it can als o describe the n itrogen2utilized efficien2 cy.N H I has geno type difference,the quality of abs o rbed n itrogen of modern w heat cultivate w as h igher then that of the o ld,but o thers con sidered it have no th ing w ith age.T he w heatπs N H I is about bet w een0.55～0.80,but fe w w ere over0.8.T he substance tran s po rtati on in w heat grain filling had ach ieved m uch i m po rtan t advance2 m en t,but there are m any p roble m s should be p rofound researched,such as the in teracti on relati on sh i p of roo t and shoo tπsrelati on sh i p and n itrogen tran s po rtati on in grain filling,the relati on sh i p of individuality and co l ony in field, the difference of n itrogen tran s po rtati on in grain filling in differen t h igh2p roduce cultural styling,the relati on sh i p Ξ收稿日期:2003208219 基金项目:中科院知识创新重要研究方向项目(KZCX2-411);国家自然科学基金项目(30230230);2002年度教育部全国优秀青年教师资助项目(20022096);黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金项目(10501-104);农业科技跨越计划项目(2000-6)作者简介:李世清,男,生于1963年,博士,教授。主要从事于土壤-植物氮素营养和植物营养生理生态的研究工作。
认识水稻生育期基础重点关注三个关键节点 水稻的生长从种子萌发开始需要经历一系列的生育期，直到有新的种子成熟为止，这些时期大致分为苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期和灌浆成熟期等。 苗床、返青、分蘖盛期、分蘖末期 移栽后25天（圆杆拔节） 移栽后40天（穗分化6期末7期始，离抽穗10天）
移栽后50-60天破口前（主茎鱼肚白） 破口前7天、齐穗期、灌浆期
按照水稻各生育期的不同生育特点，一般可以将其划分为两个阶段，即水稻的营 养生长阶段和生殖生长阶段。 一般全生育期，早稻约为110天，双季晚稻约为120天，一季晚稻约为130天，一季中稻约为130-150天。不同品种间，生育期差异较大。 水稻生育期示意图 早稻生育期（长江中游）
晚稻生育期（长江中游） 一季稻生育期（长江中游）
水稻类型： 按起源分为：籼稻和粳稻。 按生长季节来分：早稻、中稻和晚稻。 根据品种对土壤水分的适应性、耐旱性来划分：水稻和旱稻。 根据淀粉性状分为：粘稻和糯稻。 按生育期长短分为早熟品种、中熟品种和晚熟品种。 南方地区，温度较高，热量资源丰富，可以种一季，也可以种两季；北方地区只能种植单季稻。 水稻的栽培方式：抛秧、移栽（人工、机械）、直播（水直播和旱直播）。 水稻生育期需重点关注三个关键节点 1、有效分蘖和无效分蘖（分蘖期－拔节期，营养生长向生殖生长转变） 水稻有效分蘖是指在成熟期能抽穗并能结籽10粒以上的分蘖，否则为无效分蘖。有效分蘖决定最终的单位面积有效穗，是构成产量的主要因素。 只有1-2叶的分蘖为无效分蘖，具有3叶的分蘖有可能成为有效穗，具4叶以上的分蘖一般都能成为有效穗。
低氮条件下氮高效水稻株系产量形成和稻米品质等性状的基本 特征 在大田低氮条件下,2012-2013年以染色体单片段代换系水稻遗传群体114 个株系为供试材料,测定了源库、物质生产与分配、氮素吸收利用、产量及其构成因素等性状,采用最小平方和的动态聚类分析方法,按氮素籽粒生产效率高低 将供试群体分为6类,从小到大依次为A、B、C、D、E、F类,分析不同氮素籽粒生产效率类型水稻株系上述性状的变化趋势、差异及其与氮素籽粒生产效率的关系；2014年以典型的氮高效、氮低效各3个株系,在测定上述性状基础上,增测 了稻米主要品质指标。通过3年的试验,初步分析了低氮条件下影响水稻氮素籽粒生产效率的主要因素,明确了低氮条件下氮高效利用水稻源库、物质生产与分配、氮素吸收利用、产量及其构成因素、稻米品质等性状的基本特点,以期为水稻氮素高效利用、高产、优质遗传改良提供参考依据。 主要结果如下：1.供试遗传群体株系间氮素籽粒生产效率差异显著。供试群体中氮素籽粒生产效率最大的株系为最小株系的2.23倍,类型间变异丰富。 2.随着氮素籽粒生产效率的提高,产量呈明显增加趋势,高氮素籽粒生产效 率(以下简称氮高效)类型水稻产量明显高于低氮素籽粒生产效率(以下简称氮低效)类型水稻,典型氮高效、氮低效水稻株系理论产量和实收产量具有相同的趋势。成熟期吸氮量、氮素籽粒生产效率与供试遗传群体水稻株系的产量均呈极显著线性正相关(r吸氧量=0.657**,rNUEg=0.510**),成熟期吸氮量对产量的直接通径 系数(0.889)略大于氮素籽粒生产效率对产量的直接通径系数(0.77)。 说明提高水稻的氮素吸收(吸氮量)和氮素利用(氮素籽粒生产效率)能力可 显著提高水稻产量水平,氮素吸收对产量的作用虽然仍大于氮素利用对产量的作
1水稻概况 水稻占粮食作物种植面积的 1/3，稻谷产量占粮食总产量的 45% 水稻分布 国内 水稻生长的最北限是中国的黑龙江省，中国北方沿河地区也种植稻，但主要的生长区域是中国南方和中国台湾。分为三个稻作区： 华南双季稻稻作区：位于南岭以南，我国最南部。包括闽、粤、桂、滇的南部以及台湾省、海南省和南海诸岛全部。 华中双季稻稻作区：东起东海之滨，西至成都平原西缘，南接南岭，北毗秦岭、淮河，是我国最大的稻作区。 西南高原单双季稻稻作区：地处云贵和青藏高原，黔东湘西高原。 日本、朝鲜半岛、东南亚、南亚、地中海沿岸、美国东南部、中美洲、大洋洲和非洲部分地区。 也就是说，除了南极洲之外，几乎大部分地方都有稻米生长。 水稻的适宜生长环境 水稻喜高温、多湿、短日照，对土壤要求不严。 幼苗发芽最低温度10～12℃，最适28～32℃。 分蘖期日均20℃以上,穗分化适温30℃左右；低温使枝梗和颖花分化延长。 抽穗适温25～35℃。 开花最适温30℃左右，低于20℃或高于40℃，授粉受严重影响。 相对湿度50～90%为宜。 每形成1千克稻谷约需水500～800千克。 水稻的各生育时期 水稻生长周期大体分两个阶段：营养生长阶段和生殖生长阶段。 营养生长阶段 从水稻种子发芽至幼苗拔节期，大约需要90天。这个时期又分4个时期： a.幼苗期，是从水稻种子萌芽到移栽插秧前，一共大约需要35天时间； b.插秧期，是从开始插秧到定植开始生长的这段时间，大约需要7～10天； c.分蘖期，是从插秧开始生长拔节前这段时间，大约需要30天； d.拔节期是从开始拔节到孕穗前这段时间，大约需要15天。 生殖生长阶段 从孕穗到成熟这段时间称为生殖生长阶段，大约需要经过70天时间，共分四个时期： a. 孕穗期，是从开始孕穗到抽穗始时，这段时间大约15天。 b. 抽穗期，从开始破口抽穗起到开始破壳扬花止，大约需要15天。 c.扬花授粉期，从开始扬花到开始籽粒灌浆时止，大约15～20天。 d.灌浆期，从开始灌浆到成熟收获止，大约需要20天时间。 水稻的主要病虫害 水稻苗期主要病虫害 水稻的苗期在五月中旬到六月上旬 病害主要有立枯病，青枯病，苗稻瘟，恶苗病，其中立枯病多是发生在旱育的秧田； 虫害主要有灰飞虱，灰飞虱会传播病毒病。 水稻分蘖期主要病虫害 分蘖期时间为六月下旬到七月上旬，稻瘟病，稻飞虱，螟虫，胡麻斑病，纹枯病，水稻纵卷叶螟，其中的纹枯病与稻飞虱在这个时期是特别易发生的病虫害。
水稻的生物学特性 2.1水稻品种生育期水稻的一生，包括营养生长和生殖生长两个阶段，一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1水稻品种生育期水稻的一生，包括营养生长和生殖生长两个阶段，一般以幼穗开始分化作为生殖生长开始的标志。 2.1.1 营养生长阶段是水稻营养体的增长，它分为幼苗期和分蘖期。在生产上又分为秧田期和大（本）田期(从移栽返青到拔节)。 2.1.2 生殖生长阶段是结实器官的增长，从幼穗分化到开花结实，又分为长穗期和开花结实期。幼穗分化到抽穗是营养生长和生殖生长并进时期，抽穗后基本上是生殖生长期。长穗期从幼穗分化开始到抽穗止，一般30天左右。结实期从抽穗开花到谷粒成熟，因气候和品种而异一般25?/FONT>50天之间。 2.1.3 水稻生育类型（幼穗分化和拔节的关系）早、中、晚稻品种各异，早稻品种先幼穗分化后拔节，称重叠生育型;中稻品种，拔节和幼穗分化同时进行，称衔接生育型;晚稻品种拔节后隔一段时间再幼穗分化，称分离生育型。 2.2 水稻品种生育期的稳定性和可变性水稻品种的生育期受自身遗传特性的控制，又受环境条件的影响。 2.2.1 水稻品种生育期的稳定性同一品种在同一地区.同一季节，不同年份栽培，由于年际间都处于相似的生态条件下，其生育期相对稳定，早熟品种总是表现早熟，迟熟品种总是表现迟熟。这种稳定性主要受遗传因子所支配。因此在生产实践中可根据品种生育期长短划分为早稻，全生育期100?/FONT>125天，中稻130?/FONT>150天，连作晚恼120?/FONT>140天，一季晚稻150?/FONT>170天，还可把早、中、迟熟稻中生育期长短差异划分为早、中、迟熟品种，以适应不同地区自然条件和耕作制度的需要，从而保证农业生产在一定时期内的相对的稳定性和连续性。 2.2.2 水稻品种生育期的可变性随着生态环境和栽培条件不同而变化，同一品种在不同地区栽培时，表现出随纬度和海拔的升高而生育期延长，相反，随纬度和海拔高度的降低，生育期缩短;同一品种在不同的季节里栽培表现出随播种季节推迟生育期缩短，播种季节提早其生育期延长。早稻品种作连作晚稻栽培，生育期缩短;南方引种到北方，生育期延长。 2.3 水稻品种的“三性”三性是感光性、感温性和基本营养生长性的遗传特性。不同地区、不同栽培季节，水稻品种生育期长短(从播种到抽穗的日教)，基本上决定于品种“三性”的综合作用。因此水稻品种的三性是决定品种生育期长短及其变化的实质。水稻三性是气候条件和栽培季节的影响下形成的，对任何一个具体品种来说，三性是一个相互联系的整体。 2.3.1水稻品种的感光性在适于水稻生长的温度范围内，因日照长短使生育期延长或缩短发生变化的特性，称水稻的感光性。对于感光性品种，短日照可以加速其发育转变而提早幼穗分化，这就是指短于某一日长时抽穗较早；长于某一日长时抽穗显著推迟，这又称为“延迟抽穗的临介日长”，即是诱导幼穗分化的日长高限。水稻品种不同，种植地区不同，延迟抽穗的临介日长亦不同。我国南北稻区，水稻生育期间大多处于11?/FONT>16小时之间。 2.3.2 水稻品种的感温性在适于水稻生长的温度范围内，高温可使水稻生育期缩短，低温可使生育期延长，这种因温度高低而使生育期发生变化的特性，称水稻品种的感温性。水稻在高温条伴下品种生育期会缩短，但缩短的程度因品种特性而有所不同。晚稻品种的感温性比早稻更强，但晚稻品种其发育转变，主要受日长条件的支配，当日长不能满足要求时，则高温的效果不能显现。中稻品种介于早、晚稻之间。 2.3.3 水稻品种的基本营养生长性水稻进入生殖生长之前，在受高温短日影响下，而不能被缩短的营养生长期，称为水稻的基本营养生长期。它不受环境因子所左右的品种本身所固有的特性，又称为品种的基本营养生长性。营养
第二章水稻生产基础知识 1、水稻一生包括几个生育阶段 水稻一生从种子发芽开始，经过一系列的生长发育过程，直到新的种子形成为止。根据水稻一生不同时期生长发育状况的不同，通常划分为两个生育阶段，即营养生长阶段和生殖生长阶段，4个生育时期，即秧苗期、分蘖期，幼穗分化期及结实期。 （一）水稻营养生长阶段 在生产上如何应用水稻营养生长阶段是指从种子发芽开始到幼穗分化前,在这一时期主要是摄取养分长植物体，为过渡到下一发育阶段积累必要的营养物质。营养生长阶段包括幼苗期和分蘖期。幼苗期是指秧田期稻种发芽，出苗到插秧前，分蘖期依分蘖时间和速度不同，又分为分蘖始期，最高分蕖期、分蘖末期等。分蘖期间分蘖数开始时增加较慢，数量少，称分蘖始期，随着稻株同化作用的增加，生长旺盛，分蘖速度加快，分蘖茎数迅速增加以至达到最高分蘖数，称最高分蘖期，最高分蘖期以后，分蘖茎数的增加又趋于缓慢，以至分蘖茎数停止发生，即分蘖末期。水稻发生的分蘖并非都能成穗，只有有效分蘖茎数才是每亩穗数的基础。因此，了解水稻分蘖特性后，在农业生产上就要千方百计的采取促进措施，争取多一些有效分蘖。如果分蘖期光照充足、温度高、环境条件好，栽培上施足基肥，加强肥、水管理，供给稻株充足的营养物质，促使早生快发，就能达到早分蘖，低节位蘖数多，有效分蘖数多，无效分蘖少，成穗率高，保证
在一定面积达到最高的有效茎数。因此，分蘖期是决定穗数多少的关键时期。 （二）水稻生殖生长阶段 在生产上如何应用水稻生殖生长阶段是指从幼穗分化开始到新的种子形成。在这个时期要吸取大量营养物质，除建造植物体外，还要转化形成生殖器官，开花结实。生殖生长期包括幼穗形成期和结实期。幼穗形成期从穗原始体开始分化到抽穗为止。结实期是从抽穗开花到籽粒成熟为止。幼穗形成期间，稻株节间迅速伸长，植株高度增加很快，所以这个时期又叫伸长期，这个时期是决定每穗粒数多少的重要时期，也是关系到产量高低的重要时期。此期如外界环境条件良好，营养充足，每穗粒数就多，则获得高产可能性就大，反之，外界环境条件不能满足稻穗生长发育，营养条件很差，穗头小，籽粒少，产量不高．从氮素供应情况看，从幼穗分化到抽穗结束，所吸收的氮素数量约占水稻一生中吸收氮素总量的30％左右，为此，栽培上特别强调在前期施肥不足的情况下，采用施穗肥的措施，补充营养，以增加粒数。结实期是结实率的高低和粒重的决定时期，此期营养条件妤，则结实率高，籽粒饱满，相反，养分不足，影响千粒重，因此，这个时期水稻继续吸收养分，氮素需吸收l0％左右，如此期养分不足，应施粒肥，增加粒重。结实率是指除去未受精的空壳和很早停止发育的秕粒以外的谷粒占全穗所有粒数(含秕粒)的百分率，成熟率还应除去结实率中不够充实的谷粒，因此，成熟率的标准要求比结实率高。 2、划分水稻品种早、中，晚熟的标准 人们常说这个水稻品种是早熟种、中熟种或晚熟种。那
植物生态学报 2010, 34 (5): 555–562 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.05.009 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.doczj.com/doc/f314902980.html, 不同生育时期干旱对冬小麦氮素吸收与利用的影响 刘恩科1,2梅旭荣1,2*龚道枝1,2严昌荣1,2庄严1,2 1中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081; 2农业部旱作节水农业重点开放实验室, 北京 100081 摘要以抗旱性强的‘石家庄8号’和抗旱性弱的‘偃麦20’冬小麦(Triticum aestivum)为材料, 在田间遮雨棚条件下, 研究返青-拔节期、拔节-开花期和灌浆后期3个生育期不同干旱程度对冬小麦产量、氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明, 在干旱条件下, 抗旱性强的‘石家庄8号’产量高于抗旱性弱的‘偃麦20’, 并且其3个生育时期轻度干旱均可提高产量。拔节-开花期干旱对两个冬小麦品种氮素的吸收和运转影响均最大, 其次为返青-拔节期, 而灌浆后期影响较小。不同生育期中度和重度干旱均降低了花前贮藏氮素向籽粒中的转移, 并且氮肥利用效率和生产率也较低, 而在返青-拔节和灌浆后期轻度干旱有利于营养器官的氮素向籽粒中转移, 提高了氮肥利用效率和生产率。在干旱条件下, 抗旱性强的‘石家庄8号’籽粒氮素积累对花前贮藏氮素再运转的依赖程度高, 而‘偃麦20’对花后氮素的积累和转移依赖较高。综合产量和氮素的转移特点, 在生产实践中, 返青-拔节期和灌浆后期要注意对小麦进行适度的干旱处理, 在拔节-开花期要保证冬小麦的充分灌溉, 从而有利于氮素的积累和分配。 关键词不同生育期, 氮素吸收, 利用, 水胁迫, 冬小麦 Effects of drought on N absorption and utilization in winter wheat at different developmental stages LIU En-Ke1,2, MEI Xu-Rong1,2*, GONG Dao-Zhi1,2, YAN Chang-Rong1,2, and ZHUANG Yan1,2 1Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; and 2Key Labora-tory of Dryland Agriculture, MOA, Beijing 100081, China Abstract Aims Our objective was to investigate the effects of different water stress levels on yield, N absorption, alloca-tion and utilization in winter wheat cultivars ‘Shijiazhuang 8’ (drought resistant) and ‘Yanmai 20’ (drought sensi-tive) during different growth durations. Methods We divided the growing stages of winter wheat into recovering-jointing, jointing-flowering and late filling. Soil water levels based on field capacity were 75%–80% (control, full water supply or well-watered), 65%–70% (light drought stress), 55%–60% (medium drought stress) and 40%–45% (severe drought stress) from winter wheat seeding to maturity and were controlled by irrigation and mobile rain shelters. Important findings The drought resistant cultivar ‘Shijiazhuang 8’ had a higher grain yield than ‘Yanmai 20’ under drought stress, and medium drought stress in all the three durations can increase winter wheat yield. Drought stress in the jointing-flowering stage has the greatest effects on N assimilation and translocation in winter wheat, the second greatest being in the recovering-jointing stage, while that in late filling stage has few effects. Both medium and severe drought stress during different growth durations will lower the translocation of stored nitrogen before anthesis into grain, as well as N utilization rate and productivity; on the other hand, light drought stress in the recovering-jointing and late filling stages can improve the translocation of stored N into grain as well as N utilization rate and productivity. Under drought stress, N accumulation in grain of drought-resistant ‘Shijia- zhuang 8’ relies more on the retranslocation of stored N before anthesis, while that of ‘Yanmai 20’ relies more on the N accumulation and translocation after anthesis. Considering yield and N translocation of wheat, light drought stress during the recovering-jointing and late filling stages is necessary, as well as sufficient irrigation during jointing-flowering stage, so as to improve N accumulation and partitioning. Key word different growth durations, N absorption, utilization, water stress, winter wheat —————————————————— 收稿日期Received: 2009-06-05 接受日期Accepted: 2010-01-13 * 通讯作者Author for correspondence (E-mail: meixr@https://www.doczj.com/doc/f314902980.html,)