朱偉文,李艷芳,周 娟,唐 琨,易鎮(zhèn)邪,周文新
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙410128)
水稻是我國(guó)最重要的糧食作物之一。要獲得水稻高產(chǎn),需要考慮到多方面的因素。首先是合理選擇生態(tài)適應(yīng)性品種,這對(duì)水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有重要意義[1]。其次是合理施肥、排灌與病蟲(chóng)害防治等,其中施肥是一個(gè)非常關(guān)鍵而復(fù)雜的環(huán)節(jié),包括肥料種類、施肥量、施肥時(shí)期、施肥方法等因素。大量研究表明,水稻需肥量與肥料利用效率具有顯著的基因型差異。程建峰等[2,3]研究表明,水稻氮素利用效率(NUE)存在顯著的基因型差異;Akinrinde 等[4]、李莉梅等[5]研究表明,水稻磷營(yíng)養(yǎng)也具有顯著的基因型差異。因此,水稻施肥量的確定應(yīng)該因品種而異。該項(xiàng)試驗(yàn)以晚稻品種為材料,在不同施氮量下考察了其產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素,比較各品種產(chǎn)量對(duì)施氮量的響應(yīng)差異,以期為湖南長(zhǎng)沙地區(qū)晚稻生產(chǎn)上的品種選擇與氮肥施用提供參考。
以8個(gè)晚稻品種作為供試材料,分別為岳優(yōu)6135、深優(yōu)9586、湘豐優(yōu)103、中優(yōu)288、豐源優(yōu)299、農(nóng)香18、中9A/R9963、中9A/R10402。試驗(yàn)于2013年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)地基礎(chǔ)肥力:堿解氮186.24 mg/kg,速效磷55.46 mg/kg,速效鉀86.16 mg/kg,全磷1.01 g/kg,全鉀10.34 g/kg,pH6.12。試驗(yàn)設(shè)不施N(N0)、N 90 kg/hm2(N90)、N 180 kg/hm2(N180)和N270 kg/hm2(N270)等4個(gè)氮素水平處理,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),小區(qū)面積15m2。株行距為20 cm×20 cm;其他管理同一般大田。
產(chǎn)量測(cè)算。每公頃產(chǎn)量(kg/hm2)=每公頃穗數(shù)×每穗實(shí)粒數(shù)×千粒重(g)/(1000×1000)。
產(chǎn)量性狀。單穴有效穗數(shù):有5 粒及以上實(shí)粒的單穗計(jì)為一個(gè)有效穗,統(tǒng)計(jì)采收樣本有效穗總數(shù),再除以采收的穴數(shù),即得單穴有效穗數(shù);穗著粒數(shù)=樣品總粒數(shù)/有效穗數(shù);穗實(shí)粒數(shù)=樣品實(shí)粒數(shù)/有效穗數(shù);結(jié)實(shí)率(%)=每穗平均實(shí)粒數(shù)/每穗平均總粒數(shù)×100%;千粒重(g):曬干后隨機(jī)數(shù)取充實(shí)谷粒試樣3 份,每份1000粒,分別稱其重量算出平均數(shù),即為千粒重。
數(shù)據(jù)處理利用Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),使用DPS 7.05 軟件進(jìn)行方差分析。
由表1 可見(jiàn),在不施氮條件下,8個(gè)晚稻品種產(chǎn)量呈現(xiàn)豐源優(yōu)299>中優(yōu)288>岳優(yōu)6135>中9A/R9963>深優(yōu)9586> 中9A/R10402> 農(nóng)香18> 湘豐優(yōu)103 的趨勢(shì),其中豐源優(yōu)299 達(dá)6012.2 kg/hm2,比最低的湘豐優(yōu)103 高37.44%。施氮后,除個(gè)別品種N90 處理比N0 處理減產(chǎn)外,施氮處理均比N0 處理極顯著增產(chǎn)。從處理間產(chǎn)量變化最大幅度來(lái)看,湘豐優(yōu)103 最大(62.57%),豐源優(yōu)299 與深優(yōu)9586 較低,僅為30%左右,其他各品種在42%~48%。從處理間產(chǎn)量變化最小幅度來(lái)看,湘豐優(yōu)103 最大(12.99%),其次是農(nóng)香18 和中9A/R10402(分別為7.98%和8.40%),其他品種在0~3%之間。綜合來(lái)看,湘豐優(yōu)103 對(duì)施氮量最敏感,其次是農(nóng)香18,豐源優(yōu)299 和深優(yōu)9586 最不敏感。
表1 晚稻品種在不同氮素水平下的產(chǎn)量比較 (kg/hm2)
隨施氮量增大,各品種產(chǎn)量變化趨勢(shì)有所差異,可以分為3 類:第一類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N90kg/hm2條件下,如湘豐優(yōu)103、中優(yōu)288;第二類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N180kg/hm2條件下,如豐源優(yōu)299、農(nóng)香18、中9A/R9963;第三類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N270kg/hm2條件下,如岳優(yōu)6135、深優(yōu)9586、中9A/R10402。可見(jiàn),晚稻品種的耐肥性具有明顯差異。
各品種不同施氮量下的產(chǎn)量構(gòu)成因素見(jiàn)表2,各品種產(chǎn)量性狀在不同氮素處理間變化幅度見(jiàn)表3。
單穴有效穗數(shù):岳優(yōu)6135 施氮處理比N0 處理減少,而其他品種均因施氮而顯著提高;豐源優(yōu)299、中9A/R10402 單穴有效穗數(shù)隨施氮量增大而持續(xù)增加,深優(yōu)9586、湘豐優(yōu)103 表現(xiàn)N270>N90>N180>N0 趨勢(shì),中優(yōu)288、農(nóng)香18、中9A/R9963 以N90 或N180 條件下最多。從單穴有效穗數(shù)在不同施氮水平間的變化幅度來(lái)看,最大幅度表現(xiàn)湘豐優(yōu)103>農(nóng)香18>豐源優(yōu)299 >中9A/R9963 >中優(yōu)288 >深優(yōu)9586 >中9A/R10402>岳優(yōu)6135 趨勢(shì),最小幅度以農(nóng)香18、湘豐優(yōu)103 較大,其他各品種均在8%以下??梢?jiàn),從單穴有效穗數(shù)來(lái)看,8個(gè)品種中對(duì)施氮量最敏感的是湘豐優(yōu)103 和農(nóng)香18。
結(jié)實(shí)率:除個(gè)別品種個(gè)別處理外,施氮處理結(jié)實(shí)率一般均比N0 處理降低;從變化幅度來(lái)看,湘豐優(yōu)103 最大,其次是中9A/R10402 和農(nóng)香18,中9A/R9963 和豐源優(yōu)299 較小。穗總粒數(shù):不同施氮處理間穗總粒數(shù)差異顯著,但是各品種的變化幅度有差異,其中以中9A/R9963 處理間變化幅度最大,其次是岳優(yōu)6135,深優(yōu)9586、中優(yōu)288 處理間變化幅度較小,其他品種居中。穗實(shí)粒數(shù)表現(xiàn)與穗總粒數(shù)基本一致。千粒重:除農(nóng)香18外,各品種千粒重均因施氮而顯著提高;就提高幅度來(lái)看,以深優(yōu)9586 和岳優(yōu)6135 較大,即分別為13.4%和11.2%,其他品種最大變化幅度在8%左右。
從各產(chǎn)量構(gòu)成因素的平均最大變化幅度看(表3),中9A/R9963 最大(49.8%),其次是湘豐優(yōu)103 和農(nóng)香18(分別是40.5%和35.2%),其他依次為岳優(yōu)6135(32.4%)、豐源優(yōu)299(28.4%)、中優(yōu)288(21.9%)、中9A/R10402(18.4%)和深優(yōu)9586(16.2%)。
綜上所述,各品種各產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)施氮量的響應(yīng)具有明顯差異;品種間綜合比較,8個(gè)品種中產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)施氮量敏感性較強(qiáng)的是中9A/R9963、湘豐優(yōu)103和農(nóng)香18。
由表4 可知,各產(chǎn)量構(gòu)成因素除穗總粒數(shù)外均與產(chǎn)量呈正相關(guān),相關(guān)程度依次為:結(jié)實(shí)率(0.4478)>有效穗數(shù)(0.3850)>穗實(shí)粒數(shù)(0.3668)>千粒重(0.0371)>穗總粒數(shù)(-0.1313),其中,有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗實(shí)粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),穗總粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量相關(guān)不顯著。產(chǎn)量構(gòu)成因素間,有效穗數(shù)與結(jié)實(shí)率、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重呈較弱的正相關(guān),而與穗總粒數(shù)呈較弱的負(fù)相關(guān);結(jié)實(shí)率與穗總粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),與穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān),與千粒重呈較弱的負(fù)相關(guān);穗實(shí)粒數(shù)與穗總粒數(shù)呈極顯著正相關(guān),與千粒重關(guān)系不大。該項(xiàng)試驗(yàn)條件下,穗總粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量關(guān)系不大,有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗實(shí)粒數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系密切。
表2 晚稻品種在不同氮素水平下的產(chǎn)量性狀
在長(zhǎng)沙地區(qū)參試的8個(gè)晚稻品種施氮后,產(chǎn)量均有所提高,但各品種在不同施氮處理間的產(chǎn)量變化幅度不同,即各品種對(duì)施氮量的敏感性不同,這8個(gè)品種中,湘豐優(yōu)103 對(duì)施氮量最敏感,其次是農(nóng)香18,豐源優(yōu)299和深優(yōu)9586 最不敏感。同時(shí),該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),隨施氮量增大,各品種產(chǎn)量變化趨勢(shì)有所差異,可以分為3 類:第一類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N 90 kg/hm2條件下,如湘豐優(yōu)103、中優(yōu)288;第二類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N 180 kg/hm2條件下,如豐源優(yōu)299、農(nóng)香18、中9A/R9963;第三類最高產(chǎn)量出現(xiàn)在N 270 kg/hm2條件下,如岳優(yōu)6135、深優(yōu)9586、中9A/R10402??梢?jiàn),晚稻品種的耐肥性具有明顯差異。因此,生產(chǎn)上必須針對(duì)不同品種制定不同施肥措施,或者說(shuō),在不同施肥計(jì)劃下,必須選擇不同的品種,以趨近品種與肥料的完美結(jié)合,從而達(dá)到高產(chǎn)高效目的。
表4 產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性
水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子包括有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重,其對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)因品種和栽培措施的不同而不同。該項(xiàng)試驗(yàn)條件下,有效穗數(shù)對(duì)水稻籽粒產(chǎn)量起著非常重要的作用,結(jié)實(shí)率和穗實(shí)粒數(shù)也是影響產(chǎn)量的重要因素,千粒重與穗總粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響較小。
該項(xiàng)研究針對(duì)晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)氮肥的響應(yīng)差異進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)各品種產(chǎn)量構(gòu)成因素受施氮量影響很大,但品種間、產(chǎn)量構(gòu)成因素間存在差異。從單穴有效穗數(shù)來(lái)看,8個(gè)品種中對(duì)施氮量最敏感的是湘豐優(yōu)103和農(nóng)香18;從結(jié)實(shí)率看,湘豐優(yōu)103 最敏感,其次是中9A/R10402 和農(nóng)香18,中9A/R9963 和豐源優(yōu)299 較遲鈍;從穗總粒數(shù)與穗實(shí)粒數(shù)看,中9A/R9963 對(duì)施氮量最敏感,其次是岳優(yōu)6135,深優(yōu)9586、中優(yōu)288 較遲鈍;從千粒重看,深優(yōu)9586 和岳優(yōu)6135 對(duì)施氮量的敏感性比其他品種強(qiáng)。從各產(chǎn)量構(gòu)成因素的平均變化幅度來(lái)看,這8個(gè)品種中產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)施氮量敏感性較強(qiáng)的是中9A/R9963、湘豐優(yōu)103 和農(nóng)香18。可見(jiàn),各品種產(chǎn)量對(duì)氮肥的響應(yīng)途徑是不同的,湘豐優(yōu)103 和農(nóng)香18 主要通過(guò)單穴有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率來(lái)響應(yīng),中9A/R9963 主要通過(guò)穗總粒數(shù)與穗實(shí)粒數(shù)來(lái)響應(yīng),深優(yōu)9586 和岳優(yōu)6135 主要通過(guò)千粒重來(lái)響應(yīng)。因此,在生產(chǎn)上應(yīng)針對(duì)各品種產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)氮肥的敏感性差異,采取針對(duì)性措施以提高某一個(gè)或兩個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素,從而獲得高產(chǎn)。
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