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水稻养活了我国约2/3的人口,高产和优质是水稻生产的最重要目标。随着超级稻等耐肥品种推广后,水稻施氮量持续增加,导致资源浪费和环境污染问题加剧,因此,水稻氮肥用量亟需进一步降低。本研究选用优质杂交籼稻品种宜香优2115和F优498为材料,于2019-2020年在贵州贵阳和湄潭两个生态点,以当地高产栽培施氮(CK,180kg/hm~2,基肥:蘖肥:穗肥为4:3:3)为对照,分别设置3个减氮量处理(减氮30 kg/hm~2、减氮60 kg/hm~2、不施氮,分别记为N-30、N-60、N0)和4种减氮方式处理(均衡减氮、基肥减氮、蘖肥减氮、穗肥减氮,分别记为T1、T2、T3、T4),系统研究了减氮后水稻的产量及其构成因素、茎蘖动态及成穗率、光合物质生产特征、氮素吸收利用特征、株型和茎秆抗倒伏特性以及稻米品质变化规律,为水稻合理减氮提供理论依据及技术支撑。主要研究结果如下:(1)在不同减氮量(N-30、N-60、N0)条件下,贵阳和湄潭两个生态点水稻产量比高产栽培施氮(CK)降低3.09%、9.04%、34.37%和2.28%、12.19%、37.60%,其中N-30与CK差异不显著,品种间变化规律一致。N-30处理下有效穗数和每穗粒数比CK平均分别降低4.88%和1.80%,结实率和千粒重分别提高2.16%和0.36%;N-60处理下结实率和千粒重虽略有增加,但有效穗数和每穗粒数显著下降。氮肥减量后水稻各生育期的茎蘖数、叶面积、剑叶SPAD值、干物质积累量以及各生育阶段的光合势、群体生长率呈持续降低的趋势。与CK相比,N-30能维持抽穗期较高叶面积,高效叶面积率平均提高4.58%,粒叶比增加,同时生育后期的干物质积累率、穗部分配率、表观输出率、表观转化率平均分别提高4.11%、8.07%、13.82%和6.89%。适量减氮(N-30)可显著降低高效叶片披垂度,改善水稻叶片受光姿态,过量减氮(N-60)抑制叶片生长。减氮后水稻氮素积累量降低,氮肥生理利用率、偏生产力、农学利用率和吸收利用率呈增加趋势。同时株高、重心高和弯曲力矩持续下降,基部节间缩短,秆型指数、茎壁厚度、节间充实度和折断弯矩明显提高,倒伏指数持续下降。随着减氮量增加,两个生态点两个水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均先增加后略有降低,垩白度、垩白粒率和蛋白质含量持续下降,胶稠度、直链淀粉含量和食味值持续增加。与CK相比,N-30处理稻米整精米率平均增加2.27%,垩白度、垩白粒率和蛋白质含量显著降低,胶稠度显著增长,碱消值和食味值分别增加1.91%和1.55%,N-60处理外观品质和蒸煮食味品质指标虽持续提高,但整精米率有所降低。因此,在高产栽培条件下,适量减氮(N-30)可在维持较高产量的基础上提升稻米综合品质,而过量减氮(N-60)虽有利于提升稻米的外观品质和食味品质,但不利于加工品质的改善,并造成严重减产。(2)不同减氮方式条件下,两个水稻品种产量均表现为T2(基肥减氮)>T1(均衡减氮)>T4(穗肥减氮)>T3(蘖肥减氮),分别比CK(高产栽培施氮)平均降低6.17%、4.94%、14.14%和8.77%,其中T1、T2与CK未有显著差异。与CK相比,T2的有效穗数和结实率平均分别增加2.16%和1.16%,每穗粒数和千粒重略有降低,T1的有效穗数和每穗粒数略有降低,结实率和千粒重分别增加2.16%和0.36%,差异均不显著;而T3的有效穗数和每穗粒数显著下降,T4的有效穗数下降2.51%,每穗粒数显著降低。与CK相比,T1和T2灌浆结实期均能维持较高的叶面积和SPAD值,粒叶比增加,高效叶面积率分别增加10.31%和8.88%,生育后期的干物质积累率、穗部分配率、表观输出率和表观转化率均有所提高;上三叶披垂度明显降低,剑叶与倒2、倒3叶的间距不同程度增加。而T3和T4穗后剑叶SPAD值和叶面积指数显著降低,群体生长量不足;T3高效叶片披垂度增加,T4剑叶生长受到抑制。与CK相比,T1和T2的氮肥生理利用率、偏生产力、农学利用率、吸收利用率均有所增加,而T3氮肥利用率普遍降低,T4大多无明显变化;不同减氮方式均不同程度提高水稻的抗倒伏能力。不同减氮方式对水稻稻米品质具有较大的影响。与CK相比,T1处理整精米率有所提高,垩白粒率、恶白度和蛋白质含量显著下降,胶稠度显著增加,碱消值和食味值分别增加7.04%和1.42%;T2处理整精米率和胶稠度分别显著增加3.06%和32.25%,碱消值和食味值分别增加1.96%和0.49%;T3对稻米品质大多无显著影响;T4处理稻米垩白和蛋白质含量显著降低,胶稠度显著增加,碱消值和食味值分别增加7.04%和2.41%,蒸煮食味品质最好,但糙米率、精米率和整精米率大多显著下降。均衡减氮(T1)和基肥减氮(T2)可在维持较高产量的基础上提升稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质,蘖肥减氮(T3)导致水稻大幅减产,穗肥减氮(T4)虽可显著提升稻米外观品质和蒸煮食味品质,但不利于稳产。