不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号农艺性状、产量及构成因素的影响

陈 伟，卫万娟，金彦刚，赵其兵，夏中华，任仰涛，李珍富，常东伟，杨永乐，刘海浪

（江苏瑞华农业科技有限公司，江苏宿迁223800）

水稻是世界上种植历史最悠久的粮食作物，全球近一半人口都以水稻为食。水稻也是我国重要的粮食作物，在确保粮食安全、稳定粮食增产增效以及推进农业供给侧结构性改革中发挥着至关重要的作用[1]。水稻是江苏省第一大粮食作物，常年种植面积约220万hm2，总产1 800万t，分别占全省粮食种植面积和总产的40%和60%，占全国水稻种植面积和总产的7%和10%[2]。掌握水稻高产、稳产栽培技术对于稳定发展江苏省水稻生产具有重要意义。近年来，随着农业从业人员不断减少，从事稻作生产的劳动力不足、成本上升，这在很大程度上制约了水稻生产水平的稳定提高。水稻机插秧技术是一项省工、省时的高产增效栽培技术。随着水稻机械化插秧程度的日益提高，研究与插秧机相配套的高产栽培技术已成迫切之势，其中机插密度和氮肥用量是影响水稻产量的2个重要因素[3]。

盐粳15号系江苏省盐城市盐都区农业科学研究所育成、江苏瑞华农业科技有限公司独占许可实施的中熟中粳水稻新品种，2016年1月通过江苏省农作物品种审定委员会审定（审定编号：苏审稻201608）。该品种具有产量高、抗病性强、抗倒性好、米质优、灌浆速率快、适宜机插等特点，自审定以来在江苏省种植面积累计达18万hm2。本研究就不同氮肥用量与机插密度对盐粳15号农艺性状、产量及构成因素的影响开展试验，探索机插栽培条件下盐粳15号高产群体的质量指标及产量形成规律，着重探讨施氮量与种植密度的最佳组合，以期为该品种高产高效生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验材料为中熟中粳水稻品种盐粳15号，试验地点设在江苏省淮安市金湖县吕良镇江苏瑞华农业科技有限公司淮南试验站（119°03′47″E、33°07′12″N）试验田内，试验于2020年5月进行。试验田前茬作物为小麦，土壤质地为黑黏土，肥力中上等，土壤有机质质量分数为22.1 g/kg，碱解氮质量分数为101.3 mg/kg，速效磷质量分数为19.6 mg/kg，速效钾质量分数为107.7 mg/kg。

1.2 试验设计

试验设氮肥用量和机插密度2个因素，采用裂区试验设计，主区为氮肥，副区为机插密度。氮肥设4个水平：无氮0 kg/hm2（N0），低氮225 kg/hm2（N1），中氮300 kg/hm2（N2），高氮375 kg/hm2（N3）。机插密度设3个水平：低密度23.8万穴/hm2（M1），中密度27.8万穴/hm2（M2），高密度33.3万穴/hm2（M3）。共12个处理，每个处理3次重复，随机区组排列，小区为16行区，长12.6 m，宽4.8 m，面积60.48 m2。各主区间做田埂，用塑料薄膜包埋，防止肥水互渗。本试验氮肥分4次施用，其中基肥、返青肥、分蘖肥、穗肥施用量各占总施氮量的40%、35%、15%、10%。磷肥施用P2O590 kg/hm2，全部用作基肥。钾肥施用K2O 90 kg/hm2，按质量比基肥∶穗肥=2∶1施用。机插秧苗采用塑盘育秧，于5月25日播种，6月13日机插，插秧机为久保田乘坐式8行高速插秧机，插秧机插秧行距固定为30 cm，株距3档调整。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 水稻生长。始穗期：全田10%植株穗顶（不连芒）露出叶鞘日期。齐穗期：全田80%植株穗顶（不连芒）露出叶鞘日期。成熟期：粳稻95%以上谷粒黄熟，籼稻85%以上谷粒黄熟，米质坚实，可以收获的日期。全生育期：自播种之日至成熟期所经历的天数。株高用直尺进行测量，以一穴之最高穗为准，从土面起量至穗顶端（不连芒），每小区连续量10穴，计平均值。

1.3.2 产量和产量构成因素。高峰苗，每小区定点标记20穴，移栽后每5 d调查1次，调查到苗数下降为止，取最高值。在水稻成熟期，于田间调查水稻有效穗，每重复取代表性植株3丛带至室内风干考种，考察平均每穗总粒数、结实率和千粒质量。成熟期小区实割2行（7.56 m2）测产，并将含水量换算到14.5%标准含水量计产。

1.4 数据处理

采用Excel 2017和DPS 18.10进行数据处理和统计分析，用邓肯新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号农艺性状的影响

2.1.1 不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号生育进程的影响。由表1可知，同一机插密度条件下，随着氮肥用量的增加，盐粳15号始穗期、齐穗期、成熟期均推迟，生育期延长，高氮处理N3生育期较无氮处理N0长6 d。盐粳15号无氮处理表现早衰，高氮处理表现贪青现象。同一氮肥水平下，不同机插密度对盐粳15号的生育进程没有影响。

表1 不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号生育进程的影响

2.1.2 不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号株高的影响。由表2可知，增施氮肥可显著提高盐粳15号的株高，但持续增加氮肥用量株高增加的幅度变小。盐粳15号中氮处理（N2）株高94.7 cm、低氮处理N1株高88.4 cm、无氮处理N0株高81.9 cm之间均有统计学差异（P＜0.05）。但高氮N3株高与中氮N2株高差异无统计学意义，说明施氮量高于一定水平时，株高不再增加。机插密度对盐粳15号株高的影响不具统计学意义，盐粳15号在中氮条件下中密度时的株高最低。

表2 氮肥用量和机插密度对盐粳15号株高的影响

2.2 不同氮肥用量和机插密度对盐粳15号产量及其构成因素的影响

2.2.1 氮肥用量和机插密度对盐粳15号产量的影响。由表3可知，氮肥用量和机插密度均对盐粳15号的产量有显著性的影响。随着施氮量和机插密度的增加，产量先升后降，其中处理N2和M2产量最高，较其他处理差异有统计学意义（P＜0.05）。氮肥用量和机插密度对产量的影响有一定的互作效应，低氮水平下，适当地增加密度可弥补因氮肥不足而导致的产量降低；高氮水平下，密度偏高产量却有所下降。本试验中，处理N2M2的产量最高，为11 033.36 kg/hm2，且与其他处理差异有统计学意义（P＜0.05），表明盐粳15号在中氮水平中密度机插时可获得最高产。

表3 氮肥用量和机插密度对盐粳15号产量的影响

2.2.2 氮肥用量和机插密度对盐粳15号产量构成因素的影响。由表4可知，氮肥用量和机插密度均对盐粳15号的高峰苗、有效穗及成穗率具有显著性的影响。随着氮肥用量和机插密度的增加，盐粳15号的高峰苗和有效穗随之增加，但成穗率却随之减少，无氮处理下成穗率最高，达到77.7%，高氮处理下，成穗率最低，仅为57.7%，说明过多的氮肥施用导致水稻产生了过多的无效分蘖[5]。不同施氮量条件下，高峰苗随着机插密度的增加而显著增加，不同机插密度的高峰苗差异均有统计学意义（P＜0.05）；而在高氮处理下，不同机插密度的有效穗差异无统计学意义。随着施氮量的增加，每穗总粒数先增加后减少，中氮处理时的每穗总粒数最多，达128.5粒，与其他处理差异有统计学意义（P＜0.05）；每穗总粒数随机插密度的增加显著减少；不同施氮量条件下，高密度机插时的每穗总粒数显著低于中、低密度，中氮条件下，中、低密度的每穗总粒数最多且与其他处理差异有统计学意义（P＜0.05）。从结实率来看，无氮处理结实率最高，达93.4%，与其他处理差异有统计学意义（P＜0.05），低氮和中氮处理差异无统计学意义，高氮处理结实率最低，为89.1%，显著低于其他处理；随着机插密度增加，结实率显著降低，低密度处理结实率最高，其次是中密度处理，高密度处理结实率最低；无氮低密度N0M1结实率最高，达95.8%，高氮高密度结实率最低，仅为87.1%。无氮、低氮、中氮处理时，千粒质量差异无统计学意义，但高氮处理时，千粒质量显著降低；中、低机插密度处理的千粒质量差异无统计学意义，高密度处理与中、低密度处理的差异有统计学意义（P＜0.05）。本试验中，中氮条件下，中密度（N2M2）的千粒质量显著高于高密度（N2M3），低密度（N2M1）与高密度（N2M3）差异无统计学意义。

表4 氮肥用量和机插密度对盐粳15号产量构成因素的影响

3 讨论与结论

氮肥用量与栽插密度作为水稻种植过程中的主要栽培手段，对水稻的生长起关键性作用。大量的研究表明，施氮量过多或过少都不利于产量的提高，在一定范围内，增加施氮量可以明显提高水稻产量，当施氮量达到一定水平，将不会提高水稻产量，相反还会有所降低[6-8]。本研究发现，随着氮肥用量的增加，盐粳15号的生育期延长，株高增高，高峰苗和有效穗数随之增加，但成穗率却随之减少，无效分蘖增多，每穗总粒数先增加后减少，结实率降低，产量先升后降。当施氮量超过中氮水平N2时，虽然有效穗数有所增加，但每穗总粒数、结实率、千粒质量却显著降低，进而降低产量。根据试验结果，盐粳15号氮肥高产高效应用方面，以施氮300 kg/hm2最佳。

合理的栽插密度有利于构建合理群体结构，优化群体质量，为实现高产高效栽培奠定基础。有研究表明，高峰苗和有效穗数随移栽密度提高而提高，但成穗率、穗粒数、结实率、千粒质量等都呈明显下降趋势[9-10]，这与本试验结果相似。本试验设置的3个梯度的机插密度，对盐粳15号的产量及构成因素影响显著，对生育期及株高没有显著的影响。随着机插密度的增加，高峰苗和有效穗数随之增加，成穗率、每穗总粒数和结实率降低，产量先升后降。由试验结果可知，盐粳15号以中密度27.8万穴/hm2机插为宜。

关于氮肥用量与机插密度的互作对盐粳15号农艺性状、产量及构成因素的影响，陈晓阳等研究了施氮水平和栽插密度对天优华占的影响，认为在高密度下，最高苗数随氮肥用量增加而增加，而成穗率随之降低，有效穗数先增加后降低[11]。本试验研究表明，氮肥用量与机插密度的互作对盐粳15号的生育期及株高没有影响，对产量及其构成因素有影响。低氮水平下，适当地增加密度可弥补因氮肥不足而导致的产量降低；高氮水平下，密度偏高产量却有所下降。从产量构成因素看，主要是由于穗粒数和千粒质量减少导致产量降低。

综上所述，盐粳15号氮肥用量与机插密度的最优组合为N2M2，即300 kg/hm2和27.8万穴/hm2，该组合下的生育期、株高适中，群体、穗粒结构协调，在降低氮肥用量、控制合理密度的同时，实现了最佳产量目标。