前氮后移对寒地水稻抽穗后光合特性和群体质量的影响

摘要

提高水稻单产对保证国家粮食安全具有重要意义，抽穗后干物质生产能力越高水稻产量越高。采用田间小区试验方法，设置不同的施氮水平（105kg·hm-2和135kg·hm-2），以习惯施肥（FFP：穗肥比例为15％）为对照，测试水稻功能叶净光合速率、干物重、群体质量等指标，研究前氮后移（INM：穗肥比例为35％）对水稻抽穗后光合特性的影响，及其与群体质量、干物质积累运转和产量的关系，以期为寒地水稻合理施用氮肥提供理论依据。主要研究结果如下：
　　 抽穗后20天（即灌浆期）比叶重与净光合速率呈极显著正相关(P＜0.01)；光合速率与叶绿素含量呈显著正相关(P＜0.05)。前氮后移提高了气孔导度、比叶重、叶绿素含量，因此提高了光合速率。INM1处理较FFP1处理净光合速率提高3.2％~9.98％，INM2处理较FFP2处理高5.9％~9.9％。并且随施氮量的提高，净光合速率有增加趋势。
　　 抽穗期叶面积指数与产量呈二次曲线相关(P＜0.05)，单茎茎鞘重与产量达到了极显著正相关(P＜0.01)；抽穗后20天叶面积指数与产量呈极显著正相关(P＜0.01)，叶粒比与产量呈极显著正相关(P＜0.01)。与习惯施肥处理相比，前氮后移处理提高了抽穗后叶面积指数，增加了抽穗期的单茎茎鞘重和粒叶比。INM1处理较FFP1处理分蘖成穗率提高了5.6％，透光率提高了63.6％~67.9％，达到了5％的显著水平；INM2处理较FFP2处理提高了5.2％，透光率提高了34.8％~60.0％。因此前氮后移显著改善了水稻群体质量，为高产奠定基础。
　　 抽穗后干物质积累量INM1处理比FFP1处理提高了17.6％(P＜0.05)，INM2处理比FFP2处理提高了6.1％，前氮后移增加后期氮肥比例能促进水稻后期干物质的积累。各阶段干物质积累过程中，穗积累量和总积累量基本上都是INM1比FFP1大，INM2比FFP2大。INM1处理较FFP1处理茎叶干物质转运率提高54.3％(P＜0.01)，INM2较FFP2处理提高2.3％；茎叶干物质贡献率是INM1较FFP1高30.1％(P＜0.01)，INM2较FFP2低4.1％。在适宜的氮量水平下前氮后移处理提高了茎叶干物质转运率和茎叶干物质贡献率，说明前氮后移提高了抽穗后光合物质转运能力。
　　 由于后期水稻倒伏，施肥时期相同施肥量较大的INM2、FFP2倒伏严重，影响籽粒充实，所以结实率、千粒重均较低。INM1与FFP1相比穗粒数多5.9粒/穗，千粒重提高0.81g，有效穂数、结实率无显著差别。INM2与FFP2相比穗粒数多4.8粒/穗，有效穂数、结实率、千粒重无显著差别。INM1和INM2产量分别达到了9.74t·hm-2、9.77t·hm-2，与FFP1、FFP2处理相比分别提高了12.3％、12.6％( P＜0.05)。与习惯施肥相比，前氮后移的氮肥吸收利用率和氮肥农学利用率分别提高了21.8％~40.8％和37.5％~38.5％。