氮密互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响

钟顺成 毛艇 李鑫 赵一洲 刘研 张战 倪善君 于亚辉 王诗宇

摘 要：研究了不同氮肥施用量（纯氮0、90、150、210、270 kg/hm2）和种植密度（30 cm×18 cm、30 cm×14 cm、30 cm×10 cm）互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响。结果表明：不同施氮量和种植密度对盐粳939的产量和品质影响显著。低密高氮依然是产量显著提高的手段；在兼顾产量的前提下：在密度30 cm×18 cm、施氮量10 kg/667 m2的条件下可获得较好的外观品质；在密度30 cm×10 cm、施氮量10 kg/667 m2的条件下可获得较好的食味品质。低氮条件下水稻的氮素利用率等指标会显著提高。

关键词：氮肥；密度；盐粳939；产量；稻米品质；氮素利用率

中图分类号：S143.1；S359                         文献标志码：A文章编号：1673-6737（2024）01-0017-05

Effects of Transplanting Density and Nitrogen Fertilizer Rate on Yield Formation and Grain Quality of Fine eating quality Rice Yangeng-939

ZHONG Shun-cheng ， MAO Ting ， LI Xin ， ZHAO Yi-zhou ， LIU Yan ， ZHANG Zhan ，

NI shan-Jun ， YU Ya-hui ， WANG Shi-yu

（Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization， Panjin Liaoning 124010， China）

Abstract： The effects of different nitrogen fertilizer application rates （pure nitrogen 0 kg/hm2， 90 kg/hm2， 150 kg/hm2， 210 kg/hm2， 270 kg/hm2） and planting density（30 cm×18 cm， 30 cm×14 cm， 30 cm×10 cm） on the yield and quality of high-quality edible rice Yangeng-939 were studied. The results showed that different nitrogen application rates and planting densities had a significant impact on the yield and quality of Yangeng-939. Low density and high nitrogen are still the means to significantly increase yield， while taking into account the premise of yield： under the conditions of density 30 cm×18 cm and nitrogen application rate 10 kg/667 m2， the best appearance income can be obtained; The best taste value benefits can be obtained under the conditions of a density of 30 cm×10 cm and a nitrogen application rate of 10kg/mu. And under low nitrogen conditions， the nitrogen utilization efficiency and other indicators of rice will significantly improve.

Key words： Nitrogen fertilizer; Density; Yangeng-939; Yield;rice quality; Nitrogen use efficiency

近年來随着经济的发展、社会的进步和人民生活水平的日益提高，人们对水稻品质的要求也越来越高，有着优异品质的稻米越来越受到人们的关注。稻米品质主要是受遗传、生态区域和栽培措施的影响，稻米品质优异的品种只有在适宜生长的生态区域内搭配合理的栽培措施，稻米的优质特性才能表现出来[1]。稻米品质的形成阶段是籽粒灌浆阶段碳氮同化物积累的过程[2]。因此氮素营养是影响水稻产量和品质的重要限制因素，但是氮肥的过量施用增加了水稻的生产成本，同时施入稻田的氮肥被水稻吸收利用的极少，大部分的氮肥由于挥发和淋洗而损失，从而造成水体富营养化、土壤板结和酸雨等一系列的环境污染问题，对人们的健康和农业可持续发展都造成了潜在的威胁[3]。因此要确定适宜的氮肥施用区间和在现阶段氮肥施用基础上提高水稻的氮素吸收利用效率，对水稻氮肥的增产增效和水稻生产的可持续发展至关重要。

水稻的种植密度也是影响其产量和品质的因素之一，种植密度对水稻群体结构的形成有着较大的影响，主要是因为不同行穴配置，改变了水稻个体之间对环境资源相互竞争的状态，从而影响个体和群体的生长状况；在适当的种植密度条件下，水稻能更充分的利用自然资源，以实现水稻个体-群体的协调发展，从而达到较高的产量和优异的品质[4]。因此良种离不开良好的栽培措施，好的相适应的栽培条件方能最大限度地发挥出品种优势。研究优质水稻盐粳939兼顾产量降低施肥量的方法，对建立高效优质水稻栽培技术有着重要生产实践意义。

1  材料与方法

1.1  供试地点与品种

于2022年4～10月在辽宁省盘锦市大洼区唐家镇盐碱地所实验基地（122.19°E，44.04°N）开展田间小区试验。供试土壤类型为滨海盐渍型水稻土，0～20 cm 耕层土壤有机质含量2.3%、碱解氮82.28 mg/kg、有效磷41.04 mg/kg、速效钾 252.62 mg/kg、全盐0.2%，pH值7.6。试验品种为香型优质食味水稻盐粳939。

1.2  试验设计

采用大田裂区区组试验，施肥量为主区，插秧密度为副区，2022年4月中旬开始浸种育苗，5月下旬移栽。小区面积20 m2，重复3次，小区间作埂隔离，保证单独排灌。

试验设置5个肥料处理区，分别为施纯氮0、90、150、210、270 kg/hm2，施用比例为基肥：蘖肥：穗肥=4：3：3，每穴3颗苗。基肥和分蘖肥分别在插秧前3 d和种植后8 d施用，穗肥在穗分化始期施入。磷肥采用过磷酸钙，施入112.5 kg/hm2P2O5；钾肥采用氯化钾，施入45 kg/hm2K2O，磷钾肥全部基施，其他管理措施统一按照常规栽培要求实施。设置3个密度：30 cm×18 cm、30 cm×14 cm、30 cm×10 cm，通过不同密度考查水稻产量构成因素、氮素利用率、稻米品质等指标。

1.3  测定项目与方法

1.3.1  不同处理下盐粳939的干物质积累量测定   成熟期每小区取有代表性的3穴稻株，分成茎秆与籽粒两部分，105 ℃杀青30 min，在85 ℃下烘干至恒重，测定茎秆与籽粒干物质质量。

地上部干物质积累量=籽粒干物质质量+茎秆干物质质量。

1.3.2  不同处理下盐粳939的产量及其构成因素测定  成熟期每个小区取有代表性的3个测产点，每点取1 m2稻株实收脱谷测产。每小区均匀选取5穴，室内考种，测定穴穗数、穗实粒数、穗瘪粒数和千粒重。

1.3.3  不同处理下盐粳939的氮素积累量和氮肥利用率测定  成熟期的粳稻秸秆和籽粒烘干后粉碎，采用半微量凯氏定氮法[5]测定含氮量。按以下公式计算不同粳稻品种成熟期氮素积累量、氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮素偏生产力。

氮素吸收量（kg·hm-2）=成熟期地上部生物量×含氮量

氮素农学利用效率（kg·kg-1）=（施氮区稻谷产量-未施氮区稻谷产量）/施氮量

氮素吸收利用率（%）=[（施氮区水稻吸氮量-空白区水稻吸氮量）/施氮量]×100

氮素偏生产力（kg·kg-1）=籽粒产量/施氮量

1.3.4  不同处理下盐粳939的品质测定  按《中国农业标准汇编·粮油作物卷》的标准[6]测定品质性状，测定整精米率、垩白粒率、垩白度、直链淀粉、蛋白质含量；使用日本佐竹公司RLTA10B2-K 型米粒分析仪测定稻米食味值。

1.4  数据处理与统计分析

采用 WPS 2019进行数据整理和绘图，用SPSS 19.0软件进行数据分析。

2  结果与分析

2.1  不同处理下稻谷产量及产量构成因素比较

由表1 可知不同的氮肥用量和移栽密度组合对水稻产量构成因素均有不同程度的影响：低密高氮处理下（T4、T5）每穴有效穗数显著提高，反之高密低氮处理下则显著降低（T11、T12）；各处理下每穴有效穗粒数、穗粒数两项指标除零氮条件下幾乎差异不显著，而千粒重、结实率两项指标同样无明显规律性显著差异；低密高氮处理下（T4、T5）产量显著提高，中密处理下整体产量水平较低，而中氮高密处理下产量水平较高。

2.2  不同处理下稻米外观加工品质比较

由表2可知，随着栽插密度和氮肥增加，垩白粒率和垩白度都随之升高，稻米外观品质变差。低密低氮处理下垩白粒率、垩白度均显著降低；中密中氮处理（T7/T8/T9）整精米率显著降低，其他处理间无显著规律性；综合表1产量与表2的外观加工品质，在密度30 cm×18 cm、施氮量10 kg/667 m2（T3）的条件下盐粳939的外观加工品质较优。

2.3  不同处理下稻米营养食味品质比较

由表3可知，适量的少肥与密植能够显著改善稻米品质：高氮处理下直链淀粉含量以及蛋白质含量显著提高；低氮处理下在中高密度水平中食味值均有显著提高的表现。综合表1产量与表3食味值，在密度30 cm×10 cm、施氮量10 kg/667 m2（T13）的条件下盐粳939的食味评分较优。

2.4  不同处理下水稻氮素利用率等相关指标比较

由图1可知，选择不同的栽培密度与施肥方案所得的结果有显著差异，低氮条件（6 kg/667 m2纯氮）处理下（T2/T7/T12）盐粳939的各项氮素利用率数据均显著提高，低氮处理下氮素偏生产力在所有种植密度条件下均显著升高。农学利用率在中等密度条件下整体显著降低；同一密度水平下随着施氮量的提高整体各项利用率指标随之降低。综合来看在较低的施氮量配合较高的密度（T12/T13）条件下整体氮素综合利用率有较显著的提高。

3  结论与讨论

不少学者对水稻品质与密度的关系做了研究，吕小红等研究指出水稻种植密度可影响颖花量和实粒数以协调粳稻产量[7]；兰宇辰等研究表明降低一定的密度对水稻外观品质起到一定的改善作用[8]；蒋洪波等研究指出从种植密度角度来看，稻米蛋白质含量随种植密度的增加而提高[9]，徐春梅等[10]也有相似的结论，并进一步指出对中早22而言，栽插密度对糙米率、整精米率、垩白度和胶稠度、蛋白质含量影响较大，整精米率随密度的增大而降低；殷春渊[11]等研究表明，栽插密度过低或过高，均不利于稻米综合品质的提高，适宜的栽插密度下稻米垩白粒率和垩白度相对较低，食味值相对较高。试验将密度和施肥量互作作为处理条件，探究盐粳939的最佳食味与产量兼顾的栽培条件。参考雷云翘等[12]研究的方法对栽培密度设计了3个梯度以及5个施肥量，结果显示在低密高氮下可获得最高的产量。如果兼顾稻米品质，则需要牺牲一部分产量，研究显示：施氮量10 kg/667 m2的条件下可保证相对较高的产量（约540 kg/667 m2），在密度30 cm×18 cm（T3）的条件下可获得较好的外观品质；在密度30 cm×10 cm（T13）的条件下可获得较好的食味品质。并且低氮条件下水稻的氮素利用率、农学氮素利用率、氮素偏生产力显著提高，对比T3、T13两个密度，T13的氮素利用方面要优于T3。依此建议在生产优质水稻盐粳939的栽培措施为中等肥力（纯N 10 kg/667 m2）和较高的密度（30 cm×10 cm）。考虑到不同地区土壤情况不同，试验结果仅供参考。

参考文献：

[1] 刘建，吴魁.稻米品质的生态改良及优质稻保优栽培技术[J].南京农专学报，2002（3）：5-12.

[2] 金正勋，秋太权，孙艳丽等.稻米品质形成机理研究─品质不同的粳稻品种籽粒灌浆过程中胚乳内含物质积累动态的比较研究[J].东北农业大学学报，2000，31（2）：105-111.

[3] 鄧美华.稻田生态系统优化施氮与氨挥发损失研究[D].西南农业大学，2005.

[4] 王成瑷，王伯伦，张文香，等.栽培密度对水稻产量及品质的影响[J].沈阳农业大学学报，2004，35（4）：318-322.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2002：265-268.

[6] 中国标准出版社第一编辑室.中国农业标准汇编 粮油作物卷[M].北京：中国标准出版社，2010.

[7] 吕小红， 王宇， 马畅，等. 氮密互作对滨海稻区不同品种粳稻产量及氮肥利用率的影响[J].沈阳农业大学学报，2022，53（1）：1-8.

[8] 兰宇辰，郭晓红，李猛，等.施氮量与移栽密度互作对垦粳7号稻米品质的影响[J].中国农业科技导报，2021，23（1）：136-145.

[9] 蒋洪波，沈枫，李小婉，等.施氮量和种植密度对优质食味水稻辽粳433产量和品质的影响[J].农业科技通讯， 2017（12）：73-77.

[10] 徐春梅，王丹英，邵国胜，等.施氮量和栽插密度对超高产水稻中早22产量和品质的影响[J].中国水稻科学， 2008，22（5）：507-51

[11] 殷春渊，王书玉，刘贺梅，等.不同密度和施氮量对稻米品质特性的影响[J].河南农业科学，2015，44（9）：15-18.

[12] 雷云翘，赵一洲，张战.水稻新品种盐粳939特征特性及配套栽培技术[J].北方水稻，2015，45（1）：57-59.

课题名称：辽宁省农业科学院院长基金项目（2022QN2318）；省科技重大专项（2022JH1/10200003）。

收稿日期：2023-11-07

作者简介：钟顺成（1988—），男，研究实习员，主要从事水稻育种研究。

*通讯作者：王诗宇（1992—），女，助理研究员，研究方向为水稻抗性育种。