氮肥用量和密度對水稻產量及效益的影響

濮永賽 尹勝鑫 于治曉 楊光學

（1.保山市土壤肥料工作站 云南保山 678000；2.保山市畜牧工作站 云南保山 678000；3.保山市農業技術推廣中心 云南保山 678000）

水稻是我國最主要的糧食作物，全國約有60%的人口以大米為主要口糧，多年來，稻谷產量一直在我國三種主要糧食（稻谷、小麥和玉米）中名列第一[1]。據統計，保山市2020年水稻播種面積5.4萬hm2，占糧食播種面積的20.5%[2]。氮素是水稻生長所需的重要元素，對水稻的群體構建和產量形成有重要影響[3]，適宜的栽插密度能使水稻有效地利用光能，保證水稻個體的正常發育和群體的協調發展，從而獲得高產。近年來，關于水稻科學施肥技術的研究多在測土配方施肥、施肥方式、肥料品種[3-6]等方面，在氮肥用量和密度對水稻的影響方面研究較少。本文作者研究了水稻的適宜氮肥用量和移栽密度，進一步探討了不同氮肥用量和移栽密度對水稻產量及經濟性狀的影響，以期為水稻高產提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試土壤試驗于2020年在昌寧縣田園鎮右文社區縣農科所基地進行，試驗點海拔1 674 m，年平均氣溫14.6℃，年降雨量1 650 mm，土壤類型為潴育型水稻土，質地為輕砂壤，肥力中等，代表面積約7.4萬hm2。試驗前土壤樣品分析結果：pH 6.01、有機質37.8 g/kg、堿解氮176 mg/kg、有效磷41.3 mg/kg、速效鉀255 mg/kg。

1.1.2 供試肥料尿素（N≥46.4%）,過磷酸鈣（P2O5≥16%），硫酸鉀（K2O≥50%）。供試肥料平均市場價格：尿素2.15元/kg，普鈣0.66元/kg，硫酸鉀3.40元/kg。1.1.3 供試作物 供試作物為水稻，品種為昌粳13號。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計試驗采用隨機區組設計，設氮肥施用量和密度2個因子，5個處理，3次重復，共15個小區，每重復為1個區組。區組內各小區隨機排列，每小區栽20行、每行栽108叢，小區面積26 m2，各處理除氮肥用量和栽插密度不同外，其余栽培管理措施一致。

試驗處理設置如下。

處理1，常規處理(CK)。氮肥（N）用量248.4 kg/hm2、磷 肥（P2O5）用 量72.0 kg/hm2、鉀 肥（K2O）用 量105.0 kg/hm2，叢栽2苗。

處理2，減氮30%+叢栽2苗。氮肥（N）用量173.9 kg/hm2、磷肥（P2O5）用量72.0 kg/hm2、鉀肥（K2O）用量105.0 kg/hm2，叢栽2苗。

處理3，減氮30%+叢栽3苗。氮肥（N）用量173.9 kg/hm2、磷肥（P2O5）用量72.0 kg/hm2、鉀肥（K2O）用量105.0 kg/hm2，叢栽3苗。

處理4，減氮50%+叢栽2苗。氮肥（N）用量124.2 kg/hm2，磷肥（P2O5）用量72.0 kg/hm2，鉀肥（K2O）用量105.0 kg/hm2，叢栽2苗。

處理5，減氮50%+叢栽3苗。氮肥（N）用量124.2 kg/hm2、磷肥（P2O5）用量72.0 kg/hm2、鉀肥（K2O）用量105.0 kg/hm2，叢栽3苗。

各處理栽培密度及施肥量見表1。

表1 各處理栽培密度及施肥量

1.2.2 施肥方案磷肥、鉀肥一次性作基肥施用，處理1、處理4、處理5氮肥用量按基肥、分蘗、穗肥、粒肥各25%施用，處理2、處理3氮肥用量按分蘗肥25%、穗肥50%、粒肥25%使用。基肥于水稻移栽前施用，分蘗肥于移栽后5～7 d施用，穗肥于幼穗發育長1.5 cm時施用，粒肥在齊穗后施用。

1.2.3 研究方法土壤樣品分析按照《土壤分析技術規范》[7]和相關標準執行；試驗田間實施參照《肥料效應鑒定田間試驗技術規程》[8]進行；結果統計分析按《田間試驗及統計分析》[9]進行；顯著性分析采用方差分析法；多重比較采用新復極差法。

2 結果與分析

2.1 不同處理組合對水稻生物學性狀的影響

2.1.1 不同處理對水稻最高莖蘗數的影響處理1（CK）水稻最高莖蘗數256.5萬苗/hm2，減氮30%的處理2、處理3和減氮50%的處理4、處理5較對照水稻最高莖蘗數均有所減少，以減氮肥30%、氮肥不基施、叢栽2苗的處理2減幅最大。減氮30%且不施基肥的處理2和處理3較對照水稻最高莖蘗數分別減少63.75萬苗/hm2和46.95萬苗/hm2，減幅分別為24.85%和10.83%，其中叢栽2苗的處理2較叢栽3苗的處理3減幅提高了14.02個百分點；減氮50%的處理4和處理5較對照水稻最高莖蘗數分別減少33.0萬苗/hm2和7.8萬苗/hm2，減幅分別為12.87%和3.05%，其中叢栽2苗的處理4較叢栽3苗的處理5減幅提高了9.82個百分點。最高莖蘗數排序：處理1＞處理5＞處理4＞處理3＞處理2。不同處理水稻最高莖蘗數見表2。

2.1.2 不同處理對水稻有效穗的影響處理1（CK）水稻有效穗數201.60萬穗/hm2，減氮30%的處理2、處理3和減氮50%的處理4、處理5較對照水稻有效穗數均有所減少，以減氮肥30%、氮肥不基施、叢栽3苗的處理3減幅最大。減氮30%且不施基肥的處理2和處理3較對照水稻有效穗數分別減少19.35萬穗/hm2和24.75萬穗/hm2，減幅分別為9.60%和12.28%，其中叢栽2苗的處理2較叢栽3苗的處理3降低了2.68個百分點；減氮50%的處理4和處理5較對照水稻有效穗數分別減少13.95萬穗/hm2和17.55萬穗/hm2，減幅分別為6.92%和8.71%，其中叢栽2苗的處理4較叢栽3苗的處理5降低了1.79個百分點。有效穗數排序：處理1＞處理4＞處理5＞處理2＞處理3。不同處理水稻有效穗數見表2。

2.1.3 不同處理對水稻成穗率的影響處理1（CK）水稻成穗率78.6%，處理2、處理3、處理4較對照水稻成穗率增加5.3～16.0個百分點，以處理2增幅最大；處理5較對照水稻成穗率減少4.6個百分點。成穗率排序：處理2＞處理3＞處理4＞處理1＞處理5。不同處理水稻成穗率見表2。

2.1.4 不同處理對水稻千粒重的影響處理1（CK）水稻千粒重30.81 g，處理2、處理3、處理4較對照水稻千粒重增加0.85～3.39 g，增加2.76%～11.0%，以處理3增幅最大；水稻千粒重處理5與對照持平。成穗率排序：處理3＞處理4＞處理2＞處理1＞處理5。不同處理水稻千粒重見表2。

表2 各處理組合對水稻生物學性狀的影響

2.2 不同施肥處理組合對水稻產量的影響

處理1（對照）水稻平均產量10 064 kg/hm2，居第1位，減氮30%的處理2和處理3較對照分別減產628 kg/hm2、525 kg/hm2，減產率分別為6.24%、5.22%，差異達到極顯著水平，叢栽2苗的處理2與叢栽3苗的處理3之間達到顯著水平；減氮50%的處理4和處理5較對照分別減產1 243 kg/hm2、923 kg/hm2，減產率分別為12.35%、9.17%，差異達到極顯著水平，較減氮30%的處理2和處理3差異達到顯著水平，叢栽2苗的處理4與叢栽3苗的處理5之間差異不顯著。產量結果排序：處理1＞處理3＞處理2＞處理5＞處理4。不同處理組合對水稻產量的影響見表3。

表3 各處理組合對水稻產量的影響

2.3 不同處理組合對水稻經濟效益的影響

稻谷按2020年國家最低收購價格2.62元/kg計，處理1（對照）水稻平均產值（26 369元/hm2）最高，處理3（減氮30%+叢栽3苗）水稻平均產值（24 991元/hm2）居第2位，較對照減產1 378元/hm2，處理2、處理4、處理5平均產值較對照分別減產1 646元/hm2、3 259元/hm2和2 419元/hm2。產值排序：處理1＞處理3＞處理2＞處理5＞處理4。不同處理組合對水稻產值的影響見表4。

產值扣除肥料投入、人工和機收成本為純效益。處理1（對照）水稻平均純效益（20 956元/hm2）最高，處理3（減氮30%+叢栽3苗）水稻平均純效益（20 171元/hm2）居第2位，處理2（減氮30%+叢栽2苗）水稻平均純效益（19 671元/hm2）居第3位。處理2和處理3水稻平均純效益較對照分別降低1 285元/hm2、785元/hm2，降低率分別為6.13%、3.75%，差異達到顯著水平，處理2和處理3之間差異不顯著；處理4（減氮50%+叢栽2苗）和處理5（減氮50%+叢栽3苗）水稻平均純效益較對照分別降低2 369元/hm2和1 953元/hm2，降低率分別為11.30%和9.32%，差異達到極顯著水平，處理4和處理5之間差異不顯著。純效益排序：處理1＞處理3＞處理2＞處理5＞處理4。不同處理組合對水稻純效益的影響見表4。

處理3（減氮30%+叢栽3苗）產投比為5.40，居第1位，產投比排前3位的分別為處理3、處理4和處理2，處理5（減氮50%+叢栽3苗）最低，產投比為5.03。產投比排序：處理3＞處理4＞處理2＞處理1＞處理5。不同處理組合對水稻產投比的影響見表4。

表4 不同處理對水稻經濟效益的影響

3 討論與結論

（1）氮肥是影響水稻分蘗成穗及產量的最重要因子,施基蘗肥可促進水稻分蘗生長[10]，氮肥施用時期適度后移可提高水稻成穗率和千粒重。減氮30%和減氮50%的處理水稻最高莖蘗數、有效穗數較對照均明顯降低，以減氮30%且基肥不施氮肥的處理2和處理3降幅最大；由于處理2和處理3幼穗分化期增加了25%的氮肥用量，水稻成穗率和千粒重均有所提高。

（2）適量施用氮肥可以提高作物產量，過多或過少施用氮肥會導致作物增產效果降低[11]。研究表明，減氮30%的處理和減氮50%的處理較對照水稻產量、產值和效益極顯著降低，50%的處理降幅顯著大于減氮30%的處理。

（3）在其他栽培措施一致的情況下，叢栽3苗較叢栽2苗水稻產量、產值和效益均有所增加，與趙雙等[12]的研究結果“在一定的范圍內,水稻產量隨栽培密度的增加而上升”一致。