氮密组合对常优粳6 号产量及效益的影响

兰国防 陆 燕 端木李玲 柯 瑷 唐乐尧 潘斌清

（1 江苏省常熟市农业科学研究所，常熟 215500；2 江苏省常熟市种子管理站，常熟 215500）

水稻是我国重要的粮食作物之一，全国约有2/3的人口以稻米为食，水稻的高产、稳产直接关系到我国的粮食安全。水稻产量受遗传因素和外界环境因素的综合影响，其中氮肥和密度是影响水稻生长发育和产量形成的关键环境因素[1-3]。研究表明，随着施氮量的增加，水稻产量表现为先增加后降低的趋势，施氮量与产量呈二次曲线非线性关系[4]，合理施氮能够显著提高水稻产量和有效穗数[5-6]，氮肥使用量过多，不仅会造成水稻因千粒重、结实率降低而带来的减产[7]，而且会导致氮肥利用率低下、氮肥流失及生态环境污染加重。合理安排种植密度，能够促进群体结构的形成，有利于群体优势发挥和个体单株生产力的提高。邓中华等[8]认为密度增加会促进有效穗数的增加，而导致实粒数、结实率和千粒重的降低。郎友忠等[9]研究表明密度过低，会导致群体有效穗数和叶面积指数分别降低26.6%和41%。李静[10]认为密度过高会影响分蘖成穗，降低结实率，高密度下成穗率仅为60%，结实率下降5.7%～18.4%。

近年来，随着农业发展和农村劳动力结构变化，农业从业人员趋于老龄化，用工成本及化肥、农药等生产资料价格上浮，粮食收购价下行，导致农业收益降低，极大地影响了农民种粮的积极性[11]。杂交粳稻相比常规粳稻，具有较强的产量优势，推广和开发高产优质、轻简栽培型杂交粳稻，是促进农民增收的一条有效途径。常优粳6 号是常熟市农业科学研究所选育的三系杂交粳稻，该品种高产稳产、抗性好、适口性佳，属国标二级优质米。本文探讨了施肥量、密度对常优粳6 号产量及效益的影响，旨在为该品种在本地区的高产优质栽培和推广应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料参试材料为常熟市农业科学研究所育成的杂交粳稻品种常优粳6 号（审定编号：苏审稻 201316）。试验于2017 年在常熟市农科所大义小山基地进行。试验地块经土壤肥力测定全氮2.42g/kg、有效磷7.4mg/kg、速效钾142.5mg/kg、有机质35.3g/kg、pH 值5.98。

1.2 试验设计试验设氮肥、密度二因素，随机区组设计，重复2 次。施肥水平：N1高氮（纯氮330kg/hm2）；N2中氮（纯氮180kg/hm2）；N3无氮（不施肥）。N1、N2、N3之间筑田埂并用黑薄膜围田埂，防止肥料渗透。栽插密度：D1高密（45 万穴/hm2）；D2中密（30 万穴/hm2）；D3低密（18 万穴/hm2）。每个小区插4 行，每行14 穴。防病、除虫、灌水管理参照大田进行。

1.3 产量及效益测定于水稻成熟期取小区中部20 穴考种。主要调查生育期及产量性状（穗粒结构、每667m2产量）。 根据试验小区产量以及不同处理所用的农用成本，计算其经济效益。

经济效益=产量效益-肥料成本-用种成本-综合成本。

产量效益：杂交粳稻常优粳6 号的市场收购价为3.3 元/kg，每667m2产量和收购价乘积为产量效益。

肥料成本：氮肥为46%尿素，2.4 元/kg，高肥需720kg/hm2，共计1728 元/hm2；中肥为390kg/hm2，共计936 元/hm2。用种成本：杂交稻价格为44 元/kg，高 密 需用种45kg/hm2，共计1980 元/hm2；中 密需用 种30kg/hm2，共 计1320 元/hm2；低 密 需 用 种18kg/hm2，共计792 元/hm2。苏州常熟两级财政良种补贴杂交稻1140 元/hm2。综合成本包括插秧费、田间处理和地租等共计21195 元/hm2。

1.4 统计分析采用Excel 2007 和DPS 统计软件进行数据整理和统计分析，Duncan 新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮密组合对常优粳6 号产量及产量构成因素的影响氮肥和密度及其互作对常优粳6 号产量的影响见表1 和表2。结果表明，氮肥和密度及其互作对常优粳6 号产量的影响均达到极显著水平。随着施氮量的增加，常优6 号产量表现为先增加后降低的趋势，中氮和高氮下产量分别比不施氮增产22.72%、21.06%；随着密度的增加，常优粳6 号产量表现为先增加后降低的趋势，高密和中密相比低密分别增产7.42%、6.62%。产量多重比较分析显示，在中氮、高、中、低密组合中均能获得较高的产量，在中氮低密组合下，常优粳6 号的产量最高为9907.9kg/hm2。

不同氮密组合及其互作对产量构成因素的影响见表1和2，方差分析表明施氮对有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率的影响均达到极显著水平；密度对有效穗数和每穗粒数的影响分别达极显著或显著水平，而对千粒重和结实率的影响未达显著水平；氮密互作能够极显著地影响有效穗数和每穗粒数。随着施氮量的增加，有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率均表现为下降的趋势，说明常优粳6 号不耐高氮，在中氮、中低密度下能更好地达到产量因素的协调统一。

表1 不同氮密组合下常优粳6 号产量及产量构成因素的表现

表2 产量及产量构成因子的方差分析

2.2 氮肥、密度与产量的回归模型分析采用二次多项式逐步回归建立肥料（X1）、密度（X2）与产量（Y）之间的回归方程：Y=4117.20+26.31X1+182.02X2-0.33X1X2-0.03-1.62，R2=0.946**。式 中X1、X21、的t值分别为5.60**、3.05**、3.53**，产量预测值与实际值的相关系数为0.975**，表明通过该回归方程进行产量预测效果较好。由方程可知，氮肥、密度与产量均呈单峰曲线关系，即在氮肥和密度较低时，产量随着施氮量和密度的增加而增加，增幅逐渐减小，达到最高点后，随着二者继续增加，产量会出现降低。通过求导算得最大产量为10151.89kg/hm2，对应的最佳施肥量为235.16kg/hm2，最佳栽插密度为32.32 万穴/hm2。

2.3 不同氮密组合对常优粳6 号效益的影响不同氮密组合对常优粳6 号的效益的影响见表2 和表3。从表中可以看出，施氮能够极显著地提高效益，栽插密度对效益影响未达显著水平，施肥和密度的互作对效益的影响达到极显著水平。随着施肥量的增加，农用成本有所增加，但受产量的波动影响，效益也呈现先增加后降低的趋势，本研究中，在中氮低密度组合中常优粳6 号的效益最高为10913 元/hm2，说明在生产上常优粳6 号要取得经济效益最佳必须保证合理的施肥量和栽插密度。

表3 不同氮密组合的经济效益

3 小结与讨论

氮肥和密度是影响水稻产量的重要栽培因素，前人对于此方面的研究报道较多。本研究结果表明，氮肥和密度及其互作能够极显著地影响产量，氮肥和密度对产量的影响表现为先升后降的趋势，这与前人研究结果一致[4-5]。本试验中施氮对杂交粳稻产量的提升主要来源于有效穗数的增加，氮肥过量后有效穗数增加幅度较小，而每穗粒数、千粒重、结实率下降幅度较大，有效穗数的增加并不能弥补每穗粒数、千粒重和结实率下降带来的产量损失。氮肥过少会导致水稻前期植株生长缓慢，营养生长不充分，光合作用不强，容易引起植株过早成熟、早衰，影响产量；氮肥过量会造成水稻植株无效分蘖增多，后期贪青晚熟、籽粒灌浆不充分[8]。本试验中密度对产量的影响来源于有效穗数和每穗粒数的提升。高肥高密容易导致个体之间相互遮挡，加剧个体竞争，降低个体生产力；低肥低密度会造成群体穗数不足，而合理的氮密组合有利于减少无效分蘖，协调群体环境，满足个体和群体的发展，有利于杂交粳稻群体的构建和产量的形成。通过构建产量与氮肥和密度的回归模型，确定了常优粳6 号最佳施肥量为235.16kg/hm2，最佳栽插密度为32.32万穴/hm2。

随着人民生活水平的提高，市场上对优质粳稻米的需求持续增加，种植优质、高产型杂交粳稻能够给农民带来较高的收益。通过效益分析发现，氮肥和密度及其互作对杂交粳稻的影响较大，这就要求农民在生产上针对不同品种要做到合理安排氮密组合，以较少的投入量，获得最大的收益。