于曉慧，李廣信，王廣元，梅 青，王國鵬

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

栽插密度和施氮量對晉稻13號農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

于曉慧，李廣信，王廣元，梅 青，王國鵬

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

以晉稻13號為試材，設(shè)置不同施氮量和栽插密度組合共6個處理，分析不同施氮量和栽插密度對其農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)施氮量從210 kg/hm2增加到240 kg/hm2時，晉稻13號營養(yǎng)生長期延長，分蘗量加大，產(chǎn)量在2個栽插密度水平下都降低，成穗率、每穗實粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實率下降，表明過多的施氮量不適合晉稻13號的生長和產(chǎn)量形成；不同的栽插密度下，隨著施氮量增加，栽插密度較小的處理各項農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)好，表明施氮量增加，稀植有利于提高農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量；產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)系數(shù)表明，適合的群體株型，穗大粒多利于提高產(chǎn)量，試驗中對產(chǎn)量影響最大的是穗粒數(shù)和成穗率。6個處理中處理3即施氮量210 kg/hm2、栽插密度24.9萬穴/hm2處理的產(chǎn)量最高，構(gòu)成因素中穗粒數(shù)、成穗率、結(jié)實率表現(xiàn)較突出，產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，適合在晉稻13號栽培中應(yīng)用。

晉稻13號；施氮量；栽插密度；產(chǎn)量

水稻是人類重要的糧食作物，世界上50%左右的人口以稻米為主食[1]。我國水稻種植面積和總產(chǎn)量分別占糧食作物種植面積和總產(chǎn)量的27.4%和36.1%。水稻、玉米和小麥?zhǔn)俏覈娜蠹Z食作物，其中，水稻是單產(chǎn)最高的作物[2]。稻米作為最重要的口糧，對保障我國的糧食安全，促進(jìn)社會穩(wěn)定具有重大作用。國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，2014年我國糧食產(chǎn)量11 a連續(xù)實現(xiàn)穩(wěn)定增長，其中稻谷產(chǎn)量的增長起到一定作用。據(jù)專家預(yù)測，隨著人口增長和生活水平的提高，到2030年我國需生產(chǎn)稻谷2.40億～2.56億t（現(xiàn)為2億t左右），若播種面積不變，則單產(chǎn)要提高到7.66～8.35t/hm2（現(xiàn)為6.6t/hm2左右），其任務(wù)將是十分艱巨的[3-4]。水稻生產(chǎn)實踐證明，在增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)和提高抗性的諸多因素中，栽培措施的改進(jìn)是至關(guān)重要的。氮肥是水稻生長發(fā)育所需要的三大營養(yǎng)元素之一，對產(chǎn)量的影響遠(yuǎn)大于磷、鉀肥[5-6]，不僅氮素施用量對水稻產(chǎn)量有直接影響，而且氮肥施用比例對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)也有一定的影響[7]，科學(xué)合理施用氮肥是節(jié)約成本、降低能耗、提高水稻品質(zhì)和產(chǎn)量的重要保證[8]。栽插密度是協(xié)調(diào)個體和群體最有效的方法，適宜的栽插密度對水稻生長發(fā)育，特別是生長后期籽粒灌漿結(jié)實、莖稈堅韌度等尤為重要，能有效提高光照強(qiáng)度，提高單位面積穎花數(shù)、結(jié)實率、單產(chǎn)、稻米品質(zhì)，增強(qiáng)抗病蟲能力，防早衰、防倒伏等[9-11]。

山西省種植水稻的歷史悠久，分布面廣，但由于水源等因素的影響，稻作面積不大，卻相對比較穩(wěn)定，近年來國家出臺了一系列惠農(nóng)政策，其種植面積又有所回升。水稻栽培技術(shù)及方法受傳統(tǒng)栽培模式的影響栽插密度較大，施肥通常偏重基肥和分蘗肥，穗肥占的比例較少，有些稻區(qū)追求產(chǎn)量而氮肥用量較大，利用率較低，造成浪費(fèi)和環(huán)境污染。針對這些問題過去也做過一些試驗研究，改進(jìn)栽培措施的效果明顯，并積累了一些經(jīng)驗[12-13]。

晉稻13號是山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所選育的水稻新品種，2013年通過了山西省農(nóng)作物品種審定委員會審定。該品種屬粳型常規(guī)稻，主要特點：幼苗健壯，分蘗力強(qiáng)，成穗率高，株高85 cm，植株整齊，穗長18 cm，平均穗粒數(shù)95粒，結(jié)實率高，適口性強(qiáng)；豐產(chǎn)性、適應(yīng)性好，穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng)。參加山西省水稻區(qū)域試驗，3 a平均單產(chǎn)9 558 kg/hm2，較對照平均增產(chǎn)11.97%，增產(chǎn)點率為94.4%。米質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)稻谷三級。該品種耐鹽堿，耐寒性強(qiáng)，抗倒伏，田間未發(fā)病、耐病力強(qiáng)，其缺點是不耐旱[14]。

目前，山西省及周邊中早粳型稻區(qū)品種混雜退化嚴(yán)重，品質(zhì)較低，栽培技術(shù)與優(yōu)質(zhì)新品種不配套，因此，急需更新品種和改進(jìn)栽培技術(shù)。晉稻13號是極為理想的中早熟替代品種。為了提高水稻的產(chǎn)量和米質(zhì)，給水稻產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供技術(shù)保障，本試驗以晉稻13號為材料，研究施氮量和栽插密度對其農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，旨在選擇適合晉稻13號生長發(fā)育的施氮量和栽插密度的栽培組合，進(jìn)一步挖掘品種的增產(chǎn)潛能，提高種植的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗設(shè)在太原市晉源區(qū)王郭村的老稻田，排灌方便。土壤全氮0.127%，有效磷9.43 mg/kg，速效鉀143 mg/kg，有機(jī)質(zhì)2.23%，pH值8.11，EC值1.23 mS/cm。

1.2 試驗材料

供試水稻為晉稻13號原種。

1.3 試驗方法

試驗設(shè)6個處理（表1），其中，栽插密度設(shè)行株距分別是 30 cm×13.2 cm，30 cm×10 cm，即24.9，33.3萬穴/hm2；施氮量設(shè)3個水平，分別是150，210，240 kg/hm2，按基肥、蘗肥、穗肥4∶3∶3施入。供試肥料基肥以磷酸二胺、尿素為主，輔以有機(jī)肥，追肥為尿素。試驗采用二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積15 m2，根據(jù)施氮肥量的不同分設(shè)獨立的小區(qū)，采取單排單灌的灌排水方式。栽秧后7 d在小區(qū)定點，每個處理10穴，進(jìn)行分蘗動態(tài)調(diào)查，生長后期進(jìn)行田間考察，取樣考種，分析千粒質(zhì)量、結(jié)實率、每穗粒數(shù)等。

表1 晉稻13號栽插密度、施氮量栽培試驗處理情況

育苗采用塑料薄膜平鋪水育苗，4月14日播種，6月6日插秧，每穴3～5苗，秧齡53d。7月10日開始曬田，7月22日灌水，病蟲害和除草采用農(nóng)藥、除草劑和人工進(jìn)行防治。收獲時在每個小區(qū)中任取3個面積相同點進(jìn)行產(chǎn)量測產(chǎn)，并取樣進(jìn)行米質(zhì)品質(zhì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對晉稻13號莖蘗動態(tài)的影響

由表2可知，晉稻13號莖蘗動態(tài)各個處理間差異比較顯著，同一個栽插密度下隨施氮量的增加分蘗量增大，達(dá)到分蘗高峰期的時間也相對較長，7月8—13日之間施氮量較大的處理分蘗數(shù)還在增加，而施氮量較少的處理分蘗數(shù)呈下降趨勢，表明施氮量增加延長了晉稻13號營養(yǎng)生長期，利于增加分蘗；施氮量相同，栽插密度較低的處理平均每穴分蘗量較高，栽插密度為24.9萬穴/hm2的處理1，3，5平均每穴的分蘗量高于栽插密度33.3萬穴/hm2處理2，4，6，表明適當(dāng)稀植有利于增加晉稻13號的分蘗。

表2 不同處理對晉稻13號莖蘗動態(tài)的影響 個/穴

2.2 不同處理對晉稻13號田間生長情況的影響

由表3可知，不同施氮量處理對晉稻13號生育期有影響，始穗期、齊穗期、成熟期隨著施氮量的增加晚2～4 d，這與前期營養(yǎng)生長期延長有關(guān)；栽插密度對生育期影響不明顯；株高隨施氮量增加增高1～3 cm；穗長隨施氮量增加也略有增加，而栽插密度對穗長略有影響。

表3 不同處理對晉稻13號田間生長情況的影響

2.3 不同處理對晉稻13號最高苗數(shù)、成穗率及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表4可以看出，最高苗數(shù)、有效穗數(shù)都隨施氮量的增加而增加，處理6的最高苗數(shù)、有效穗數(shù)都最高；成穗率隨施氮量增加呈先增后減的趨勢，且隨著栽插密度加大愈加明顯，處理5，6的成穗率低于其他相同栽插密度的處理；每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)均隨施氮量、栽插密度增加略有下降，相同氮肥條件下，栽插密度低的處理每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)較高；結(jié)實率隨施氮量增加而降低，栽插密度加大對結(jié)實率也有影響，處理1，3的結(jié)實率較高，在90%以上，表明較低栽插密度、施氮量有利于提高晉稻13號的結(jié)實率；千粒質(zhì)量隨施氮量的變化不明顯，施氮量相同時，栽插密度較低時千粒質(zhì)量略高；產(chǎn)量結(jié)果顯示，施氮量150 kg/hm2的2個栽插密度處理，栽插密度較大的處理2的產(chǎn)量比處理1略高，當(dāng)施氮量增加時，栽插密度低的2個處理3，5比4，6產(chǎn)量高，表明在提高施氮量的同時適當(dāng)稀植有助于提高晉稻13號的產(chǎn)量；栽插密度相同時，隨著施氮量增加，產(chǎn)量呈先增加后減少的趨勢，栽插密度較大的處理尤為明顯，表明施氮量應(yīng)適中，過量施氮反而減產(chǎn)。本試驗中處理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9萬穴/hm2的產(chǎn)量最高，其次是處理5，接下來依次是處理4，2，1，6。新復(fù)極差顯示，當(dāng)α＝0.05時，排名第1的處理3與排名第2～6的處理5，4，2，1，6之間產(chǎn)量差異顯著，表明處理3的產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，適合晉稻13號的生長發(fā)育。

表4 不同處理對晉稻13號最高苗數(shù)、成穗率及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.4 不同處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)分析

由表5可知，產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)系數(shù)都未達(dá)到極顯著水平，每穗總粒數(shù)（r＝0.79）與產(chǎn)量呈正相關(guān)，達(dá)顯著水平，表明在晉稻13號的產(chǎn)量因素中創(chuàng)建適合的群體株型，穗大粒多利于提高產(chǎn)量；每穗實粒數(shù)（r＝0.68）、結(jié)實率（r＝0.39）分別與產(chǎn)量呈正相關(guān)，表明在本試驗中對產(chǎn)量影響最大的是穗粒數(shù)；成穗率（r＝0.55）與產(chǎn)量也呈正相關(guān)；最高苗數(shù)（r＝-0.36）、有效穗數(shù)（r＝-0.03）與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，表明隨著施氮量和栽插密度的增加，分蘗量增大，最高苗數(shù)增加，無效分蘗增加，不利于形成較高產(chǎn)量，應(yīng)有效控制分蘗量和栽插密度；千粒質(zhì)量（r＝0.07）與產(chǎn)量呈正相關(guān)，但影響不顯著。

由表5可知，7個產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)結(jié)果差距也較大，很多數(shù)值達(dá)到了極顯著水平，尤其是最高苗數(shù)對應(yīng)的成穗率、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)都在-0.88以上，達(dá)極顯著水平，表明在試驗中盲目加大氮肥施用量促進(jìn)分蘗和單位面積密度較大，都不利于成穗及后期的灌漿結(jié)實。

表5 不同處理產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

調(diào)控移栽密度和施氮量是水稻高產(chǎn)的重要途徑，也是栽培研究的主體內(nèi)容[15]。在獲得適宜穗數(shù)的前提下，采用與產(chǎn)量相適應(yīng)的施氮量及適當(dāng)擴(kuò)大栽插行距，有利于優(yōu)化穗、穗粒、千粒質(zhì)量結(jié)構(gòu)，獲得高產(chǎn)[16-17]。本研究結(jié)果表明，當(dāng)施氮量從210kg/hm2增加到240 kg/hm2時，晉稻13號營養(yǎng)生長期延長，分蘗量加大，齊穗期、成熟期晚2～4 d，產(chǎn)量在2個栽插密度水平下都降低，相應(yīng)的成穗率、每穗實粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實率也下降，表明過多的施氮量并不適合晉稻13號的生長和產(chǎn)量形成。不同的栽插密度下，晉稻13號農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的表現(xiàn)也不盡相同，差異明顯，施氮量較低時，栽插密度大的處理2各項農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)都略好于處理1，隨著施氮量增加，栽插密度小的處理3，5各項農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)明顯好于相對應(yīng)的處理4，6，表明在施氮量較高時，稀植有利于提高晉稻13號產(chǎn)量。

產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子間的相關(guān)系數(shù)顯示，每穗總粒數(shù)（r＝0.79）與產(chǎn)量呈正相關(guān)，并達(dá)顯著水平，表明在晉稻13號的產(chǎn)量因素中創(chuàng)建適合的群體株型，穗大粒多利于提高產(chǎn)量；每穗實粒數(shù)、結(jié)實率分別與產(chǎn)量呈正相關(guān)，表明在本試驗中對產(chǎn)量影響最大的是穗粒數(shù)；成穗率與產(chǎn)量呈正相關(guān)；最高苗數(shù)、有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，表明隨著施氮量和栽插密度的增加，分蘗量增大，最高苗數(shù)增加，無效分蘗增加，不利于形成較高產(chǎn)量，應(yīng)有效控制分蘗量和栽插密度。

本研究表明，處理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9萬穴/hm2處理的產(chǎn)量最高，構(gòu)成因素中穗粒數(shù)、成穗率、結(jié)實率表現(xiàn)較突出，且新復(fù)極差顯示，當(dāng)a＝0.05時，排名第1的處理3與排名第2～6的處理5，4，2，1，6之間產(chǎn)量差異顯著，表明處理3的產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，是2個因素的最佳組合，適合在晉稻13號栽培中應(yīng)用。

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Effects of Planting Density and Nitrogen Application Amount on Agronomic Characters and Yield of Jindao 13

YUXiaohui，LI Guangxin，WANGGuangyuan，MEI Qing，WANGGuopeng
（Institute ofCrop Sciences，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

6 treatments ofJindao13 were set up totest the effect ofdifferent nitrogen application amount and plantingdensityon the agronomiccharactersandyield.Theresultsshowedthatwhenthenitrogenapplicationamountincreasedfrom210 kg/hm2to240 kg/hm2,the period ofvegetative growth extended,tillering increased,yield decreased in the two level ofplanting density;spike rate,grain number per panicle,total grain number per panicle and seed setting rate decreased,which showed that excessive nitrogen application wasn't suitable for Jindao13 rice growth and yield formation.As the increasingofnitrogen fertilizer with different plantingdensities,plantingwith smaller densities showed better various agronomic traits and more yield.The results showed that with the increasing ofnitrogen,thin planting was conducive to improve the yield and agronomic characteristics.The analysis of correlative coefficient between yield and yield components showed that the suitable groups of plant types was bigger tassel and more grains conducive to improve rice yield.In this experiment,the greatest impacts of rice yield were the number of grains per spike and spike rate.The treatment 3 of these 6 treatments which was the amount of nitrogen 210 kg/hm2and planting density 249 000 holes/hm2,showed the highest rice yield.The highest yield factors included spike grain number,spike rate and seed setting rate were more prominent which showed obviously advantage ofrice yield.So treatment 3 was suitable tobe used in Jindao13 cultivation.

Jindao13;nitrogen application amount;plantingdensity;yield

S511

A

1002-2481（2016）08-1123-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.08.16

2016-06-30

山西省重點研發(fā)計劃（一般項目）（201603D221003-3）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種基礎(chǔ)項目（YYZJC1416）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項目（16yzgc026）

于曉慧（1963-），女，山西太谷人，助理研究員，主要從事水稻育種及栽培研究工作。李廣信為通信作者。