栽插密度和施氮量對晉稻13號農藝性狀及產量的影響

于曉慧，李廣信，王廣元，梅 青，王國鵬

（山西省農業科學院作物科學研究所，山西太原030031）

栽插密度和施氮量對晉稻13號農藝性狀及產量的影響

于曉慧，李廣信，王廣元，梅 青，王國鵬

（山西省農業科學院作物科學研究所，山西太原030031）

以晉稻13號為試材，設置不同施氮量和栽插密度組合共6個處理，分析不同施氮量和栽插密度對其農藝性狀及產量的影響。結果表明，當施氮量從210 kg/hm2增加到240 kg/hm2時，晉稻13號營養生長期延長，分蘗量加大，產量在2個栽插密度水平下都降低，成穗率、每穗實粒數、每穗總粒數、結實率下降，表明過多的施氮量不適合晉稻13號的生長和產量形成；不同的栽插密度下，隨著施氮量增加，栽插密度較小的處理各項農藝性狀及產量表現好，表明施氮量增加，稀植有利于提高農藝性狀及產量；產量與產量構成因子間的相關系數表明，適合的群體株型，穗大粒多利于提高產量，試驗中對產量影響最大的是穗粒數和成穗率。6個處理中處理3即施氮量210 kg/hm2、栽插密度24.9萬穴/hm2處理的產量最高，構成因素中穗粒數、成穗率、結實率表現較突出，產量優勢明顯，適合在晉稻13號栽培中應用。

晉稻13號；施氮量；栽插密度；產量

水稻是人類重要的糧食作物，世界上50%左右的人口以稻米為主食[1]。我國水稻種植面積和總產量分別占糧食作物種植面積和總產量的27.4%和36.1%。水稻、玉米和小麥是我國的三大糧食作物，其中，水稻是單產最高的作物[2]。稻米作為最重要的口糧，對保障我國的糧食安全，促進社會穩定具有重大作用。國家統計局公布的數據顯示，2014年我國糧食產量11 a連續實現穩定增長，其中稻谷產量的增長起到一定作用。據專家預測，隨著人口增長和生活水平的提高，到2030年我國需生產稻谷2.40億～2.56億t（現為2億t左右），若播種面積不變，則單產要提高到7.66～8.35t/hm2（現為6.6t/hm2左右），其任務將是十分艱巨的[3-4]。水稻生產實踐證明，在增加產量、改善品質和提高抗性的諸多因素中，栽培措施的改進是至關重要的。氮肥是水稻生長發育所需要的三大營養元素之一，對產量的影響遠大于磷、鉀肥[5-6]，不僅氮素施用量對水稻產量有直接影響，而且氮肥施用比例對水稻產量與品質也有一定的影響[7]，科學合理施用氮肥是節約成本、降低能耗、提高水稻品質和產量的重要保證[8]。栽插密度是協調個體和群體最有效的方法，適宜的栽插密度對水稻生長發育，特別是生長后期籽粒灌漿結實、莖稈堅韌度等尤為重要，能有效提高光照強度，提高單位面積穎花數、結實率、單產、稻米品質，增強抗病蟲能力，防早衰、防倒伏等[9-11]。

山西省種植水稻的歷史悠久，分布面廣，但由于水源等因素的影響，稻作面積不大，卻相對比較穩定，近年來國家出臺了一系列惠農政策，其種植面積又有所回升。水稻栽培技術及方法受傳統栽培模式的影響栽插密度較大，施肥通常偏重基肥和分蘗肥，穗肥占的比例較少，有些稻區追求產量而氮肥用量較大，利用率較低，造成浪費和環境污染。針對這些問題過去也做過一些試驗研究，改進栽培措施的效果明顯，并積累了一些經驗[12-13]。

晉稻13號是山西省農業科學院作物科學研究所選育的水稻新品種，2013年通過了山西省農作物品種審定委員會審定。該品種屬粳型常規稻，主要特點：幼苗健壯，分蘗力強，成穗率高，株高85 cm，植株整齊，穗長18 cm，平均穗粒數95粒，結實率高，適口性強；豐產性、適應性好，穩產性強。參加山西省水稻區域試驗，3 a平均單產9 558 kg/hm2，較對照平均增產11.97%，增產點率為94.4%。米質標準達到國家優質稻谷三級。該品種耐鹽堿，耐寒性強，抗倒伏，田間未發病、耐病力強，其缺點是不耐旱[14]。

目前，山西省及周邊中早粳型稻區品種混雜退化嚴重，品質較低，栽培技術與優質新品種不配套，因此，急需更新品種和改進栽培技術。晉稻13號是極為理想的中早熟替代品種。為了提高水稻的產量和米質，給水稻產業化開發提供技術保障，本試驗以晉稻13號為材料，研究施氮量和栽插密度對其農藝性狀及產量的影響，旨在選擇適合晉稻13號生長發育的施氮量和栽插密度的栽培組合，進一步挖掘品種的增產潛能，提高種植的經濟效益。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

試驗設在太原市晉源區王郭村的老稻田，排灌方便。土壤全氮0.127%，有效磷9.43 mg/kg，速效鉀143 mg/kg，有機質2.23%，pH值8.11，EC值1.23 mS/cm。

1.2 試驗材料

供試水稻為晉稻13號原種。

1.3 試驗方法

試驗設6個處理（表1），其中，栽插密度設行株距分別是 30 cm×13.2 cm，30 cm×10 cm，即24.9，33.3萬穴/hm2；施氮量設3個水平，分別是150，210，240 kg/hm2，按基肥、蘗肥、穗肥4∶3∶3施入。供試肥料基肥以磷酸二胺、尿素為主，輔以有機肥，追肥為尿素。試驗采用二因素隨機區組設計，3次重復，小區面積15 m2，根據施氮肥量的不同分設獨立的小區，采取單排單灌的灌排水方式。栽秧后7 d在小區定點，每個處理10穴，進行分蘗動態調查，生長后期進行田間考察，取樣考種，分析千粒質量、結實率、每穗粒數等。

表1 晉稻13號栽插密度、施氮量栽培試驗處理情況

育苗采用塑料薄膜平鋪水育苗，4月14日播種，6月6日插秧，每穴3～5苗，秧齡53d。7月10日開始曬田，7月22日灌水，病蟲害和除草采用農藥、除草劑和人工進行防治。收獲時在每個小區中任取3個面積相同點進行產量測產，并取樣進行米質品質分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對晉稻13號莖蘗動態的影響

由表2可知，晉稻13號莖蘗動態各個處理間差異比較顯著，同一個栽插密度下隨施氮量的增加分蘗量增大，達到分蘗高峰期的時間也相對較長，7月8—13日之間施氮量較大的處理分蘗數還在增加，而施氮量較少的處理分蘗數呈下降趨勢，表明施氮量增加延長了晉稻13號營養生長期，利于增加分蘗；施氮量相同，栽插密度較低的處理平均每穴分蘗量較高，栽插密度為24.9萬穴/hm2的處理1，3，5平均每穴的分蘗量高于栽插密度33.3萬穴/hm2處理2，4，6，表明適當稀植有利于增加晉稻13號的分蘗。

表2 不同處理對晉稻13號莖蘗動態的影響 個/穴

2.2 不同處理對晉稻13號田間生長情況的影響

由表3可知，不同施氮量處理對晉稻13號生育期有影響，始穗期、齊穗期、成熟期隨著施氮量的增加晚2～4 d，這與前期營養生長期延長有關；栽插密度對生育期影響不明顯；株高隨施氮量增加增高1～3 cm；穗長隨施氮量增加也略有增加，而栽插密度對穗長略有影響。

表3 不同處理對晉稻13號田間生長情況的影響

2.3 不同處理對晉稻13號最高苗數、成穗率及產量構成因素的影響

從表4可以看出，最高苗數、有效穗數都隨施氮量的增加而增加，處理6的最高苗數、有效穗數都最高；成穗率隨施氮量增加呈先增后減的趨勢，且隨著栽插密度加大愈加明顯，處理5，6的成穗率低于其他相同栽插密度的處理；每穗總粒數、每穗實粒數均隨施氮量、栽插密度增加略有下降，相同氮肥條件下，栽插密度低的處理每穗總粒數、每穗實粒數較高；結實率隨施氮量增加而降低，栽插密度加大對結實率也有影響，處理1，3的結實率較高，在90%以上，表明較低栽插密度、施氮量有利于提高晉稻13號的結實率；千粒質量隨施氮量的變化不明顯，施氮量相同時，栽插密度較低時千粒質量略高；產量結果顯示，施氮量150 kg/hm2的2個栽插密度處理，栽插密度較大的處理2的產量比處理1略高，當施氮量增加時，栽插密度低的2個處理3，5比4，6產量高，表明在提高施氮量的同時適當稀植有助于提高晉稻13號的產量；栽插密度相同時，隨著施氮量增加，產量呈先增加后減少的趨勢，栽插密度較大的處理尤為明顯，表明施氮量應適中，過量施氮反而減產。本試驗中處理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9萬穴/hm2的產量最高，其次是處理5，接下來依次是處理4，2，1，6。新復極差顯示，當α＝0.05時，排名第1的處理3與排名第2～6的處理5，4，2，1，6之間產量差異顯著，表明處理3的產量優勢明顯，適合晉稻13號的生長發育。

表4 不同處理對晉稻13號最高苗數、成穗率及產量構成因素的影響

2.4 不同處理產量及產量構成因子間的相關分析

由表5可知，產量與產量構成因子間的相關系數都未達到極顯著水平，每穗總粒數（r＝0.79）與產量呈正相關，達顯著水平，表明在晉稻13號的產量因素中創建適合的群體株型，穗大粒多利于提高產量；每穗實粒數（r＝0.68）、結實率（r＝0.39）分別與產量呈正相關，表明在本試驗中對產量影響最大的是穗粒數；成穗率（r＝0.55）與產量也呈正相關；最高苗數（r＝-0.36）、有效穗數（r＝-0.03）與產量呈負相關，表明隨著施氮量和栽插密度的增加，分蘗量增大，最高苗數增加，無效分蘗增加，不利于形成較高產量，應有效控制分蘗量和栽插密度；千粒質量（r＝0.07）與產量呈正相關，但影響不顯著。

由表5可知，7個產量構成因子間的相關系數呈現結果差距也較大，很多數值達到了極顯著水平，尤其是最高苗數對應的成穗率、每穗實粒數、結實率、千粒質量的相關系數都在-0.88以上，達極顯著水平，表明在試驗中盲目加大氮肥施用量促進分蘗和單位面積密度較大，都不利于成穗及后期的灌漿結實。

表5 不同處理產量及產量構成因子間的相關系數

3 結論與討論

調控移栽密度和施氮量是水稻高產的重要途徑，也是栽培研究的主體內容[15]。在獲得適宜穗數的前提下，采用與產量相適應的施氮量及適當擴大栽插行距，有利于優化穗、穗粒、千粒質量結構，獲得高產[16-17]。本研究結果表明，當施氮量從210kg/hm2增加到240 kg/hm2時，晉稻13號營養生長期延長，分蘗量加大，齊穗期、成熟期晚2～4 d，產量在2個栽插密度水平下都降低，相應的成穗率、每穗實粒數、每穗總粒數、結實率也下降，表明過多的施氮量并不適合晉稻13號的生長和產量形成。不同的栽插密度下，晉稻13號農藝性狀和產量的表現也不盡相同，差異明顯，施氮量較低時，栽插密度大的處理2各項農藝性狀及產量表現都略好于處理1，隨著施氮量增加，栽插密度小的處理3，5各項農藝性狀及產量表現明顯好于相對應的處理4，6，表明在施氮量較高時，稀植有利于提高晉稻13號產量。

產量與產量構成因子間的相關系數顯示，每穗總粒數（r＝0.79）與產量呈正相關，并達顯著水平，表明在晉稻13號的產量因素中創建適合的群體株型，穗大粒多利于提高產量；每穗實粒數、結實率分別與產量呈正相關，表明在本試驗中對產量影響最大的是穗粒數；成穗率與產量呈正相關；最高苗數、有效穗數與產量呈負相關，表明隨著施氮量和栽插密度的增加，分蘗量增大，最高苗數增加，無效分蘗增加，不利于形成較高產量，應有效控制分蘗量和栽插密度。

本研究表明，處理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9萬穴/hm2處理的產量最高，構成因素中穗粒數、成穗率、結實率表現較突出，且新復極差顯示，當a＝0.05時，排名第1的處理3與排名第2～6的處理5，4，2，1，6之間產量差異顯著，表明處理3的產量優勢明顯，是2個因素的最佳組合，適合在晉稻13號栽培中應用。

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Effects of Planting Density and Nitrogen Application Amount on Agronomic Characters and Yield of Jindao 13

YUXiaohui，LI Guangxin，WANGGuangyuan，MEI Qing，WANGGuopeng
（Institute ofCrop Sciences，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China）

6 treatments ofJindao13 were set up totest the effect ofdifferent nitrogen application amount and plantingdensityon the agronomiccharactersandyield.Theresultsshowedthatwhenthenitrogenapplicationamountincreasedfrom210 kg/hm2to240 kg/hm2,the period ofvegetative growth extended,tillering increased,yield decreased in the two level ofplanting density;spike rate,grain number per panicle,total grain number per panicle and seed setting rate decreased,which showed that excessive nitrogen application wasn't suitable for Jindao13 rice growth and yield formation.As the increasingofnitrogen fertilizer with different plantingdensities,plantingwith smaller densities showed better various agronomic traits and more yield.The results showed that with the increasing ofnitrogen,thin planting was conducive to improve the yield and agronomic characteristics.The analysis of correlative coefficient between yield and yield components showed that the suitable groups of plant types was bigger tassel and more grains conducive to improve rice yield.In this experiment,the greatest impacts of rice yield were the number of grains per spike and spike rate.The treatment 3 of these 6 treatments which was the amount of nitrogen 210 kg/hm2and planting density 249 000 holes/hm2,showed the highest rice yield.The highest yield factors included spike grain number,spike rate and seed setting rate were more prominent which showed obviously advantage ofrice yield.So treatment 3 was suitable tobe used in Jindao13 cultivation.

Jindao13;nitrogen application amount;plantingdensity;yield

S511

A

1002-2481（2016）08-1123-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.08.16

2016-06-30

山西省重點研發計劃（一般項目）（201603D221003-3）；山西省農業科學院育種基礎項目（YYZJC1416）；山西省農業科學院育種工程項目（16yzgc026）

于曉慧（1963-），女，山西太谷人，助理研究員，主要從事水稻育種及栽培研究工作。李廣信為通信作者。