不同氮肥精确施用对寒地水稻干物质积累和产量形成的影响
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8 2017, Vol.37, No.22 农业与技术 ※农业科学
不同氮肥精确施用对寒地水稻干物质积累和产量形成的影响
董文军1,2,3 来永才2 孟 英2 唐 傲2 张喜娟2 冷春旭2 刘猷红2
(1.黑龙江省农业科学院博士后科研工作站,黑龙江 哈尔滨 150086;2.黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,黑龙江 哈尔滨 150086;
3.中国科学院北方粳稻分子育种联合研究中心,黑龙江 哈尔滨 150086)
摘 要:本文研究了5种氮肥施用量对龙稻5的干物质积累和产量的影响。试验结果表明,与N0处理相比,N3、N4处
理的水稻产量分别显著提高27.6%和25.2%,有效穗数分别显著增加17.3%和13.6%。在成熟期,N3、N4处理的总干物
质重分别较N0处理显著增加26.1%和20.1%。可见,N3处理的施氮量更有利于寒地水稻获得高产。关键词:氮肥精确施用;寒地水稻;干物质;产量,产量构成
中图分类号:S511 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20171132005
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(项目编号:201303102);国家自然科学基金(项目编号:31501263);国家
科技支撑计划课题(项目编号:2015BAC02B02);中国博士后科学基金项目(项目编号:2012M511005);国家重点研发计划项目(项目编号:2016YFD0300900);黑龙江省应用技术研究与开发计划国家项目省级资助项目(项目编号:GX16B002);
黑龙江省农业科学院引进博士人员科研启动金项目(项目编号:201507-14);黑龙江省应用技术研究与开发计划重大资助项目(项目编号:GA15B101)黑龙江是我国重要的粳稻主产区和商品粮生产基地,2016年水稻种植面积超过400万hm2,确保黑龙江省水稻的高产和稳产对于保障我国口粮安全具有非常重要的
意义。
由于我国农田氮肥施用过量,利用率低,一般为30%左右。那么,如何合理的施用氮肥,提高氮肥的利
用效率,降低其对环境的污染显得尤为重要。为此,结
合水稻精确定量栽培[1]理论,通过设置不同氮肥施用量对寒地水稻产量形成的影响研究,明确水稻高产高效的
最适施肥水平,为寒地水稻规模化、现代化生产提供技
术支撑与理论指导。
1 材料与方法
1.1 试验地概况试验于2013年4—10月份在哈尔滨市道外区民主乡
省农科院水田试验基地进行。
1.2 试验材料供试水稻品种为龙稻5。
1.3 试验设计以高产栽培需氮肥量150kg/hm-2(纯氮)为标准(CK),设计CK、CK+15%、CK-15%、CK-30%和CK+30%5个施N处理,其中基肥:蘖肥:穗肥运筹模
式为5:3:2。小区随机区组设计,3次重复,小区面积为60m2。于5月19日插秧,每穴栽插3~4株,株行距为30cm×13.3cm,磷肥基施,P2O575kghm-2。钾肥分2次施肥,基施K2O37.5kg/hm-2,结合促花肥倒4~3叶再施用37.5kg/hm-2。
1.4 测试项目及方法在水稻成熟期,每个小区取地上部具有代表性的水
稻植株样5穴并将其分为叶、茎鞘和穗3部分。所有样
品先放于105℃烘箱杀青0.5h,然后在80℃下烘干至恒重,并称重。在收获期,每个小区取1m2样品,用于实际产量的测定;将移栽后各小区标记好的10穴水稻进行考种,
用于测定每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重。
1.5 数据处理与统计分析采用Microsoft Excel 2003绘制相关图表,并用SPSS 17.0对所有数据进行统计分析,并利用最小显著极差法
(LSD)进行方差检验。
2 结果分析与讨论
2.1 结果与分析2.1.1 不同氮肥施用量对水稻产量的影响
由表1可知,N1、N2处理的水稻产量低于N0处理,而N3、N4处理的则高于N0处理。N1处理的水稻产量
较N0处理低19.3%,差异显著。N3、N4处理的水稻产
量较N0处理分别高27.6%和25.2%,差异均达到显著水
平。
表1 不同氮肥施用量对水稻产量的影响
处理产量/(t/hm-2)N07.00±0.25bN15.65±0.29cN26.39±0.26bcN38.94±0.21aN48.77±0.09a2.1.2 不同氮肥施用量对水稻干物质积累与分配的影响
表2 不同氮肥施用量对水稻干物质积累与分配的影响处理茎重/(t/hm-2)叶重/(t/hm-2)穗重/(t/hm-2)总干重/(t/hm-2)N05.76±0.26ab1.40±0.06bc6.20±0.20b13.36±0.39b
N15.46±0.11b1.17±0.04c5.85±0.16b12.48±0.04b
N25.63±0.22ab1.19 ±0.01c5.92±0.16b12.75±0.38bN36.21±0.20a1.69±0.09a8.95±0.39a16.84±0.42aN46.02±0.04ab1.50±0.09ab8.52±0.31a16.04±0.33a※农业科学 农业与技术 2017, Vol.37, No.22 9
由表2可以看出,N3处理的叶重较N0处理显著高20.5%。相对于N0处理,N3、N4处理的穗重分别显著
提高44.4%和37.5%,而总干物质重分别显著提高26.1%
和20.1%。2.1.3 不同氮肥施用量对水稻产量构成的影响
由表3可见,N1、N2处理的有效穗数和每穗粒数较N0处理低,而N3、N4处理则较N0处理高。与N0
处理相比,N3、N4处理的有效穗数分别提高17.3%和13.6%,差异显著;N3处理的每穗粒数增加8.4%,差异
达显著水平。相对于N0处理,其他氮肥处理的结实率呈
增加趋势,且N3处理的增幅差异显著;N1、N3和N4
处理的千粒重显著下降。
表3 不同氮肥精确定量栽培技术对水稻产量构成因素的影响
处理有效穗数/(104/hm2)每穗粒数/(粒/穗)结实率/%千粒重/(g/1000粒)
N0324.23±18.35b94.56±1.24bc95.03±0.29b26.67±0.07a
N1289.14±7.43b86.18±2.34d96.48±0.65ab25.90±0.10c
N2297.56±10.12b87.49±1.60cd95.68±0.66ab26.70±0.06a
N3380.37±8.54a102.51±2.20a97.07±0.35a25.77±0.03cN4368.44±3.22a99.32±2.47ab96.29±0.52ab26.27±0.09b
2.2 讨论与结论2.2.1 讨论
水稻产量受很多因素影响,如气候条件、水分管理和肥料施用等。施肥是确保水稻高产稳产行之有效的措
施之一,它可以改善土壤环境质量、提高土壤肥力,进
而使产量稳定增长[2],而氮肥对水稻生长发育影响最为
活跃[3]。本研究发现,高氮肥(N3和N4)处理的水稻
产量显著增加。
氮肥施用总量的科学定量需要从水稻的需肥规律、土
壤供肥规律和肥料利用效率等3个方面进行综合考虑[4]。
本试验通过目标产量和氮肥精确施肥计算得出的N3处理
氮肥用量较高产栽培增加15%,而产量较高产栽培提高27.6%,且增加幅度最大,可见,通过精确施肥计算得出
的施肥量偏低,在水稻的种植过程中要适当的增加氮肥用
量,以期获得更高的水稻产量。2.2.2 结论
高氮肥处理的水稻干物质重和产量均显著提高,且
产量的增加主要是由于有效穗数的显著提高,每穗粒数
和结实率的增加所导致的,且在一定范围内增加氮肥施用量可显著提高水稻产量。
参考文献
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作者简介:董文军(1981–),男,黑龙江省农业科学
院耕作栽培研究所,助理研究员,主要从事水稻栽培、耕作
与全球气候变化方面的工作;来永才(1964-),男,黑龙
江省农业科学院,研究员,主要从事大豆种质创新和作物耕作栽培方面的工作;孟英(1970–),女,黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,研究员,主要从事水稻栽培与生理
方面的工作;唐傲(1983–),男,黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,助理研究员,主要从事水稻遗传育种工作;
张喜娟(1981–),女,黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,副研究员,主要从事水稻直播栽培技术方面的工作;冷春旭(1979–),女,黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,
助理研究员,主要从事水稻分子生物学方面的工作;刘猷红(1985–),男,黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所,助
理研究员,主要从事水稻遗传育种工作。
通过模拟翻压油菜茎叶腐熟过程,定期取出茎叶烘干称重,结果整理于表6。从表6可见,烘干重为78.49g
的油菜新鲜茎叶,翻压入水稻田后逐渐腐熟,至第10
天失重38.58g,重量损失接近50%,至早稻收获时,
历时98d,重量减少至29.31g,失重49.18g,失重率达62.66%。考察其失重速率,前3d平均每天失重9.1g,前
6d平均每天失重5.6g,前10d平均每天失重3.9g,整个
水稻生育期内平均每天失重0.5g,说明油菜茎叶在水田内腐熟速度是先快后慢,这也可从阶段失重速率得到证明,
前3d失重速率为9.1g/d,第4~6天失重速率为2.2g/d,第7~10天失重速率为1.2g/d,第11~30天失重速率为0.4g/d,
第31~98天失重速率为0.03g/d。3 试验结论
翻压油菜鲜草,可延迟早稻成熟,增加早稻株高、有效穗数、穗长、每穗总粒数和每穗实粒数,从而提高
早稻产量,增产率2%~5%,且还田油菜量越大,增产越
多。
但油菜茎叶还田后,前期腐熟时也会影响水稻成穗率。
翻压油菜鲜草还田可有效改善土壤理化性状,特别是降低土壤容重,还田油菜量越大,改善效果越好。油菜翻
压入水稻田,前期腐熟较快,前10d即可使重量减少近半。
早稻1季,翻压的油菜茎叶失重率可达60%以上。(上接第5页)