密度和施氮量對早熟晚粳通粳981群體結構和產量的影響

周根友+汪波+夏華

摘要：采用密度、肥料2因素不同處理水平裂區設計試驗，對通粳981在不同密度和氮肥水平下的生育期、群體莖蘗動態、葉面積、干物質積累量、植株性狀、穗粒結構及豐產性和抗逆性進行研究，以期探明不同密度、氮肥水平對通粳981群體發育和產量的影響。結果表明，密度過低不利于形成足穗，密度過高又會影響每穗粒數和千粒質量，氮肥過少會制約群體發育，氮肥過多又容易延長生育期和加重紋枯病的發生。合理的密肥組合可保持灌漿期較高的葉面積和干物質積累量，平衡穗、粒、質量三者之間的關系，獲得較高的產量。

關鍵詞：通粳981；密度；施氮量；產量

中圖分類號： S511.2+20.4文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）23-0059-05

水稻產量除受遺傳因子影響外，還受生態環境和栽培措施的影響，其中種植密度和氮素營養水平對水稻產量的影響最為突出。適宜的密度有利于建立合理的群體結構，使得產量構成因素得以協調發展，氮素在促進水稻生長發育、提高分蘗成穗率、改善水稻品質和產量構成方面具有重要作用。因此確定適宜的水稻種植密度和施氮量，對確保水稻高產穩產具有重要意義。通粳981是由江蘇沿江地區農業科學研究所選育而成的高產、優質、多抗早熟晚粳水稻新品種，在江蘇省水稻新品種區域試驗中平均產量較對照提高7.2%，生產試驗中其平均產量較對照提高10.7%，2011年通過了江蘇省品種審定委員會的審定。該品種具有抗條紋葉枯病、耐紋枯病以及抗倒性強、產量高、米質優的特點，2012年被江蘇省農業委員會確定為江蘇省水稻主推品種。本研究旨在探明不同密度和不同施肥水平對通粳981群體發育和產量的影響，并獲得高產的適宜氮肥用量和合理栽插密度，以期為制定高產栽培技術措施提供理論依據，促進通粳981在沿江適宜稻作區域的大面積推廣應用。

1材料與方法

1.1材料與試驗設計

試驗材料為通粳981。試驗采用2因素不同水平裂區設計[1]。因素A為不同密度（基本苗數）處理，設4個處理水平，分別為60萬株/hm2（A1）、90萬株/hm2（A2）、120萬株/hm2（A3）、150萬株/hm2（A4）。因素B為不同純氮施用量處理，同樣設4個處理水平，分別為150 kg/hm2（B1）、225 kg/hm2（B2）、300 kg/hm2（B3）、375 kg/hm2（B4）。共16個處理組合（表1），試驗設3次重復，48個小區，小區面積為13.4 m2。

為防止各處理間的氮肥相互滲漏，小區間做田埂相隔，小區埂兩側深埋塑料膜，并將小區埂用塑料膜包覆[2]，各小區獨立排灌。小區四周設保護行，各處理間的磷、鉀肥施用量和其他栽培措施均保持一致。

1.2試驗概況

本試驗于2014年在江蘇沿江地區農業科學研究所試驗田進行。供試土壤為沙壤土，肥力中等偏上，前茬作物為小麥。通粳981的育秧方式為常規濕潤育秧，5月19日播種（播前浸種2 d，然后催芽露白），培育壯苗，6月21日移栽，各處理密度肥料水平嚴格按設計要求進行。在肥料運籌方面，基蘗肥和穗粒肥比為6 ∶4。田間管理同高產田塊，后期抓好稻飛虱的防治。

1.3性狀測定

定點觀測莖蘗動態，在各小區相同位置從第3縱行第3穴起連續調查10穴，記載總莖蘗數，移栽后每10 d調查1次，連續調查5次。

分小區記錄生育進程，重點記錄播種期、移栽期、齊穗期（80%稻穗露出葉鞘的日期）、成熟期（95%以上實粒黃熟的日期）、全生育期（播種次日至成熟之日）的天數。分別于栽插后20 d（7月10日）、栽插后40 d（7月30日）、抽穗期（8月30日）、灌漿期（9月30日）、成熟期（10月30日）分小區測定葉面積和干物質質量。每次選擇各小區有代表性的植株連續20穴取樣，葉面積的測定采用長寬法（葉面積=葉長×葉寬×0.75），干物質質量測定的是整株干物質質量，取樣時盡量減少根系損失，當天取樣當天處理，先于105 ℃烘箱內烘 30 min，然后將溫度降到60～80 ℃，繼續烘8 h左右，取出后待溫度降到常溫時稱質量。

成熟期調查各小區紋枯病的發病率和病情指數，每個小區取樣20穴進行室內考種，測定植株性狀、穗粒結構。成熟后分小區收獲并統計實產。

1.4數據處理

采用Excel 2007和SigmaPlot 10.0進行數據處理、分析和繪圖。各經濟性狀與試驗因子之間的相關系數計算公式為 r=∑xy/∑x2∑y2；相關顯著性依據v=n-2=14，r0.05=0.497，r0.01=0.623[3]。其中r表示相關系數；x、y分別表示變量的離均差。

2結果與分析

2.1密度和施氮量對通粳981生育期的影響

從表2可見，在不同密度和氮肥處理下，通粳981生育進程有明顯差異。在同一密度不同施肥水平間，成熟期隨著施氮量的增加而推遲。在同一施肥水平不同密度間，通粳981的成熟期整體上隨基本苗數的增加而提早[4]。在密度、肥料的共同作用下，A3B1和A4B1處理的成熟期最早，全生育期為159 d，可能是由于B1氮肥水平低，而植株密度越高，單株獲得氮肥越少，因此通過縮短生育期競爭有限的氮肥；A1B4和A2B4處理成熟期最遲，全生育期為165 d，可能是由于氮肥水平高，而植株密度低，單株獲得氮肥多，導致貪青晚熟。表明密度越低、施氮量越高，單株養分越充足，生育期也就越長，反之生育期越短。

2.2密度和施氮量對通粳981群體莖蘗消長動態的影響

從圖1至圖6可以看出，不同密度肥料水平對通粳981植株分蘗、莖蘗消長和成穗率有較大影響。不同處理下水稻生育期內群體總莖孽數的消長均呈先上升后下降的變化趨勢，且均在栽插后40 d（7月30日）左右達到最大值，之后隨分蘗的兩極分化而下降。不同處理間總體變化趨勢是莖蘗密度、成穗數整體上隨著基本苗數和施氮量的增加而增加。相關分析結果表明，最高莖蘗密度與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為0.911 0**（“**”表示達極顯著水平）和0382 7，成穗密度（成穗數）與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為0.819 5**和0.509 9*（“*”表示達顯著水平）。endprint

從成穗率來看，基本苗數較少時，成穗率隨著施氮量的增加而增加；基本苗數較多時，成穗率隨著施氮量的增加呈先升

高后降低的變化趨勢；當施氮量固定時，成穗率整體上隨著基本苗數的增加而降低（圖6）。經相關性分析可知，成穗率與基本苗數和施氮量之間相關系數分別為-0.931 2**和 -0.014 7。

2.3密度和施氮量對通粳981群體葉面積的影響

由圖7至圖10可見，不同處理下水稻群體的葉面積隨生育期進程均呈單峰曲線變化，最高值都出現在抽穗期（8月30日），之后降低，且不同處理間的群體葉面積總體上隨著基本苗數和施氮量的增加而呈上升趨勢。經相關分析，抽穗期的群體葉面積與基本苗數和施氮量的相關系數分別為 0.480 1 和0.873 6**。但在高密高肥條件下， 通粳981群體

過大，植株間相互隱蔽，通風透光條件差，下部葉片過早衰亡，導致群體的葉面積銳減、綠葉重心上移[1]。可見，高密高肥有利于葉面積增加，但只有在適宜密肥條件下才能保持灌漿期有較大的葉面積。

2.4密度和施氮量對通粳981干物質積累的影響

由圖11至圖14可見，隨著生育進程的推進，各處理的干物質積累量不斷增加，在成熟期達到最大值，呈近似“S”形曲

線增長。其中，栽插后40 d（7月30日）以前干物質積累較慢，從栽插后40 d（7月30日）到成熟期積累較快。同一生育期不同處理間群體干物質積累量整體上隨著基本苗數和施氮量的增加而呈上升趨勢。而經濟系數隨著基本苗數和施氮量的增加而下降（圖15）。經相關分析，成熟期干物質積累量與基本苗數和施氮量的相關系數分別為0.388 0和0.800 2**，經濟系數與基本苗數和施氮量的相關系數分別為-0.568 1*

和-0.762 0**。可見，增加基本苗數和施氮量有利于提高群體干物質積累量，卻不利于經濟系數的提高。

從灌漿期（抽穗期—成熟期）干物質積累量（圖16）來看，基本苗數較少時，干物質積累量隨著施氮量的增加而增加；基本苗數較多時，干物質積累量隨著施氮量的增加呈先升高后降低的變化趨勢；施氮量較少時，干物質積累量隨著基本苗數的增加而增加；施氮量較多時，干物質積累量隨著基本苗數的增加呈先升高后降低的變化趨勢。而灌漿期間（抽穗期—成熟期）干物質積累量與產量之間呈極顯著正相關關系（r=0.944 2**），可見，只有適宜的密肥水平才有利于灌漿期干物質的積累及產量的提高[1]。

2.5密度和施氮量對通粳981莖稈質量、根冠比和紋枯病害發病率的影響

由表3可知，株高和基部節間長度隨著基本苗數和施氮量的增加呈上升趨勢，而莖粗則整體上隨著基本苗數的增加而下降。在不同施氮量條件下，水稻莖粗隨著施氮量的增加表現為先上升后下降的趨勢，A1、A2和A3處理莖粗最大值在B3氮肥水平，而A4處理莖粗最大值在B2氮肥水平。另外，根冠比隨著基本苗數和施氮量的增加均呈下降趨勢。

經相關分析，株高與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為0.439 6和0.884 4**，基1節和基2節間總長度與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為0.723 7**和 0.680 5**，而莖粗與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為-0.713 0**和-0.034 0，根冠比與基本苗數和施氮量之間的相關系數分別為-0.771 3**和-0.589 6**。

不同密肥條件下植株性狀與其所處的群體環境條件密切相關。在密肥水平較低時，通粳981群體數量不足；而密肥水平較高時，莖蘗密度較大，群體數量較多，致使通風透光條件差，群體環境惡劣，個體發育不良，莖粗變細，基部節間變長，抗逆性變差[5]。據觀測，在成熟期通粳981的田間紋枯病發生情況隨著基本苗數和施氮量的增加而逐漸加重（表3）。本試驗條件下，處理A3B3、A2B3、A2B4群體個體間比較協調，莖蘗密度較為適宜，群體質量較好，因而可獲得較高產量。

2.6密度和施氮量對通粳981產量及產量構成的影響

由表4可見，不同密度和施肥量對通粳981的產量有較大影響。經方差分析，不同處理間通粳981產量表現出差異。

3討論

本試驗結果表明，通過降低種植密度和適量增施氮肥有利于通粳981植株個體的發育，增大莖粗，增加單株穗數、每穗粒數和千粒質量，提高經濟系數和增強抗病能力；但密度過低會造成群體過小、穗數不足，影響產量。增加密度和加大施肥量有利于群體數量的增加和足穗的獲取以及葉面積和干物質積累量的增加；但在密肥水平過高的情況下會造成群體過大，從而制約植株個體發育，降低每穗粒數和千粒質量，并且易導致生育期的延長和紋枯病的加重，也不利于產量的提高。而合理的密度和施肥水平可使通粳981群個體間協調發展，建立合理的群體結構，保持灌漿期具有較高的葉面積和干物質積累量，平衡群體干物質量與經濟系數以及穗、粒、質量三者關系，從而提高通粳981的群體質量和產量。本試驗條件下，當基本苗數為120萬株/hm2左右，施氮量為300 kg/hm2

表4不同處理通粳981的穗粒結構和產量

處理成穗數

（萬穗/hm2）實粒數

（粒/穗）千粒質量

（g）產量

（kg/hm2）產量排序A1B1208.80138.727.67 992.0kI16A2B1230.85136.427.58 658.0jHI15A3B1256.50132.527.39 280.5hiGH13A4B1277.50128.926.99 621.0ghFG11A1B2216.45143.628.48 829.0ijH14A2B2246.00141.728.29 828.0fgEFG10A3B2279.60138.528.110 884.0cBCD6A4B2283.80130.527.910 332.0deDE8A1B3236.10151.128.810 273.5efDEF9A2B3277.50145.428.611 542.5abAB2A3B3299.55140.828.512 022.5aA1A4B3304.50132.727.711 194.5bcBC5A1B4244.95156.228.210 792.5cdCD7A2B4276.60148.528.011 500.5bAB3A3B4304.50137.427.211 379.0bABC4A4B4307.80116.226.69 513.0ghG12注：同列數據后不同大、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上差異顯著。

左右時，密肥水平較為合理，產量水平最高。生產中還應根據不同的栽培條件確定不同的栽培管理措施：栽插時對土壤肥力條件較差的田塊適當增加基本苗數，對土壤肥力條件較好的田塊適當減少基本苗數；田間管理時，對基本苗數不足的田塊適當增施氮肥，對基本苗較多的田塊適當減施氮肥，盡可能使基本苗數和施氮肥量接近合理水平，從而達到促進群個體合理發展，提高產量的目的。

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