刘利成,陈立云,唐文帮,肖应辉,敬礼恒,邓化冰

(1.湖南农业大学 水稻研究所,湖南 长沙　410128;2.湖南省农业科学院 水稻研究所,湖南 长沙　410125;3.江华县烟草公司,湖南 永州　425500)



施氮量对双季稻产量及其群体光合特性的影响

刘利成1,2,陈立云1,唐文帮1,肖应辉1,敬礼恒3,邓化冰1

(1.湖南农业大学 水稻研究所,湖南 长沙410128;2.湖南省农业科学院 水稻研究所,湖南 长沙410125;3.江华县烟草公司,湖南 永州425500)

摘要：以早稻株两优4024、金优402 和晚稻H 优159、金优207 为试材分析了不同施氮水平对双季稻(早稻、晚稻)产量及群体特性的影响。施氮水平设置为120,150,180,225 kg/hm2(分别记作N1、N2、N3、N4),考察各处理的产量及其形成和分蘖动态、剑叶SPAD值、剑叶光合速率以及干物质积累等变化指标。结果表明:早稻株两优4024、金优402 和晚稻H 优159、金优207各处理产量均呈N1、N4、N2、N3依次增加的变化趋势;4个供试组合在分蘖盛期的总生物量呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,在齐穗后13 d、成熟期4个组合的总生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的变化趋势;相关分析发现,齐穗后13 d、成熟期的叶干质量、茎鞘干质量、穗干质量、根系干质量、地上部干质量、生物总量和剑叶光合速率与产量之间均呈显著或极显著正相关。试验结果说明,在120~180 kg/hm2,增加施氮量有利于双季稻取得高产;增加施氮量可促进分蘖盛期干物质的积累,但过量施氮会影响生长后期干物质的积累;齐穗后较大的生物总量和较高的剑叶光合速率有利于双季稻取得高产。

关键词：施氮量;双季稻;群体光合特性;产量

氮素为水稻生长所必需肥料,水稻产量的高低与氮肥施用量密切相关,过多过少施氮肥均会影响水稻产量[1-3],过量的施氮不仅会降低水稻种植的效益,还会引发一系列的环境问题,过剩的氮素通过氨挥发、反硝化、淋失等途径流失[4-7],导致水源污染、耕地酸化、破坏生态等[8-14],还有可能导致全球气候变暖[15]。前人在氮素对水稻产量方面进行了大量的研究[16-22],但研究施氮量对早晚双季稻配套栽培条件下的群体特征和产量形成机理影响的研究报道尚少。笔者以杂交早稻株两优4024、金优402和杂交晚稻H优159、金优207为试材,研究不同施氮水平对其产量和群体光合特性的影响,旨在为完善南方稻区双季稻配套高产栽培技术提供参考依据。

1材料和方法

1.1供试材料

早稻供试材料为株两优4024和金优402(对照);晚稻供试材料为H优159和金优207(对照)。

1.2试验设计

试验于2012,2013年在湖南农业大学水稻试验基地进行,早晚稻试验在同一块田完成。试验设4个水平:120(N1)，150(N2)，180(N3)，225 kg/hm2(N4)4种施氮水平。试验为裂区试验,施氮水平和品种分别为主、副处理,各处理3次重复,小区面积为13.2 m2。早稻于3月26日播种,4月26日移栽,移栽规格均为16.5 cm×20 cm;晚稻于6月22日播种,7月22 日移栽,移栽规格为20 cm×20 cm。分2次施用氮肥,其中基肥∶穗肥=6∶4,每个小区的磷肥和钾肥施用量相同,P2O5为60 kg/hm2,K2O为120 kg/hm2。

1.3测定项目与方法

1.3.1分蘖动态记载移栽后,每隔3 d记载各小区中间生长正常10株的分蘖数,以10株分蘖数的平均值作为该小区的数值。

1.3.2产量与产量构成调查于成熟期每小区数中间生长正常的20株的有效穗数,折合平均值作为该小区的有效穗数。根据小区的有效穗数值,取5株调查穗粒数、每穗实粒数、千粒质量,计算理论产量。各小区收割100株脱粒,晒干,测定水分后称重。

1.3.3剑叶叶绿素SPAD值的测定抽穗前,用红细绳在每小区标记中间生长正常的10株稻株的主茎,抽穗后,用日产SPAD502仪测定标记主茎剑叶的SPAD值,每隔3 d测1次。

1.3.4剑叶光合速率的测定于齐穗期、齐穗后13 d、成熟期对每小区红细绳标记的其中3株,用li-6200仪测定剑叶光合速率。

1.3.5干物质测定于分蘖盛期、齐穗期、齐穗后13 d、成熟期,每小区取中间的3穴稻株,洗净后分为叶片、茎鞘、穗和根等部位,烘干称重。

1.4统计分析方法

采用软件MS Excel 2003和SAS 9.2进行数据处理。

2结果与分析

2.1施氮水平对双季稻分蘖动态的影响

由图1可知,早稻株两优4024和金优402的分蘖数均在移栽后不断增加,并在移栽后34 d前后达到最大值,而后下降,最后呈平稳趋势,2个组合各处理表现规律一致。2个组合各处理间的分蘖数存在差异,株两优4024的总蘖数从移栽后18 d至成熟期,处理N1、N2、N3、N4依次增加;金优402在N1、N2、N3、N4处理下的分蘖数从移栽后46 d至成熟期期间依次增加。品种间,在移栽后至移栽后46 d,株两优4024各处理的平均分蘖数少于金优402,移栽46 d后株两优4024各处理的平均分蘖数多于金优402。早稻株两优4024和金优402的N4处理始终保持高蘖数优势。

图1　各处理株两优4024(A)和金优402(B)的分蘖动态

从图2可以看出,晚稻H优159和金优207生育期进程较快,移栽10 d后进入快速分蘖期,18 d后减慢,26~30 d基本不变,然后逐渐下降。各施氮处理间分蘖数存在差异,H优159移栽后始终呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,即随着施氮水平的增加而增加;而金优207在移栽后22 d各处理呈N1、N2、N4、N3依次增大变化趋势。相比于对照金优207,H优159移栽后各处理的分蘖数大于对照金优207。

图2　各处理H优159(A)和金优207(B)的分蘖动态

年份Year季节Season品种Variety处理Treatment有效穗数/(个/m2)Effectivepaniclenumberpersquaremeter穗粒数Grainnumberperpanicle结实率/%Seedset千粒质量/g1000-grainweight产量/(t/hm2)Yield2012早季株两优4024N1290dC104aA88.9aA28.3aA7.25bAN2320bA105aA88.1aA28.3aA7.83aAN3332aA106aA83.6bA28.4aA8.00aAN4302cB108aA86.7abA28.2aA7.46abA金优402N1278cC110aA88.0aA26.9aA6.91bBN2298bAB111aA87.9aA27.0aA7.33abABN3310aA113aA85.9aA26.8aA7.72aAN4292bAB115aA85.0aA26.8aA7.17abAB晚季H优159N1273bB106aA82.4aAB27.3aA6.79cCN2300aA104aA83.8aA27.3aA7.58aAN3303aA107aA83.7aA27.4aA7.83aAN4283bB108aA79.7bB27.4aA7.17bB金优207N1227bB131abAB83.9bAB25.0aA6.18cCN2258aA124bB87.6aA25.0aA7.08aAN3259aA128bAB84.5bAB25.2aA7.33aAN4234bB138aA83.3bB25.1aA6.70bB2013早季株两优4024N1304dC110aA86.9aABC28.3aA7.60cCN2323bB109aA88.1aA28.4aA7.87bBN3339aA108aA87.6aAB28.4aA8.36aAN4315cB107aA83.9bAC28.3aA7.65cC金优402N1288cC112aA88.5aA26.7aA7.30dCN2305bAB113aA87.7abA26.8aA7.69bABN3318aA112aA86.4abA26.8aA7.90aAN4303bB115aA85.3bA26.6aA7.49cB晚季H优159N1253dC128aAB89.5aA27.5aA6.98dCN2298bAB123bBC88.7aA27.6aA7.84bAN3313aA120bC88.3aA27.7aA8.03aAN4288cB130aA82.5bB27.6aA7.59cB金优207N1224cC153aA87.9aA25.1aA6.05dDN2258bAB152aA89.1aA25.1aA7.29bBN3278aA151aA84.5bB25.3aA7.60aAN4256bB144bB82.3cC25.2aA6.83cC

注：同列数据后含相同小写或大写字母者分别表示在0.05或0.01水平上差异不显著。表2-6同。

Note:The data within the same column with the same lowercase or uppercase letters are no significant difference at 0.05 or 0.01 level,respectively.The same as Tab.2-6.

总体来看,株两优4024和H优159各处理分蘖数均随施氮量增加而增大,且移栽后期各处理的平均分蘖数分别高于对照金优402和金优207。

2.2施氮水平对双季稻产量及其构成的影响

从表1可知,在不同的施氮水平条件下,早稻株两优4024和金优402 各处理2年的有效穗数间的差异、结实率间的差异、产量间的差异均有达到显著水平的,且各处理2年的有效穗数、产量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的变化趋势。株两优4024和金优402的穗粒数、千粒质量受施氮水平的影响不显著。

晚稻H优159和金优207各处理2年的有效穗数间差异、结实率间差异和产量间差异均有达显著水平的,2013年2 个组合的穗粒数间的差异也有达极显著水平的。

从表2可知,2012,2013年早稻株两优4024与对照金优402的产量间差异均达显著水平,均表现为株两优4024产量高于金优402,从产量构成来看,株两优4024取得较高产量主要得力于有效穗数、千粒质量的优势。2年晚稻产量数据表现一致,即H优159在有效穗数、千粒质量方面显著优于对照金优207,从而获得较高产量。

综上所述,在各处理下,株两优4024和H优159的千粒质量较稳定,而有效穗数和结实率受不同施氮水平的影响较大。施氮水平120~180 kg/hm2,双季稻产量随施氮水平的提高而增加。

表2　双季稻产量及其构成因素各处理的平均值

2.3施氮水平对双季稻剑叶SPAD值的影响

从图3可以看出,早稻株两优4024和金优402剑叶SPAD值于6月28日左右达到最大,然后下降。齐穗后(6月20日齐穗)2个组合各处理的剑叶SPAD值均呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势。相比于对照金优402,株两优4024剑叶SPAD值在齐穗期至齐穗后16 d(7月6日)不占优势,但齐穗后20 d比金优402高1.7%,说明株两优4024剑叶SPAD在成熟后期下降较缓慢。

图3　各处理株两优4024(A)和金优402(B)的剑叶SAPD值

由图4可见,晚稻H优159和金优207剑叶SPAD值在齐穗(9月8日齐穗)期达到最大值,然后逐渐下降。直至齐穗后20 d,H优159和金优207均以N4处理下降幅度最小,分别下降7.02%,6.80%。齐穗后2个组合各处理的剑叶SPAD值均呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势。

总体看来,无论是早稻株两优4024和金优402,还是晚稻H优159和金优207,增施氮肥均有利于剑叶后期保持较高的SPAD值。

图4　各处理H优159(A)和金优207(B)的剑叶SAPD值

2.4施氮水平对双季稻剑叶光合速率的影响

由表3,4可知,株两优4024各处理齐穗期、齐穗后13 d、成熟期的剑叶光合速率间差异不显著。金优402各处理齐穗期、成熟期的剑叶光合速率间差异有达显著水平的,在齐穗期各处理呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,但到成熟期各处理呈N1、N2、N4、N3依次增大的变化趋势,说明在成熟期N4处理下的剑叶光合速率并没有保持较高水平。成熟期株两优4024各处理的剑叶光合速率平均值极显著高于金优402。

杂交晚稻H优159、金优207各处理齐穗后剑叶光合速率间的差异有达显著水平的。H优159在齐穗后13 d、成熟期和金优207齐穗期、成熟期各处理剑叶光合速率均呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势。不同处理间,H优159的 N4处理齐穗期剑叶光合速率不是最大,而齐穗后13 d、成熟期均为最大,说明N4处理下剑叶的光合速率下降较缓慢。齐穗后13 d、成熟期H优159各处理的光合速率平均值均显著高于金优207。

表3各处理双季稻的剑叶光合速率

Tab.3Photosynthetic rate in flag leaves of double cropping rice under different treatments

μmol/(m2·s)

表4　双季稻剑叶光合速率各处理的平均值

2.5施氮水平对双季稻剑干物质的影响

由表5,6可知,早稻株两优4024、金优402和晚稻H优159、金优207在分蘖盛期,各处理总生物量间的差异有达显著水平的,并呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,即随施氮水平的提高而增大。齐穗后13 d、成熟期4个组合的总生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的变化趋势。分蘖盛期,早稻组合株两优4024、金优402和晚稻组合H优159、金优207各处理的叶片干质量、茎鞘干质量和根系干质

表5　各处理双季稻的干物质积累

注：LW.叶片；SW.茎鞘；PW.穗；RW.根系；AW.地上部；TW.总生物量。表6同。

Note:LW.Leaf dry weight;SW.Stem-sheath dry weight;PW.Panicle dry weight;RW.Root dry weight;AW.Aboveground biomass;TW.Total biomass.The same as Tab.6.

表6　双季稻干质量各处理的平均值

量均随施氮水平的提高而增大;齐穗期,4个组合在高氮水平N4处理下的叶片干质量、茎鞘干质量仍较其他处理占优势,但该处理下的穗干质量均较N3处理的小,导致早晚稻在高氮水平N4处理下的总生物量较N3处理低。齐穗后13 d,4个组合在N4处理下的叶片干质量、茎鞘干质量和穗干质量均不再占有优势,各处理的根系干质量呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势;成熟期4个组合各处理的叶片干质量、茎鞘干质量和穗干质量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的变化趋势。

此试验结果表明,株两优4024、金优402和H优159、金优207在施氮水平120~180 kg/hm2时,总生物量随施氮水平的提高而增高。

2.6双季稻齐穗后的群体特性与产量的相关性

由表7可知,双季稻齐穗期的叶干质量、茎鞘干质量与产量间呈显著正相关,根系干质量与产量呈极显著正相关;齐穗后13 d、成熟期的叶干质量、茎鞘干质量、穗干质量、地上部干质量、生物总量和剑叶光合速率均与产量呈极显著正相关,根系干质量与产量呈显著正相关;从产量构成因子来看,齐穗期、成熟期的根系干质量和生物总量与有效穗数、千粒质量均呈显著或极显著正相关;成熟期的剑叶SPAD值和光合速率与有效穗数均呈显著或极显著正相关;成熟期的生物总量和剑叶光合速率与穗粒数呈显著负相关;说明在齐穗期、成熟期具有较大的根系干质量和生物总量可以促进有效穗的形成,增加粒重;成熟期较高的剑叶SPAD值和光合速率有利于有效穗数的增加,但成熟期较高的生物总量和剑叶光合速率不利于穗粒数的增加。综合来看,齐穗后保持较大的生物总量和较高的剑叶光合速率是双季稻高产的关键。

表7　各处理双季稻齐穗后群体生理因子与产量的相关系数

注：*、**分别表示在0.05 和0.01 显著水平。

Note:*,**indicate the significance at the 0.05 and 0.01 level,respectively.

3结论与讨论

3.1施氮水平对双季稻产量的影响

水稻高产要求单位面积穗数、穗粒数、结实率、千粒质量等产量构成因子高度协调一致[23]。科学施氮量是水稻取得高产的关键。笔者于2012,2013年2年的试验结果表明,无论是双季早稻还是双季晚稻,2013株两优4024各处理产量均呈N1、N4、N2、N3依次增加的变化趋势,即在施氮量为180 kg/hm2时,产量最高,与唐启源等[24]、韦正宝[25]、杨建等[26]的研究结果一致,这也说明120~180 kg/hm2的施氮量水平为双季稻高效氮肥的最佳施氮量区间[27]。在120~225 kg/hm2,期间随施氮量的增加,水稻产量先增后减,两者呈二次曲线关系[28-29]。在产量构成方面,施氮水平对有效穗数影响较大[30-31],在120~180 kg/hm2施氮范围内,有效穗数随施氮量的增加而增加,但施氮量达225 kg/hm2时,有效穗数反而减少。结果表明,双季稻要获得高产,不能一味地增加氮肥施用量,在自然供氮量较高的条件下,适当地降低施氮量可能会更有效。 此外,曾勇军等[32]以双季早稻陆两优996、金优 463为试材研究施氮量对早稻产量的影响,结果表明,穗型较大、株型紧凑的陆两优996以施氮量为225 kg/hm2产量较高,而穗型较小、株型较松散的金优 463则以施氮量为180 kg/hm2时产量较高,说明在研究施氮量对双季稻的产量影响时,还应该考虑到各品种之间的特性。

3.2施氮水平对群体特性的影响

杂交早稻组合株两优4024、金优402和杂交晚稻组合H优159、金优207总生物量在分蘖盛期,呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,在齐穗后13 d、成熟期4个组合的总生物量均呈N1、N4、N2、N3依次增大的变化趋势。说明高氮水平不利于双季稻齐穗后干物质的积累[33-34]。进一步研究分析表明,双季稻在N4处理下齐穗期的穗干质量较N3处理的小,导致双季稻在N4处理下的总生物量较N3处理低,然而,从齐穗后13 d开始,双季稻各处理的根系干质量呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,说明高氮水平有利于水稻后期保根[35-36]。试验结果表明,双季早晚稻在施氮水平120~180 kg/hm2,总生物量随施氮量的增加而增加,而过多施用氮肥造成水稻生长过于繁茂,从而产生更多无效分蘖,导致后期群体郁蔽而恶化,使成穗率下降[37-38]。早稻组合株两优4024、金优402和杂交晚稻组合H优159、金优207的剑叶SPAD值在齐穗后各处理均呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势。说明适当增施氮肥有利于剑叶保持较高的叶绿素含量,从而减缓叶片衰老[39]。株两优4024各处理齐穗期、齐穗后13 d、成熟期的剑叶光合速率间差异不显著,金优402齐穗期各处理的剑叶光合速率呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势,但到成熟期各处理呈N1、N2、N4、N3依次增大的变化趋势,说明成熟期N4处理下的剑叶光合速率并没有保持较高水平。杂交晚稻H优159、金优207各处理齐穗后剑叶光合速率有达显著差异水平的,H优159和金优207在成熟期各处理剑叶光合速率均呈N1、N2、N3、N4依次增大的变化趋势。说明适当增施氮肥有利于晚稻剑叶保持较高的光合水平[40-41]。

3.3双季稻齐穗后的群体特性与产量的相关性

试验结果表明,双季稻齐穗期的叶干质量、茎鞘干质量和根系干质量与产量之间,齐穗后13 d、成熟期的叶干质量、茎鞘干质量、穗干质量、根系干质量、地上部干质量、生物总量和剑叶光合速率与产量之间均呈显著或极显著正相关,说明齐穗后保持较大的生物总量[42]和较高的剑叶光合速率[43]是双季稻高产的关键。

参考文献：

[1]Fagerial N K,Baligar V C.Methodology for evaluation of low land rice genotypes for nitrogen use efficiency[J].J Plant Nutr,2003,26:1315-1333.

[2]崔新卫,朱校奇,龙世平,等.超级杂交稻“Y两优1号”对氮肥用量的响应及其氮肥利用率[J].中国生态农业学报,2010,18(5):945-949.

[3]阳跃长,兰智涛,曾宏宾,等.超级稻肥料施用与运筹效应研究[J].作物研究,2011,25(3):213-214.

[4]李菊梅,徐明岗,秦道珠,等.有机肥无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响[J].植物营养与肥料学报,2005,11(1):51-56.

[5]曹凑贵,李成芳,寇志奎,等.不同类型氮肥和耕作方式对稻田土壤氨挥发的影响[J].江西农业大学学报,2010,32(5):881-886.

[6]叶世超,林忠成,戴其根,等.施氮量对稻季氨挥发特点与氮素利用的影响[J].中国水稻科学，2011,25(1)：71-78.

[7]续勇波,XU Zhihong,蔡祖聪.热带亚热带土壤氮素反硝化研究进展[J].生态环境学报,2014,23(9):1557-1566.

[8]Tilman D,Cassman K G,Matson P A,et al.Agricultural sustainability and intensive production practices[J].Nature,2002,418(6898):671-677.

[9]Liu J,Diamond J.China′s environment in a globalizing world[J].Nature,2005,435(746):1179-1186.

[10]Guo J-h,Liu X-j,Zhang Y,et al.Significant acidification in major Chinese croplands[J].Science,2010,327(5968):1008-1010.

[11]Liu J G,Diamond J.Revolutionizing China′s environmental protection[J].Science,2008,319:37-38.

[12]Zhu Zhaoliang,Xiong Zhengqin,Xing Guangxi.Impacts of population growth and economic development on the Nitrogen cycle in Asia[J].Science in China.Series C,Life Sciences/Chinese Academy of Sciences,2005,48(Suppl 2):729-737.

[13]Jin Xiangcan,Xu Qiujin,Huang Changzhu.Current status and future tendency of lake eutrophication in China[J].Science in China.Series C,Life Sciences/Chinese Academy of Sciences,2005,48(Suppl 2):948-954.

[14]Ahmad A R,Zulkefli M,Ahmed M,et al.Environmental impact of agricultural inorganic pollution on groundwater resources of the Kelantan Plain//Aminuddin BY,Sharma ML,and Willett IR.Agricultural Impacts on Groundwater Quality[J].ACIAR Proceedings,1996,61:8-21.

[15]彭少兵,黄见良,钟旭华,等.提高中国稻田氮肥利用率的研究策略[J].中国农业科学,2002,35(9):1095-1103.

[16]汪军,王德建,张刚.秸秆还田下氮肥用量对水稻产量及养分吸收的影响[J].土壤,2009,41(6):1004-1008.

[17]田智慧,潘晓华.氮肥运筹及密度对超高产水稻中优752的产量及产量构成因素的影响[J].江西农业大学学报,2007,29(6):894-898.

[18]张均华,刘建立,张佳宝,等.施氮量对稻麦干物质转运与氮肥利用的影响[J].作物学报,2010,36(10):1736-1742.

[19]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,2000,26(6):467-470.

[20]贺帆,黄见良,崔克辉,等.实时实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响[J].中国农业科学,2007,40(1):123-132.

[21]朱永川,况浩池,徐富贤,等.杂交中稻Ⅱ优7号的高产生理基础与栽培技术的初步研究[J].四川农业大学学报,2001,19(3):211-213.

[22]陈关,李木英,石庆华,等.施氮量对直播稻群体发育及产量的影响[J].作物杂志,2011,1：33-37.

[23]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.

[24]唐启源,邹应斌,米湘成,等.不同施氮条件下超级杂交稻的产量形成特点与氮肥利用[J].杂交水稻,2003,18(1):47-51.

[25]韦正宝.不同控释氮肥用量对早稻生长性状及产量的影响[J].南方农业学报,2011,42(4):388-390.

[26]杨建,樊慧梅,刘笑笑,等.施氮对水稻产量氮素吸收及其品质的影响[J].农业与技术,2015,35(17):16-19.

[27]苑俊丽,梁新强,李亮,等.中国水稻产量和氮素吸收量对高效氮肥响应的整合分析[J].中国农业科学,2014,47(17):3414-3423.

[28]Wopereis-pura M M,Watanabe H,Moreira J,et al.Effect of late Nitrogen application on rice yield,grain quality and profitability in the Senegal River valley[J].European Journal of Agronomy,2002,17(3):191-198.

[29]Fageria N K,Baligar V C.Lowland rice response to Nitrogen fertilization[J].Communications in Soil Science and Plant Analysis,2001,32(9/10):1405-1429.

[30]刘怀珍,黄庆,陆秀明,等.施氮量和插植密度对超级杂交晚稻天优998产量的影响[J].杂交水稻,2010,25(1):44-47.

[31]陈晓波,邹文广,饶鸣钿,等.施氮量对杂交早稻T78优2155产量形成和氮素利用的影响[J].热带作物学报,2012,33(12):2161-2165.

[32]曾勇军,石庆华,潘晓华,等.施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响[J].作物学报,2008,34(8):1409-1416.

[33]石庆华,李木英,涂起红.杂交水稻根系生长优势与吸氮特性关系的初步研究[J].江西农业大学学报,1999,21(2):5-8.

[34]闫平,周劲松,张书利,等.施氮量对超级稻'松粳9号'产量及氮肥利用率的影响[J].中国农学通报,2014,30(30):127-132.

[35]刘宝玉,徐家宽,王余龙,等.不同生育时期氮素供应水平对杂交水稻根系生长及其活力的影响[J].作物学报,1997,23(6):699-706.

[36]李洪亮,孙玉友,曲金玲,等.施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响[J].中国水稻科学,2012,26(6):723-730.

[37]于艳敏,文景芝,赵北平,等.施氮水平对水稻生长与产量特性的影响[J].黑龙江农业科学,2012(9):36-38,52.

[38]姚月明,王海候,陆长婴,等.施氮量与栽植密度对杂交粳稻常优1号产量及生长特性的影响[J].上海农业学报,2009,25(4):114-118.

[39]杨东,游晴如,谢鸿光,等.氮肥水平对超级稻Ⅱ优航1号生长中后期生理生化特性的影响[J].江西农业大学学报,2008,30(1):7-10,30.

[40]王仁雷,李霞,陈国祥,等.氮肥水平对杂交稻汕优63剑叶光合速率和RuBP羧化酶活性的影响[J].作物学报,2001,27(6):930-934.

[41]孙楠,王术,黄元财,等.氮肥施用量对不同粳稻品种产量及生理特性的影响[J].中国农学通报,2012,28(27):109-112.

[42]凌启鸿,张洪程,戴其根,等.水稻精确定量施氮研究[J].中国农业科学,2005,38(12):2457-2467.

[43]马文波,马均,明东风,等.不同穗重型水稻品种剑叶光合特性的研究[J].作物学报,2003,29(2):236-240.

Effects of Nitrogen Levels on Yield and Photosynthetic Characters of Double Cropping Rice

LIU Licheng1,2,CHEN Liyun1,TANG Wenbang1,XIAO Yinghui1,JING Liheng3,DENG Huabing1

(1.Rice Research Institute,Hunan Agricultural University,Changsha410128,China;2.Rice Research Institute,Hunan Academy of Agricultural Science,Changsha410125,China;3.Jianghua County Tobacco Company,Yongzhou425500,China)

Abstract：In this study,Zhuliangyou 4024 and Jinyou 402,two early rice combination and Hyou 159 and Jinyou 207,two late combination were employed for tested materials,the effects of different nitrogen levels on canopy apparent photosynthesis(CAP)and yield were studied.Nitrogen levels were set to N1(120 kg/ha),N2(150 kg/ha),N3(180 kg/ha),N4(225 kg/ha),the yield and its components,tiller dynamics,SPAD and photosynthetic rate of flag leaves and dry matter accumulation of different treatment were comprehensive survey.The results showed that the yield of early rice combination Zhuliangyou 4024 and Jinyou 402 and late rice combination Hyou 159 and Jinyou 207 were showed decreased from N3，N2，N4to N1in turn;The total biomass of the four combination were increased with the nitrogen levels,but after full heading,each treatments were showed decreased from N3,N2,N4to N1in turn;The results of correlation analysis showed that the dry weight of leaf,dry weight of stems and sheaths,dry weight of spike,dry weight of root,upside dry wight,total biomass,flag leaf photosynthetic rate after 13 d of heading stage and mature period had significant or very significant positive correlation with yield.Which indicated that increasing the amount of nitrogen was beneficial to obtain high yield of double cropping rice in the range of 120-180 kg/ha,increasing the amount of nitrogen could promote the dry matter accumulation at tillering stage,but excessive nitrogen could influence the accumulation of dry matter at later growth stage,maintaining larger total biomass and higher photosynthetic rate of flag leaf after heading stage were the key measures to acquire high yield of double cropping rice.

Key words:Nitrogen levels;Double cropping rice;Canopy apparent photosynthesis(CAP);Yield

doi:10.7668/hbnxb.2016.01.033

中图分类号：S143.1

文献标识码：A

文章编号：1000-7091(2016)01-0203-09

作者简介：刘利成(1987-),男,湖南耒阳人,研究实习员,硕士,主要从事水稻生理与遗传育种研究。通讯作者：邓化冰(1973-),女,湖南新邵人,副教授,博士,主要从事水稻生理与遗传育种研究。

基金项目：国家自然科学基金项目(31101134);国家农业科技成果转化基金项目(2010GB2D200314)

收稿日期：2015-11-11