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摘要：为探讨不同氮肥施入量对滨海盐碱地水稻生长发育、产量与光合效应的影响，以盐丰47为试验材料，采用小区对比试验的方法进行田间试验。结果表明：随着施氮量的增加，各处理群体茎蘖数、叶面积指数、主茎叶片数、群体干物质积累量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率增加；各处理茎蘖成穗率、有效叶面积率、收获指数随施氮量的增加而降低；各处理总颖花量、产量、高效叶面积率随着施氮量的增加而增加，达到峰值后降低。综合考虑各种因素，盐丰47在滨海盐碱地获得高产的适宜施氮量为240.0～292.5 kg/hm2。
关键词：氮肥施入量；水稻；产量；光合效应
中图分类号： S365；S511.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0094-03
盘锦稻区地处辽河下游的辽河三角洲中心地带，濒临渤海，属于滨海盐碱地区，土壤肥力具有贫磷少氮富钾等特点[1]。过去盘锦地区被人们称为辽宁的“南大荒”，经过多年的改造、建设，目前已经成为辽宁省优质水稻主产区。该地水稻总种植面积11万hm2，单位面积产量已超过9.5 t/hm2，年总产量已达到110万t以上，盘锦大米已成为国家名牌产品及国家地理标志产品。水稻生产既是当地农业的主导产业之一，也是农民增收的主要来源之一。然而在水稻生产上仍存在着氮肥施用量较高、氮肥利用率较低、年际间产量波动较大、高产不稳产等问题。针对上述问题并结合当地水稻生产现状，辽宁省盐碱地利用研究所于2012—2013年开展了不同氮肥施入量对水稻生育、产量与光合速率的影响试验，对于该稻区制定精确定量施肥技术、减少对环境的污染有重要意义。氮肥是水稻生长发育所必需的三大营养元素之一，其对水稻产量所起的作用远大于磷、钾[2-9]。多年来，大量研究者在氮肥施入量、施入时期对水稻产量的影响等方面做了大量的研究工作，对当地水稻增产及氮肥利用率的提高起到了重要作用[10-13]。本研究旨在通过探讨滨海盐碱稻区氮肥不同施入量对水稻生育、光合特性及产量的影响，确定适宜的氮肥施入量，为制定精确定量的施氮技术、提高氮肥利用率提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验地概况与试验材料
试验在位于辽宁省盘锦市大洼县唐家镇的辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行。土壤为滨海盐渍型水稻土，耕层土壤（0～15 cm）含有机质23.38～24.56 g/kg、碱解氮 78.36～96.42 mg/kg、速效磷（P2O5）10.68～15.20 mg/kg、速效钾（K2O）198.63～231.79 mg/kg、全盐1.65～1.78 g/kg，pH值7.75～7.79。以当地主栽品种盐丰47为试验材料，采用工厂化育秧技术培育壮秧，2012—2013年4月20日前后播种，播种量 100 g/盘。约5月25日人工移栽，行穴距30.0 cm×16.5 cm，每穴3～5株。各处理灌水、施药防治病虫草害及其他田间管理措施按常规进行。
1.2试验设计
试验设A1、A2、A3、A4、A5 5个处理，施氮量依次为1350、1875、240.0、292.5、345.0 kg/hm2，随机排列，3次重复，小区面积19.2 m2。氮素作基、蘖、穗肥比例为2 ∶5 ∶3，基肥于水耙地后施入，蘖肥于插后1.0、3.0叶龄期施入（比例 6 ∶4），穗肥于倒4、倒2叶龄期施入（比例7 ∶3）。各处理磷肥（P2O5：105 kg/hm2）、钾肥（K2O：75 kg/hm2）施入量、施入时期相同。
1.3调查内容与方法
茎蘖动态：每小区定植10穴，于分蘖中期开始，7 d调查1次茎蘖数，N-n期（N为主茎总叶片数，n为伸长节间数）、成熟期进行普查。
叶龄：各处理栽插带有叶龄标记的秧苗15穴（每穴仅1株），秧苗返青后7 d观测1次。
光合效应：用LI-6400（LI-COR Inc.USA）便携式光合测定仪于齐穗期测定各处理剑叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。测定时间为09：00—11：00，测定部位为叶片中部，每个处理重复测定15次。
干物质质量：于齐穗期、成熟期，每个处理取3穴有代表性的植株，测定植株干物质质量，成熟期测定籽粒、茎叶干物质质量。首先将茎叶、穗（成熟期）分开，分别装入样品袋，于105 ℃杀青30 min，然后在85 ℃下烘干至恒质量。
叶面积指数：将齐穗期调查干物质质量的植物样本首先用于测定各处理叶面积指数，相关公式：
叶面积指数=叶片长×叶片宽×0.75。
收获指数：将调查干物质质量的植物样品用于测定收获指数，相应计算公式为：
收获指数=成熟期的籽粒干质量/[籽粒质量 茎秆干质量（包括植株地上的穗轴、茎、叶及叶鞘）]。
产量构成与实产：成熟期每个处理取具有代表性的植株5穴，进行室内考种。去边行及调查采样行后收获脱谷记实产。
2结果与分析
2.1氮肥不同施入量对水稻群体茎蘖及产量的影响
表1结果表明，2012年N-n期、成熟期水稻群体茎蘖数随着施氮量的增加而不断增多，表现为A5>A4>A3>A2>A1，A5处理成熟期收获穗数357.8万穗/hm2，分别比A4、A3、A2、A1处理增加1.73%、4.13%、7.93%、14.20%。大部分处理成穗率达到70%以上，A1处理最高，说明低氮处理有效控制了分蘖高峰期茎蘖数，进而提高了茎蘖成穗率。2013年的茎蘖数与成穗率也表现出相同的趋势。在一定施氮范围内，各处理的总颖花量与产量随着施氮量的增大而增加，达到峰值后降低，且总颖花量与产量呈正相关。2012年总颖花量、产量以A3处理最大，A3处理产量达到8.71 t/hm2，分别比A4、A2、A5、A1处理高0.46%、2.71%、3.81%、7.27%；2013年总颖花量、产量以A4处理最大，产量达9.40 t/hm2，分别比A5、A3、A2、A1处理高0.86%、1.62%、5.38%、9.43%。2年间的水稻产量差异较大，主要是由于降水、积温、光照等气候因素差异引起的，同时也说明盐丰47的适宜施氮量为 240.0～292.5 kg/hm2。 2.2氮肥不同施入量对齐穗期水稻群体叶面积指数及主茎叶片数的影响
表2结果表明，随着施氮量的提高，水稻叶面积指数与主茎叶片数随之增加，表现为A5>A4>A3>A2>A1。水稻高效叶面积率随着施氮量的增加而不断提高，A3处理最高，随后逐渐降低。各处理的有效叶面积率均为95%左右，但随施氮量的增加呈现了出递减的趋势。结果说明，在一定范围内增加施氮量有利于群体叶面积指数和群体高效叶面积率的提高，不利于有效叶面积率的提高。
A4、A3、A2、A1处理高0.66%、2.68%、9.02%、15.15%。各处理的齐穗后干物质积累量占籽粒产量百分比、收获指数随施氮量的增加呈现出递减的趋势，表现为A1>A2>A3>A4>A5。2013年的数据也表现出相同的规律。说明增施氮肥有利于齐穗期、成熟期干物质积累量的增加，不利于齐穗后干物质积累量占籽粒产量比例与收获指数的提高。
2.4氮肥不同施入量对水稻群体光合效应的影响
3结论与讨论
氮是影响水稻产量的最活跃的因素，确定合适氮肥用量一直是国内外关注的重点。齐春艳等研究发现，低氮处理下长白9号产量增加最明显，高氮处理效果最差，认为长白9号在盐碱地的最佳施氮量应为150 kg/hm2左右[14]。张满利等研究表明，水稻产量随施氮量的增加而增加，但增产幅度明显下降，当氮肥施用量为225 kg/hm2时，水稻可获得较高的产量[15]。张岩等研究发现，植株的叶片、茎鞘、穗的干物质质量大致随施氮量的增加而不断提高，当施氮量达到210 kg/hm2时，干物质积累量略有下降[16]。本研究分析了2012、2013年2年的数据发现，增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻籽粒产量，但达到一定水平后，随着施氮量的增加，产量反而降低。高氮条件下可增加群体的收获穗数，但无法增加群体的颖花量；同时，高氮条件提高了水稻生育后期植株的含氮量，降低了植株的抗病性与抗倒性，不利于稳产。这与鲁艳红等研究结果[17]一致。在本试验中，2012年产量以A3处理最大，达到8.71 t/hm2，分别比A4、A2、A5、A1处理增加了046%、2.71%、3.81%、7.27%；2013年产量以A4处理最大，达到9.40 t/hm2，分别比A5、A3、A2、A1处理增加了086%、1.62%、5.38%、9.43%。
在确保水稻抗性不降低与安全成熟的前提下，适量增施氮肥有利于水稻增产。但应与N-n期前2个叶龄适当晒田相结合，促进根系下扎，降低植株含氮量，提高碳氮比与植株抗性，“中和”较多的氮素穗肥[18-20]，保证在获得高产的同时，实现稳产。多年试验结果表明，适量施氮条件下水稻群体较高的颖花量、叶面积指数、群体干物质积累量、净光合速率是其获得高产的主要原因。综合考虑各种因素，滨海稻区盐丰47的适宜施氮量为240.0～292.5 kg/hm2。
参考文献：
[1]王丹，付立东. 氮肥不同施入量对水稻新品种盐粳939产量的影响[J]. 江苏农业科学，2014，42（5）：73-75.
[2]陈爱忠，潘晓华，吴建富，等. 施氮量对双季超级稻产量、干物质生产及氮素吸收利用的影响[J]. 杂交水稻，2011，26（2）：58-63.
[3]李珣，付立东，齐春华.氮磷钾不同施入量对水稻产量的影响[J]. 北方水稻，2010，40（4）：19-21，24.
[4]陈广红，付立东，王宇，等. 水稻新品种盐粳228配套栽培技术研究[J]. 辽宁农业科学，2010（3）：47-49.
[5]黄元财，王伯伦，王术，等. 施氮量对水稻产量和品质的影响[J]. 沈阳农业大学学报，2006，37（5）：688-692.
[6]王朋，刘辉，陈晓丽. 施氮量对两系杂交水稻产量和品质的影响[J]. 耕作与栽培，2006（5）：33-35.
[7]佟彤，付立东. 氮肥不同施入量对水稻新品种盐粳228产量的影响[J]. 北方水稻，2012（1）：16-19.
[8]詹贵生，付立东. 氮肥施入量对水稻新品种桥科951生育及产量的影响[J]. 现代农业科技，2013，5（9）：13-14，16.
[9]姜辉，王秋菊，孟英，等. 寒地水稻不同施氮水平对水稻产量、品质的影响[J]. 中国农学通报，2010，26（14）：222-225.
[10]邹长明，秦道珠，陈福兴，等. 水稻氮肥施用技术Ⅰ.氮肥施用的适宜时期与用量[J]. 湖南农业大学学报：自然科学版，2000（6）：467-470.
[11]凌启鸿，张洪程，苏祖芳，等. 稻作新理论：水稻叶龄模式[M]. 北京：科学出版社，1994：83-122.
[12]凌启鸿，张洪程，丁艳锋，等. 水稻精确定量栽培理论与技术[M]. 北京：中国农业出版社，2007：92-138.
[13]金军. 氮肥施用量施用期对稻米品质及产量的影响[D]. 扬州：扬州大学，2002.
[14]齐春艳，侯立刚，马巍，等. 不同氮肥施入量对盐碱地水稻氮素吸收及产量的影响[J]. 吉林农业科学，2014，39（6）：25-27，42.
[15]张满利，陈盈，隋国民，等. 氮肥对水稻产量和氮肥利用率的影响[J]. 中国农学通报，2010，26（13）：230-234.
[16]张岩，马士学，王青菊，等. 不同氮肥施用量对水稻产量及品质的影响[J]. 北方水稻，2009，39（5）：16-18.
[17]鲁艳红，廖育林，汤海涛，等. 不同施氮量对水稻产量、氮素吸收及利用效率的影响[J]. 农业现代化研究，2010，31（4）：479-483.
[18]席运官，田伟，李妍，等. 太湖地区稻麦轮作系统氮、磷径流排放规律及流失系数[J]. 江苏农业学报，2014，30（3）：534-540.
[19]付立东，王宇，隋鑫，等. 氮素基蘖穗肥不同施入比例对超级稻生育及产量的影响[J]. 作物杂志，2010，138（5）：34-38.
[20]魏广彬，徐蕊，孙和平，等. 水稻分蘖与主茎同伸叶片大小的定量关系及其对氮素的响应[J]. 江苏农业学报，2014，30（5）：950-958.张学艳，曹莹，孟军，等. 生物炭对镉胁迫下水稻生长及光合产量的影响[J]. 江苏农业科学，2016，44（5）：97-101.
关键词：氮肥施入量；水稻；产量；光合效应
中图分类号： S365；S511.06文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0094-03
盘锦稻区地处辽河下游的辽河三角洲中心地带，濒临渤海，属于滨海盐碱地区，土壤肥力具有贫磷少氮富钾等特点[1]。过去盘锦地区被人们称为辽宁的“南大荒”，经过多年的改造、建设，目前已经成为辽宁省优质水稻主产区。该地水稻总种植面积11万hm2，单位面积产量已超过9.5 t/hm2，年总产量已达到110万t以上，盘锦大米已成为国家名牌产品及国家地理标志产品。水稻生产既是当地农业的主导产业之一，也是农民增收的主要来源之一。然而在水稻生产上仍存在着氮肥施用量较高、氮肥利用率较低、年际间产量波动较大、高产不稳产等问题。针对上述问题并结合当地水稻生产现状，辽宁省盐碱地利用研究所于2012—2013年开展了不同氮肥施入量对水稻生育、产量与光合速率的影响试验，对于该稻区制定精确定量施肥技术、减少对环境的污染有重要意义。氮肥是水稻生长发育所必需的三大营养元素之一，其对水稻产量所起的作用远大于磷、钾[2-9]。多年来，大量研究者在氮肥施入量、施入时期对水稻产量的影响等方面做了大量的研究工作，对当地水稻增产及氮肥利用率的提高起到了重要作用[10-13]。本研究旨在通过探讨滨海盐碱稻区氮肥不同施入量对水稻生育、光合特性及产量的影响，确定适宜的氮肥施入量，为制定精确定量的施氮技术、提高氮肥利用率提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验地概况与试验材料
试验在位于辽宁省盘锦市大洼县唐家镇的辽宁省盐碱地利用研究所试验基地进行。土壤为滨海盐渍型水稻土，耕层土壤（0～15 cm）含有机质23.38～24.56 g/kg、碱解氮 78.36～96.42 mg/kg、速效磷（P2O5）10.68～15.20 mg/kg、速效钾（K2O）198.63～231.79 mg/kg、全盐1.65～1.78 g/kg，pH值7.75～7.79。以当地主栽品种盐丰47为试验材料，采用工厂化育秧技术培育壮秧，2012—2013年4月20日前后播种，播种量 100 g/盘。约5月25日人工移栽，行穴距30.0 cm×16.5 cm，每穴3～5株。各处理灌水、施药防治病虫草害及其他田间管理措施按常规进行。
1.2试验设计
试验设A1、A2、A3、A4、A5 5个处理，施氮量依次为1350、1875、240.0、292.5、345.0 kg/hm2，随机排列，3次重复，小区面积19.2 m2。氮素作基、蘖、穗肥比例为2 ∶5 ∶3，基肥于水耙地后施入，蘖肥于插后1.0、3.0叶龄期施入（比例 6 ∶4），穗肥于倒4、倒2叶龄期施入（比例7 ∶3）。各处理磷肥（P2O5：105 kg/hm2）、钾肥（K2O：75 kg/hm2）施入量、施入时期相同。
1.3调查内容与方法
茎蘖动态：每小区定植10穴，于分蘖中期开始，7 d调查1次茎蘖数，N-n期（N为主茎总叶片数，n为伸长节间数）、成熟期进行普查。
叶龄：各处理栽插带有叶龄标记的秧苗15穴（每穴仅1株），秧苗返青后7 d观测1次。
光合效应：用LI-6400（LI-COR Inc.USA）便携式光合测定仪于齐穗期测定各处理剑叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。测定时间为09：00—11：00，测定部位为叶片中部，每个处理重复测定15次。
干物质质量：于齐穗期、成熟期，每个处理取3穴有代表性的植株，测定植株干物质质量，成熟期测定籽粒、茎叶干物质质量。首先将茎叶、穗（成熟期）分开，分别装入样品袋，于105 ℃杀青30 min，然后在85 ℃下烘干至恒质量。
叶面积指数：将齐穗期调查干物质质量的植物样本首先用于测定各处理叶面积指数，相关公式：
叶面积指数=叶片长×叶片宽×0.75。
收获指数：将调查干物质质量的植物样品用于测定收获指数，相应计算公式为：
收获指数=成熟期的籽粒干质量/[籽粒质量 茎秆干质量（包括植株地上的穗轴、茎、叶及叶鞘）]。
产量构成与实产：成熟期每个处理取具有代表性的植株5穴，进行室内考种。去边行及调查采样行后收获脱谷记实产。
2结果与分析
2.1氮肥不同施入量对水稻群体茎蘖及产量的影响
表1结果表明，2012年N-n期、成熟期水稻群体茎蘖数随着施氮量的增加而不断增多，表现为A5>A4>A3>A2>A1，A5处理成熟期收获穗数357.8万穗/hm2，分别比A4、A3、A2、A1处理增加1.73%、4.13%、7.93%、14.20%。大部分处理成穗率达到70%以上，A1处理最高，说明低氮处理有效控制了分蘖高峰期茎蘖数，进而提高了茎蘖成穗率。2013年的茎蘖数与成穗率也表现出相同的趋势。在一定施氮范围内，各处理的总颖花量与产量随着施氮量的增大而增加，达到峰值后降低，且总颖花量与产量呈正相关。2012年总颖花量、产量以A3处理最大，A3处理产量达到8.71 t/hm2，分别比A4、A2、A5、A1处理高0.46%、2.71%、3.81%、7.27%；2013年总颖花量、产量以A4处理最大，产量达9.40 t/hm2，分别比A5、A3、A2、A1处理高0.86%、1.62%、5.38%、9.43%。2年间的水稻产量差异较大，主要是由于降水、积温、光照等气候因素差异引起的，同时也说明盐丰47的适宜施氮量为 240.0～292.5 kg/hm2。 2.2氮肥不同施入量对齐穗期水稻群体叶面积指数及主茎叶片数的影响
表2结果表明，随着施氮量的提高，水稻叶面积指数与主茎叶片数随之增加，表现为A5>A4>A3>A2>A1。水稻高效叶面积率随着施氮量的增加而不断提高，A3处理最高，随后逐渐降低。各处理的有效叶面积率均为95%左右，但随施氮量的增加呈现了出递减的趋势。结果说明，在一定范围内增加施氮量有利于群体叶面积指数和群体高效叶面积率的提高，不利于有效叶面积率的提高。
A4、A3、A2、A1处理高0.66%、2.68%、9.02%、15.15%。各处理的齐穗后干物质积累量占籽粒产量百分比、收获指数随施氮量的增加呈现出递减的趋势，表现为A1>A2>A3>A4>A5。2013年的数据也表现出相同的规律。说明增施氮肥有利于齐穗期、成熟期干物质积累量的增加，不利于齐穗后干物质积累量占籽粒产量比例与收获指数的提高。
2.4氮肥不同施入量对水稻群体光合效应的影响
3结论与讨论
氮是影响水稻产量的最活跃的因素，确定合适氮肥用量一直是国内外关注的重点。齐春艳等研究发现，低氮处理下长白9号产量增加最明显，高氮处理效果最差，认为长白9号在盐碱地的最佳施氮量应为150 kg/hm2左右[14]。张满利等研究表明，水稻产量随施氮量的增加而增加，但增产幅度明显下降，当氮肥施用量为225 kg/hm2时，水稻可获得较高的产量[15]。张岩等研究发现，植株的叶片、茎鞘、穗的干物质质量大致随施氮量的增加而不断提高，当施氮量达到210 kg/hm2时，干物质积累量略有下降[16]。本研究分析了2012、2013年2年的数据发现，增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻籽粒产量，但达到一定水平后，随着施氮量的增加，产量反而降低。高氮条件下可增加群体的收获穗数，但无法增加群体的颖花量；同时，高氮条件提高了水稻生育后期植株的含氮量，降低了植株的抗病性与抗倒性，不利于稳产。这与鲁艳红等研究结果[17]一致。在本试验中，2012年产量以A3处理最大，达到8.71 t/hm2，分别比A4、A2、A5、A1处理增加了046%、2.71%、3.81%、7.27%；2013年产量以A4处理最大，达到9.40 t/hm2，分别比A5、A3、A2、A1处理增加了086%、1.62%、5.38%、9.43%。
在确保水稻抗性不降低与安全成熟的前提下，适量增施氮肥有利于水稻增产。但应与N-n期前2个叶龄适当晒田相结合，促进根系下扎，降低植株含氮量，提高碳氮比与植株抗性，“中和”较多的氮素穗肥[18-20]，保证在获得高产的同时，实现稳产。多年试验结果表明，适量施氮条件下水稻群体较高的颖花量、叶面积指数、群体干物质积累量、净光合速率是其获得高产的主要原因。综合考虑各种因素，滨海稻区盐丰47的适宜施氮量为240.0～292.5 kg/hm2。
参考文献：
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[12]凌启鸿，张洪程，丁艳锋，等. 水稻精确定量栽培理论与技术[M]. 北京：中国农业出版社，2007：92-138.
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