精确定量施氮对水稻产量生理与氮素利用的影响

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yi123400
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本研究试材为辽宁省中熟品种沈农265(主茎叶片数15)、沈农1401(主茎叶片数16),沈阳农业大学育成的粳型超级稻;吉粳88(主茎叶片数14)吉林农科院育成。主栽区最佳施氮量225.0kg hm-2,以精简施肥(基肥、蘖肥、穗肥)为基础,设置两个基蘖肥与穗肥比(6:4和8:2),沈农265蘖肥在7-10叶(源建成期)逐叶施用,穗肥在11-15叶(库建成期)逐叶施用,沈农1401蘖肥在7-10叶(源建成期)逐叶施用,穗肥在11-15叶(库建成期)逐叶施用,吉粳88蘖肥在6-9叶(源建成期)逐叶施用,穗肥在10-14叶(库建成期)逐叶施用,由此组合成不同的源库期精确施氮组合。试验以叶龄模式为基础,采用了三个不同主茎叶龄数的超级粳稻品种,设置不同基蘖肥与穗肥比例,根据水稻营养生长期和生殖生长期,将氮肥按照源建成期叶龄和库建成期叶龄逐叶进行精确施肥。在此基础上,结合课题组的多年研究实践,通过不同蘖、穗氮肥施用叶龄时期之间的互作分析,筛选确定最适宜高产的基蘖肥与穗肥比例,最终确定适宜高产的蘖肥与穗肥的叶龄组合,解读不同蘖、穗肥组合对水稻茎蘖动态、颖花数、产量构成因素以及氮素利用率的利弊影响。明确了不同主茎叶龄数的粳稻品种适宜的保蘖肥施用叶龄指数和适宜的促花穗肥叶龄指数,为系统构建及应用高产高效精确施氮模式提供理论与实践依据。经过2016-2017两年对不同施氮模式下水稻的叶龄和茎蘖动态、干物质积累转运与光合特性、产量构成因素等生长发育及生理特性及氮素的吸收与调配等氮素利用特性进行试验探究,明确了其不同叶龄组合模式的农艺性状和氮素利用特点,分析了不同源库期氮肥运筹对农艺性状、产量及氮素利用特性的影响。本试验结合了盆栽试验的精确性、可控性与大田试验的开放性环境,切合实际生产实践两方面的优势,采用筒栽使本实验更具有可靠性,精准度高,说服力强。结果表明:(1)总施氮量在225kg hm-2条件下,筒栽吉粳88、沈农265、沈农1401的8:2、6:4与N0的主茎叶片数及其增长动态均无显著差异。但对具体品种来说,每5天所增加的叶龄是不同的,即出叶速度是不一样的,吉粳88在6月20-25日期间叶片生长最快,大约在8.28-9.21叶期间,沈农265在6月20-30日出叶速度最快,大约在8.19-10.22叶期间,而沈农1401出苗较快的时间跨度更久为6月20-7月5日,大约在8.89-11.67叶期间。同一品种下,8:2、6:4以及N0运筹处理的出苗速度有差异但未达到显著水平。小区沈农265的8:2、6:4与N0的主茎叶片数及其增长动态均无显著差异,与筒栽265结果基本一致。表明随生育进程的增加,氮肥运筹对主茎叶片数和叶龄进程无显著影响,可通过叶龄标记法预测叶龄进程,因此可依叶龄进行精确定量施氮(2)不同氮肥运筹下吉粳88、沈农265、沈农1401的茎蘖动态均呈先增长后平缓的单峰曲线趋势。筒栽三个品种两年成穗率均是基蘖氮肥与穗氮肥比例为6:4时高于8:2。吉粳88的8:2比例的两年成穗率为60.3%、62.4%,6:4为73.7%、80.7%,其中6:4(8,11)为87.7%和80.7%;沈农265的8:2比例的两年成穗率为62.4%、65.9%,6:4比例的为71.3%、79.8%,其中6:4(9,12)为85.4%和83.3%;沈农1401的8:2比例的两年成穗率为52.0%、52.9%,6:4比例为64.3%、72%,其中6:4(10,15)为86.9%和82.4%;小区沈农265-8:2比例的两年成穗率为62.6%、64.7%,6:4为69.9%、70.5%,其中6:4(9,12)为86.3%和80.1%。说明在粳稻分蘖达到最大时使用蘖肥可以有效保蘖作用。(3)不同蘖肥、穗肥叶龄组合施氮对吉粳88、沈农265、沈农1401分化颖花数影响显著。高产最佳保蘖和促花的施肥叶龄组合为沈农265-6:4(9叶,12叶),沈农1401-6:4(10叶,13叶),吉粳88-6:4(8叶,11叶),即蘖肥在最高分蘖期施用保蘖最佳,穗肥在颖花分化期施用促花最佳。小区沈农265不同氮肥运筹下,各施氮处理显著高于对照,各处理的退化颖花数、空瘪颖花数及实颖花数均是(9,12)﹥(9,14)﹥(8,12)﹥(8,14)﹥(7,12)﹥(7,14)。(4)大田小区沈农265不同氮肥运筹处理下LAI在孕穗期达到最大值,基蘖氮肥与穗氮肥比例为6:4时的“平台期”长与8:2比例,能长时间维持较大叶面积指数,而8:2诸处理叶面积指数下降略快,且蘖肥施用叶龄后移(9叶),蘖肥施用叶龄前移(倒4叶)的组合要高于其他处理基蘖氮肥与穗氮肥比例为6:4的叶色值高于8:2的,能较长时间维持较高值,而8:2诸处理叶面积指数下降略快。(5)大田小区沈农265随生育进程的推进,各处理叶片干物质占比净减少,叶的比例在分蘖期最大(46.34%-52.32%),到成熟期下降到最低(8.79%-12.59%);茎鞘干物质的比例呈现先升后降的趋势,孕穗期达到峰值(53.43%-60.15%),孕穗期到成熟期不断降低;穗的比例随生育进程而不断增大,到成熟期达到最高,占总干重的46.69%-57.79%。6:4(9,12)的茎鞘、叶片积累量最高,显著高于8:2(7,12)、8:2(8,14);孕穗期到灌浆期,6:4(8,14)茎鞘和叶片积累量最高;灌浆期到成熟期,6:4(9,14)处理的茎鞘和叶片积累量较高,显著的高于6:4(8,14)以外的其他处理;氮肥运筹诸处理从灌浆到成熟期穗积累量均为6:4高于8:2,(9,12)高于其他处理。(7)不同品种,不同叶龄氮肥运筹下,各处理的有效穗数、每穗粒数、分化颖花数、退化颖花数、产量与蘖肥施用叶龄和穗肥施用叶龄呈显著或极显著相关。(6)氮肥精确定量施肥,即氮肥基蘖比例与蘖肥施用时期后移、穗肥施用时期前移,吉粳88-6:4(8,11)、沈农265-6:4(9,12)、沈农1401-6:4(10,13)以及小区沈农265的产量均高于同品种的其他处理;不同蘖肥施用叶龄产量以倒7叶>倒8叶>倒9叶,不同穗肥施用叶龄产量筒栽吉粳88为11叶>13叶,沈农265为12叶>14叶,沈农1401为13叶>15叶,即各处理产量表现趋势倒4叶>倒2叶;且上述三个处理显著提高了氮素积累量、氮素吸收利用率、农学利用率及偏生产力,显著起到促蘖保花的作用,攻取大穗优化群体结构,提高干物质积累,强化光和产物向穗部转移,以此达到强源、畅流、促充实的目的,进而获得高产高效的效果。
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