陳小榮，黃 磊，鐘 蕾，黃文贇，賀浩華

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江西省作物生理生態(tài)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045)

氮素是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成最重要、最活躍的可控養(yǎng)分因子之一，在作物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮素的動(dòng)態(tài)管理一直是生產(chǎn)中的重要措施［1-3］。水稻是我國(guó)的主要糧食作物，氮肥的使用對(duì)稻谷生產(chǎn)曾發(fā)揮過(guò)巨大作用，但是當(dāng)前氮肥利用率降低及增氮增產(chǎn)效果不再明顯的問(wèn)題日益突出。FAO資料表明，中國(guó)2002年以占世界1/5的水稻種植面積用去氮肥1/3以上［4］，我國(guó)單季稻區(qū)施氮量(純氮)平均為180 kg/hm2，比世界平均用量高75%左右［5］，雙季稻區(qū)農(nóng)戶施氮量一般也達(dá)到150～180 kg/hm2，高者超過(guò)225 kg/hm2［6］，統(tǒng)計(jì)表明2005年我國(guó)氮肥當(dāng)季利用率僅為30%～35%，損失高達(dá)40%～50%［7］，氮肥過(guò)度施用已在中國(guó)引發(fā)嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題［8］。眾所周知，解決農(nóng)作物氮肥利用率及施用效率問(wèn)題必須確定氮肥施用的高效期和遲鈍期，前提是查明作物氮素需求關(guān)鍵期及虧缺敏感期［9］。不難發(fā)現(xiàn)，以往對(duì)水稻氮素需求關(guān)鍵期及虧缺敏感期的研究通常采用相等總氮量在不同生育階段的分配方案，即氮素運(yùn)籌試驗(yàn)，也有采用氮肥分期疊增的方法，其共同缺點(diǎn)是未控制土壤本身肥力，且將氮肥大部分作基肥，剩余小部分在不同生育階段進(jìn)行分配，無(wú)法排除土壤固有速效氮和基礎(chǔ)氮對(duì)不同生育階段追氮效果的干擾，而研究表明土壤基礎(chǔ)地力或土壤背景氮(indigenous nitrogen supply)對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響不容忽視［10］。鮮見(jiàn)有對(duì)不同生育階段氮素虧缺及前一階段虧缺后一階段常量、加倍供應(yīng)補(bǔ)償效應(yīng)的研究報(bào)道。也就是說(shuō)，十分有必要引入作物虧缺補(bǔ)償效應(yīng)理論與方法來(lái)研究水稻氮素利用的科學(xué)問(wèn)題。補(bǔ)償生長(zhǎng)是自然界普遍存在的一種生物現(xiàn)象，學(xué)者們經(jīng)過(guò)大量的研究，認(rèn)為補(bǔ)償或超補(bǔ)償效應(yīng)是指作物受閾值內(nèi)的脅迫壓力后，在結(jié)構(gòu)和生理水平上產(chǎn)生的一種有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的能力［11］。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)玉米、大豆、早熟禾、小麥等作物在氮素營(yíng)養(yǎng)上均存在明顯的虧缺補(bǔ)償效應(yīng)［12-16］，尤其是對(duì)小麥氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)進(jìn)行了較為深入的研究［9，15-16］。

長(zhǎng)江流域雙季稻區(qū)是我國(guó)稻谷主產(chǎn)區(qū)之一，近年來(lái)推廣了一批超級(jí)雜交稻品種，科技人員對(duì)其需氮規(guī)律進(jìn)行了一定的探討［17-19］，提出的前氮適當(dāng)后移，適度降低基追肥比例，重視穗粒肥等施氮理論與技術(shù)得到普遍認(rèn)可。但是，總體看來(lái)，由于超級(jí)稻品種有其自身生長(zhǎng)發(fā)育及栽培生理特點(diǎn)［20］，迄今對(duì)超級(jí)稻高產(chǎn)高效的調(diào)控途徑尚不十分清楚，因而目前超級(jí)稻水肥管理仍大多沿用常規(guī)高產(chǎn)水稻品種的灌溉和施肥技術(shù)，這也是限制超級(jí)稻產(chǎn)量潛力發(fā)揮的一個(gè)重要原因［21］。據(jù)此，本研究以超級(jí)雜交晚稻品種為材料，選用速效氮含量較低的土壤，將氮肥平均分配到各個(gè)主要生育階段，研究不同生育階段氮素虧缺，前一生育階段虧缺后一生育階段等量、加倍恢復(fù)供應(yīng)對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期查明超級(jí)雜交晚稻氮素虧缺敏感期及補(bǔ)償有效期，為提高氮肥利用率及增加產(chǎn)量提供依據(jù)，也為水稻氮素利用研究提供一個(gè)生態(tài)學(xué)新視角。

1 材料與方法

1.1 水稻材料

本試驗(yàn)于2012年在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園進(jìn)行。五豐優(yōu)T025，2010年通過(guò)國(guó)家審定并被農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為超級(jí)稻，多年多點(diǎn)觀察發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量性能優(yōu)異，大田一般產(chǎn)量為 8 000 kg/hm2，高產(chǎn)田塊達(dá)1 100 kg/hm2，是近年來(lái)江西等雙季稻區(qū)主栽晚稻品種之一。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

浸種催芽后于6月30日播種于大田，4葉1心期挑選整齊一致幼苗人工移栽入桶中，即7月15日移栽，桶高為24 cm、上部?jī)?nèi)徑30 cm、底部直徑23.5 cm塑料桶，每桶栽插3穴，每穴1粒谷苗，10月27日收割。選取全氮及速效氮含量低，近幾年來(lái)一直撂荒紅壤稻田0～20 cm耕層土為供試土壤，土壤經(jīng)自然曬干，用土壤粉碎機(jī)粉碎過(guò)網(wǎng)篩，移栽前預(yù)先淹水1周。土壤理化性質(zhì):pH5.73，有機(jī)質(zhì)37.72 g/kg，全氮4.60 g/kg，堿解氮 50.89 mg/kg，有效磷 9.81 mg/kg，速效鉀 76.73 mg/kg。幼苗期肥、分蘗期肥、幼穗分化期肥、抽穗期肥、乳熟期肥分別于7月8日(移栽前7 d)、7月30日(移栽后15 d)、8月29日(移栽后45 d)、9月16日(移栽后61 d)、10月1日(移栽后75 d)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)量施用。氮素供應(yīng)試驗(yàn)方案具體如下:參考翟丙年等［15］對(duì)冬小麥氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)的研究方法，結(jié)合水稻總需氮特點(diǎn)設(shè)計(jì)各處理，共12個(gè)，每個(gè)處理重復(fù)10次，總共120桶，按隨機(jī)區(qū)組排列。移栽前每桶施鈣鎂磷礦粉6.0 g，分蘗期和抽穗期每桶分別施氯化鉀 1.5 g 和 1.5 g;氮肥(N)用尿素，其中 4.0 g/桶約合純 N 160 kg/hm2，5.0 g/桶約合純N 200 kg/hm2，根據(jù)試驗(yàn)方案幼苗期肥在裝桶時(shí)混入，其余均在各生育階段開(kāi)始時(shí)結(jié)合灌水施入，施肥后2 d內(nèi)密切關(guān)注天氣變化，遇雨則將其移入防雨棚，雨后及時(shí)移回。

表1 氮素供應(yīng)試驗(yàn)方案Tab.1 Experiment design for N supply

1.3 取樣方法與測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 分蘗 移栽后各處理定5株觀察分蘗動(dòng)態(tài)，每隔5 d計(jì)數(shù)1次，本文選取分蘗盛期、穗分化中期和抽穗期單株莖蘗數(shù)進(jìn)行分析。

1.3.2 干生物質(zhì)量 于成熟期按平均莖蘗數(shù)法取3桶即9株，分桶收獲，每桶中3株計(jì)為1次重復(fù)，剪除根，將稻株分為葉片、莖鞘和穗3部分洗凈包裝，于烘箱105℃殺青20 min，然后保持80℃烘干至恒質(zhì)量，最后稱量，計(jì)為干生物質(zhì)量。

1.3.3 氮素含量 將上述干物質(zhì)測(cè)定用樣株按單株分成莖鞘、葉及籽粒3部分，然后粉碎，采用全自動(dòng)凱氏定氮法測(cè)定全N。

1.3.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成 成熟后每個(gè)處理取5桶即15株，分桶收獲，每桶中3株計(jì)為1次重復(fù)，曬干計(jì)產(chǎn)，并進(jìn)行產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)調(diào)查。

1.4 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算方法

氮肥農(nóng)學(xué)利用率(ANUE，g/g)=(施氮區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量)/施氮量 (1)

氮收獲指數(shù)(NHI%)=籽粒中氮素累積量/植株氮素累積量×100 (2)

氮肥生理利用率(NPE%)=(施氮區(qū)產(chǎn)量－空白區(qū)產(chǎn)量)/(施氮區(qū)植株氮素累積量－空白區(qū)植株氮素累積量)×100 (3)

氮肥偏生產(chǎn)力(PFP)=施氮處理產(chǎn)量/施氮量 (4)

氮肥吸收效率(NUPE)=植株地上部氮素累積量/施氮量 (5)

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2007，統(tǒng)計(jì)分析使用DPS軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 分蘗

由表2可知，超級(jí)雜交晚稻所有11個(gè)施氮處理分蘗盛期、穗分化中期及抽穗期單株莖蘗數(shù)均顯著高于對(duì)照T0不施氮，而T2高于T1表明隨著施氮量增加單株分蘗數(shù)將上升。至抽穗期，幼苗期和分蘗期氮素虧缺處理T3、T4、T5、T6顯著低于幼穗分蘗期、抽穗期及乳熟期氮素虧缺處理，而處理T8顯著高于其余各處理。幼苗期氮素虧缺，分蘗期氮素加倍供應(yīng)處理T4較等量恢復(fù)供氮處理T3，分蘗期氮素虧缺，穗分化期氮素加倍恢復(fù)供氮處理T6較等量處理T5幼穗分化期虧缺，抽穗期氮素加倍恢復(fù)供氮處理T8較等量處理T7在抽穗期的單株莖蘗數(shù)均更高，顯示出氮素對(duì)莖蘗生長(zhǎng)的虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。從表2進(jìn)一步可看出，就氮素虧缺時(shí)期來(lái)看，幼苗期、分蘗期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻分蘗的影響最大，抽穗后氮素虧缺的影響程度降低，且補(bǔ)償效果也更差。綜上，幼苗期至分蘗期為超級(jí)雜交晚稻分蘗生長(zhǎng)需氮關(guān)鍵期和虧缺敏感期，其補(bǔ)償?shù)挠行R界期為抽穗期。

表2 不同氮素虧缺處理下超級(jí)雜交晚稻單株莖蘗數(shù)Tab.2 Tillers per plant under the different nitrogen deficiency treatments for the super hybrid late rice

2.2 物質(zhì)生產(chǎn)

由表3可看出，施氮促進(jìn)了超級(jí)雜交晚稻莖、葉和穗干物質(zhì)積累，所有施氮處理的莖、葉和穗部器官干生物質(zhì)量均高于不施氮處理T0，每個(gè)生育階段等量施氮量下施氮多的處理均高于少的處理，尤其是穗部干生物質(zhì)量隨著施氮量的增加，這種促進(jìn)作用越明顯。另外，所有前一生育階段缺氮，后一生育階段加倍恢復(fù)供氮處理下的地上部總干生物質(zhì)量和穗部干生物質(zhì)量均高于等量處理，其中幼苗期缺氮分蘗期加倍、分蘗期缺氮幼穗分化期加倍、幼穗分化期缺氮抽穗期加倍、抽穗期缺氮乳熟期加倍處理較等量處理下的穗部干生物質(zhì)量分別增加35.86%、3.47%、3.80%和11.94%，地上部總干生物質(zhì)量分別增加33.19%、18.70%、3.34%和－0.25%，顯示出氮素對(duì)超級(jí)雜交晚稻干生物質(zhì)量具有較為明顯的虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。抽穗后氮素虧缺各處理對(duì)地上部總干生物質(zhì)量基本無(wú)影響，也就是說(shuō)，分蘗期至幼穗分化期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻物質(zhì)生產(chǎn)及其在穗部的積累影響大，為其干生物質(zhì)量生產(chǎn)與積累的需氮關(guān)鍵期和虧缺敏感期，其補(bǔ)償?shù)挠行R界期為抽穗期。

表3 不同氮素虧缺處理下超級(jí)雜交晚稻成熟期單株莖、葉、穗器官干生物質(zhì)量Tab.3 Dry matter weight of the stem，leaf，panicle organ per plant at ripening under the different nitrogen deficiency treatments for the super hybrid late rice g

2.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

由表4可知，單株產(chǎn)量均以全生育期不施氮處理T0最低，以乳熟期氮素虧缺處理T11最高，每個(gè)生育階段等量施氮量下施氮多的處理單株產(chǎn)量均高于少的處理。所有前一生育階段缺氮，后一生育階段氮素恢復(fù)加倍處理均高于等量處理，其中幼苗期虧缺分蘗期加倍、分蘗期虧缺幼穗分化期加倍、幼穗分化期虧缺抽穗期加倍、抽穗期虧缺乳熟期加倍處理較等量處理下分別增加4.42%、10.81%、0.98%和3.89%，顯示出氮素對(duì)超級(jí)雜交晚稻產(chǎn)量具有明顯的虧缺補(bǔ)償效應(yīng)，尤以分蘗期缺氮幼穗分化期補(bǔ)償效應(yīng)最強(qiáng)。就氮素虧缺時(shí)期來(lái)看，處理T5、T6、T7、T8單株產(chǎn)量均較低，為分蘗期至幼穗分化期氮素虧缺處理，而T3、T4、T9、T10、T11單株產(chǎn)量明顯較高。也就是說(shuō)，分蘗期前和抽穗后氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻單株產(chǎn)量影響較小，表明分蘗期至幼穗分化期為其需氮關(guān)鍵期和氮素虧缺敏感期，其補(bǔ)償?shù)挠行R界期為抽穗期，與干生物質(zhì)量結(jié)果基本一致。

表4表明，單株有效穗數(shù)均以全生育期不施氮處理T0最低，以幼苗期氮素虧缺處理，分蘗期加倍恢復(fù)供氮處理T4最高。就氮素虧缺時(shí)期來(lái)看，分蘗期及幼穗分化期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻單株有效穗數(shù)影響最大，該時(shí)期氮素虧缺較幼苗期、抽穗期及乳熟期氮素虧缺處理下降的幅度更大。由此可見(jiàn)，超級(jí)雜交晚稻單株有效穗數(shù)氮素虧缺敏感期及需氮關(guān)鍵期為分蘗期至幼穗分化期。幼苗期虧缺，分蘗期加倍恢復(fù)供氮處理下的單株有效穗數(shù)明顯高于等量處理，表明超級(jí)雜交晚稻在該時(shí)期內(nèi)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)，分蘗虧缺，幼穗分化期加倍恢復(fù)供氮處理下的單株有效穗數(shù)略高于等量處理;而幼穗分化期后等量和加倍恢復(fù)供氮間單株有效穗數(shù)基本持平，說(shuō)明超級(jí)雜交晚稻單株有效穗數(shù)氮素補(bǔ)償?shù)挠行R界期為幼穗分化期。

表4 不同氮素虧缺處理下超級(jí)雜交晚稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Tab.4 Yield and its components under the different nitrogen deficiency treatments for the super hybrid late rice

表4可看出，每穗總粒數(shù)均以全生育期不施氮處理T0最低，以乳熟期氮素虧缺處理T11最高，每個(gè)生育階段等量施氮下，施氮多的處理均高于少的處理。所有前一生育階段缺氮，后一生育階段氮素恢復(fù)加倍處理均高于等量處理，其中幼苗期虧缺分蘗期加倍、分蘗期虧缺幼穗分化期加倍、幼穗分化期虧缺抽穗期加倍、抽穗期虧缺乳熟期加倍處理較等量處理下分別增加3.03%、10.99%、6.43%和9.98%，顯示出氮素對(duì)超級(jí)雜交晚稻每穗總粒數(shù)虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。就氮素虧缺時(shí)期來(lái)看，處理T7、T8每穗總粒數(shù)均較低，表明幼穗分化期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻每穗總粒數(shù)影響大，為其需氮關(guān)鍵期和氮素虧缺敏感期，其補(bǔ)償?shù)挠行R界期為抽穗期。

表4表明，超級(jí)雜交晚稻結(jié)實(shí)率以全生育期不施氮處理T0最高，幼穗分化期氮素虧缺、抽穗期加倍恢復(fù)供氮處理T8最低，但所有處理間差異均不顯著。超級(jí)雜交晚稻全生育期中任一生育階段氮素虧缺，下一生育階段加倍恢復(fù)供氮處理下的結(jié)實(shí)率基本低于等量處理，未發(fā)現(xiàn)該指標(biāo)具有氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。

表4還可看出，超級(jí)雜交晚稻以全生育期不施氮肥T0千粒質(zhì)量最高，各氮素虧缺處理間差異不顯著。幼穗分化期氮素虧缺處理T7、T8與其他各時(shí)期氮素虧缺處理相比較千粒質(zhì)量較低，即在此時(shí)期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻的千粒質(zhì)量影響最大，為其氮素虧缺敏感期、需氮關(guān)鍵期。此外，各期氮素虧缺后加倍恢復(fù)供氮處理千粒質(zhì)量與等量處理間差異無(wú)一致規(guī)律，表明超級(jí)雜交晚稻千粒質(zhì)量指標(biāo)無(wú)明顯氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。

2.4 氮肥利用

表5可知，相比全生育期不施氮處理T0，處理T11ANUE增加幅度最高，穗分化期氮素虧缺處理T7、T8最低，表明穗分化期缺氮對(duì)超級(jí)雜交晚稻氮肥ANUE影響最為明顯;抽穗期缺氮，乳熟期恢復(fù)供氮后，加倍供氮處理較等量供氮處理的ANUE高，表明抽穗期補(bǔ)追氮肥對(duì)超級(jí)雜交晚稻穗分化期缺氮下的ANUE具有一定的補(bǔ)償效果。NUPE上，以幼苗期氮素虧缺處理T3、T4最高，抽穗期氮素虧缺處理T9、T10最低，說(shuō)明幼苗期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻NUPE的影響最小，抽穗期氮素虧缺的影響最大;抽穗期虧缺乳熟期恢復(fù)供氮后，加倍供氮處理較等量供氮處理的NUPE更高，表明乳熟期補(bǔ)追氮肥對(duì)超級(jí)雜交晚稻抽穗期缺氮下的NUPE具有一定的補(bǔ)償效果。NHI上，以處理T7、T8最低，說(shuō)明幼穗分化期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻NHI的影響最大。NPE上，以處理T5、T6最低，即分蘗期氮素虧缺處理，表明分蘗期氮素虧缺對(duì)超級(jí)雜交晚稻的NPE影響最為明顯。表5還可看出，PFP上，就虧缺時(shí)期來(lái)看，分蘗期氮素虧缺處理T8和T6小，即分蘗期至幼穗分化期氮素虧缺對(duì)PFP影響最為明顯。

表5 不同氮素虧缺處理下超級(jí)雜交晚稻氮素吸收和利用效率Tab.5 Nitrogen uptake and utilization efficiency under the different nitrogen deficiency treatments for the super hybrid late rice

3 討論

翟丙年等［15］研究表明，越冬期不施氮能明顯減少冬小麥的分蘗數(shù)和地上、地下部生物量，越冬期和拔節(jié)期不施氮能顯著降低冬小麥的產(chǎn)量，而后期缺氮對(duì)產(chǎn)量的影響不大。翟丙年等［16］進(jìn)一步研究指出，越冬期和拔節(jié)期氮素虧缺不僅可以明顯減小根長(zhǎng)、根條數(shù)和根體積，而且可以減少根吸收總面積、活躍吸收面積、活躍吸收面積百分比、根比表面及根系活力，以越冬期更為顯著。冬小麥對(duì)氮素的虧缺敏感期在越冬期和拔節(jié)期，補(bǔ)償有效期在拔節(jié)期［15-16］。同為禾本科的水稻，本研究表明，從各生育階段氮素虧缺處理對(duì)產(chǎn)量的影響上看，分蘗期、幼穗分化期氮素虧缺處理下產(chǎn)量最低，而幼苗期及抽穗期后氮素虧缺對(duì)其產(chǎn)量影響小，其中以乳熟期氮素虧缺在所有12個(gè)處理中產(chǎn)量最高。說(shuō)明，分蘗期、幼穗分化期是超級(jí)雜交晚稻單株產(chǎn)量需氮關(guān)鍵期、氮素虧缺敏感期，生產(chǎn)上氮素運(yùn)籌時(shí)應(yīng)特別注意在該時(shí)期施足氮肥。分蘗期、幼穗分化期氮素虧缺后，其下一生育階段加倍供氮處理較等量供氮處理下產(chǎn)量更高，表現(xiàn)出了較為明顯的氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)，而抽穗后缺氮未發(fā)現(xiàn)存在補(bǔ)償效應(yīng)，說(shuō)明抽穗期是超級(jí)雜交晚稻氮素虧缺補(bǔ)償?shù)挠行R界期，生產(chǎn)上對(duì)生育前期缺施進(jìn)行補(bǔ)追時(shí)，應(yīng)不晚于抽穗期。冬小麥和超級(jí)雜交晚稻兩研究結(jié)果說(shuō)明，依靠分蘗成穗的禾本科作物，其氮素虧缺的敏感期和需求的關(guān)鍵期為分蘗期至幼穗分化期，氮素虧缺的補(bǔ)償有效臨界期為抽穗期，我們對(duì)超級(jí)雜交早稻的研究結(jié)果也支持了該結(jié)論(另文報(bào)道)。但對(duì)于生育期長(zhǎng)的品種(中稻或一季稻)來(lái)說(shuō)，氮素虧缺的敏感期、需求的關(guān)鍵期及補(bǔ)償有效期是否應(yīng)延后，值得進(jìn)一步研究。

水稻產(chǎn)量由單株有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率4個(gè)因素構(gòu)成，各因素在生育進(jìn)程中先后形成，其間存在著相互制約、相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系。有研究認(rèn)為保持結(jié)實(shí)率和單株有效穗數(shù)穩(wěn)定在較高水平對(duì)品種產(chǎn)量穩(wěn)定性能十分關(guān)鍵，而每穗總粒數(shù)在一定范圍內(nèi)的波動(dòng)將對(duì)雙季雜交稻品種產(chǎn)量性能的自動(dòng)調(diào)節(jié)性產(chǎn)生影響，千粒質(zhì)量是一個(gè)遺傳相對(duì)穩(wěn)定的指標(biāo)，其可塑性小［22-24］。各生育階段恰當(dāng)?shù)氖┑壤茉谝欢ǔ潭壬蠀f(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的關(guān)系，提高水稻單產(chǎn)［25］。對(duì)冬小麥的研究表明，越冬期不施氮能明顯降低冬小麥的有效穗數(shù)，拔節(jié)期不施氮對(duì)千粒質(zhì)量影響較大，而抽穗期和成熟期不施氮?jiǎng)t對(duì)穗粒數(shù)具有顯著的影響，而影響冬小麥產(chǎn)量最為重要的構(gòu)成因素為有效穗數(shù)，因而越冬期缺氮對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響最大，為其氮素虧缺敏感期和需氮關(guān)鍵期［15］。表明冬小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素形成上對(duì)氮素虧缺響應(yīng)存在生育階段的差異性，且影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素為單株有效穗數(shù)。從本試驗(yàn)超級(jí)雜交晚稻品種五豐優(yōu)T025不同生育階段氮素虧缺對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響來(lái)看，以分蘗期氮素虧缺處理下單株有效穗數(shù)最少，以幼穗分化期氮素虧缺處理下每穗總粒數(shù)最少，且該兩指標(biāo)在幼穗分化期前顯示出較強(qiáng)的氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)。結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量?jī)芍笜?biāo)均以全生育期不施氮處理最高，未發(fā)現(xiàn)結(jié)實(shí)率存在氮素虧缺補(bǔ)償效應(yīng)，而千粒質(zhì)量氮素虧缺后補(bǔ)償效應(yīng)亦較小。從產(chǎn)量形成上仔細(xì)分析導(dǎo)致超級(jí)雜交晚稻不同生育階段氮素虧缺處理下產(chǎn)量出現(xiàn)差異的原因可發(fā)現(xiàn)，單株有效穗和每穗總粒數(shù)最為重要，與產(chǎn)量相關(guān)最為緊密，相關(guān)系數(shù)分別為0.828 3*和0.911 6＊＊，千粒質(zhì)量和結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量均無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系。表明高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型超級(jí)雜交晚稻品種選育時(shí)應(yīng)首先注重單株有效穗數(shù)，前提是必須確保具有較強(qiáng)的分蘗力，在此基礎(chǔ)上可適當(dāng)兼顧每穗總粒數(shù)，也就是一定穗型，即應(yīng)取穗粒兼顧之徑，這一點(diǎn)與冬小麥極為相似。不可過(guò)度追求大穗大粒，否則產(chǎn)量穩(wěn)定性能得不到保障，特別是生產(chǎn)上氮肥管理不當(dāng)時(shí)易出現(xiàn)單產(chǎn)大起大落現(xiàn)象。栽培上，超級(jí)雜交晚稻氮素管理上應(yīng)注意生育前、中期氮素虧缺的敏感性及補(bǔ)償效應(yīng)至抽穗期之后的無(wú)效性，不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)氮素后移，一般意義上講，抽穗后不應(yīng)再施氮肥。然而，在保障前、中期氮素供應(yīng)充足的基礎(chǔ)上，也應(yīng)注意超級(jí)雜交晚稻后期脫氮問(wèn)題，從本試驗(yàn)單株有效穗數(shù)結(jié)果可知，幼穗分化期氮素虧缺、抽穗期加倍恢復(fù)供氮較等量處理更高，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)是其成穗率更高，群體質(zhì)量更優(yōu)。另外，需要指出的是，由于生長(zhǎng)補(bǔ)償效應(yīng)需要一定的時(shí)間積累［9，11，15-16，26-28］，超級(jí)雜交晚稻補(bǔ)償效應(yīng)總體上有一定的局限性，生產(chǎn)上既要合理利用補(bǔ)償效應(yīng)來(lái)彌補(bǔ)管理不當(dāng)帶來(lái)的損失，更要加強(qiáng)全程優(yōu)化調(diào)控。

如前所述，總體看來(lái)，超級(jí)雜交晚稻各生育階段氮素虧缺處理的ANUE、NUPE、NHI、NPE、PFP最低值均出現(xiàn)在處理T5至T10之間，說(shuō)明保證分蘗期至抽穗期，尤其是幼穗分化期氮素的充分供應(yīng)，控制籽粒乳熟后氮肥的使用對(duì)超級(jí)雜交晚稻ANUE、NUPE、NHI、NPE、PFP可起到優(yōu)化的效果，這與當(dāng)前認(rèn)為的超級(jí)稻品種前氮適當(dāng)后移，適度降低基追肥比例，重視穗粒肥等施氮理論與技術(shù)［17-19］基本一致。

致謝:朱昌蘭，彭小松，賀曉鵬，傅軍如，歐陽(yáng)林娟，邊建民，胡麗芳等課題組成員參與了本研究的試驗(yàn)工作，謹(jǐn)致感謝!

［1］Bond J A，Walker T W，Ottis B V，et al.Rice seeding and nitrogen rate effects on yield and yield components of two rice cultivars［J］.Agronomy Journal，2008，100(2):393-397.

［2］楊京平，姜寧，陳杰.水稻吸氮量和干物質(zhì)積累的模擬試驗(yàn)研究［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2002，8(3):318-324.

［3］夏曉亮，石祖梁，荊奇，等.氮肥運(yùn)籌對(duì)稻茬小麥土壤硝態(tài)氮含量時(shí)空分布和氮素利用的影響［J］.土壤學(xué)報(bào)，2010，47(3):490-496.

［4］樊劍波，張亞麗，王東升，等.水稻氮素高效吸收利用機(jī)理研究進(jìn)展［J］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，31(2):129-134.

［5］Peng S B，Buresh R J，Huang J L，et al.Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China［J］.Field Crops Research，2006，96(1):37-47.

［6］吳建富，潘曉華，石慶華，等.江西雙季水稻施肥中存在的問(wèn)題及對(duì)策［J］.中國(guó)稻米，2012，18(5):33-35.

［7］龐桂斌，彭世彰.中國(guó)稻田施氮技術(shù)研究進(jìn)展［J］.土壤，2010，42(3):329-335.

［8］Ju X T，Xing G X，Chen X P，et al.Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems［J］.Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA(PNAS)，2009，106(9):3041-3046.

［9］翟丙年，李生秀.氮素對(duì)冬小麥產(chǎn)量的虧缺及補(bǔ)償效應(yīng)［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2001，29(3):53-56.

［10］曾祥明，韓寶吉，徐芳森，等.不同基礎(chǔ)地力土壤優(yōu)化施肥對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用率的影響［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45(14):2886-2894.

［11］趙明，李建國(guó)，張賓，等.論作物高產(chǎn)挖潛的補(bǔ)償機(jī)制［J］.作物學(xué)報(bào)，2006，32(10):1566-1573.

［12］刑英英，張富倉(cāng)，王秀康.不同生育期水分虧缺灌溉和氮營(yíng)養(yǎng)對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28(6):1-6.

［13］褚麗麗，張忠學(xué).氮素營(yíng)養(yǎng)與水分脅迫對(duì)大豆產(chǎn)量補(bǔ)償效應(yīng)的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30(10):2665-2670.

［14］馬銀山，杜國(guó)禎，張世挺.施肥和刈割對(duì)冷地早熟禾補(bǔ)償生長(zhǎng)的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30(2):279-287.

［15］翟丙年，李生秀.氮素對(duì)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的虧缺和補(bǔ)償效應(yīng)［J］.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，21(3):308-313.

［16］翟丙年，孫春梅，王俊儒，等.氮素虧缺對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響［J］.作物學(xué)報(bào)，2003，29(6):913-918.

［17］蔣鵬，黃敏，Md Ibrahim，等.“三定”栽培對(duì)雙季超級(jí)稻養(yǎng)分吸收積累及氮肥利用率的影響［J］.作物學(xué)報(bào)，2011，37(12):2194-2207.

［18］陳愛(ài)忠，潘曉華，吳建富，等.氮素施用比例對(duì)雙季超級(jí)稻產(chǎn)量和氮素吸收、利用的影響［J］.中國(guó)土壤與肥料，2011，(3):40-44.

［19］鄒應(yīng)斌，陳玉枚，徐國(guó)生，等.雙季超級(jí)稻產(chǎn)量和氮磷鉀吸收的基因型差異［J］.作物研究，2008，22(4):225-229.

［20］付景，楊建昌.超級(jí)稻高產(chǎn)栽培生理研究進(jìn)展［J］.中國(guó)水稻科學(xué)，2011，25(4):343-348.

［21］Peng S B，Tang Q Y，Zou Y B.Current status and challenges of rice production in China［J］.Plant Prod Sci，2009，12(1):3-8.

［22］陳小榮，孫嘉，肖自京，等.不同產(chǎn)量潛力雜交早稻品種的群體自動(dòng)調(diào)節(jié)力差異及其生理機(jī)制研究［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，34(5):851-858.

［23］陳小榮，肖自京，孫嘉，等.不同產(chǎn)量晚稻品種分蘗期動(dòng)態(tài)密度稀化下群體自動(dòng)調(diào)節(jié)力的差異與生理機(jī)制［J］.中國(guó)水稻科學(xué)，2013，27(4):405-412.

［24］陳小榮，石慶華，潘曉華，等.金優(yōu)463在贛中北作雙季早稻的產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素分析與生產(chǎn)對(duì)策［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26(2):161-163.

［25］凌啟鴻，張洪程，戴其根，等.水稻精確定量施氮研究［J］.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38(12):2457-2467.

［26］陳小榮，劉靈燕，鐘蕾，等.抽穗后干旱復(fù)水對(duì)雙季雜交晚稻產(chǎn)量形成和葉片δ13C及內(nèi)源激素水平的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2013，27(2):240-246.

［27］陳小榮，孫嘉，肖自京，等.雙季雜交早稻秧苗素質(zhì)對(duì)產(chǎn)量及內(nèi)源激素水平的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，26(9):1298-1304.

［28］陳小榮，孫嘉，肖自京，等.2個(gè)雜交晚稻品種不同秧苗素質(zhì)下產(chǎn)量及內(nèi)源激素水平的差異性［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，36(3):463-469.