王玉梅 趙春容 黃敏 單雙呂 張恒棟 周雪峰 鄒應(yīng)斌

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128；*通訊作者）

基本苗配置與施肥水平對印刷播種機(jī)插雜交稻產(chǎn)量和干物質(zhì)生產(chǎn)的影響

王玉梅 趙春容 黃敏 單雙呂 張恒棟 周雪峰 鄒應(yīng)斌*

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128；*通訊作者）

為了探究湖南地區(qū)機(jī)插雜交稻在不同基本苗配置與施肥量下的產(chǎn)量與干物質(zhì)生產(chǎn)表現(xiàn)，2016年在湖南寧鄉(xiāng)以雜交稻品種隆兩優(yōu)1212和隆兩優(yōu)華占為材料，進(jìn)行了大田試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)施肥水平（500、900、1400 kg/hm2）和4個(gè)基本苗組合（28.6萬叢/hm2+單本/叢、23.5萬叢/hm2+單本/叢、23.5萬叢/hm2+雙本/叢、19.0萬叢/hm2+雙本/叢）。試驗(yàn)結(jié)果表明，施肥量對產(chǎn)量的影響顯著，基本苗配置以及基本苗配置與施肥量的互作對產(chǎn)量影響不顯著。隨著施肥量的增加，產(chǎn)量和干物質(zhì)生產(chǎn)顯著增加，氮素籽粒生產(chǎn)效率和氮肥偏生產(chǎn)力顯著下降。綜合考慮產(chǎn)量與成本，900～1 400 kg/hm2施肥量與23.5～28.6萬叢/hm2+單本/叢的基本苗配置比較適合湖南地區(qū)雜交稻機(jī)插秧的發(fā)展。

水稻；基本苗；施肥；產(chǎn)量；干物質(zhì)生產(chǎn)

隨著我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，水稻生產(chǎn)逐漸向輕簡化生產(chǎn)過渡。機(jī)械化栽插是近年來發(fā)展迅速的輕簡化栽培技術(shù)之一。當(dāng)前機(jī)插秧技術(shù)主要是常規(guī)小苗移栽，存在秧苗素質(zhì)差、秧齡彈性小、用種量大和返青活棵慢等不足[1-3]。鑒于此，謝小兵等[4]采用基于印刷播種的單本密植機(jī)插秧技術(shù)，不僅節(jié)約用種量，提高秧苗素質(zhì)，還能增產(chǎn)10.28%～13.96%，實(shí)現(xiàn)水稻機(jī)插秧高產(chǎn)高效栽培。栽插密度和施肥量是水稻生產(chǎn)過程中2個(gè)重要的栽培措施。研究表明，適宜的密度有利于調(diào)節(jié)冠層內(nèi)部溫濕度，改善群體結(jié)構(gòu)[5]，協(xié)調(diào)個(gè)體與群體、有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[6-7]。適宜的施肥量與施肥時(shí)期，有利于防止病蟲害與倒伏的發(fā)生、提高肥料利用率、增加產(chǎn)量和改善米質(zhì)等[8-11]。陸秀明等[12]報(bào)道，廣東省雙季稻地區(qū)最適宜的機(jī)插秧栽培方案是機(jī)插密度為2.85×105叢/hm2與施氮量（純N）為120～150 kg/hm2。張江林等[13]以雜交稻深兩優(yōu)5814為材料進(jìn)行研究，結(jié)果表明，移栽密度2.7×105叢/ hm2與施氮量（純N）165 kg/hm2的組合下，深兩優(yōu)5814籽粒灌漿充實(shí)度最好，能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。然而，前人的研究主要采用手工移栽或者常規(guī)機(jī)插，而基于印刷播種的機(jī)插條件下肥料施用與栽插密度對水稻生長的調(diào)控尚無人報(bào)道。因此，本文基于印刷播種的機(jī)插條件下，設(shè)置不同的基本苗配置和施肥處理，研究湖南地區(qū)水稻機(jī)插秧高產(chǎn)高效栽培的最適基本苗與施肥組合，為轉(zhuǎn)型期雜交稻機(jī)插秧的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)材料與方法

表1 各氮肥處理的施肥時(shí)期和施肥量 （kg/hm2）

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2016年在位于湖南寧鄉(xiāng)的袁隆平高科技種業(yè)有限公司長沙關(guān)山研發(fā)基地（28°27′N，112°55′E）進(jìn)行，試驗(yàn)材料為隆兩優(yōu)1212（V1）和隆兩優(yōu)華占（V2）。試驗(yàn)田前作為冬季綠肥，土壤為潮泥田，pH值6.05，含有機(jī)質(zhì)30.84 g/kg、堿解氮60.21 mg/kg、速效磷14.96 mg/kg、速效鉀90.61 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以施肥量為主區(qū)，設(shè)3個(gè)水平：F1，500 kg/hm2；F2，900 kg/hm2；F3，1 400 kg/hm2。以三元復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15%∶15%∶15%）作為肥料N、P、K來源，各處理的施肥時(shí)期和施肥量見表1?；久缗渲脼楦眳^(qū)，設(shè)4個(gè)水平：D1，28.6萬叢/hm2+單本/叢；D2，23.5萬叢/hm2+單本/叢；D3，23.5萬叢/hm2+雙本/叢；D4，19.0萬叢/hm2+雙本/叢。小區(qū)面積13 m2，3次重復(fù)。試驗(yàn)所用水稻種子先采用自研的超微粉種衣劑包衣，然后通過印刷播種機(jī)將種子固著于膠筒紙上，調(diào)節(jié)每個(gè)膠點(diǎn)粘附種子的數(shù)目實(shí)現(xiàn)每叢單本和雙本栽插。試驗(yàn)于5月18日播種，將粘附種子的膠筒紙鋪于秧盤上，覆蓋一層基質(zhì)，并用噴霧器噴水使廂面濕潤。于6月13日采用井關(guān)PZ80-25乘坐式高速插秧機(jī)栽插。移栽后2 d在主區(qū)間筑田埂，用黑色塑料薄膜包埋，確保主處理間單排單灌，整個(gè)生育期采用干濕間歇交替灌溉。按照當(dāng)?shù)刂脖２块T的病蟲情報(bào)，在7月下旬、8月中旬、8月下旬噴施殺蟲劑、殺菌劑等防治病蟲害。

表2 基本苗配置與施肥量對機(jī)插雜交稻產(chǎn)量與氮肥利用率的影響

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 高峰苗與成穗率

于移栽后在每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)10叢，從分蘗盛期開始調(diào)查分蘗數(shù)直至高峰苗期，于成熟期調(diào)查該點(diǎn)的有效穗數(shù)，用于計(jì)算成穗率。

1.3.2 齊穗期干物質(zhì)量與葉面積指數(shù)

在齊穗期于每個(gè)小區(qū)取長勢均勻有代表性的6叢，把穗、莖和葉分開，并用LI-3000C便攜式葉面積儀測量葉面積。將3個(gè)部分的樣品分別于105℃恒溫下殺青30 min，轉(zhuǎn)至75℃下烘干至恒質(zhì)量，測定各部分樣品的干物質(zhì)量。

1.3.3 考種及測產(chǎn)

于成熟期調(diào)查20叢的有效穗數(shù)，根據(jù)平均有效穗數(shù)選取長勢均勻的6叢，手工脫粒去雜后，用水漂法將實(shí)粒和秕粒分離，實(shí)粒曬干后稱量總重，并稱取3份30 g和全部秕粒用以計(jì)數(shù)，烘干后測定實(shí)粒干質(zhì)量和秕粒干質(zhì)量，用于計(jì)算每穗粒數(shù)、千粒重（烘干質(zhì)量）和結(jié)實(shí)率，稻草烘干后測定稻草干質(zhì)量。采用久保田小型收割機(jī)收割整個(gè)小區(qū)，稻谷曬干至水分少于25%后，用Almaco測產(chǎn)系統(tǒng)測定質(zhì)量和含水量，折算成13.5%的含水量后記為實(shí)收產(chǎn)量。各小區(qū)取樣的實(shí)粒、秕粒和稻草烘干至恒質(zhì)量用于計(jì)算該小區(qū)成熟期干物質(zhì)量。

1.3.4 N、P、K養(yǎng)分含量

將成熟期的實(shí)粒、秕粒和稻草分別烘干粉碎，稱取0.5000 g，經(jīng)過H2SO4-H2O2消化、轉(zhuǎn)移、定容和過濾后，采用Skalar San++流動(dòng)注射分析儀測定全氮含量。

氮肥偏生產(chǎn)力（PEP，kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量；氮素籽粒生產(chǎn)效率（IE，kg/kg）=施肥區(qū)產(chǎn)量/施氮區(qū)地上部分氮積累量[10]。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

用Microsoft Excel整理數(shù)據(jù)，采用Statistix 8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，多重比較采用LSD0.05法。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本苗配置與施肥量對產(chǎn)量和氮肥利用率的影響

從表2可見，施肥量對產(chǎn)量的影響達(dá)極顯著水平，基本苗配置以及基本苗配置與施肥量的互作對產(chǎn)量的影響不顯著，2個(gè)品種表現(xiàn)一致。隨著施肥量的增加，產(chǎn)量極顯著增加，其中，隆兩優(yōu)1212的F3處理比F1處理增加1.25 t/hm2，隆兩優(yōu)華占增加1.29 t/hm2。

2個(gè)品種的氮素籽粒生產(chǎn)效率（IE）均隨著施肥量的增加而下降，其中隆兩優(yōu)華占的施肥量對IE的影響達(dá)顯著水平，與F1處理相比，F(xiàn)3處理平均下降14.16～23.26 kg/kg?；久缗渲脤β蓛?yōu)1212的IE影響達(dá)顯著水平，表現(xiàn)為D4＞D2＞D3＞D1。氮肥偏生產(chǎn)力（PEP）均表現(xiàn)為隨著施肥量的增加而極顯著下降，與F1處理相比，F(xiàn)3處理平均下降59.36%～59.69%。另外基本苗配置、基本苗配置與施肥量互作對PEP影響不顯著。

表3 基本苗配置與施肥量對機(jī)插雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

圖1 基本苗配置對機(jī)插雜交稻高峰苗的影響

圖2 施肥量對機(jī)插雜交稻成穗率的影響

2.2 基本苗配置與施肥量對產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表3可知，2個(gè)品種的有效穗數(shù)隨著施肥量的增加而增加，其中隆兩優(yōu)華占達(dá)顯著水平，與F1處理相比，F(xiàn)3處理增加14.88%～17.65%。施肥處理下的每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重?zé)o明顯差異，總穎花量表現(xiàn)為F2和F3處理顯著高于F1處理，且2個(gè)品種規(guī)律一致?？梢姡鍪┓柿现饕ㄟ^增加有效穗數(shù)，從而增加總穎花量來達(dá)到高產(chǎn)。

基本苗配置對2個(gè)品種有效穗數(shù)的影響表現(xiàn)為D1＞D2、D3＞D4、D3＞D2，每穗粒數(shù)表現(xiàn)為D1、D2平均高于D3和D4，即每叢單本的處理每穗粒數(shù)高于每叢雙本的處理，而相同本數(shù)下，不同密度之間每穗粒數(shù)差異不明顯（隆兩優(yōu)1212的D1與D2處理例外）。2個(gè)品種的總穎花量表現(xiàn)為D1＞D2、D3＞D4、D3＞D2，與有效穗數(shù)的規(guī)律基本一致，且隆兩優(yōu)1212達(dá)顯著水平。此外，基本苗配置對結(jié)實(shí)率和千粒重?zé)o顯著影響。

2.3 基本苗配置與施肥量對成穗率與高峰苗的影響

由圖1、圖2可知，施肥量對2個(gè)品種高峰苗和成穗率的影響均達(dá)到顯著水平，且趨勢表現(xiàn)一致。隨著施肥量的增加，高峰苗表現(xiàn)為顯著增加，成穗率表現(xiàn)為顯著降低?；久缗渲脤Ω叻迕绾统伤肼实挠绊懸策_(dá)到顯著水平。2個(gè)品種的高峰苗表現(xiàn)為D1＞D2＞D3＞D4，成穗率則表現(xiàn)為D3和D4較高。

表4 基本苗配置與施肥量對機(jī)插雜交稻葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累和收獲指數(shù)的影響

2.4 基本苗配置與施肥量對葉面積指數(shù)、干物質(zhì)生產(chǎn)及收獲指數(shù)的影響

齊穗期葉面積指數(shù)（LAI）、全株干質(zhì)量、成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)均表現(xiàn)為隨著施肥量的增加而增加，且達(dá)到顯著水平，2個(gè)品種規(guī)律一致（表4）。齊穗期單莖質(zhì)量表現(xiàn)為F2＞F3＞F1?；ê蟾晌镔|(zhì)生產(chǎn)表現(xiàn)為隆兩優(yōu)1212隨著施肥量增加而增加，隆兩優(yōu)華占在中等施肥水平（F2）下最高。另外，隆兩優(yōu)華占的收獲指數(shù)表現(xiàn)為隨施肥量增加而增加，其中F3處理比F1處理高2.44個(gè)百分點(diǎn)，隆兩優(yōu)華占則無顯著差異。

基本苗配置對LAI的影響表現(xiàn)為D1處理顯著高于D2、D3和D4處理。單莖質(zhì)量表現(xiàn)為D1和D2處理平均比D3和D4處理高，但是差異沒有達(dá)顯著水平。齊穗期和成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)表現(xiàn)為D1＞D2、D3＞D4、D3＞D2，除隆兩優(yōu)1212齊穗期干物質(zhì)外，其他指標(biāo)均達(dá)顯著水平。2品種花后干物質(zhì)生產(chǎn)規(guī)律不一致，其中隆兩優(yōu)1212以D1處理最多，達(dá)568.08 g/m2，而隆兩優(yōu)華占以D4處理最高，為476.10 g/m2。2個(gè)品種的收獲指數(shù)表現(xiàn)也不一致，其中隆兩優(yōu)1212表現(xiàn)為D2＞D1、D4＞D3、D2＞D3，隆兩優(yōu)華占表現(xiàn)為D2＞D1、D3＞D4、D3＞D2。

3 討論

合理的基本苗與移栽密度有利于構(gòu)建適宜的群體起點(diǎn)，適宜的水稻群體起點(diǎn)是獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)[14]。錢銀飛等[15]研究表明，機(jī)插規(guī)格25 cm×14 cm且4苗/叢時(shí)，個(gè)體與群體的協(xié)調(diào)最好，產(chǎn)量表現(xiàn)最高。崔思遠(yuǎn)等[16]等通過比較不同機(jī)插株行距配置對水稻生長和產(chǎn)量的影響，表明機(jī)插株行距為25 cm×11 cm適合于江蘇省水稻機(jī)械化生產(chǎn)。本試驗(yàn)以2種基本苗與3個(gè)機(jī)插密度搭配，設(shè)置了4種不同的基本苗配置。2個(gè)水稻品種的有效穗數(shù)、總穎花量、干物質(zhì)生產(chǎn)均表現(xiàn)為D1＞D2、D3＞D4、D3＞D2，即在基本苗相同的情況下，密度越大，有效穗數(shù)、總穎花量和干物質(zhì)生產(chǎn)越多；在密度相同的情況下，有效穗數(shù)、總穎花量、干物質(zhì)生產(chǎn)表現(xiàn)為雙本插高于單本插。每穗粒數(shù)、齊穗期LAI和單莖質(zhì)量均表現(xiàn)為D1、D2處理比D3和D4處理高，表明每叢單本比每叢雙本更有利于水稻個(gè)體的生長，但4種基本苗配置間產(chǎn)量變化差異不顯著，可能的原因是密植設(shè)置的間距較小及水稻的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。在本文4種基本苗配置的基礎(chǔ)上，增大2個(gè)品種單本栽插密度或者減少雙本栽插密度是否存在更適宜的密度，有待進(jìn)一步研究。此外，與D3、D4處理相比，D1和D2處理節(jié)約了三分之一到二分之一的用種量。綜合生產(chǎn)成本與產(chǎn)出（產(chǎn)量），本研究表明基本苗配置為23.5～28.6萬叢/ hm2、每叢插單本更適合湖南地區(qū)機(jī)插雜交中稻生產(chǎn)。

針對我國水稻生產(chǎn)普遍存在施肥量較多、利用率低且流失嚴(yán)重等問題[17-18]，我國提出“兩減一增”政策，即減農(nóng)藥、減化肥、增加效益。然而研究認(rèn)為，增加密度、減少氮肥用量既可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)又能顯著提高氮肥利用率[19-21]。本研究表明，隨著施肥量的增加，2個(gè)品種齊穗期群體與個(gè)體干物質(zhì)量均表現(xiàn)為增加趨勢，成熟期干物質(zhì)生產(chǎn)顯著提高，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)增加，最終顯著提高產(chǎn)量，但氮素籽粒生產(chǎn)效率和氮肥偏生產(chǎn)力顯著降低。前人研究表明，隨著施肥量的增加，產(chǎn)量先增加后下降[22-25]。但本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量隨著施肥量的增加而顯著增加。究其原因，一方面可能本試驗(yàn)全生育期均施用N∶P∶K比例為15∶15∶15的三元復(fù)合肥，而其他試驗(yàn)多以單元素肥料為主，設(shè)置不同的氮肥梯度或運(yùn)籌，磷鉀肥用量一致。另一方面可能是本試驗(yàn)所選用的品種需肥量較大，但具體原因有待進(jìn)一步探究。

綜上所述，湖南地區(qū)機(jī)插雜交中稻在施肥量900～1 400 kg/hm2與基本苗配置23.5～28.6萬叢/hm2、單本/叢時(shí)，既可獲得高產(chǎn)，也可獲得較大經(jīng)濟(jì)效益。

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Effects of Basic Seedling Components and Fertilizer Application Rates on Yield and Dry Matter Production of Machine-transplanted Hybrid Rice

WANG Yumei,ZHAO Chunrong,HUANG Min,SHAN Shuanglv,ZHANG Hengdong,ZHOU Xuefeng,ZOU YingBin*
（Agronomy College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China;*Corresponding author）

In order to explore the effects of different seedlings combination and fertilizer application on yield and dry matter production of machine-transplanted hybrid rice,a field experiment was conducted with Longliangyou 1212 and Longliangyou huazhang as materials.There are three fertilization levels,including F1（500 kg/hm2），F(xiàn)2（900 kg/hm2）and F3（1 400 kg/hm2）and four seedlings combination,including D1（28.6 hill/m2with one seedling per hill）,D2（23.5 hill/m2with one seedling per hill）,D3（23.5 hill/m2with two seedlings per hill）and D4（19.0 hill/m2with two seedlings per hill）.The results showed that the effects of fertilizer rates on yield was significant,and the effects of seedlings combination and interaction between F and D on yield were not significant.With the increase in fertilization,the yield and dry matter production increased significantly,but IE and PEP decreased significantly.Considering the yield and economic performance,the amount of fertilizer 900～1 400 kg/hm2and the seedling combination 23.5～28.6 hill/m2with one seedlings per hill was suitable for the development of hybrid rice transplanting in Hunan Province.

rice;basic seedling;fertilizer application rate;yield;dry matter production

S511.045；S511.062

A

1006-8082（2017）04-0089-05

2017－06－13