樂(lè)麗紅 劉凱麗 陳忠平 王斌強(qiáng) 唐舟 程飛虎 張昆

（1 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)南昌商學(xué)院，332020，江西共青城；2 江西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，330046，江西南昌；3 江西省紅壤及種質(zhì)資源研究所，330045，江西南昌）

幼穗分化期是水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中最為關(guān)鍵的一個(gè)時(shí)期，也是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)提供充足的養(yǎng)分可促進(jìn)“源庫(kù)流”運(yùn)行順暢，保障穗軸、枝梗和穎花等組織發(fā)育完全，減少退化[1]。水稻在幼穗分化到抽穗期間追施的肥料都稱穗肥，增施穗肥可保證有效分蘗數(shù)，促進(jìn)幼穗一、二枝梗和穎花分化，防止穎花退化，增加穗粒數(shù)和籽粒庫(kù)容量，提高結(jié)實(shí)率和千粒重[2-4]。研究[5]表明，穗肥施用時(shí)間在一季稻種植中因苗情不同而異，穩(wěn)長(zhǎng)型的水稻在倒2 葉時(shí)期或倒3 葉和倒2葉時(shí)期分量等次施入，旺長(zhǎng)型水稻的穗肥延后至倒1 葉或者抽穗期施入，不足型水稻則是在倒3葉期一次性施入。

秈粳雜交稻是21 世紀(jì)初培育的超級(jí)雜交稻，是指粳型（含偏粳型）不育系與偏秈型恢復(fù)系或秈型不育系與偏粳型恢復(fù)系組配而成的雜交稻組合，具有穗大粒多、充實(shí)度高、抗倒性好、產(chǎn)量潛力大、生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)等特點(diǎn)，特別是中后期生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯[6]。而現(xiàn)在的高產(chǎn)栽培中多采用秈稻的管理方式進(jìn)行，由于秈粳雜交稻灌漿時(shí)間約60d，比秈稻（40d）長(zhǎng)20d，而較早的穗肥施用可能會(huì)對(duì)籽粒灌漿后期產(chǎn)生一定影響，因此需要針對(duì)秈粳雜交稻生育期長(zhǎng)的特點(diǎn)開(kāi)展穗肥合理施用時(shí)期的研究。本研究通過(guò)設(shè)置氮素穗肥不同施用時(shí)期，分析產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、劍葉相對(duì)葉綠素含量（SPAD 值）、灌漿期干物質(zhì)積累和稻米品質(zhì)的變化，為秈粳雜交稻優(yōu)質(zhì)高效栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019-2020 年在江西省紅壤及種質(zhì)資源研究所進(jìn)賢基地（116°20?24?E，28°15?30?N）進(jìn)行。供試土壤為紅壤性水稻土，耕層（0～20cm）土壤含有機(jī)質(zhì)25.82g/kg、全氮1.63g/kg、堿解氮164.85mg/kg、有效磷 15.96mg/kg、速效鉀167.73mg/kg、pH 5.15。供試品種為秈粳雜交稻甬優(yōu)12，作一季中稻種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以不施氮素小區(qū)為對(duì)照，以水稻施氮量255kg/hm2、基肥:分蘗肥:穗肥=4:3:3 為基本施用條件，穗肥施用期有8 個(gè)，分別為抽穗前35d、抽穗前28d、抽穗前21d、抽穗前14d、抽穗前7d、抽穗期、抽穗后7d 和抽穗后14d。2019 年5 月13日播種，6 月9 日移栽，8 月25 日抽穗，10 月24日收獲。2020 年5 月14 日播種，6 月11 日移栽，8 月27 日抽穗，10 月26 日收獲。

采取隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，每個(gè)處理3 次重復(fù)，小區(qū)面積40.0m2，小區(qū)間做埂并覆膜以免串水串肥，手工栽插，秧齡為25d，栽插規(guī)格26.7cm×20.0cm，小區(qū)間四周設(shè)置保護(hù)行。磷鉀肥施用為磷肥90kg/hm2、鉀肥180kg/hm2，磷肥作基肥一次施入，鉀肥按基肥:穗肥=1:1 施用，穗肥在抽穗前35d 施用。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 抽穗期各小區(qū)隨機(jī)調(diào)查水稻50 穴，測(cè)定有效穗數(shù)。水稻成熟后，每小區(qū)按平均有效穗數(shù)取代表性植株5 穴，考察穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)單獨(dú)測(cè)產(chǎn)，扣除水分雜質(zhì)后折算實(shí)際產(chǎn)量。2020 年試驗(yàn)僅測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。

1.3.2 抽穗后干物質(zhì)積累量 分別在抽穗期與成熟期，按各小區(qū)平均莖蘗數(shù)取代表性植株5 穴，剪去根后，分莖鞘、葉和穗3 部分分別裝袋，于105℃下殺青0.5h 后，于80℃下烘干至恒重并測(cè)定各器官干物質(zhì)量。

1.3.3 齊穗后劍葉SPAD 值 分別在齊穗期、齊穗后10、20、30、50 和60d 用SPAD-502 葉綠素儀測(cè)定標(biāo)記好的主莖劍葉SPAD 值。

1.3.4 氮肥利用效率 氮肥農(nóng)學(xué)利用率=（施氮后所獲得的籽粒產(chǎn)量–不施氮后所獲得的籽粒產(chǎn)量）/氮肥投入量；氮肥偏生產(chǎn)力=施氮后所獲得的籽粒產(chǎn)量/氮肥投入量。

1.3.5 稻米品質(zhì) 水稻籽?？挤N結(jié)束后，儲(chǔ)藏3 個(gè)月后測(cè)定稻米品質(zhì)，包括出糙率、精米率、整精米率、粒長(zhǎng)、粒長(zhǎng)寬比、堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值共10 個(gè)性狀，采用農(nóng)業(yè)部NY/T 83-1988《米質(zhì)測(cè)定方法》進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮素穗肥施用期對(duì)秈粳雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2019-2020 年不同處理產(chǎn)量有相同的趨勢(shì)，隨著穗肥施用期的推遲，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。2 年的產(chǎn)量與處理間的方差分析（表1）表明，產(chǎn)量在年度間的差異遠(yuǎn)小于處理間的差異，且年度與處理間的互作效益差異也不顯著，而處理間的差異達(dá)極顯著水平。因此，產(chǎn)量的數(shù)據(jù)取2 年的平均數(shù)進(jìn)行分析。

從表2 可知，在抽穗前14d 施用穗肥產(chǎn)量達(dá)到最高，為12.90t/hm2，相比其他處理增產(chǎn)1.73%～11.38%，與抽穗前21d 處理差異未達(dá)顯著水平，與其他處理的差異都達(dá)到顯著水平。穗肥施用期對(duì)千粒重及結(jié)實(shí)率影響較小，對(duì)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及庫(kù)容量有影響，重點(diǎn)是抽穗前施用穗肥影響較大，抽穗后施用穗肥影響較小。抽穗前施用穗肥，隨著穗肥施用時(shí)間的推遲，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及庫(kù)容量均呈先增加后降低的趨勢(shì)；有效穗數(shù)在抽穗前28d 時(shí)施用最高，抽穗前14d 次之，兩者差異不顯著；穗粒數(shù)及庫(kù)容量在抽穗前14d 施用最高，與其他處理差異顯著。這說(shuō)明抽穗前21～14d 施用穗肥，有效穗數(shù)多，穗大粒多，確保了大庫(kù)容。產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)分析結(jié)果（表3）顯示，穗粒數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)系達(dá)到極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.525，表明增產(chǎn)原因?yàn)樘岣吡怂肓?shù)，增加了水稻庫(kù)容量。

表2 氮素穗肥施用期對(duì)產(chǎn)量（2 年平均）及其構(gòu)成因素的影響（2019 年）Table 2 Effects of application time of N fertilizer at spike differentiation stage on rice yield(average of two-year yield)and its components in 2019

表3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)系數(shù)（2019 年）Table 3 Correlation coefficients between yield and its components in 2019

2.2 氮素穗肥施用期對(duì)秈粳雜交稻齊穗后劍葉SPAD 值的影響

從圖1 可以看出，穗肥施用時(shí)期對(duì)齊穗后不同時(shí)間的劍葉SPAD 值有顯著影響。齊穗后SPAD值呈先增加后降低的趨勢(shì)，齊穗后10d SPAD 值達(dá)到最大值，且齊穗后10 和20d 時(shí)各處理間SPAD值差異較小。齊穗后35d 隨著穗肥施用時(shí)期的推遲，SPAD 值逐漸增加，表明穗肥后移能夠提高籽粒灌漿后期劍葉葉綠素含量，延長(zhǎng)劍葉的光合性能時(shí)間。

圖1 齊穗后不同時(shí)間的劍葉SPAD 值（2019 年）Fig.1 SPAD values of flag leaves at different time after full heading(2019)

2.3 氮素穗肥施用期對(duì)秈粳雜交稻灌漿期干物質(zhì)積累的影響

從圖2 可以看出，穗肥施用期對(duì)水稻群體質(zhì)量和灌漿期的干物質(zhì)積累量影響較大。抽穗期群體干物質(zhì)量隨著穗肥施用時(shí)間的推遲逐漸降低，完熟期群體干物質(zhì)量和抽穗至成熟期群體干物質(zhì)積累量呈先增加后降低的趨勢(shì)，并在抽穗前14d 施用時(shí)均達(dá)到最大值，分別為28.20 和10.22t/hm2。這說(shuō)明，秈粳雜交稻穗肥施用時(shí)間為抽穗前21d～抽穗前14d，早施或晚施均不利于水稻籽粒灌漿期群體質(zhì)量的優(yōu)化。

圖2 抽穗后干物質(zhì)積累量（2019 年）Fig.2 Dry matter accumulation amount after heading date(2019)

2.4 氮素穗肥施用期對(duì)秈粳雜交稻氮肥利用率的影響

從表4 可知，隨著穗肥施用期的推遲，氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力呈先上升后下降的趨勢(shì)，2019 年以抽穗前14d 施穗肥處理氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生力最高，分別為18.59 和50.51kg/kg，較其他處理分別提高4.92%～14.59%和12.60%～52.88%。其次是抽穗前21d 施穗肥處理，抽穗后7d 施穗肥，2 年平均氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力最低。這說(shuō)明穗肥施用過(guò)早或過(guò)遲均不利于氮肥的吸收利用。

表4 氮素穗肥施用期對(duì)氮肥利用效率的影響Table 4 Effects of applying time of panicle fertilizer on nitrogen use efficiency

2.5 氮素穗肥施用期對(duì)秈粳雜交稻稻米品質(zhì)的影響

表5 顯示，不同處理對(duì)水稻的稻米品質(zhì)有不同影響。抽穗前35d 到抽穗后7d 施用穗肥對(duì)水稻出糙率和精米率影響較小，但顯著影響稻米整精米率，隨著穗肥施用期的推遲，水稻的整精米率呈先增加后降低的趨勢(shì)，抽穗前35d 施用穗肥顯著降低了整精米率，抽穗后14d 施用穗肥使糙米率、精米率和整精米率均顯著降低，表明過(guò)早（抽穗前35d）或過(guò)晚（抽穗后14d）施用穗肥均不利于稻米碾壓品質(zhì)，使稻米碾壓品質(zhì)下降。穗肥施用期對(duì)稻米外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)影響較大，隨著穗肥施用期的推遲，稻米堊白粒率和堊白度呈先下降后上升的趨勢(shì)，膠稠度呈下降趨勢(shì)，稻米外觀品質(zhì)先上升后下降。

產(chǎn)量與稻米品質(zhì)的相關(guān)性結(jié)果（表6）顯示，產(chǎn)量與稻米堊白粒率、堊白度和堿消值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.639、0.613 和0.494，表明隨著產(chǎn)量的增加，稻米品質(zhì)有變差的趨勢(shì)。

表6 產(chǎn)量與稻米品質(zhì)相關(guān)性分析（2019 年）Table 6 Correlation analysis between yield and rice quality in 2019

3 討論

自甬優(yōu)系列秈粳雜交稻出現(xiàn)以來(lái)，多個(gè)團(tuán)隊(duì)對(duì)甬優(yōu)系列的高產(chǎn)栽培技術(shù)、產(chǎn)量構(gòu)成因素、源庫(kù)特征、干物質(zhì)生產(chǎn)等方面作了大量研究，總結(jié)出甬優(yōu)系列雜交稻具有總穎花量大、平均每穗粒數(shù)極高、抽穗后灌漿天數(shù)長(zhǎng)、干物質(zhì)量顯著或極顯著提高等特點(diǎn)，并提出高產(chǎn)攻關(guān)應(yīng)通過(guò)控制有效穗數(shù)和主攻大穗的栽培方式。

3.1 穗肥施用期對(duì)群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量形成的影響

王曉燕等[6]認(rèn)為，擴(kuò)大庫(kù)容量是實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)的前提，應(yīng)通過(guò)增加穗數(shù)、穗粒數(shù)或二者皆增加的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。劉迎雪等[7]認(rèn)為，重穗型品種增產(chǎn)的主要影響因子為每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，而穗肥是保證每穗粒數(shù)的關(guān)鍵。穗肥施用過(guò)早會(huì)造成高峰苗過(guò)多，群體質(zhì)量惡化，穗肥施用過(guò)遲會(huì)使穗型和葉面積變小，均不利于高產(chǎn)的形成[8]；穗分化2 期施用穗肥有利于延緩葉片衰老，延長(zhǎng)葉片功能期[9]。本研究也得出相似結(jié)論，抽穗前35～28d 施用穗肥，導(dǎo)致群體分蘗數(shù)量增多，但多形成小穗，造成穗粒數(shù)下降，葉片比例增多，莖穗比例下降，不利于形成良好的群體結(jié)構(gòu)。抽穗期和抽穗后施穗肥，群體莖蘗數(shù)雖然適宜，后期光合性能較好，但由于庫(kù)容量受限制，群體干物質(zhì)積累和莖葉養(yǎng)分輸出不高，產(chǎn)量也下降。抽穗前21～14d 施用穗肥有利于保持良好的群體結(jié)構(gòu)，穗粒數(shù)增加，抽穗期后劍葉葉綠素含量適宜，有利于灌漿期群體干物質(zhì)的積累和莖鞘干物質(zhì)的輸出，因此獲得高產(chǎn)。

3.2 穗肥運(yùn)籌對(duì)氮肥利用率的影響

根據(jù)水稻不同生育階段對(duì)氮素的需求，對(duì)氮肥進(jìn)行合理運(yùn)籌，使水稻各階段的氮肥利用率均達(dá)到最佳狀態(tài)，從而提高氮肥利用率，是保證水稻產(chǎn)量的同時(shí)減少氮素?fù)p失的有效措施。Peng 等[10]指出，水稻在幼穗分化期吸氮速率最大，且認(rèn)為提高水稻氮肥利用率最直接有效的措施就是確定適宜的施氮量和穗肥施用時(shí)期。鄒長(zhǎng)明等[11]研究發(fā)現(xiàn)，水稻對(duì)氮肥的吸收利用因追肥的時(shí)期不同而有明顯的差異，后期施肥的氮肥利用率明顯高于前期施肥。鐘旭華等[12]認(rèn)為，穗粒肥施用顯著提高水稻的吸氮總量和產(chǎn)量，相同施氮量下，氮肥作為穗粒肥施用的吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率比基肥和分蘗肥高。余鋒[13]以雜交稻品種Y 兩優(yōu)900、Y 兩優(yōu)6 號(hào)為試驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)幼穗分化2 期是雜交稻穗肥的最佳施用時(shí)期。研究[14-16]發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)氮高效品種（如鎮(zhèn)稻11 號(hào)）根系活力強(qiáng)、氮代謝酶活性高及氮素吸收利用能力強(qiáng)，莖稈干物質(zhì)積累量增加及充實(shí)度加強(qiáng)，在生育后期可保持較高的群體氮素積累總量、光合勢(shì)、干物質(zhì)積累量及群體生長(zhǎng)率，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量及氮肥利用率同步提高。本研究認(rèn)為，秈粳雜交稻甬優(yōu)12 干物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)、氮素農(nóng)學(xué)利用率及偏生產(chǎn)力高，以抽穗前21d 至抽穗前14d 施用穗肥的氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)率最高，穗肥施用過(guò)早或過(guò)遲，氮肥農(nóng)學(xué)利用率及氮肥偏生產(chǎn)率均下降。

3.3 穗肥運(yùn)籌對(duì)稻米品質(zhì)的影響

許多研究[17-20]表明，氮肥后移對(duì)水稻加工品質(zhì)有顯著的影響，氮肥后移或增加后期氮肥供應(yīng)能明顯提高水稻糙米率、精米率和整精米率，在不施基肥或基肥不足的情況下，效果更為明顯，主要在于灌漿結(jié)實(shí)期施氮可防止早衰，維持根系活力和葉片光合能力，顯著提高千粒重。但是本研究發(fā)現(xiàn)，在適宜的時(shí)期內(nèi)施用穗肥（抽穗前21d至抽穗期14d）可以保持稻米具有較高的加工品質(zhì)，穗肥施用過(guò)早或過(guò)晚則會(huì)造成稻米加工品質(zhì)下降。對(duì)于穗肥施用時(shí)期對(duì)稻米外觀品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)的影響，目前仍有不同的研究結(jié)果。萬(wàn)靚軍等[21]認(rèn)為，氮肥后移增加堊白的發(fā)生，使稻米外觀品質(zhì)變劣。而張?jiān)婪嫉萚22]認(rèn)為，施用?；ǚ士山档蛨装茁屎蛨装锥?，減少直鏈淀粉含量。成臣等[14]和潘圣剛等[23]研究表明，氮肥施用由生育前期向中后期轉(zhuǎn)移，堊白粒率和堊白度下降，米質(zhì)改善。本研究認(rèn)為，抽穗前施用穗肥，隨氮肥施用期的推遲，稻米的堊白粒率和堊白度均顯著下降，稻米外觀品質(zhì)變好；穗后施用穗肥，隨著穗肥施用時(shí)期的推遲，稻米的堊白粒率和堊白度均呈上升趨勢(shì)，稻米外觀品質(zhì)變差。

4 結(jié)論

綜上所述，在江西種植一季秈粳雜交稻，抽穗前14～21d 是一季秈粳雜交稻的最佳氮素穗肥施用期，有利于提高抽穗后葉片SPAD 值和群體干物質(zhì)積累量，促進(jìn)氮肥的吸收與利用，確保充足的穗數(shù)和較大的穗型，增產(chǎn)提質(zhì)顯著。但隨著產(chǎn)量的增加，水稻外觀品質(zhì)有所下降，如何解決產(chǎn)量增加和稻米品質(zhì)下降的矛盾，需要作進(jìn)一步的研究。