氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0672

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (34): 1-8.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0672

所属专题：水稻

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氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响

张锦文(), 邓伟, 吕永刚, 吕莹, 徐雨然, 谷安宇, 年伟, 安华, 董维, 李小林()

云南省农业科学院粮食作物研究所,昆明 650200

收稿日期:2020-11-18 修回日期:2021-09-16 出版日期:2021-12-05 发布日期:2022-01-06
通讯作者: 李小林
作者简介:张锦文,女,1980年出生,云南石屏人,副研究员,博士,研究方向为水稻育种及栽培研究。通信地址：650205 云南省昆明市北京路2238号云南省农业科学院粮食作物研究所,E-mail： zhangjw0098@163.com。
基金资助:
云南省科技人才与平台计划“云南省农业科学院水稻种业科技省创新团队”(2020005AE160049);云南省重大科技专项“水稻杂种优势利用和优质品种选育及绿色发展关键技术研究与示范”(202102AE090016);云南省科技创新平台建设计划“主要粮经作物种子质量控制核心技术研发平台”(2015DH012);云南省财政部门预算项目重大专项“粮食安全种业支撑专项经费”(530000210000000013809)

Effects on Grain Yield, Nitrogen Uptake and Utilization of Japonica Rice on Yunnan Plateau Under Different N Fertilizer Levels

Zhang Jinwen(), Deng Wei, Lv Yonggang, Lv Ying, Xu Yuran, Gu Anyu, Nian Wei, An Hua, Dong Wei, Li Xiaolin()

Institute of Food Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650200

Received:2020-11-18 Revised:2021-09-16 Online:2021-12-05 Published:2022-01-06
Contact: Li Xiaolin

摘要/Abstract

摘要：

研究不同氮肥施用量对粳稻产量、生长发育、干物质积累量及氮素吸收利用的影响,为云南高原粳稻氮肥减量施用提供依据。选用云南高原非糯粳稻‘楚粳28’和糯型粳稻‘云科粳1号’为试验材料,按照当地常规氮肥施用模式,设置施氮量为0、75、150、225、300 kg/hm²(N₀、N₁、N₂、N₃、N₄)5个处理。结果显示,随着氮肥用量的增加2种类型粳稻品种产量呈增加趋势;在N₁处理下‘云科粳1号’产量及增产幅度显著高于‘楚粳28’,其他处理下‘楚粳28’的产量大于‘云科粳1号’。氮肥处理使‘楚粳28’有较高的有效穗数和结实率,平均比‘云科粳1号’高13.36%和6.24%。氮肥使‘楚粳28’生育期延长了1~8天,总叶片数增加0~1叶,使‘云科粳1号’生育期延长了2~9天,总叶片数增加0.3~1.1叶;氮肥处理下‘楚粳28’的干物质积累量和总吸氮量平均比‘云科粳1号’分别高4.42%和18.43%,‘楚粳28’的氮肥吸收利用率比‘云科粳1号’高2.66%。综上,非糯型粳稻的产量及氮肥吸收利用率高于糯型粳稻,非糯粳稻‘楚粳28’适合的氮肥用量为225 kg/hm²,糯型粳稻‘云科粳1号’适合的氮肥量为150 kg/hm²。

关键词: 非糯型粳稻, 糯型粳稻, 氮肥用量, 产量, 氮素吸收利用

Abstract:

The objective of the experiment is to study the effects of different nitrogen fertilizer levels on the yield, growth, dry matter accumulation and nitrogen uptake and utilization of japonica rice on Yunnan Plateau, and provide a basis for reduced application of nitrogen fertilizer. In this research, non-glutinous japonica rice ‘Chujing 28’ and glutinous japonica rice ‘Yunkejing 1’ were selected as the test materials. Based on the local conventional nitrogen fertilizer application method, 5 treatments of nitrogen level 0, 75, 150, 225 and 300 kg/hm ² (N₀, N₁, N₂, N₃ and N₄) were set up in the test. The results showed that the yield of the 2 japonica rice varieties increased with the application of nitrogen fertilizer increase. With N1 treatment, the yield and yield increase of ‘Yunkejing 1’ were significantly higher than that of ‘Chujing 28’, under other nitrogen level treatments, the yield of ‘Chujing 28’ was higher than that of ‘Yunkejing 1’. With the application of nitrogen fertilizer, ‘Chujing 28’ had bigger effective panicle number and higher seed setting rate, which were higher than that of ‘Yunkejing 1’ by 13.36% and 6.24% on average. Nitrogen fertilizer prolonged ‘Chujing 28’ growth stage by 1-8 days and increased the total number of leaf by 0-1, and prolonged ‘Yunkejing 1’ growth stage by 2-9 days and increased its total number of leaf by 0.3-1.1. The dry matter accumulation and total nitrogen absorption of ‘Chujing 28’ were higher than that of ‘Yunkejing 1’ by 4.42% and 18.43% on average, and the nitrogen fertilizer absorption efficiency of ‘Chujing 28’ was higher than that of ‘Yunkejing 1’ by 2.66%. In conclusion, the yield and nitrogen uptake and utilization efficiency of non-glutinous japonica rice are higher than that of glutinous japonica rice. The suitable nitrogen fertilizer level is 225 kg/hm² for non-glutinous japonica rice ‘Chujing 28’ and 150 kg/hm ² for glutinous japonica rice ‘Yunkejing 1’.

Key words: non-glutinous japonica rice, glutinous japonica rice, nitrogen fertilizer levels, yield, nitrogen uptake and utilization

中图分类号:

S511

张锦文, 邓伟, 吕永刚, 吕莹, 徐雨然, 谷安宇, 年伟, 安华, 董维, 李小林. 氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(34): 1-8.

Zhang Jinwen, Deng Wei, Lv Yonggang, Lv Ying, Xu Yuran, Gu Anyu, Nian Wei, An Hua, Dong Wei, Li Xiaolin. Effects on Grain Yield, Nitrogen Uptake and Utilization of Japonica Rice on Yunnan Plateau Under Different N Fertilizer Levels[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(34): 1-8.

图/表 7

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年份	品种	处理	产量/(kg/hm²)			变异系数/%	增产幅度/%
年份	品种	处理	均值	最小值	最大值	变异系数/%	增产幅度/%
2019	楚粳28	N₀	6377.2±369.81dD	6069.45	6638.93	5.8
		N₁	7637±163.34cC	7375.26	7898.73	2.14	19.75
		N₂	8961.5±111.29bB	8699.74	9223.23	1.24	17.34
		N₃	9336±310.26aAB	8974.275	9597.73	3.32	4.18
		N₄	9523±337.82aA	9161.27	9784.73	3.55	2.00
	云科粳1号	N₀	6287.65±357.37cC	5899.55	6675.72	5.68
		N₁	8004.25±386.3bB	7616.18	8392.32	4.83	27.30
		N₂	8828.5±336.13aA	8440.43	9216.57	3.81	10.30
		N₃	9289.2±221.4aA	8901.13	9677.27	2.38	5.14
		N₄	9240.05±186.81aA	8851.98	9628.12	2.02	-0.53
2018	楚粳28	N₀	6558.35±302.12cC	6265.76	6850.94	5.80
		N₁	7614.45±263.75bB	7321.86	7907.04	2.14	16.10
		N₂	9077.7±247.41aA	8785.11	9370.29	1.24	19.22
		N₃	9472.3±287.75aA	9179.71	9764.89	2.57	4.35
		N₄	9458.7±270.04aA	9166.11	9751.29	2.62	0.14
	云科粳1号	N₀	6217.5±497.78cC	5797.04	6637.96	4.61
		N₁	7916.7±308.2bB	7496.24	8337.16	3.46	27.33
		N₂	8515.65±359.07aAB	8095.19	8936.11	2.73	7.57
		N₃	8903.9±240.84aA	8483.44	9324.36	3.04	4.56
		N₄	8933.85±366.61aA	8513.39	9354.31	2.85	0.34

年份	品种	处理	产量/(kg/hm²)			变异系数/%	增产幅度/%
年份	品种	处理	均值	最小值	最大值	变异系数/%	增产幅度/%
2019	楚粳28	N₀	6377.2±369.81dD	6069.45	6638.93	5.8
		N₁	7637±163.34cC	7375.26	7898.73	2.14	19.75
		N₂	8961.5±111.29bB	8699.74	9223.23	1.24	17.34
		N₃	9336±310.26aAB	8974.275	9597.73	3.32	4.18
		N₄	9523±337.82aA	9161.27	9784.73	3.55	2.00
	云科粳1号	N₀	6287.65±357.37cC	5899.55	6675.72	5.68
		N₁	8004.25±386.3bB	7616.18	8392.32	4.83	27.30
		N₂	8828.5±336.13aA	8440.43	9216.57	3.81	10.30
		N₃	9289.2±221.4aA	8901.13	9677.27	2.38	5.14
		N₄	9240.05±186.81aA	8851.98	9628.12	2.02	-0.53
2018	楚粳28	N₀	6558.35±302.12cC	6265.76	6850.94	5.80
		N₁	7614.45±263.75bB	7321.86	7907.04	2.14	16.10
		N₂	9077.7±247.41aA	8785.11	9370.29	1.24	19.22
		N₃	9472.3±287.75aA	9179.71	9764.89	2.57	4.35
		N₄	9458.7±270.04aA	9166.11	9751.29	2.62	0.14
	云科粳1号	N₀	6217.5±497.78cC	5797.04	6637.96	4.61
		N₁	7916.7±308.2bB	7496.24	8337.16	3.46	27.33
		N₂	8515.65±359.07aAB	8095.19	8936.11	2.73	7.57
		N₃	8903.9±240.84aA	8483.44	9324.36	3.04	4.56
		N₄	8933.85±366.61aA	8513.39	9354.31	2.85	0.34

年份	品种	处理	有效穗数/(万穗/hm²)	穗粒数	结实率/%	千粒重/g
2019	楚粳28	N₀	172.46±13.42dD	119.95±9.36cC	89.91±1.39aA	23.81±0.53aA
		N₁	204.46±12.6cC	132.35±8.23bB	87.74±2.9aA	24.30±1.17aA
		N₂	211.57±22.21bB	130.86±11.99bB	86.72±1.54aA	23.79±0.72aA
		N₃	234.68±4.62bB	152.40±8.01bB	86.43±1.04aA	23.60±0.59aA
		N₄	285.13±24.05aA	165.67±12.65aA	84.13±1.66bB	23.32±0.33aA
	云科粳1号	N₀	148.16±31.22cC	128.07±14.95aA	84.25±0.93aA	25.51±0.1abA
		N₁	192.31±13.58bB	138.54±7.68bA	82.25±3.56aA	25.24±0.16bAB
		N₂	213.35±23.52bB	134.21±8.23bA	81.72±2.32aA	25.31±0.28abAB
		N₃	216.31±31.22bB	156.70±11.32aA	81.84±4.49aA	25.87±0.13aA
		N₄	239.06±15.56aA	162.04±17.25aA	80.21±3.76bB	25.45±0.36abAB
2018	楚粳28	N₀	171.86±28.58cC	141.78±19.54bB	87.26±4.96aA	24.27±0.71aA
		N₁	198.53±5.13bcBC	144.77±2.88abAB	86.99±1.54aA	24.13±0.99aA
		N₂	234.09±22.37bB	146.27±4.41abAB	85.64±3.66aA	24.97±0.78aA
		N₃	240.02±38.75bB	157.58±4.44aA	84.27±2.87aA	24.40±0.53aA
		N₄	293.35±17.78aA	154.94±9.48aA	83.37±0.42aA	24.00±0.52aA
	云科粳1号	N₀	132.45±4.07dD	135.68±7.5bB	86.42±1.96aA	26.00±0.69aA
		N₁	176.90±8.57cC	150.54±7.65abAB	85.32±2.26aA	26.51±0.53aA
		N₂	188.46±4.07cC	159.39±4.83abAB	82.53±4.55aA	25.80±0.85aA
		N₃	212.46±4.07bB	166.05±3.53aA	82.87±4.1aA	25.90±0.1aA
		N₄	225.91±22.37aA	164.59±2.68aA	82.16±3.88aA	25.70±0.26aA

年份	品种	处理	有效穗数/(万穗/hm²)	穗粒数	结实率/%	千粒重/g
2019	楚粳28	N₀	172.46±13.42dD	119.95±9.36cC	89.91±1.39aA	23.81±0.53aA
		N₁	204.46±12.6cC	132.35±8.23bB	87.74±2.9aA	24.30±1.17aA
		N₂	211.57±22.21bB	130.86±11.99bB	86.72±1.54aA	23.79±0.72aA
		N₃	234.68±4.62bB	152.40±8.01bB	86.43±1.04aA	23.60±0.59aA
		N₄	285.13±24.05aA	165.67±12.65aA	84.13±1.66bB	23.32±0.33aA
	云科粳1号	N₀	148.16±31.22cC	128.07±14.95aA	84.25±0.93aA	25.51±0.1abA
		N₁	192.31±13.58bB	138.54±7.68bA	82.25±3.56aA	25.24±0.16bAB
		N₂	213.35±23.52bB	134.21±8.23bA	81.72±2.32aA	25.31±0.28abAB
		N₃	216.31±31.22bB	156.70±11.32aA	81.84±4.49aA	25.87±0.13aA
		N₄	239.06±15.56aA	162.04±17.25aA	80.21±3.76bB	25.45±0.36abAB
2018	楚粳28	N₀	171.86±28.58cC	141.78±19.54bB	87.26±4.96aA	24.27±0.71aA
		N₁	198.53±5.13bcBC	144.77±2.88abAB	86.99±1.54aA	24.13±0.99aA
		N₂	234.09±22.37bB	146.27±4.41abAB	85.64±3.66aA	24.97±0.78aA
		N₃	240.02±38.75bB	157.58±4.44aA	84.27±2.87aA	24.40±0.53aA
		N₄	293.35±17.78aA	154.94±9.48aA	83.37±0.42aA	24.00±0.52aA
	云科粳1号	N₀	132.45±4.07dD	135.68±7.5bB	86.42±1.96aA	26.00±0.69aA
		N₁	176.90±8.57cC	150.54±7.65abAB	85.32±2.26aA	26.51±0.53aA
		N₂	188.46±4.07cC	159.39±4.83abAB	82.53±4.55aA	25.80±0.85aA
		N₃	212.46±4.07bB	166.05±3.53aA	82.87±4.1aA	25.90±0.1aA
		N₄	225.91±22.37aA	164.59±2.68aA	82.16±3.88aA	25.70±0.26aA

品种	处理	播种期(月/日)	移栽期(月/日)	齐穗期(月/日)	成熟期(月/日)	全生育期/d	主茎叶片数	成穗率/%
楚粳28	N₀	3/25	5/9	8/5	9/27	185	12.3	86.80
	N₁	3/25	5/9	8/5	9/28	186	12.3	83.69
	N₂	3/25	5/9	8/7	9/30	188	12.6	81.04
	N₃	3/25	5/9	8/8	10/2	190	13.4	81.18
	N₄	3/25	5/9	8/9	10/4	193	13.3	76.04
云科粳1号	N₀	3/25	5/9	8/6	9/28	186	12.5	84.43
	N₁	3/25	5/9	8/7	9/30	188	12.8	80.16
	N₂	3/25	5/9	8/10	10/2	190	13.0	81.22
	N₃	3/25	5/9	8/12	10/4	192	13.4	79.43
	N₄	3/25	5/9	8/13	10/7	195	13.6	74.67

氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响

Effects on Grain Yield, Nitrogen Uptake and Utilization of Japonica Rice on Yunnan Plateau Under Different N Fertilizer Levels

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处理	施氮量	施氮比例
处理	施氮量	基肥	分蘖肥	穗肥
N₀	0	0	0	0
N₁	75	30	22.5	22.5
N₂	150	60	45	45
N₃	225	90	67.5	67.5
N₄	300	120	90	90

品种	处理	移栽至分蘖盛期		分蘖盛期至抽穗		抽穗至成熟
品种	处理	干物质积累量/(t/hm²)	比例/%	干物质积累量/(t/hm²)	比例/%	干物质积累量/(t/hm²)	比例/%
楚粳28	N₀	1.7±0.2dD	12.96±1.54aA	2.97±0.42bB	22.64±3.16aA	8.45±0.27cC	64.40±1.72bB
	N₁	2.07±0.1cC	13.70±2.17aA	3.49±0.52abAB	23.1±2.58aA	9.55±1.44bcBC	63.20±3.11bB
	N₂	2.31±0.12bB	14.01±0.31aA	3.89±0.34abAB	23.59±2.03aA	10.29±0.45bB	62.40±1.91bB
	N₃	2.47±0.06abAB	12.23±0.83aA	3.21±0.23aA	15.90±0.98bB	14.51±0.86aA	71.87±1.3aA
	N₄	2.61±0.09aA	11.6±0.91aA	4.04±0.55aA	17.96±1.66bB	15.85±0.65aA	70.44±0.94aA
云科粳1号	N₀	1.88±0.11cC	15.22±1.51aA	3.31±0.94aA	26.80±6.17bA	7.16±0.33dD	57.98±5.3bB
	N₁	2.10±0.11bcC	14.49±1.25aA	2.98±0.17aA	20.57±1.63abA	9.41±1.50cCD	64.94±2.89aAB
	N₂	2.21±0.23bBC	12.98±1.26aA	3.81±0.4aA	22.37±2.92abA	11.01±0.78bcC	64.65±2.69aAB
	N₃	2.52±0.11aAB	13.72±1.48aA	3.68±0.53aA	20.03±2.84abA	12.17±1.42bBC	66.25±2.93aAB
	N₄	2.72±0.07aA	12.69±0.96aA	3.90±0.45aA	18.19±1.22aA	14.82±1.16aA	69.12±1.38aA

品种	处理	移栽至分蘖盛期		分蘖盛期至抽穗		抽穗至成熟
品种	处理	吸氮量/(kg/hm²)	比例/%	吸氮量/(kg/hm²)	比例/%	吸氮量/(kg/hm²)	比例/%
楚粳28	N₀	24.96±2dC	23.34±2.48bAB	43.32±8.51cB	40.51±7.14abAB	38.66±4.3cC	36.15±4.8bcC
	N₁	32.83±1.91cBC	26.24±3.85aAB	49.06±6.98bcB	39.21±3.66abAB	43.24±8.58cC	34.56±3.71cB
	N₂	36.48±3.31bAB	29.53±1.95aA	54.27±9.13abAB	43.94±4.84aA	32.77±3.16cC	26.53±3.58dAB
	N₃	41.07±1.43bAB	21.54±1.05bAB	66.98±2.43bcB	35.13±2.63cB	82.60±9.92bB	43.33±3.52aA
	N₄	45.98±5.58aA	21.35±2.34bB	72.12±8.89aA	33.49±2.91bcAB	97.26±2.39aA	45.16±2.65abA
云科粳1号	N₀	26.45±1.65dD	29.91±3.65aA	41.37±11.92bB	46.78±11.38aA	20.61±8.28bB	23.31±10.08aA
	N₁	31.85±3.63cBC	30.34±1.52aA	41.56±2.43bB	39.59±1.17aA	31.56±3.38bB	30.07±1.89aA
	N₂	34.91±3.42cB	27.63±3.25aA	54.13±6.46abAB	42.83±6.03aA	37.33±9.46bAB	29.54±6.43aA
	N₃	41.85±1.22bA	29.65±3.65aA	55.03±9.24abAB	38.99±9.76aA	44.27±22.56bAB	31.36±12.07aA
	N₄	48.28±2.17aA	26.50±2.01aA	64.72±5.41aA	35.53±1.25aA	69.17±13.29aA	37.97±2.98aA

品种	处理	总吸氮量/(kg/hm²)	100 kg谷粒吸氮量/kg	收获指数/%	氮肥农学利用率/%	氮肥贡献率/%	氮肥吸收利用率/%
楚粳28	N₀	106.94±3.03dD	1.68±0.13bcC	48.61±2.65bB
	N₁	125.13±12.21cCD	1.64±0.11dBC	50.05±4.25aA	16.80±2.76abAB	16.50±3.04bB	24.25±12.54abA
	N₂	123.52±7.66cBC	1.37±0.12bcBC	54.35±2.05aA	17.23±1.79aA	28.84±3.30aA	11.05±3.13bA
	N₃	190.65±7.97bB	2.04±0.06bB	46.24±2.59bcBC	13.15±1.57bcB	31.69±3.81aA	37.20±3.80aA
	N₄	215.36±9.31aA	2.26±0.08aA	42.32±1.4cC	10.48±1.85cB	33.03±4.70aA	36.14±3.43aA
云科粳1号	N₀	88.43±5.98cD	1.41±0.08bB	50.91±1.81aA
	N₁	104.97±8.41cCD	1.31±0.14bB	55.24±7.15aA	22.89±2.31aA	21.45±1.97bA	22.05±3.31bA
	N₂	126.37±5.05bBC	1.43±0.06bB	51.84±2.06aA	16.94±0.25bB	28.79±7.35abA	25.29±0.6aA
	N₃	141.15±19.66bB	1.52±0.23bAB	50.57±4.62aAB	13.34±0.98cBC	32.31±2.69aA	23.43±6.78bA
	N₄	182.17±10.27aA	1.97±0.12aA	43.10±2.72bB	9.84±1.25dC	31.95±3.95aA	27.25±2.13aA

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