李曉蕾等

摘要：以早粳稻品種墾粳1號為材料、尿素為氮源，采用隨機設(shè)計方法研究了氮肥用量對水稻幼苗生長的影響。結(jié)果表明：在施純氮12.96 g/m2水平下的水稻株高、葉齡、根數(shù)顯著高于不施氮肥處理，氮肥用量過大對株高、根長、莖基寬產(chǎn)生抑制作用；在供試條件下，施純氮12.96 g/m2有利于秧苗素質(zhì)的提高，說明在寒地條件下適量施氮能提高秧苗素質(zhì)，氮肥不足或過多不利于壯苗。

關(guān)鍵詞：水稻；氮；秧苗

中圖分類號： S511.062 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0047-03

黑龍江省是中國最大的粳稻生產(chǎn)基地之一，水稻種植面積已達(dá)400萬hm2，作為處于寒地生態(tài)區(qū)的水稻生產(chǎn)基地，其育苗技術(shù)主要采用保溫旱育苗。生產(chǎn)中素有“秧好八成糧”之說，可見秧苗素質(zhì)對水稻生產(chǎn)的重要性。苗床養(yǎng)分管理是影響秧苗素質(zhì)的重要因素，以往研究多集中于本田肥料籌劃與產(chǎn)量、品質(zhì)范疇[1-2]，對苗期養(yǎng)分與秧苗素質(zhì)的研究很少。氮是植物生長發(fā)育所必須的營養(yǎng)元素之一，也是土壤肥力中最活躍的因素[3]，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮是重要的限制因子，也是寒地稻區(qū)育苗中常用的主要養(yǎng)分之一。但由于缺乏對苗期需氮的了解，經(jīng)常出現(xiàn)秧苗缺氮失綠甚至氮過多致使秧苗徒長、發(fā)生病害等情況。本研究探討了苗期氮肥用量對秧苗素質(zhì)的影響，以期為生產(chǎn)實踐提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗田基本情況

試驗于2012年在黑龍江省大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)水稻試驗基地進(jìn)行，供試土壤是草甸土，土壤堿解氮含量 200.00 mg/kg，有效磷含量15.22 mg/kg，速效鉀含量 170.20 mg/kg，有機質(zhì)含量2.51 mg/kg，pH值 7.61。

1.2 供試品種

供試品種為墾粳1號，主莖11片葉，生育日數(shù)125～ 130 d，需活動積溫2 280～2 330 ℃。

1.3 供試肥料和試驗設(shè)計

供試氮肥來源是尿素[CO（NH2）2]，試驗采用完全隨機設(shè)計，以不施氮肥為對照，設(shè)5個氮肥水平，分別為純氮量0、4.4、8.6、12.96、17.4 g/m2，各水平3次重復(fù)。除氮肥水平不同外，其他田間管理措施均按照三化栽培技術(shù)[4]進(jìn)行。

1.4 測定項目和方法

1.4.1 形態(tài)和干物重調(diào)查 當(dāng)幼苗長到3葉1心時，隨機取樣，考察15株秧苗的株高、葉齡、根長、根數(shù)，再測其莖基部的最粗處，即得到秧苗的莖基寬。將植株分成地上部和根系2部分，蒸餾水洗干凈后，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重后，稱干物質(zhì)質(zhì)量。測算方法參考文獻(xiàn)[5]進(jìn)行。

1.4.2 發(fā)根力的測定 取15株秧苗，剪去秧苗所有的根系，進(jìn)行砂培，10 d后調(diào)查根長和根數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對水稻幼苗形態(tài)的影響

株高與生物產(chǎn)量通常呈正相關(guān)，尤其是在高產(chǎn)條件下關(guān)系更為密切[6]，株高又是決定抗倒伏性的最重要因素[7]。施氮量對幼苗株高的影響如圖1，4.4、8.6、12.96 g/m2處理幼苗株高隨著施氮量的增加而增長，17.4 g/m2處理施氮量過多，株高低于對照。12.96 g/m2處理幼苗株高最高，與對照差異達(dá)到顯著水平（表1）。

葉齡與其他器官之間具有同伸關(guān)系，施氮量對秧苗葉齡的影響見圖2，以12.96 g/m2處理葉齡最大，其余處理均低于對照；8.6 g/m2處理的葉齡最小，即施氮過多或過少都不利于葉片生長。

2.2 施氮量對水稻幼苗根系生長的影響

根系發(fā)育良好是壯苗的基本條件，根長與根數(shù)是根系發(fā)育的 2 個重要指標(biāo)。由圖3可以看出，不施氮肥處理幼苗根長最長，隨施氮量增加根長明顯變短，至17.96 g/m2處理時秧苗根長最短，各處理與對照相比變幅達(dá)到-19.8%～-50.2%，17.96 g/m2處理與其他處理之間的差異均達(dá)到極顯著水平；說明施用氮肥對根系伸長有明顯抑制。

由圖4可以看出，根系數(shù)量隨施氮量增加呈先增多的趨勢，與對照相比增幅為3.0%～34.4%，當(dāng)施氮量達(dá)到 12.96 g/m2 時根數(shù)最多，至施氮量 17.4 g/m2 時，秧苗根數(shù)比對照減少5.5%。說明適當(dāng)施氮對根數(shù)有積極促進(jìn)作用，過多則會產(chǎn)生抑制作用。

本試驗各處理的白根數(shù)如圖5所示，施用氮肥對秧苗白根數(shù)量有明顯影響，各處理的白根數(shù)均低于對照，通過計算白根率發(fā)現(xiàn)，施用氮肥處理的白根率處于25.3%～41.0%范圍內(nèi)，而對照白根率為100%，說明施氮除對根長、根數(shù)有影響之外，還影響根系的正常生理功能。

2.3 施氮量對水稻幼苗莖基寬的影響

莖基部寬是秧苗素質(zhì)的重要形態(tài)指標(biāo)，莖基部越寬說明秧苗莖部維管束越多，將來穗越大、粒越多。從圖6可以看出，除17.4 g/m2處理外，其他處理均比對照的莖基部寬。通過計算，各處理莖基寬與對照比變化幅度為 -0.11%～0.16%，說明施氮有提高莖基寬的趨勢，當(dāng)施氮量達(dá)到一定程度時會降低秧苗的莖基寬。從表1可以看出各處理與對照相比差異不顯著。

2.4 施氮量對水稻幼苗物質(zhì)積累及發(fā)根力的影響

2.4.1 對干物質(zhì)重的影響 水稻幼苗干物質(zhì)含量是決定秧苗發(fā)根力和抗逆性的物質(zhì)基礎(chǔ)，一般以地上部百株干質(zhì)量（g）來衡量秧苗干物質(zhì)含量[8]。各處理中除17.4 g/m2處理外，其余處理的地上部百株干質(zhì)量均高于對照，并且 12.96 g/m2 處理的地上部百株干重最大，說明施氮肥可增加地上部干重，施用過多會產(chǎn)生抑制。

從圖8可以看出，各處理的地下部百株干質(zhì)量均高于對照，其中以4.4 g/m2處理最大，與對照差異不顯著（表1），17.4 g/m2處理最小，與對照差異顯著（表1）。隨著施氮量的增加，根長變短（圖3），根數(shù)變少（圖4），百株地下干質(zhì)量也隨之下降。

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強，相對吸收較多的水分和礦物質(zhì)，增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當(dāng)施氮量促進(jìn)新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達(dá)到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達(dá)到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當(dāng)達(dá)到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細(xì)，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進(jìn)根系伸長，也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數(shù)量，施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內(nèi)；秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關(guān)[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進(jìn)秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

參考文獻(xiàn)：

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[19]Hittalmani S，Shashidhar H E，Bagali P G，et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth，yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica，2002，125（2）：207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強，相對吸收較多的水分和礦物質(zhì)，增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當(dāng)施氮量促進(jìn)新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達(dá)到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達(dá)到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當(dāng)達(dá)到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細(xì)，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進(jìn)根系伸長，也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數(shù)量，施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內(nèi)；秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關(guān)[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進(jìn)秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

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[12]Yamaguchi J A. Quantitative observation on the root system of various crops growing in the field[J]. Soil Science and Plant Nutrition，1990，36（3）：483-493.

[13]王政權(quán)，郭大立. 根系生態(tài)學(xué)[J]. 植物生態(tài)學(xué)報，2008，32（6）：1213-1216.

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[16]于立河，李佐同，鄭桂萍. 作物栽培學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010：151-152.

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[18]Naomichi T，Kinichi N，Kenji A. Relation between characteristics and rooting activity of rice seedlings（Oryza sativa L.）with special reference to amylase activity[J]. Japanese Journal of Crop Science，1990，59（2）：334-339.

[19]Hittalmani S，Shashidhar H E，Bagali P G，et al. Molecular mapping of quantitative trait loci for plant growth，yield and yield related traits across three diverse locations in a doubled haploid rice population[J]. Euphytica，2002，125（2）：207-214.

從表1可以看出各處理與對照地上干質(zhì)量變化幅度為 -0.06%～0.43%，地下干質(zhì)量變化幅度為0.1%～0.45%。隨施氮量增加地上部分也隨之增大，但到一定量時，地上干質(zhì)量程下降趨勢。地下部分干質(zhì)量隨著施氮量的增加而程下降趨勢，可以看出氮肥用量對水稻秧苗地上與地下積分干物質(zhì)積累影響不同。

2.4.2 對發(fā)根力根長有根數(shù)的影響 水稻植株發(fā)根力強，相對吸收較多的水分和礦物質(zhì)，增加稻株體內(nèi)的有效營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)根力是判斷水稻秧苗素質(zhì)的指標(biāo)[9]。施氮量對水稻幼苗發(fā)根力根長的影響如圖9所示，4.4 g/m2處理根長高于對照，其余處理均低于對照，適當(dāng)施氮量促進(jìn)新根增長，過多則會抑制。

施氮量對發(fā)根力根數(shù)的影響如圖10所示，4.4、12.96 g/m2 處理根數(shù)多于對照，8.6、17.4 g/m2處理低于對照，其中17.4 g/m2 處理最低，12.96 g/m2處理最高，施氮量過多或過少都不利于發(fā)根力根數(shù)生長。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

不同的氮肥用量對秧苗的形態(tài)特征有一定的影響，施用純氮4.4、8.6、12.96 g/m2處理時，株高、根數(shù)、莖基寬、干重均高于對照。施純氮 12.96 g/m2 處理秧苗株高、根長、根數(shù)、白根數(shù)與不施氮處理差異達(dá)到顯著或極顯著水平；幼苗葉齡最大，與8.6、17.4 g/m2處理差異達(dá)到顯著水平（表1）。

說明供試條件下，苗期施純氮12.96 g/m2對提高秧苗素質(zhì)最有利，施氮過高或過低都會降低秧苗素質(zhì)。

3.2 討論

壯秧是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)，李偉波等研究表明，水稻是對缺氮很敏感的作物，缺氮時，幼苗的株高、基莖寬都會下降，植株矮小[10-12]，與本研究結(jié)果基本一致。本試驗中秧苗施氮較少時株高較矮，隨施氮量增加，當(dāng)達(dá)到12.96 g/m2時株高最高，但再增施氮肥時株高也呈下降趨勢，這可能與氮肥過多抑制秧苗根系生長有關(guān)（圖3、圖4）；且幼苗的葉齡、根數(shù)、莖基寬均高于對照，過多或過少都使其下降，不利于秧苗素質(zhì)的提高。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的的主要器官，根系生長的好壞直接制約著地上部分的生長[13]；低氮脅迫下，植物根系變長、變細(xì)，以加強與氮素的接觸面積[14]，作物苗期缺氮時，根系少而長[15]。本研究也表明，少施氮能促進(jìn)根系伸長，也能增加根系數(shù)量。當(dāng)土壤中還原性物質(zhì)過多時會導(dǎo)致根系顏色發(fā)生變化，由白根變成棕色或黑色、灰白色等[16]。本研究表明，苗期施氮影響根部的白根數(shù)量，施氮處理秧苗根部白根數(shù)明顯比不施氮肥處理低，白根率也僅處于253%～41.0%范圍內(nèi)；秧苗發(fā)根力強弱既受品種[17]、栽培條件[18]等栽培因子的影響，也與秧苗生理特性有關(guān)[19]，供試條件下氮素最高處理秧苗的新根發(fā)生數(shù)量最少。因此苗期適量施用氮肥能促進(jìn)秧苗發(fā)根、利于插秧后返青。

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