氮肥用量和密度对水稻产量及效益的影响试验

张亚萍

摘 要：为明确氮肥使用的具体用量和合理栽插的密度对于水稻种植产量与效益的影响，在2022年对本地某农村区域实施田间实践实验，试验采取随机区组的设计方式，设置5个处理小组来同时完成本项目的研究。结果表明，氮肥对于水稻分蘖成穗的影响巨大，水稻的有效穗数、产量与效益都会随着氮肥使用量减少而减少；且基肥中如果不掺加氮肥也会对水稻分蘖产生巨大影响；水稻幼穗的分化期如果增加氮肥使用量，对于水稻的干粒重和成穗率也会产生巨大影响。另外，水稻的产量会在一定范围内随着栽培密度的增加而增加。就此具体的分析过程如下文所示，仅供参考。

关键词：水稻栽培；氮肥使用量；插栽密度；产量与效益

前言

水稻是我国最重要的粮食作物，占全球60%以上人口的主食，稻米生产量长期位居我国三大主粮之首[1]。氮是水稻生长发育的必需营养物质，也是决定水稻群体建成与产量形成的关键因素，合理的栽插密度可实现光能高效利用，确保个体生长发育与群体协调发展，实现高产[2]。另外，氮素本身是植物必备营养之一，具备移动性强、转化复杂的特点。转化后，产物能够对人体健康以及环境造成直接影响。提高氮肥使用效益对于水稻的产量和经济效益有着十分重要的意义。因此，水稻科学施肥的研究主要集中在测土配方施肥、施肥方法及施肥品种等几个方面。然而，对施氮量及密度对水稻效应的研究很少。在水稻的种植过程中，氮肥是十分必要的营养元素。施用适量的氮肥可以促进水稻的生长，提高产量和经济效益。研究最佳施氮量和种植密度对水稻产量和农艺性状的影响至关重要。同时种植密度也是影响水稻产量和经济效益的重要因素。在确定种植密度时，需要考虑到水稻品种和生长环境等因素，并选择合适的种植密度。

因此，通过研究水稻最佳施氮量与种植密度，讨论不同施氮量、栽植密度对水稻产量和主要农艺性状的影响，为提高水稻的高产水平和经济效益提供理论基础。

1试验材料与方法

1.1试验材料

1.1.1 试验土壤条件：本试验在某农村区域内农科所基地展开，该地区平均年气温为14.6℃，海拔高度为1670m，年降雨量达到了1600m。在区域中，土壤类别以潴育型水稻土为主，肥力中等，质地为轻砂壤。试验区域面积约为7.5万公顷。

在试验前，对土壤进行分析，分析结果为土壤中酸碱度值为6.1，其中每千克土壤中包含37.9g有机质、41.4mg有效磷、256mg速效钾、177mg碱解氮。

1.1.2试验肥料：试验肥料以硫酸钾、尿素、过磷酸钙三种为主，其中硫酸钾的氧化钾含量超过50%，过磷酸钙中五氧化二磷的含量超过17%，尿素中氮含量超过46.5%。本次提供试验的肥料平均市场价格为：尿素和普钙分别为2.16元和0.66元每千克，硫酸钾为3.40元/kg[4]。

1.2试验方法

1.2.1实验设计

以随机区组为研究对象，设置2个因素：施氮量、种植密度，共5个处理，3次重复，共计15个小区，每个小区设1个区组。在区组中，以随机方式种植20行108株，共26m2，每个处理的施肥量与栽插密度均相同。

具体试验设置如下所示：

（1）处理方式1：主要采用常规处理方式，其中每公顷土壤中施加248.4kg氮肥、105kg钾肥、72kg磷肥，为丛栽2苗。

（2）处理方式2：主要采用降低氮肥含量搭配丛栽2苗的方式，氮肥降低量为30%，其中每公顷氮肥量为173.9kg，钾肥量为105kg，磷肥量为72kg，同样为丛栽2苗。

（3）处理方式3：主要采用降低氮肥含量搭配丛栽3苗的方式，同样降低30%氮肥量，其中每公顷氮肥量为173.9kg，钾肥量为105kg，磷肥量為72kg。在此过程中每组3株，为丛栽3苗。

（4）处理方式4：主要采用降低氮肥含量搭配丛栽2苗的方式，氮肥降低量为50%，其中每公顷氮肥量为124.2kg，钾肥量为105kg，磷肥量为72kg，为丛栽2苗。

（5）处理方式5：主要采用降低氮肥含量搭配丛栽3苗的方式，同样降低50%氮肥量，其中每公顷氮肥量为124.2kg，钾肥量为105kg，磷肥量为72kg，为丛栽3苗。

1.2.2施肥方案设计

水稻种植技术：如何合理使用肥料水稻是我国主要的粮食作物之一，其种植技术对于提高产量和质量至关重要。其中肥料的使用是影响水稻生长的重要因素之一。下面为大家介绍一些关于水稻肥料的合理使用技巧：

首先，对于基肥的使用，建议采用一次性钾肥和磷肥进行施用。在对编号1、4、5进行处理时，需要按照穗肥、粒肥、基肥和分蘖各25%的比例进行使用，并且需要控制氮肥的使用量。对于编号2和3，则需要按照穗肥50%、粒肥25%、分蘖肥25%的比例进行使用。

其次，在移栽之前需要提前施用基肥，并在移栽后5到7天内施加分蘖肥。这样可以为水稻提供足够的养分，促进其生长。待水稻幼穗发育至1.5cm时，需要施加穗肥，这样可以促进花序分化，提高产量。而在水稻齐穗后施加粒肥，则可以提高水稻的粒重和产量。

最后，需要注意的是，在使用肥料时要注意控制用量，避免过度使用导致环境污染和土地老化。同时，还要注意肥料的施用时机，避免在雨季或者高温期间施用肥料，以免肥料流失或者烧伤作物。

综上，采用合理的肥料使用技巧可以提高水稻产量和质量，同时还可以保护环境。因此，在种植水稻的过程中，我们应该注重肥料的使用技巧，以实现最佳的种植效果。

1.2.3研究方法介绍

本次试验及研究中，严格按照《土壤分析技术规范》《田间试验及统计分析》《肥料效应鉴定田间试验技术规程》等标准及技术规范展开工作，对数据进行显著性分析时采用的是方差分析方法，展开多重比较时则采用新复极差法。

2试验结果与分析

2.1不同处理组合对水稻产量的影响

结果表明：处理方式1（对照）的水稻单产平均为10064kg/hm2，位居第一；处理方式2和3（N减量30%）比对照减少628kg/hm2、525kg/hm2，减少率为6.24%和5.22%，达极显著水平，而丛栽2苗的处理2与3苗的处理3间达到显著水平。降低50%N含量的处理4、5的产量比对照减少1243kg/hm2和923kg/hm2，降低的产量比例分别为12.35%和9.17%，比处理方式2和3的降低幅度达显著水平，而丛栽2与3苗的处理4与处理5的产量无明显差别。各生育期的产量表现为：处理1＞3＞2＞5＞4。

2.2不同处理组合对水稻经济效益的影响

如表1所示，以2022年全国最低收购价2.48元/hm2计算，以处理1（对照）为最高的产量（26369元/hm2），处理3（减氮30%+3株）的平均产值（24991元/hm2）居第2位，较对照减产1378元/hm2，处理2、4和5平均产值较对照分别减产1646元/hm2、3259元/hm2和2419元/hm2。产量大小依次为：处理方式1＞3＞2＞5＞4。

产量扣除化肥投入、人工及机械收获费用后即为纯收益。结果表明：处理方式1（对照组）的净效益（20956元/hm2）、处理方式3（减氮30%+丛栽3苗）和处理2（减氮30%+丛栽2苗）分别居第2位和第4位。结果表明，处理方式2和3的产量比对照减少1285元/hm2和785元/hm2，降幅为6.13%和3.75%，达显著水平，而2、3的增产幅度无统计学意义。与对照相比，4（50%减量+丛栽2苗）与5（50%减量+丛栽3苗）相比，其净效益下降幅度分别为11.30%和9.32%，差异达显著水平，净收益从高到低依次为：处理方式1＞3＞2＞5＞4。

处理3（30%氮肥减量+丛栽3苗）为5.40，产量/投入比例排名第一，产投比前三位的分别为处理方式3、4和2，处理方式5（50%氮肥减量+丛栽3苗）产量/投入比例最低，产量/产出比例为5.03。产量投入比例为：处理方式3＞4＞2＞1＞5。

2.3不同的处理方式对水稻生物学性状的影响

2.3.1不同的处理方式对于水稻有效穗的影响

在处理方式1中，水稻的有效穗数为每公顷201.61万穗。对比之下，在降低30%氮肥量和50%氮肥量的其他处理方式中，有效穗数均出现下降的情况。其中，处理方式3的下降情况最严重，有效穗数每公顷降低了19.35万穗，下降比例为9.6%。而处理方式2则每公顷降低了24.75万穗，下降比例为12.28%。对处理方式4和处理方式5进行对比后，发现处理方式4的有效穗数每公顷降低了13.95万穗，下降幅度为6.92%。处理方式5则有效穗数每公顷降低了17.55万穗，下降幅度为8.71%。因此，分析后对5种方法进行排序，发现处理方式1最佳，方式4和方式5次之，方式2和方式3最差。

2.3.2不同处理方式对于水稻成穗率的影响

在处理方式1中，其水稻的成穗率为78.6%，处理2和3、4先相较于处理1其水稻的成穗率增加范围在5.3%～16.0%，其中处理方式2的增加幅度最大。而处理5本身相较于处理1其成穗率减少了4.6%。因此成穗率的整体排序为处理2＞3＞4＞1＞5。

2.3.3不同处理方式对水稻干粒重的影响

在处理方式1中，其水稻的干粒重为30.81g，其中的处理方式2、3和4较1的干粒重增加范围在0.85～3.39g，增加比例在2.76%～11.0%，其中增加幅度最大的处理方式3，水稻的干粒重处理方式5和处理方式1持平。由此其成穗率的排序为处理方式3＞4＞2＞1＞5。

2.3.4不同处理方式对水稻最高茎蘖数的影响

处理方式1（CK）的分蘖峰值为256.5万苗/hm2，而减氮30%的处理2、3、4、5的施氮量比对照降低30%，其中减氮30%、氮肥不基施、丛栽2苗的处理方式2减幅最大。施用氮肥30%不施肥的2、3比对照降低分别为63.75万苗/hm2、46.95万苗/hm2，降幅为24.85%、10.83%，而丛栽2株的处理2较丛栽3苗的处理3降低14.02个百分点。施用氮肥50%的4、5比对照降低33.0万株/hm2、78，000株/hm2，降幅为12.87%、3.05%，而丛栽2株的处理4较丛栽3株的处理5降低9.82个百分点。分蘖率从高到低依次为：处理1＞处理5＞处理4＞处理3＞处理2。

整体情况如表2内容所示。

2.4不同的处理方式对于水稻经济效益的影响

以2022年全国最低收购价2.62元/hm2计算，以处理1（对照）为最高的产量（26369元/hm2），处理3（减少30%）的产量（24991元/hm2）居第2位，较对照减产1378元/hm2，处理2、处理4、处理5平均产值较对照分别减产1646元/hm2、3259元/hm2和2419元/hm2。产量大小依次为：1、3、2、5、4。

产量扣除化肥投入、人工及机械收获费用后即为纯收益。结果表明：1（对照组）的净效益（20956元/hm2）、3（减少N30%+丛栽3株）和处理2（减氮30%+丛栽2苗）分别居第2位和第4位。

結果表明，2、3的产量比对照减少1285元/hm2和785元/hm2，降幅为6.13%，3.75%，达极显著水平，2与3无明显差别。与对照相比，4（50%减量+2株）与5（50%减量+3株）相比，其净效益下降幅度分别为11.30%、9.32%，差异达极显著水平；净收益从高到低依次为：处理1＞处理3＞处理2＞处理5＞处理4。

产量投入比例排名第一，处理3（30%氮肥减量+3株）为5.40，产量/投入比例排名第一，排名前三位的分别为处理3、处理4和处理2，处理5（50%氮肥减量+3株）产量/投入比例最低，产量/产出比例为5.03。产量与投入比例的关系为：处理3＞处理4＞处理2＞处理1＞处理5。

3试验结果讨论与结论

综上所述，本文结合试验分析得出以下结论，并对其结论进行讨论：

3.1氮肥是决定水稻分蘖成穗和高产的主要因素，基肥的施蘖肥对分蘖有一定的促进作用，适当推迟施氮量可以增加穗实粒数和千粒重[5]。氮肥减量30%、氮肥减量50%的处理，其茎蘖数和有效穗数显著低于对照，其中以减量30%而不施肥的处理2和3降低的幅度最大。在穗分化期，因施氮比例增大25%，有效地提高了有效穗数及千粒重。

3.2施肥是农业生产中非常重要的一环，而氮肥则是其中最常用的一种。正确的施肥可以增加农作物的产量，但如果施肥过量或不足，会减弱增产效应，甚至导致产量降低。研究表明，氮肥减量30%和50%会明显减少农作物的产量、产值和效益，其中50%的减量效果更为显著。这说明即使是节约资源，也不能过度节约，否则会带来不可逆的损失。

3.3种植密度也对产量和效益有着重要的影响。研究发现，丛栽3苗的产量、产值及效益都高于对照的2苗种植密度，这符合种植密度与产量提高的关系。因此，在施肥和种植密度方面，需要根据具体情况合理施策，以达到最佳的增产效果。同时，也需要注意节约资源的原则，避免过度使用肥料等资源，造成不必要的浪费和损失。

参考文献：

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