不同栽培方式及施氮量對水稻產(chǎn)量的影響

摘要：以水稻品種晚秈98為供試材料，研究了不同播期、氮肥水平、栽插密度及每穴栽插苗數(shù)對供試品種產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，水稻的產(chǎn)量隨著播種期的推后先是略有起伏，然后開始降低，且差異達(dá)到顯著水平；施氮量對產(chǎn)量的影響是先升高后降低；栽插密度過低或過高均不利于晚秈98產(chǎn)量的提高，以栽插密度為16.5 cm×20.0 cm產(chǎn)量最高，達(dá)到8 506.5 kg/hm2；晚秈98每穴栽插基本苗4、6和8株均能獲得較高的產(chǎn)量，實(shí)際產(chǎn)量分別為8 496.0、8 569.5、8 470.5 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：水稻；栽培方式；施氮量；產(chǎn)量

中圖分類號：S511.062 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2061-04

水稻是湖北的主要糧食作物，搞好水稻栽培技術(shù)研究，提高水稻生產(chǎn)技術(shù)，對湖北省糧食生產(chǎn)具有重要意義。水稻單產(chǎn)的提高有賴于品種的改良和栽培技術(shù)的革新。品種改良的作用在于提升產(chǎn)量潛力，栽培技術(shù)的作用在于縮小實(shí)際產(chǎn)量與產(chǎn)量潛力之間的差距[1]。研究結(jié)果表明，當(dāng)前水稻的產(chǎn)量潛力并未被充分挖掘，我國水稻實(shí)際產(chǎn)量發(fā)揮了高產(chǎn)水稻潛力的60%～80%[2]。因此，栽培技術(shù)的改進(jìn)和完善是當(dāng)前提高水稻產(chǎn)量的主要途徑。

另一方面，中國是世界上最大的氮肥消費(fèi)國。2006年，中國氮肥（尿素）施用量為3 100萬t，占全球總量的31.7%。而水稻生產(chǎn)中氮肥的用量更是占到全球氮肥用量的36%[3]。氮肥的過量施用已成為中國水稻生產(chǎn)中亟待解決的問題。

水稻品種晚秈98為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所和武漢市東西湖農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所聯(lián)合選育的優(yōu)質(zhì)常規(guī)晚稻品種，2009年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會審定，品種審定編號為鄂審稻2009011。研究不同播期、施氮水平、栽培密度和栽插苗數(shù)等對晚秈98產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，可為該品種在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為晚秈98。該品種苗期葉色濃綠，株型松散適中，莖稈較細(xì)；劍葉較短、挺直；谷粒細(xì)長，子粒飽滿，谷殼薄，莖稈、柱頭、稃尖無色，成熟期轉(zhuǎn)色好。試驗(yàn)于2007年在武漢市東西湖區(qū)柏泉農(nóng)場進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計

1）播種期試驗(yàn)。共設(shè)置了5個播種期，分別為5月26日、5月31日、6月5日、6月10日、6月15日。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)20 m2。秧齡30 d，株行距16.5 cm×20.0 cm，每穴插基本苗6株，每個播期間圍埂獨(dú)立管理，大田底肥統(tǒng)一施進(jìn)口復(fù)合肥750 kg/hm2，田間管理標(biāo)準(zhǔn)一致。

2）施氮水平試驗(yàn)。共設(shè)5個氮肥水平，分別為75、150、225、300、375 kg/hm2，分別用N1、N2、N3、N4和N5表示。6月5日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)20 m2。秧齡30 d，株行距16.5 cm×20.0 cm，每穴插基本苗6株。供試氮肥為尿素，含氮量46%。其他條件和田間管理標(biāo)準(zhǔn)同上。

3）栽插密度試驗(yàn)。共設(shè)計5個栽插密度，株行距分別為13.3 cm×16.5 cm、13.3 cm×20.0 cm、16.5 cm×20.0 cm、16.5 cm×23.3 cm和16.5 cm×26.7 cm，分別用A1、A2、A3、A4和A5表示。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)20 m2。6月5日播種，秧齡30 d，每穴插基本苗6株。其他條件和田間管理標(biāo)準(zhǔn)同上。

4）栽插苗數(shù)試驗(yàn)。共設(shè)計了5個栽插苗數(shù)，即每穴栽插基本苗2、4、6、8、10株。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，每小區(qū)20 m2。6月5日播種，秧齡30 d，株行距16.5 cm×20.0 cm。其他條件和田間管理標(biāo)準(zhǔn)同上。

1.2.2 測定指標(biāo)及方法 對各小區(qū)主要生育期進(jìn)行觀察記載，每小區(qū)定點(diǎn)10叢，對有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率進(jìn)行記錄；成熟時各小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行實(shí)收，取樣曬干至標(biāo)準(zhǔn)水分后稱重計產(chǎn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析方法 數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003和SAS統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期對晚秈98產(chǎn)量的影響

晚秈98實(shí)際產(chǎn)量隨播種期變化而變化，隨著播種期的推后先是略有起伏，但是差異不顯著，然后開始降低，且差異達(dá)到顯著水平；晚秈98的高產(chǎn)播種期集中分布在5月26日至6月5日；6月10日以后播種，產(chǎn)量均在7 800 kg/hm2以下，且與之前播種的產(chǎn)量差異顯著（表1）。可能原因是，播種越遲，結(jié)實(shí)率和千粒重明顯降低。6月15日播種的結(jié)實(shí)率在75%以下，千粒重低于22 g。

通過對比播種期對實(shí)際產(chǎn)量和播種期對理論產(chǎn)量的影響（圖1），可以發(fā)現(xiàn)，播種期對實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的影響規(guī)律基本一致。

2.2 施氮水平對晚秈98生長的影響

從表2可以看出，晚秈98全生育期隨著施氮量的增加而延長；不同的氮肥用量對晚秈98產(chǎn)量構(gòu)成因子產(chǎn)生顯著影響，適當(dāng)提高氮肥水平可以增加水稻單位面積有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)；但當(dāng)?shù)视昧吭黾拥揭欢ㄋ綍r，再提高氮肥用量，有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)反而降低，這可能與該處理穗數(shù)過多有關(guān)。結(jié)實(shí)率和千粒重均隨施氮量的增加而降低，表明施用氮肥會降低水稻的結(jié)實(shí)率和千粒重[4]。

由圖2可知，在低肥水平條件下，晚秈98產(chǎn)量隨著施氮量的增加而升高，但當(dāng)施氮量增加到一定水平時，晚秈98產(chǎn)量反而下降；施氮量對實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的影響規(guī)律基本一致。

2.3 栽插密度對晚秈98生長的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，隨著栽插密度的升高，雖然有效穗數(shù)增多，但是每穗實(shí)粒數(shù)及結(jié)實(shí)率均呈下降趨勢，導(dǎo)致產(chǎn)量反而降低。

從圖3可以看出，栽插密度過低或過高均不利于晚秈98產(chǎn)量的提高。栽插密度為16.5 cm×20.0 cm，產(chǎn)量最高，達(dá)到8 506.5 kg/hm2，經(jīng)方差分析，該處理與栽插密度為16.5 cm×23.3 cm的產(chǎn)量差異不顯著，但是顯著高于其他處理。栽插過密（13.3 cm×16.5 cm），產(chǎn)量明顯降低 ，實(shí)際產(chǎn)量僅為7 857.0 kg/hm2，且與其他各處理間存在顯著差異。

2.4 栽插苗數(shù)對晚秈98生長的影響

表4結(jié)果表明，隨著每穴栽插苗數(shù)的增加，有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率均增加，但是當(dāng)栽插苗數(shù)增加到一定程度時，再增加每穴栽插苗數(shù)，有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率反而降低。

從圖4可以看出，晚秈98每穴栽插基本苗4、6或8株，均能獲得較高的產(chǎn)量，實(shí)際產(chǎn)量分別為8 496.0、8 569.5、8 470.5 kg/hm2，且差異不顯著，但與其他兩個處理差異顯著。

3 討論

播種期直接關(guān)系到水稻對光溫的利用及生育期的長短，對水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響[5-7]。試驗(yàn)結(jié)果表明，晚秈98產(chǎn)量在武漢的最佳播種期為5月26日至6月5日，與之對應(yīng)的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)為有效穗數(shù)306.0萬～312.0萬穗/hm2，每穗實(shí)粒數(shù)為122.7～124.0粒，結(jié)實(shí)率為81.3%～83.4%，千粒重為23.0～23.5 g，全生育期為123～124 d。在作用于產(chǎn)量的各性狀中，主要因子是有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率。晚秈98過多地提前或推遲播種期，會對產(chǎn)量造成明顯影響，但在一定的時間范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)早播對產(chǎn)量的影響不明顯。

氮素是水稻主要產(chǎn)量限制因子之一，氮肥的施用對水稻產(chǎn)量形成及其構(gòu)成因素有很大的影響[8，9]。試驗(yàn)結(jié)果表明，在低肥水平條件下，晚秈98產(chǎn)量隨著施氮量的增加而升高，但在高肥水平條件下，晚秈98產(chǎn)量隨著施氮量的增加而降低。這可能與氮肥過量，生育期延長，長勢過度繁茂，分蘗多，成穗率降低，有效穗減少，結(jié)實(shí)率和千粒重下降有關(guān)。

根據(jù)當(dāng)前的水稻高產(chǎn)栽培理論，要獲得水稻高產(chǎn)，首先要獲得足夠的穗數(shù)，在一定范圍內(nèi)提高穗數(shù)可以有效地提高水稻產(chǎn)量。當(dāng)穗數(shù)達(dá)到一定程度時，應(yīng)注意協(xié)調(diào)個體與群體、穗數(shù)與穗重的矛盾，在適宜的穗數(shù)下攻取大穗[10-12]。水稻穗數(shù)和穗粒數(shù)的變化呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，單位面積穗數(shù)的增加會導(dǎo)致每穗粒數(shù)的減少，而栽培管理模式的優(yōu)化則能夠有效緩解這一矛盾[13]。

水稻的栽插密度對產(chǎn)量影響極大，合理的栽插密度是水稻高產(chǎn)栽培重要的關(guān)鍵技術(shù)之一[14-16]。晚秈98是中穗多穗型品種，合理的栽插密度能協(xié)調(diào)好有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)之間的關(guān)系，是其獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。栽插過密，容易導(dǎo)致長勢過度繁茂，田間通風(fēng)透光差，病蟲害加重，雖然有效穗數(shù)增多，但會降低結(jié)實(shí)率和減少每穗實(shí)粒數(shù)；反之，栽插密度過稀，則大田分蘗期延長，后期無效分蘗多，其有效穗偏少，且分蘗穗多使結(jié)實(shí)率和千粒重都有可能降低，因而都使產(chǎn)量難以提高。

通過對晚秈98栽插密度和栽插苗數(shù)試驗(yàn)都說明了晚秈98要獲得高產(chǎn)，栽插基本苗一定要合適。基本苗太少，發(fā)揮不了主穗和大穗的作用，盡管在大田還能產(chǎn)生較多的分蘗，但由于后期的光熱資源不足，多數(shù)分蘗成了無效分蘗。基本苗太多，不但弱勢苗會自然死亡，強(qiáng)勢苗的生長發(fā)育也會受到影響，最終導(dǎo)致有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率降低。所以，在相同栽培水平條件下，要獲得高產(chǎn)，合理密植是關(guān)鍵，因合理密植能協(xié)調(diào)水稻單株和群體結(jié)構(gòu)的發(fā)展，改善田間的光、熱條件，有利于增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)的累積，從而提高單位面積的有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，提高水稻的產(chǎn)量。

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