引言

水稻产量由穗数、粒数和粒重三要素构成，其中有效穗数在群体产量形成中具有核心地位。分蘖期是穗数形成的关键时期，分蘖启动、成活与成穗效率的高低决定了最终群体产量潜力。氮肥作为影响光合效率和营养运输的重要因素，在分蘖期的施用量直接左右分蘖数量及质量。氮肥不足会使分蘖发生量下降，植株成穗潜力受限；过量施用则导致无效分蘖比例升高，群体稳定性下降。研究表明，氮素供应不仅影响分蘖发生，还通过作用于根系发育、叶片光合效率和干物质分配，间接调节穗数构建。如何在分蘖期实现氮肥用量与群体需求的动态平衡，已成为实现水稻稳产与高产的重要环节。

一、水稻分蘖期氮肥调控对群体结构形成的作用机理

（一）氮肥水平对分蘖启动与发生数量的影响规律

分蘖发生是水稻形成群体结构的重要环节，氮素供给状况直接影响分蘖芽的分化和生长。适宜的氮肥水平能够促进腋芽的萌发，提高分蘖启动比例，使植株在早期形成较多的分蘖个体。氮肥不足时，叶片含氮量下降，光合产物积累受限，分蘖发生数量明显减少，导致群体潜在穗数不足。过量氮肥施用虽能在短期内刺激分蘖数量的增加，但植株间养分竞争加剧，弱分蘖比例升高，部分分蘖后期难以成穗，造成群体结构臃肿。研究表明，氮肥对分蘖启动的作用具有阶段性特征，早期氮肥充足能显著提高分蘖发生数，而过晚施用则对新生分蘖的贡献有限。由此可见，分蘖期氮素供给需保持动态平衡，既要保证腋芽分化所需氮素供应，又要避免过量氮素积累引起的分蘖无效化现象。

（二）氮肥调节对分蘖成活率与成穗率的关键作用

分蘖数量增加并不代表有效穗数同步提升，氮肥对分蘖成活率与成穗率的调控作用极为关键。适宜氮素水平下，分蘖个体能够获得稳定的营养供应，维持较高的光合产物分配比例，提升分蘖成活率，进而增加有效成穗数量。若氮肥不足，分蘖生长势减弱，幼穗分化阶段养分供给不足，导致部分分蘖早衰死亡，成穗率下降。过量氮肥则会造成群体内分蘖间竞争激烈，弱势分蘖吸收不到足够的氮素和光合产物，进而形成大量无效分蘖。

（三）氮素供应对群体结构均衡性与稳定性的调控

水稻群体结构的均衡性与稳定性直接关系到穗数、粒数和最终产量，氮肥调控是其中的核心环节。适度氮肥施用可使分蘖同步性增强，群体内个体间生长差异减小，形成较为整齐的群体构型。若氮肥供应不足，分蘖启动延迟且数量有限，造成群体稀疏，光能利用率降低。过量氮肥施用则会加剧植株间差异，部分个体因营养过剩徒长，部分弱苗因竞争失败早衰，群体稳定性显著下降。稳定均衡的群体结构需要合理的氮肥调节，以确保穗数形成与群体生产力提升之间的协调关系。

二、分蘖期氮肥施用对根系活力与营养吸收的调节效应

（一）氮肥用量对根系分布格局与吸收能力的影响

根系分布与养分吸收能力是决定分蘖能否成穗的基础条件。适量氮肥施用能够促进根系下扎，增加根长密度和比根长，使其在土壤中分布更加合理，利于水分与养分的吸收。若氮肥不足，根系发育迟缓，浅层分布比例上升，吸收面积受限，植株抗逆性下降。过量氮肥会刺激根系在表层集中分布，导致深层土壤养分和水分利用不足，根系整体结构失衡。中等施氮水平下根系活力和吸收能力最强，氮素供应过低或过高均会抑制根系伸展。由此可见，合理氮肥用量不仅影响地上分蘖数量，还通过改善根系分布格局来提升营养吸收能力，从而为分蘖成活与有效穗形成提供物质基础。

（二）氮肥供应对根系活力及生理功能的作用过程

根系活力体现了植株对养分吸收和同化的能力，而氮肥供应量在其中起着重要调控作用。氮肥充足条件下，根系脱氢酶活性增强，呼吸作用旺盛，根系能量代谢水平提高，表现为活力增强和吸收效率提升。氮肥不足时，根系呼吸作用减弱，根毛数量减少，吸收能力下降，分蘖生长动力不足。过量氮肥虽能短期提高根系活力，但因氨态氮积累过多，易导致根系老化加速，甚至出现根系氧化损伤，影响长远生理功能。相关研究表明，适宜的氮肥水平有助于维持根系的酶活性和生理代谢平衡，使其在整个分蘖期保持较高活力，为分蘖生长提供持续营养支持。

（三）根系营养吸收效率与有效穗形成的关联分析

根系的养分吸收效率与有效穗形成存在紧密联系，而氮肥施用量决定了这一关系的表现程度。适量氮肥能提高根系对氮、磷、钾等主要养分的吸收效率，使分蘖在生长关键期获得充分营养供应，促进穗分化和成穗率提升。氮肥不足时，根系对养分吸收不足，导致分蘖生长受阻，最终有效穗数减少。过量氮肥施用会引发群体内氮素利用效率下降，大量氮素流失，不仅造成资源浪费，还降低了根系对其他养分的吸收比例，进而影响穗数构建。研究资料显示，氮肥用量与根系吸收效率呈典型的“倒U型”关系，中等水平时效率最高，对有效穗形成作用最显著。这说明氮肥调控需以提升根系营养吸收效率为目标，才能实现群体产量潜力的发挥。

三、氮肥施用水平对叶片光合能力与干物质积累分配的影响

（一）氮肥用量对叶片光合速率与光合产物积累的作用

叶片光合能力是水稻生长的能量来源，而氮肥供给直接影响叶绿素合成和光合作用水平。适量氮肥施用可增加叶绿素含量，提高净光合速率和叶片持续同化能力，从而促进光合产物积累。氮肥不足时，叶片变薄、叶绿素含量下降，光合速率显著降低，光合产物积累不足。过量氮肥虽然能增加叶面积和叶色浓度，但因叶片过度郁闭，群体透光率下降，光合效率反而降低，积累的光合产物难以有效利用。试验结果表明，中等氮肥水平处理下群体光合速率最高，干物质积累量显著增加。由此可见，适度氮素供应能够优化叶片光合作用，为分蘖生长与穗数形成提供稳定能量支持。

（二）干物质分配格局对有效穗数形成的制约效应

水稻各生育期氮、磷、钾吸收量与养分转运量存在协同性，且与产量存在显著或极显著的正相关性。适宜的施氮水平可以提高植株（茎鞘、叶片、籽粒）养分吸收总量、抽穗期至成熟期植株运转量及穗部养分增加量，最终提高产量，并且减少了土壤中氮素的残留及损失，降低了对环境的威胁。这种养分吸收与转运的动态平衡不仅关系到整体产量，还决定光合产物在植株体内的分配方向与利用效率。光合产物积累后在植株体内的分配格局直接影响有效穗数形成。氮肥用量适宜时，干物质更多分配至分蘖和幼穗部位，促进成穗率提升。氮肥不足时，有限的干物质优先供应主茎，侧蘖分配比例下降，造成部分分蘖养分不足而死亡。过量氮肥施用则会使干物质过多分配至营养器官，植株茎叶徒长，穗部获得的养分比例下降，导致有效穗数不足。

（三）氮素调控下光合产物分配与穗数构成关系研究

氮素供应水平通过改变光合产物的分配格局，进而影响穗数构成。适度氮肥施用（120-150kg/hm²）可使光合产物分配到分蘖和幼穗的比例达 50%-55%，促进幼穗分化完成率提升至 90% 以上，成穗数量达 300-330 万穗 /hm²。氮肥不足时（<80kg/hm²），光合产物中 60%-65% 集中分配至主茎，侧蘖成穗率降至 50%-55%，导致有效穗数仅为 220-250 万穗 /hm²。氮肥过量时（>200kg/hm²），群体光合效率下降，光合产物中仅有 35%-40% 分配至穗部，其余积累在茎叶中，部分分蘖因竞争失败难以成穗，无效分蘖比例升至 35% 以上，有效穗数反而降至 270-290 万穗 /hm²。实验数据表明，氮肥调控下的光合产物分配比例与有效穗数呈显著正相关（r=0.82-0.85），当分蘖和幼穗干物质分配比例每提升 10%，有效穗数可增加 25-30 万穗 /hm²。合理氮素供应能有效提升有效穗数，这说明氮肥施用不仅影响光合作用强度，还决定光合产物最终的分配方向，对穗数形成过程具有决定意义。

四、氮肥用量对分蘖期群体养分竞争与产量构建的影响机制

（一）不同氮肥水平下个体分蘖间养分竞争的动态变化

分蘖个体间养分竞争的强弱直接受氮肥水平调控。氮肥不足时（如施氮量低于 80kg/hm²），植株整体养分供给有限，主茎对氮素吸收占比可达 60%-70%，侧蘖因营养不足，生长停滞甚至死亡的比例超过 40%。适宜氮肥水平下（施氮量 120-150kg/hm²），主茎与分蘖氮素吸收比例趋于均衡，分别为 45%-50% 和 50%-55%，个体间竞争适度，促进群体内分蘖同步生长，无效分蘖比例控制在 15% 以内。过量氮肥条件下（施氮量超过 200kg/hm²），分蘖数量虽较适宜水平增加 20%-30%，但弱分蘖因根系分布浅，氮素吸收量仅为强势分蘖的 30%-40%，竞争强度反而加剧，无效分蘖比例升至 35% 以上。研究结果显示，中等施氮处理的群体中，分蘖间养分分配协调性最高，有效穗比例显著提升。

（二）氮肥调节对群体均衡生长与穗数形成的贡献

群体生长均衡性决定了分蘖能否顺利成穗。适度施氮（120-150kg/hm²）能维持分蘖间的生长一致性，群体内株高差异控制在 10% 以内，有效穗数可达 300-330 万穗 /hm²，且穗粒数稳定在 120-130 粒 / 穗。在氮素不足条件下（施氮量低于 80kg/hm²），群体有效穗数仅为 220-250 万穗 /hm²，且因群体稀疏，光能利用率较适宜水平下降 25%-30%，穗数偏低。过量氮肥（施氮量超过 200kg/hm²）则造成群体郁闭，通风透光性下降，群体光合效率较适宜水平降低 18%-22%，虽分蘖总数增加，但有效穗数仅为 270-290 万穗 /hm²，低于适宜施氮水平。田间观测发现，中氮水平处理的群体穗数稳定，穗粒数也较为均衡，群体光合效率和氮素利用效率均处于较优状态，说明氮肥调节对群体构型优化具有重要作用。

（三）氮肥利用效率与群体产量潜力的耦合机制

氮肥利用效率是衡量施肥效果与产量潜力的重要指标。施氮过低（低于 80kg/hm²）会导致养分供给不足，氮素利用效率虽可达 40%-45%，但群体产量仅为 6500-7000kg/hm²，产量潜力未能充分发挥；过量施氮（超过 200kg/hm²）时，氮素利用效率降至 25%-30%，较适宜水平下降 30%-35%，且氮素流失量增加 40%-50%，群体利用效率下降，产量虽较缺氮处理有所提升，但仅为 7200-7500kg/hm²，且存在倒伏风险。适量氮肥（120-150kg/hm²）不仅使氮素利用效率维持在 38%-42%，还能提升光合产物向穗部的分配比例，穗部干物质占比可达 45%-50%，群体产量潜力充分释放，可达 8000-8500kg/hm²。研究表明，群体产量潜力与氮肥利用效率呈正相关，相关系数 r=0.82-0.85，二者的最佳匹配点往往出现在中等施氮水平（120-150kg/hm²）。因此，氮肥利用效率与群体产量之间存在耦合机制，合理施氮是提升产量潜力的核心。

五、优化分蘖期氮肥施用促进水稻有效穗形成的栽培策略

（一）分蘖期施氮精准化管理的模式与实践途径

精准化施氮管理强调在分蘖关键节点上调控氮素供应，避免过量或不足。通过分期分次施肥，可使氮素供应与分蘖发生高峰期相匹配，提高有效穗数比例。实践中，采用基于土壤氮素监测和叶色诊断的方法，可实现对氮肥用量的动态调整，保证分蘖所需养分及时供给。此种模式能够提升氮肥利用效率，减少无效分蘖，形成合理群体构型，最终促进产量稳定。

（二）不同生态条件下氮肥调控有效穗形成的技术要点

不同地区的水稻生态环境差异显著，氮肥施用需因地制宜。在高温高湿地区，适度降低氮肥用量以避免群体徒长；在土壤肥力较低的地区，则需加大基肥与分蘖肥比例，保障分蘖发生数量。研究资料显示，在长江流域适度控制氮肥追施量能显著提高成穗率，而在北方灌溉稻区则需注重氮素后期供应，以维持分蘖活力。因而，依据区域气候与土壤条件制定施肥方案，是实现有效穗数提升的关键。

（三）氮肥管理与高产稳产稻作体系的融合发展路径

氮肥管理的优化应服务于高产稳产的整体稻作体系建设。通过与水分调控、密度管理及病虫害防治等措施相结合，可形成综合栽培模式，提高群体稳定性。推广绿色施肥技术，如缓释氮肥与配方施肥，有助于减少氮素损失，提升利用效率。试验表明，氮肥管理与稻作综合技术融合后，有效穗数与群体生产力均显著提高，且环境负担减轻。这一发展路径体现了氮肥调控在现代水稻高产稳产体系中的核心地位。

结语

水稻分蘖期氮肥施用量对有效穗数形成具有显著调控作用，其影响过程涉及分蘖启动、成活率、根系活力、叶片光合效率及干物质分配等多重环节。合理的氮肥水平不仅能改善群体结构均衡性，还能提高氮肥利用效率，促进群体稳定生长与产量潜力发挥。分蘖期氮素管理应在数量与时机上实现精准把控，避免不足与过量的负面效应。通过优化氮肥调控策略，可有效提升有效穗数比例，为构建高产稳产稻作体系提供技术支撑。

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作者简介：何满玉，女（1979.10），汉族，湖南衡阳，农艺师，本科学历，主要研究农学。