氮肥用量和栽插密度对杂交粳稻辽优5206生长与产量性状的影响

代贵金 于广星 刘宪平 陈盈 宫殿凯 王彦荣 王之旭

（辽宁省水稻研究所，沈阳110101；第一作者：642463837@qq.com）

相比常规水稻，杂交稻一般具有10%~15%的增产优势，杂交粳稻的研究与应用是北方水稻单产再上新台阶的突破口[1-2]。在作物增产中，育种和栽培的贡献率各占50%。对于一个品种而言，只有良种与良法相配套，其产量潜力才能得以充分发挥[3]。氮肥运筹和密度调节是水稻栽培研究的重要内容，也是高产栽培的关键技术。在高产栽培条件下，二者多呈互补作用，品种不同其最佳氮肥用量和密度组合值不同[4-5]。本文针对新选育杂交粳稻品种辽优5206的特征特性，开展了氮肥用量和栽插密度对水稻生长和产量性状的影响研究，为北方粳稻的高产高效栽培技术体系的建立提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以辽优5206为试验材料。辽优5206是辽宁省水稻研究所选育的杂交粳稻品种，米质优、产量高、抗性强，具有很高的生产应用价值[6]。

1.2 试验设计

2019年在辽宁省水稻研究所试验田进行，土壤为棕壤土，有机质含量2.16%，碱解氮94.0 mg/kg，有机磷68.8 mg/kg，有效钾146.0 mg/kg，土壤pH值6.8。

试验采用裂区设计，氮肥用量（N）作主区，插秧密度（M）为副区。氮肥用量设2个水平：N1，216 kg/hm2（减氮10%）；N2，240 kg/hm2（常规氮量）。插秧密度设3个水平：M1，20.1万丛/hm2，栽插规格30 cm×17 cm；M2，16.7万丛/hm2，栽插规格30 cm×20 cm；M3，14.3万丛/hm2，栽插规格30 cm×23 cm。小区面积30 m2，每个处理3次重复，设2 m宽保护行。采用工厂化育苗，4月22日播种，5月23日插秧，每丛3~5苗。氮肥主体是尿素，基肥、蘖肥、穗肥按6∶3∶1的比例施入；磷酸二铵和硫酸钾每hm2各施150 kg，磷肥全作基肥，钾肥按基肥、蘖肥、穗肥为4∶4∶2的比例施入。其他管理同生产大田。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 分蘖动态

插秧后10 d开始每小区定点调查分蘖数，连续调查10丛，每隔6 d调查1次，直至分蘖盛期结束。

1.3.2 SPAD值

在拔节期、抽穗期和灌浆期（抽穗后20 d）用SPAD-502叶绿素测定仪测定叶片SPAD值，每个小区定点连续调查10株，测定主茎倒2叶（拔节期）或剑叶（抽穗期和灌浆期）距离叶片基部2/3处的SPAD值，计算平均值。

1.3.3 地上部干物质量

在拔节期、抽穗期、灌浆期（抽穗后20 d），每小区选有代表性的点连续调查10丛茎穗数，按平均值取3丛，割取地上部放于牛皮纸袋中105℃杀青30 min，然后80℃烘干至恒质量称重。

1.3.4 产量及其构成因素

在成熟期每小区选择有代表性的点连续调查10丛穗数，按平均值取3丛进行室内考种，调查株高、穗长、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重等。各小区采用对角线法，取3点进行1 m2测产。

1.4 数据分析

采用Excel和Statistix7软件进行数据统计分析，多重比较采用LSD法，5%显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同处理对分蘖动态的影响

从图1和图2可见，氮肥用量和栽插密度对辽优5206分蘖具有明显影响。随着氮肥用量的增加，分蘖明显增加，最高分蘖数增加了14.7%。随着栽插密度的增加，分蘖也明显增加，M3处理最高分蘖数仅为457个/m2，而M1为572个/m2，增加了25.2%。

图1 不同氮肥用量间分蘖动态比较

图2 不同栽插密度间分蘖动态比较

2.2 不同处理对干物质积累与SPAD值的影响

从表1可见，随着氮肥用量的增加，各生育时期干物质量和SPAD值增加，但只有抽穗期干物质量和拔节期SPAD值增加显著。随着栽插密度减小，拔节期和抽穗期干物质量减小，而灌浆期干物质量则先增后减，拔节期M1和M2间差异显著，而抽穗期和灌浆期M2和M3间差异显著；SPAD值在拔节期和灌浆期随着密度减小而增大，抽穗期则先增后减，拔节期3个密度处理间差异不显著，抽穗期3个密度处理间差异显著，灌浆期M3与M1、M2差异显著。从氮肥用量和栽插密度互作来看，各性状互作效应均不显著，干物质量在拔节期和抽穗期以N2M1最大，灌浆期以N2M2最大；SPAD值在拔节期和灌浆期以N2M3最大，抽穗期以N2M2最大。

表1 不同处理干物质量和SPAD值比较

2.3 不同处理对株高与穗长的影响

从图3可见，随着氮肥用量增加，水稻株高明显增大，在M1密度下表现更为明显。整体上随着密度增大株高降低，M1和M2间差异较小，M2和M3间差异较大，在低氮条件下表现出与整体相同的趋势，在高氮条件下3个密度处理间株高差异不大。氮肥和密度互作效应在株高上表现不明显（P=0.689）。

图3 不同处理间株高比较

从图4可见，随着氮肥用量增加穗长明显增大，在3种密度下呈现相同的趋势。整体上随着密度增大穗长减小，M3与M1和M2间差异显著，在两种氮肥用量水平下表现相同的趋势，在N1条件下M1和M2间差异较大。氮肥和密度互作效应不显著（P=0.816）。

图4 不同处理间穗长比较

2.4 不同处理对产量及其构成因素的影响

从表2可见，随着氮肥用量增加，水稻产量和有效穗数等性状增加，但差异均不显著。随着密度增大，有效穗数明显增大，特别是从M2到M1变化明显；穗粒数明显减少；结实率和产量先明显增大后明显减小；千粒重变化不明显。从氮肥和密度的互作来看，除千粒重外，在各性状上互作效应均不显著。有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重分别以N2M1、N1M3、N1M2和N1M1最高；产量以N2M2最高，为11 023 kg/hm2，其次是N1M2，为10 493 kg/hm2。

表2 不同处理间产量及其构成因素比较

3 结论与讨论

氮肥用量和插秧密度是影响水稻产量的重要栽培因素。普遍认为，在一定范围内，水稻产量随着氮肥用量的增加而增加，当施氮量超过一定限度，水稻产量增加不明显甚至减产[7-9]。关于栽插密度和产量的关系，学者们分别提出了密植增产和稀植增产这两个完全不同的观点[10-12]。合理的插秧密度能充分利用有效分蘖，控制无效分蘖，促进高产群体的建成，有利于产量构成因素的相互协调[13-14]。常言道“肥地宜稀、瘦地宜密”，肥力和栽插密度存在互作关系。侯国强[5]的研究表明，在两种密度下产量均与氮肥成正比，在低密度下穗数与氮肥成反比，在高密度下却先升后降。马国辉等[9]认为，氮肥、栽插密度及其互作效应对产量均有显著影响。陈海飞等[15]认为，施氮量与栽插密度对产量均有显著影响，增加施氮量和栽插密度都能显著增加产量，在低氮条件下，增加栽插密度对产量增加更为有效。林玉棋等[16]的研究表明，氮肥用量对产量作用不显著，密度对产量作用显著，施氮量与密度互作效应极显著。李思平等[17-21]认为，水稻产量随施氮量或密度的增加而增加，但增产效应逐渐下降，且当施氮量和密度超过一定限度后产量下降，即施氮量、密度与产量的关系呈单峰曲线关系；施氮量与密度在对产量的作用上相互牵制，增施氮肥宜适当降低密度，增加密度时施氮量不宜过高，应该寻求肥密的最佳组合。林玉棋[16]提出Ⅱ优航2号最佳肥密组合是135 kg/hm2和25.5万丛/hm2；马国辉等[9]认为，超级杂交中稻Y两优l号在施氮189.5 kg/hm2和密度20.8万丛/hm2时产量最高；周江明等[18]提出，早稻和晚稻的最佳肥密组合不同。总之，最佳肥密组合因品种、土壤肥力和生态环境条件不同而不同。

本研究结果表明，氮肥用量对产量及其构成因素影响不显著，但对分蘖、干物质积累、SPAD值、株高和穗长有显著影响，随着施氮量增加，群体分蘖数、抽穗期干物质量和拔节期SPAD值、株高和穗长明显增加。可见氮肥增加显著促进了植株的生长和分蘖，但由于个体竞争加剧，无效分蘖增多，未能获得产量显著提高。插秧密度对分蘖、干物质积累、SPAD值、株高、穗长、产量及其构成因素（千粒重除外）均具有显著影响，随着密度的增加，分蘖数、干物质量和穗数明显增加，灌浆期SPAD值、株高、穗长和穗粒数明显降低，抽穗期SPAD值、结实率和产量先增后降。可见密度的增加，虽然使个体生长受到抑制，株高降低、穗子变小，但大大增加了群体茎蘖数和干物质积累量，抽穗以后的干物质累积量是高产的重要基础[22-23]，从而获得了结实率和产量的显著提高，特别是密度从14.3万丛/hm2增加到16.7万丛/hm2时表现尤为明显，这与陈海飞等[15]的结果一致；当密度从16.7万丛/hm2进一步增加到20.1万丛/hm2时，抽穗后干物质量增加不明显，尽管穗数增加，但结实率降低，导致减产，这与李思平等[17-21]的结果基本一致。氮肥对产量作用不显著，密度对产量作用显著，与林玉棋等[16]的结论一致，而氮肥与密度间互作效应在产量性状上不显著，与马国辉等[9，16]的结论不一致。对于辽优5206而言，取得高产的肥密最佳组合为240 kg/hm2和16.7万丛/hm2，其次是216 kg/hm2和16.7万丛/hm2，二者间产量差异不显著，可见在两种氮肥条件下插秧密度均以16.7万丛/hm2为宜，施氮量比正常用量减少10%也不会造成产量的明显降低。由于最佳肥密组合受土壤肥力和生态环境条件的影响，有待于针对具体的推广区域开展研究，建立适合不同生态区的高产高效栽培技术模式。