论文部分内容阅读
摘 要：采用田间试验，研究了施氮对水稻干物质积累、氮素吸收利用、产量及稻米品质的影响。结果表明，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，施氮量在0-180kg/hm2范围内产量随着施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后，水稻产量下降。依据水稻产量（y）和施氮量（x）拟合，得出最佳施氮量为192.9kg/hm2。施氮可以提高水稻干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率，并能提前干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率出现天数，其中施氮量180kg/hm2处理干物质积累总量、氮素吸收总量、干物质最大积累速率和氮素最大吸收速率最高，出現的天数最早。氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均随施氮量的增加而下降，分别由49.7%、21.1kg/kg、149.5kg/kg和42.5kg/kg下降至29.0%、9.4kg/kg、41.5kg/kg和32.5kg/kg。施氮可显著提高稻米精米率、蛋白质含量、垩白粒率和垩白度等指标，对稻米糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响较小。
关键词：水稻产量；干物质积累；氮素吸收；氮肥利用率；稻米品质
中图分类号：S511 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150932007
水稻是我国主要粮食作物，种植面积占我国耕地总面积的27.1% [1]，是我国65%以上人口的主食，在中国粮食生产和消费中占有重要地位。因此在不断提高水稻产量的基础上，改善稻米品质十分重要。水稻产量与品质受品种遗传特性[2-3]、土壤环境条件[4-6]和施肥技术[7-9]等因素的综合影响，但在品种特性较为优化和土壤环境一定的前提下，施肥技术是提高水稻产量、品质和经济效益的重要措施，合理施氮对提高水稻产量和品质具有重要作用。然而近年来，人们为了追求高产，出现了氮肥施用过量，施肥方法不当等现象，不仅没有使水稻产量提高，反而增加了农业生产成本，导致水稻品质和肥料利用率低下、环境污染等一系列问题[10-11]，为此通过田间试验研究了施氮对水稻产量、氮素吸收与利用及稻米品质影响，为水稻高产、优质、高效氮肥合理施用提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于2011在吉林省松原市前郭县套浩太镇进行，该地区位于吉林省中西部，属中温带大陆性季风气候区，四季分明，年平均气温为4.5℃，年均降雨量为400～500mm，2011年平均气温为4.8℃，降雨量为437.5mm。可见2011年与常年差别不大，具有一定代表性。供试土壤0～20cm层土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH分别为24.7g/kg、1.12g/kg、106.7mg/kg、32.8mg/kg、63.3mg/kg和5.76。试验共设5处理，氮肥用量分别设为0、60kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2和240 kg/hm2（分别以N0、N1、N2、N3和N4表示）。氮肥按基肥：分蘖肥：孕穗肥=30%：40%：30%施用，各处理磷（P2O5）、钾（K2O）肥用量相同，分别为100、120 kg/hm2，全部作基肥施用。试验用氮肥为尿素（N46%），磷肥为重过磷酸钙（P2O5 46%），钾肥为氯化钾（K2O 60%）。供试水稻品种为吉粳88，移栽期为5月21日，大田栽插密度为20万穴/hm2，9月28日收获。小区面积为30m2，随机区组排列，重复3次，两边设有保护行。其他田间管理按生产田进行。
1.2 样品采集与测定
分别于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期采集植株样本，每小区采取有代表性水稻4穴（返青期取30穴），剪去根部，分为秸秆和穗部2部分，于105℃杀青30 min后，75℃烘干至恒重，称重并计算地上部干物重。样品粉碎过0.5mm筛，采用凯氏定氮法测定氮素含量，成熟期各小区单收，按实收株数计产。
1.3 计算公式及统计方法[12-13]
不同生育期水稻干物质积累和氮素吸收可用Logistic方程Y=k/（1 aebX）描述，式中Y为干物质积累或氮素吸收量，X为时间（d）， k、a、b为待定参数。由上述方程可以反映氮肥不同用量引起干物质积累和氮素吸收量变化；
氮肥当季回收率（REN，%）= （收获期施氮区地上部总吸氮量-收获期不施氮区地上部总吸氮量） /氮肥施用量×100；
氮肥农学效率（AEN，kg/kg）= （施氮区水稻产量-不施氮区水稻产量） /氮肥施用量；
氮肥偏生产力（PFPN，kg/kg）=施氮区产量/氮肥施用量；
氮肥生理利用率（PEN，kg/kg）=（施氮处理产量-不施氮处理产量）/作物吸氮量；
试验数据用Microsoft Excel 2013和SAS 9.0统计软件处理，LSD法检验显著性。
2 结果与分析
2.1 施氮对水稻产量及构成因素的影响
表1表明，施氮处理水稻产量较不施氮肥处理增产16.4%～36.7%，差异达显著水平（P<0.05），在不同施氮处理中，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，在施氮量60～180kg/hm2范围内水稻产量随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后水稻产量开始下降。进一步分析表明，水稻产量（y，kg/hm2）与施氮量（x，kg/hm2）的呈二次曲线关系，回归方程为：Y=-0.0696x2 25.853x 7651.9（R2=0.9687**），得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2。
表1还表明，施氮量在60～180kg/hm2范围内水稻有效穗数和穗粒数随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后有效穗数和穗粒数呈下降趋势，这与水稻产量趋势一致。而水稻千粒重和结实率随着施氮水平的提高而下降。由此可见，适宜的氮肥用量可以提高水稻有效穗数和穗粒数，从而提高水稻产量。 2.2 施氮对水稻干物质积累动态和氮素吸收动态的影响
2.2.1 干物质积累动态
Logistic方程拟合结果（表2）表明，与不施氮肥处理相比，施氮各处理干物质最大积累速率和积累总量均有不同程度的提高，提高幅度分别为35.2%～67.0%和25.8%～55.6%。在不同施氮处理中，干物质最大积累速率和积累总量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，以N3处理干物质最大积累速率和积累总量最大，其中干物质最大积累速率较N1、N2和N4处理分别提高23.5%、13.1%和3.5%，积累总量较N1、N2和N4處理分别23.7%、6.0%和0.4%。
表2还表明，施用氮肥可提前干物质最大积累速率出现的时间，施氮处理干物质最大积累速率出现时间较不施氮肥处理提前0.6～4.7d。在不同施氮处理中，干物质最大积累速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势，其中以N3处理干物质最大积累速率出现的时间最早，较N1、N2和N4处理分别提前4.1d、2.9d和0.8d，表明干物质最大积累速率越高、出现的时间越早，越有利于干物质积累总量的提高。
2.2.2 水稻氮素吸收动态
Logistic方程拟合结果（表3）表明，与干物质积累表现一致，施用氮肥可提高氮素最大吸收速率和吸收总量。与不施氮肥处理相比，施氮各处理氮素最大吸收速率和吸收总量均有不同程度的提高，提高幅度分别为19.2%～88.0%和27.7%～76.6%。在不同施氮处理中，氮素最大吸收速率和吸收总量均随施氮量的增加呈先增后降的趋势，以N3处理氮素最大吸收速率和吸收总量最高，其中氮素最大吸收速率较N1、N2和N4处理分别提高57.8%、25.6%和12.4%，吸收总量较N1、N2和N4处理分别38.3%、13.7%和1.2%。
表3还表明，施用氮肥可提前氮素最大吸收速率出现的天数，施氮处理氮素最大吸收速率出现时间较不施氮肥处理提前1.5～5.9d。在不同施氮处理中，氮素最大吸收速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势，其中N3处理氮素最大吸收速率出现的时间最早，较N1、N2和N4处理分别提前4.4d、2.6d和0.9d，表明氮素最大吸收速率越高、出现的时间越早，越有利于氮素吸收总量的提高。
2.3 施氮对水稻产量及氮素吸收利用的影响
表4表明，水稻氮肥当季回收率（REN）、农学利用效率（AEN）、氮肥偏生产力（PFPN）和水稻氮素生理利用率（PEN）基本上呈现出随施氮量的增加而下降的趋势，氮肥用量从60kg/hm2增加到240kg/hm2，水稻氮肥当季回收率、农学利用效率、偏生产力和生理利用率分别从49.7%、21.1kg/kg、149.5kg/kg和42.5kg/kg下降至29.0%、9.4kg/kg、41.5kg/kg和32.5kg/kg。
2.4 施氮对稻米氮肥利用的影响
表5表明，与不施氮肥处理相比，施氮处理在显著增加了水稻精米率和蛋白质含量的同时，也显著增加了稻米的垩白粒率和垩白度等指标而恶化了稻米的外观品质，但对糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不显著。在不同施氮处理中，垩白粒率和垩白度等指标差异不显著，而稻米的精米率和蛋白质含量等指标施氮量在60～180kg/hm2范围内基本上呈随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后，稻米的精米率和蛋白质含量等指标开始下降。
3 讨论与结论
水稻干物质及氮素的积累基本呈S型曲线， 符合Logistic方程。相关研究表明，干物质增长速率和养分吸收最大值出现时间越早，越有利于生物量的积累和产量的提高。在本研究中，施氮各处理水稻干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、干物质积累和氮素吸收总量均显著的高于不施氮肥处理，且随施氮量的增加呈先增后降的趋势，其中以施氮量180kg/hm2处理最高。由此可见，氮素供应不足或过量均不利于水稻氮素吸收和干物质积累，最终影响产量。从氮素最大吸收速率和干物质最大积累速率出现的时间来看，氮素最大吸收速率出现的时间在干物质积累最大速率之前。虽然二者出现时间不具有同步性，但干物质积累速率和氮素吸收速率趋势一致，由此可见，干物质积累是以氮素吸收为前提。
张秀芝等研究发现，随着施氮量的增加，水稻产量增加，当施氮量达到一定值，水稻产量最高，再增加氮肥施用量，水稻产量呈下降趋势。本研究结果也表明，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，当施氮量达到240/hm2后，水稻产量随施氮量的增加而下降，其增产效应符合“报酬递减”规律。依据水稻产量（y，kg/hm2）与施氮量（x，kg/hm2）的关系建立一元二次方程回归模型分析，得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2，与实际最高产量处理（N3）施氮量差异不大。
氮素利用效率的不同指标反映氮素对水稻生物量、籽粒产量的贡献。相关研究表明，随着氮肥用量的提高，水稻产量和氮吸收量增加，而氮肥利用效率降低。本研究结果与前人研究结果一致，氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均表现为随施氮量的增加而下降的趋势。但进一步分析发现，虽然N1和N2处理氮肥利用率的各项指标较高，但相对应的水稻产量和吸氮总量较低，N3处理虽然氮肥利用率的各项指标低于前者，但水稻产量和吸收量均较高，而N4处理氮素投入量最大，但相对应水稻产量却呈下降趋势。由此可见，氮肥利用效率的各项指标应与产量结果相结合，在维持较高的目标产量的前提下，减少氮肥的损失才具有实际意义。
稻米品质除了受品种本身遗传特性的控制外，栽培密度、氮肥等因素都对稻米品质产生一定的影响[8-9]。潘圣刚等[10]等研究表明，施氮使稻水的糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量显著增加，而垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量下降。本研究结果与之研究结果不完全一致，在本试验中，施氮在显著提高水稻精米率和蛋白质含量的同时，稻米的垩白粒率和垩白度等指标也随之增加，但糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不明显。这可能与本试验所采用的品种、栽培方式和灌溉间隔的时间长短有关。 综上所述，在本试验条件下，适宜的氮肥用量不仅可以提高水稻干物质最大积累速率和积累总量及氮素最大吸收速率和吸收总量，使水稻获得高产，还可以改善稻米品质。因此，综合产量、氮素吸收利用和稻米品质等因素，在吉林省水稻主产区氮肥适宜施用量应维持在180～192.9 kg/hm2较为适宜。
参考文献
[1]中国统计年签2013[M].中国统计出版社，2013.
[2]刘承晨，赵富伟，吴晓霞，等.云南哈尼梯田当前栽培水稻遗传多样性及群体结构分析[J].中国水稻科学，2015，29（1）：28-34.
[3]滕斌，王力，吴敬德，等.水稻不同Wx等位基因对籽粒直链淀粉积累特性的影响[J].核农学报，2014，28（10）：1760-1764.
[4]王秋菊，张玉龙，赵宏亮，等.黑龙江不同类型土壤对水稻生长发育及产量的影响[J].土壤通报，2012，43（3）：559-662.
[5]王文静.不同类型土壤对郑麦 9023 籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响[J].中国农业科学，2007，40（1）：204-211.
[6]叶全宝，张洪程，魏海燕，等.不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究，作物学服，2005，31（11）：1422-1428.
[7]潘圣刚，黄胜奇，翟晶，等.氮肥用量与运筹对水稻氮素吸收转运及产量的影响[J].土壤，2012，44 （1）：23-29.
[8]梁国斌，莫亿伟，柳敏，等.施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响[J].西北植物学报，2008，28（9）：1794-1802.
[9]潘圣刚，曹凑贵，蔡明历，等.不同灌溉模式下氮肥水平对水稻氮素利用效率、产量及其品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2009，15（2）：283-289.
[10]潘圣刚，翟晶，曹凑贵，等.氮肥运筹对水稻养分吸收特性及稻米品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（3）： 522-527.
[11]邓美华，尹斌，张绍林.不同施氮量和施氮方式对稻田氨挥发损失的影响[J].土壤，2006，38（3）：263-269.
[12]谢芳，韩晓日，杨劲峰，等.不同施氮处理对水稻氮素吸收及产量的影响[J].土壤，2012，44（1）：23-29.
[13]刘占军，谢佳贵，张宽，等.不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响[J].植物营養与肥料学报，2011，17（1）：38-47
[14]朱齐超，朱金龙，危常州，等.不同施氮水平对膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律的影响[J].新疆农业科学，2013，50（3）：433-439.
[15]张秀芝，易琼，朱平，等.氮肥运筹对水稻农学效应和氮素利用的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（4）：782-788.
[16]汪军，王德建，张刚.秸秆还田下氮肥用量对水稻产量及养分吸收的影响[J].土壤，2009，41（6）：1004-1008.
[17]晏娟，尹斌，张绍林，等.不同施氮量对水稻氮素吸收与分配的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（5）：835-839.
作者简介：杨建（1979-），研究实习员，主要从事农产品检测研究。
关键词：水稻产量；干物质积累；氮素吸收；氮肥利用率；稻米品质
中图分类号：S511 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150932007
水稻是我国主要粮食作物，种植面积占我国耕地总面积的27.1% [1]，是我国65%以上人口的主食，在中国粮食生产和消费中占有重要地位。因此在不断提高水稻产量的基础上，改善稻米品质十分重要。水稻产量与品质受品种遗传特性[2-3]、土壤环境条件[4-6]和施肥技术[7-9]等因素的综合影响，但在品种特性较为优化和土壤环境一定的前提下，施肥技术是提高水稻产量、品质和经济效益的重要措施，合理施氮对提高水稻产量和品质具有重要作用。然而近年来，人们为了追求高产，出现了氮肥施用过量，施肥方法不当等现象，不仅没有使水稻产量提高，反而增加了农业生产成本，导致水稻品质和肥料利用率低下、环境污染等一系列问题[10-11]，为此通过田间试验研究了施氮对水稻产量、氮素吸收与利用及稻米品质影响，为水稻高产、优质、高效氮肥合理施用提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于2011在吉林省松原市前郭县套浩太镇进行，该地区位于吉林省中西部，属中温带大陆性季风气候区，四季分明，年平均气温为4.5℃，年均降雨量为400～500mm，2011年平均气温为4.8℃，降雨量为437.5mm。可见2011年与常年差别不大，具有一定代表性。供试土壤0～20cm层土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH分别为24.7g/kg、1.12g/kg、106.7mg/kg、32.8mg/kg、63.3mg/kg和5.76。试验共设5处理，氮肥用量分别设为0、60kg/hm2、120 kg/hm2、180 kg/hm2和240 kg/hm2（分别以N0、N1、N2、N3和N4表示）。氮肥按基肥：分蘖肥：孕穗肥=30%：40%：30%施用，各处理磷（P2O5）、钾（K2O）肥用量相同，分别为100、120 kg/hm2，全部作基肥施用。试验用氮肥为尿素（N46%），磷肥为重过磷酸钙（P2O5 46%），钾肥为氯化钾（K2O 60%）。供试水稻品种为吉粳88，移栽期为5月21日，大田栽插密度为20万穴/hm2，9月28日收获。小区面积为30m2，随机区组排列，重复3次，两边设有保护行。其他田间管理按生产田进行。
1.2 样品采集与测定
分别于水稻返青期、分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期采集植株样本，每小区采取有代表性水稻4穴（返青期取30穴），剪去根部，分为秸秆和穗部2部分，于105℃杀青30 min后，75℃烘干至恒重，称重并计算地上部干物重。样品粉碎过0.5mm筛，采用凯氏定氮法测定氮素含量，成熟期各小区单收，按实收株数计产。
1.3 计算公式及统计方法[12-13]
不同生育期水稻干物质积累和氮素吸收可用Logistic方程Y=k/（1 aebX）描述，式中Y为干物质积累或氮素吸收量，X为时间（d）， k、a、b为待定参数。由上述方程可以反映氮肥不同用量引起干物质积累和氮素吸收量变化；
氮肥当季回收率（REN，%）= （收获期施氮区地上部总吸氮量-收获期不施氮区地上部总吸氮量） /氮肥施用量×100；
氮肥农学效率（AEN，kg/kg）= （施氮区水稻产量-不施氮区水稻产量） /氮肥施用量；
氮肥偏生产力（PFPN，kg/kg）=施氮区产量/氮肥施用量；
氮肥生理利用率（PEN，kg/kg）=（施氮处理产量-不施氮处理产量）/作物吸氮量；
试验数据用Microsoft Excel 2013和SAS 9.0统计软件处理，LSD法检验显著性。
2 结果与分析
2.1 施氮对水稻产量及构成因素的影响
表1表明，施氮处理水稻产量较不施氮肥处理增产16.4%～36.7%，差异达显著水平（P<0.05），在不同施氮处理中，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，在施氮量60～180kg/hm2范围内水稻产量随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后水稻产量开始下降。进一步分析表明，水稻产量（y，kg/hm2）与施氮量（x，kg/hm2）的呈二次曲线关系，回归方程为：Y=-0.0696x2 25.853x 7651.9（R2=0.9687**），得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2。
表1还表明，施氮量在60～180kg/hm2范围内水稻有效穗数和穗粒数随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后有效穗数和穗粒数呈下降趋势，这与水稻产量趋势一致。而水稻千粒重和结实率随着施氮水平的提高而下降。由此可见，适宜的氮肥用量可以提高水稻有效穗数和穗粒数，从而提高水稻产量。 2.2 施氮对水稻干物质积累动态和氮素吸收动态的影响
2.2.1 干物质积累动态
Logistic方程拟合结果（表2）表明，与不施氮肥处理相比，施氮各处理干物质最大积累速率和积累总量均有不同程度的提高，提高幅度分别为35.2%～67.0%和25.8%～55.6%。在不同施氮处理中，干物质最大积累速率和积累总量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，以N3处理干物质最大积累速率和积累总量最大，其中干物质最大积累速率较N1、N2和N4处理分别提高23.5%、13.1%和3.5%，积累总量较N1、N2和N4處理分别23.7%、6.0%和0.4%。
表2还表明，施用氮肥可提前干物质最大积累速率出现的时间，施氮处理干物质最大积累速率出现时间较不施氮肥处理提前0.6～4.7d。在不同施氮处理中，干物质最大积累速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势，其中以N3处理干物质最大积累速率出现的时间最早，较N1、N2和N4处理分别提前4.1d、2.9d和0.8d，表明干物质最大积累速率越高、出现的时间越早，越有利于干物质积累总量的提高。
2.2.2 水稻氮素吸收动态
Logistic方程拟合结果（表3）表明，与干物质积累表现一致，施用氮肥可提高氮素最大吸收速率和吸收总量。与不施氮肥处理相比，施氮各处理氮素最大吸收速率和吸收总量均有不同程度的提高，提高幅度分别为19.2%～88.0%和27.7%～76.6%。在不同施氮处理中，氮素最大吸收速率和吸收总量均随施氮量的增加呈先增后降的趋势，以N3处理氮素最大吸收速率和吸收总量最高，其中氮素最大吸收速率较N1、N2和N4处理分别提高57.8%、25.6%和12.4%，吸收总量较N1、N2和N4处理分别38.3%、13.7%和1.2%。
表3还表明，施用氮肥可提前氮素最大吸收速率出现的天数，施氮处理氮素最大吸收速率出现时间较不施氮肥处理提前1.5～5.9d。在不同施氮处理中，氮素最大吸收速率出现时间随施氮量的增加呈先提前后增加的趋势，其中N3处理氮素最大吸收速率出现的时间最早，较N1、N2和N4处理分别提前4.4d、2.6d和0.9d，表明氮素最大吸收速率越高、出现的时间越早，越有利于氮素吸收总量的提高。
2.3 施氮对水稻产量及氮素吸收利用的影响
表4表明，水稻氮肥当季回收率（REN）、农学利用效率（AEN）、氮肥偏生产力（PFPN）和水稻氮素生理利用率（PEN）基本上呈现出随施氮量的增加而下降的趋势，氮肥用量从60kg/hm2增加到240kg/hm2，水稻氮肥当季回收率、农学利用效率、偏生产力和生理利用率分别从49.7%、21.1kg/kg、149.5kg/kg和42.5kg/kg下降至29.0%、9.4kg/kg、41.5kg/kg和32.5kg/kg。
2.4 施氮对稻米氮肥利用的影响
表5表明，与不施氮肥处理相比，施氮处理在显著增加了水稻精米率和蛋白质含量的同时，也显著增加了稻米的垩白粒率和垩白度等指标而恶化了稻米的外观品质，但对糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不显著。在不同施氮处理中，垩白粒率和垩白度等指标差异不显著，而稻米的精米率和蛋白质含量等指标施氮量在60～180kg/hm2范围内基本上呈随施氮量的增加而增加，当施氮量超过180kg/hm2后，稻米的精米率和蛋白质含量等指标开始下降。
3 讨论与结论
水稻干物质及氮素的积累基本呈S型曲线， 符合Logistic方程。相关研究表明，干物质增长速率和养分吸收最大值出现时间越早，越有利于生物量的积累和产量的提高。在本研究中，施氮各处理水稻干物质最大积累速率、氮素最大吸收速率、干物质积累和氮素吸收总量均显著的高于不施氮肥处理，且随施氮量的增加呈先增后降的趋势，其中以施氮量180kg/hm2处理最高。由此可见，氮素供应不足或过量均不利于水稻氮素吸收和干物质积累，最终影响产量。从氮素最大吸收速率和干物质最大积累速率出现的时间来看，氮素最大吸收速率出现的时间在干物质积累最大速率之前。虽然二者出现时间不具有同步性，但干物质积累速率和氮素吸收速率趋势一致，由此可见，干物质积累是以氮素吸收为前提。
张秀芝等研究发现，随着施氮量的增加，水稻产量增加，当施氮量达到一定值，水稻产量最高，再增加氮肥施用量，水稻产量呈下降趋势。本研究结果也表明，水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势，当施氮量达到240/hm2后，水稻产量随施氮量的增加而下降，其增产效应符合“报酬递减”规律。依据水稻产量（y，kg/hm2）与施氮量（x，kg/hm2）的关系建立一元二次方程回归模型分析，得出最高产量施氮量为192.9kg/hm2，与实际最高产量处理（N3）施氮量差异不大。
氮素利用效率的不同指标反映氮素对水稻生物量、籽粒产量的贡献。相关研究表明，随着氮肥用量的提高，水稻产量和氮吸收量增加，而氮肥利用效率降低。本研究结果与前人研究结果一致，氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均表现为随施氮量的增加而下降的趋势。但进一步分析发现，虽然N1和N2处理氮肥利用率的各项指标较高，但相对应的水稻产量和吸氮总量较低，N3处理虽然氮肥利用率的各项指标低于前者，但水稻产量和吸收量均较高，而N4处理氮素投入量最大，但相对应水稻产量却呈下降趋势。由此可见，氮肥利用效率的各项指标应与产量结果相结合，在维持较高的目标产量的前提下，减少氮肥的损失才具有实际意义。
稻米品质除了受品种本身遗传特性的控制外，栽培密度、氮肥等因素都对稻米品质产生一定的影响[8-9]。潘圣刚等[10]等研究表明，施氮使稻水的糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量显著增加，而垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量下降。本研究结果与之研究结果不完全一致，在本试验中，施氮在显著提高水稻精米率和蛋白质含量的同时，稻米的垩白粒率和垩白度等指标也随之增加，但糙米率、直链淀粉和胶稠度等指标影响不明显。这可能与本试验所采用的品种、栽培方式和灌溉间隔的时间长短有关。 综上所述，在本试验条件下，适宜的氮肥用量不仅可以提高水稻干物质最大积累速率和积累总量及氮素最大吸收速率和吸收总量，使水稻获得高产，还可以改善稻米品质。因此，综合产量、氮素吸收利用和稻米品质等因素，在吉林省水稻主产区氮肥适宜施用量应维持在180～192.9 kg/hm2较为适宜。
参考文献
[1]中国统计年签2013[M].中国统计出版社，2013.
[2]刘承晨，赵富伟，吴晓霞，等.云南哈尼梯田当前栽培水稻遗传多样性及群体结构分析[J].中国水稻科学，2015，29（1）：28-34.
[3]滕斌，王力，吴敬德，等.水稻不同Wx等位基因对籽粒直链淀粉积累特性的影响[J].核农学报，2014，28（10）：1760-1764.
[4]王秋菊，张玉龙，赵宏亮，等.黑龙江不同类型土壤对水稻生长发育及产量的影响[J].土壤通报，2012，43（3）：559-662.
[5]王文静.不同类型土壤对郑麦 9023 籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响[J].中国农业科学，2007，40（1）：204-211.
[6]叶全宝，张洪程，魏海燕，等.不同土壤及氮肥条件下水稻氮利用效率和增产效应研究，作物学服，2005，31（11）：1422-1428.
[7]潘圣刚，黄胜奇，翟晶，等.氮肥用量与运筹对水稻氮素吸收转运及产量的影响[J].土壤，2012，44 （1）：23-29.
[8]梁国斌，莫亿伟，柳敏，等.施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响[J].西北植物学报，2008，28（9）：1794-1802.
[9]潘圣刚，曹凑贵，蔡明历，等.不同灌溉模式下氮肥水平对水稻氮素利用效率、产量及其品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2009，15（2）：283-289.
[10]潘圣刚，翟晶，曹凑贵，等.氮肥运筹对水稻养分吸收特性及稻米品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（3）： 522-527.
[11]邓美华，尹斌，张绍林.不同施氮量和施氮方式对稻田氨挥发损失的影响[J].土壤，2006，38（3）：263-269.
[12]谢芳，韩晓日，杨劲峰，等.不同施氮处理对水稻氮素吸收及产量的影响[J].土壤，2012，44（1）：23-29.
[13]刘占军，谢佳贵，张宽，等.不同氮肥管理对吉林春玉米生长发育和养分吸收的影响[J].植物营養与肥料学报，2011，17（1）：38-47
[14]朱齐超，朱金龙，危常州，等.不同施氮水平对膜下滴灌水稻干物质积累和养分吸收规律的影响[J].新疆农业科学，2013，50（3）：433-439.
[15]张秀芝，易琼，朱平，等.氮肥运筹对水稻农学效应和氮素利用的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（4）：782-788.
[16]汪军，王德建，张刚.秸秆还田下氮肥用量对水稻产量及养分吸收的影响[J].土壤，2009，41（6）：1004-1008.
[17]晏娟，尹斌，张绍林，等.不同施氮量对水稻氮素吸收与分配的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（5）：835-839.
作者简介：杨建（1979-），研究实习员，主要从事农产品检测研究。