栽插密度和施氮量对晋稻13号农艺性状及产量的影响

于晓慧，李广信，王广元，梅 青，王国鹏

（山西省农业科学院作物科学研究所，山西太原030031）

栽插密度和施氮量对晋稻13号农艺性状及产量的影响

于晓慧，李广信，王广元，梅 青，王国鹏

（山西省农业科学院作物科学研究所，山西太原030031）

以晋稻13号为试材，设置不同施氮量和栽插密度组合共6个处理，分析不同施氮量和栽插密度对其农艺性状及产量的影响。结果表明，当施氮量从210 kg/hm2增加到240 kg/hm2时，晋稻13号营养生长期延长，分蘖量加大，产量在2个栽插密度水平下都降低，成穗率、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率下降，表明过多的施氮量不适合晋稻13号的生长和产量形成；不同的栽插密度下，随着施氮量增加，栽插密度较小的处理各项农艺性状及产量表现好，表明施氮量增加，稀植有利于提高农艺性状及产量；产量与产量构成因子间的相关系数表明，适合的群体株型，穗大粒多利于提高产量，试验中对产量影响最大的是穗粒数和成穗率。6个处理中处理3即施氮量210 kg/hm2、栽插密度24.9万穴/hm2处理的产量最高，构成因素中穗粒数、成穗率、结实率表现较突出，产量优势明显，适合在晋稻13号栽培中应用。

晋稻13号；施氮量；栽插密度；产量

水稻是人类重要的粮食作物，世界上50%左右的人口以稻米为主食[1]。我国水稻种植面积和总产量分别占粮食作物种植面积和总产量的27.4%和36.1%。水稻、玉米和小麦是我国的三大粮食作物，其中，水稻是单产最高的作物[2]。稻米作为最重要的口粮，对保障我国的粮食安全，促进社会稳定具有重大作用。国家统计局公布的数据显示，2014年我国粮食产量11 a连续实现稳定增长，其中稻谷产量的增长起到一定作用。据专家预测，随着人口增长和生活水平的提高，到2030年我国需生产稻谷2.40亿～2.56亿t（现为2亿t左右），若播种面积不变，则单产要提高到7.66～8.35t/hm2（现为6.6t/hm2左右），其任务将是十分艰巨的[3-4]。水稻生产实践证明，在增加产量、改善品质和提高抗性的诸多因素中，栽培措施的改进是至关重要的。氮肥是水稻生长发育所需要的三大营养元素之一，对产量的影响远大于磷、钾肥[5-6]，不仅氮素施用量对水稻产量有直接影响，而且氮肥施用比例对水稻产量与品质也有一定的影响[7]，科学合理施用氮肥是节约成本、降低能耗、提高水稻品质和产量的重要保证[8]。栽插密度是协调个体和群体最有效的方法，适宜的栽插密度对水稻生长发育，特别是生长后期籽粒灌浆结实、茎秆坚韧度等尤为重要，能有效提高光照强度，提高单位面积颖花数、结实率、单产、稻米品质，增强抗病虫能力，防早衰、防倒伏等[9-11]。

山西省种植水稻的历史悠久，分布面广，但由于水源等因素的影响，稻作面积不大，却相对比较稳定，近年来国家出台了一系列惠农政策，其种植面积又有所回升。水稻栽培技术及方法受传统栽培模式的影响栽插密度较大，施肥通常偏重基肥和分蘖肥，穗肥占的比例较少，有些稻区追求产量而氮肥用量较大，利用率较低，造成浪费和环境污染。针对这些问题过去也做过一些试验研究，改进栽培措施的效果明显，并积累了一些经验[12-13]。

晋稻13号是山西省农业科学院作物科学研究所选育的水稻新品种，2013年通过了山西省农作物品种审定委员会审定。该品种属粳型常规稻，主要特点：幼苗健壮，分蘖力强，成穗率高，株高85 cm，植株整齐，穗长18 cm，平均穗粒数95粒，结实率高，适口性强；丰产性、适应性好，稳产性强。参加山西省水稻区域试验，3 a平均单产9 558 kg/hm2，较对照平均增产11.97%，增产点率为94.4%。米质标准达到国家优质稻谷三级。该品种耐盐碱，耐寒性强，抗倒伏，田间未发病、耐病力强，其缺点是不耐旱[14]。

目前，山西省及周边中早粳型稻区品种混杂退化严重，品质较低，栽培技术与优质新品种不配套，因此，急需更新品种和改进栽培技术。晋稻13号是极为理想的中早熟替代品种。为了提高水稻的产量和米质，给水稻产业化开发提供技术保障，本试验以晋稻13号为材料，研究施氮量和栽插密度对其农艺性状及产量的影响，旨在选择适合晋稻13号生长发育的施氮量和栽插密度的栽培组合，进一步挖掘品种的增产潜能，提高种植的经济效益。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

试验设在太原市晋源区王郭村的老稻田，排灌方便。土壤全氮0.127%，有效磷9.43 mg/kg，速效钾143 mg/kg，有机质2.23%，pH值8.11，EC值1.23 mS/cm。

1.2 试验材料

供试水稻为晋稻13号原种。

1.3 试验方法

试验设6个处理（表1），其中，栽插密度设行株距分别是 30 cm×13.2 cm，30 cm×10 cm，即24.9，33.3万穴/hm2；施氮量设3个水平，分别是150，210，240 kg/hm2，按基肥、蘖肥、穗肥4∶3∶3施入。供试肥料基肥以磷酸二胺、尿素为主，辅以有机肥，追肥为尿素。试验采用二因素随机区组设计，3次重复，小区面积15 m2，根据施氮肥量的不同分设独立的小区，采取单排单灌的灌排水方式。栽秧后7 d在小区定点，每个处理10穴，进行分蘖动态调查，生长后期进行田间考察，取样考种，分析千粒质量、结实率、每穗粒数等。

表1 晋稻13号栽插密度、施氮量栽培试验处理情况

育苗采用塑料薄膜平铺水育苗，4月14日播种，6月6日插秧，每穴3～5苗，秧龄53d。7月10日开始晒田，7月22日灌水，病虫害和除草采用农药、除草剂和人工进行防治。收获时在每个小区中任取3个面积相同点进行产量测产，并取样进行米质品质分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对晋稻13号茎蘖动态的影响

由表2可知，晋稻13号茎蘖动态各个处理间差异比较显著，同一个栽插密度下随施氮量的增加分蘖量增大，达到分蘖高峰期的时间也相对较长，7月8—13日之间施氮量较大的处理分蘖数还在增加，而施氮量较少的处理分蘖数呈下降趋势，表明施氮量增加延长了晋稻13号营养生长期，利于增加分蘖；施氮量相同，栽插密度较低的处理平均每穴分蘖量较高，栽插密度为24.9万穴/hm2的处理1，3，5平均每穴的分蘖量高于栽插密度33.3万穴/hm2处理2，4，6，表明适当稀植有利于增加晋稻13号的分蘖。

表2 不同处理对晋稻13号茎蘖动态的影响 个/穴

2.2 不同处理对晋稻13号田间生长情况的影响

由表3可知，不同施氮量处理对晋稻13号生育期有影响，始穗期、齐穗期、成熟期随着施氮量的增加晚2～4 d，这与前期营养生长期延长有关；栽插密度对生育期影响不明显；株高随施氮量增加增高1～3 cm；穗长随施氮量增加也略有增加，而栽插密度对穗长略有影响。

表3 不同处理对晋稻13号田间生长情况的影响

2.3 不同处理对晋稻13号最高苗数、成穗率及产量构成因素的影响

从表4可以看出，最高苗数、有效穗数都随施氮量的增加而增加，处理6的最高苗数、有效穗数都最高；成穗率随施氮量增加呈先增后减的趋势，且随着栽插密度加大愈加明显，处理5，6的成穗率低于其他相同栽插密度的处理；每穗总粒数、每穗实粒数均随施氮量、栽插密度增加略有下降，相同氮肥条件下，栽插密度低的处理每穗总粒数、每穗实粒数较高；结实率随施氮量增加而降低，栽插密度加大对结实率也有影响，处理1，3的结实率较高，在90%以上，表明较低栽插密度、施氮量有利于提高晋稻13号的结实率；千粒质量随施氮量的变化不明显，施氮量相同时，栽插密度较低时千粒质量略高；产量结果显示，施氮量150 kg/hm2的2个栽插密度处理，栽插密度较大的处理2的产量比处理1略高，当施氮量增加时，栽插密度低的2个处理3，5比4，6产量高，表明在提高施氮量的同时适当稀植有助于提高晋稻13号的产量；栽插密度相同时，随着施氮量增加，产量呈先增加后减少的趋势，栽插密度较大的处理尤为明显，表明施氮量应适中，过量施氮反而减产。本试验中处理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9万穴/hm2的产量最高，其次是处理5，接下来依次是处理4，2，1，6。新复极差显示，当α＝0.05时，排名第1的处理3与排名第2～6的处理5，4，2，1，6之间产量差异显著，表明处理3的产量优势明显，适合晋稻13号的生长发育。

表4 不同处理对晋稻13号最高苗数、成穗率及产量构成因素的影响

2.4 不同处理产量及产量构成因子间的相关分析

由表5可知，产量与产量构成因子间的相关系数都未达到极显著水平，每穗总粒数（r＝0.79）与产量呈正相关，达显著水平，表明在晋稻13号的产量因素中创建适合的群体株型，穗大粒多利于提高产量；每穗实粒数（r＝0.68）、结实率（r＝0.39）分别与产量呈正相关，表明在本试验中对产量影响最大的是穗粒数；成穗率（r＝0.55）与产量也呈正相关；最高苗数（r＝-0.36）、有效穗数（r＝-0.03）与产量呈负相关，表明随着施氮量和栽插密度的增加，分蘖量增大，最高苗数增加，无效分蘖增加，不利于形成较高产量，应有效控制分蘖量和栽插密度；千粒质量（r＝0.07）与产量呈正相关，但影响不显著。

由表5可知，7个产量构成因子间的相关系数呈现结果差距也较大，很多数值达到了极显著水平，尤其是最高苗数对应的成穗率、每穗实粒数、结实率、千粒质量的相关系数都在-0.88以上，达极显著水平，表明在试验中盲目加大氮肥施用量促进分蘖和单位面积密度较大，都不利于成穗及后期的灌浆结实。

表5 不同处理产量及产量构成因子间的相关系数

3 结论与讨论

调控移栽密度和施氮量是水稻高产的重要途径，也是栽培研究的主体内容[15]。在获得适宜穗数的前提下，采用与产量相适应的施氮量及适当扩大栽插行距，有利于优化穗、穗粒、千粒质量结构，获得高产[16-17]。本研究结果表明，当施氮量从210kg/hm2增加到240 kg/hm2时，晋稻13号营养生长期延长，分蘖量加大，齐穗期、成熟期晚2～4 d，产量在2个栽插密度水平下都降低，相应的成穗率、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率也下降，表明过多的施氮量并不适合晋稻13号的生长和产量形成。不同的栽插密度下，晋稻13号农艺性状和产量的表现也不尽相同，差异明显，施氮量较低时，栽插密度大的处理2各项农艺性状及产量表现都略好于处理1，随着施氮量增加，栽插密度小的处理3，5各项农艺性状及产量表现明显好于相对应的处理4，6，表明在施氮量较高时，稀植有利于提高晋稻13号产量。

产量与产量构成因子间的相关系数显示，每穗总粒数（r＝0.79）与产量呈正相关，并达显著水平，表明在晋稻13号的产量因素中创建适合的群体株型，穗大粒多利于提高产量；每穗实粒数、结实率分别与产量呈正相关，表明在本试验中对产量影响最大的是穗粒数；成穗率与产量呈正相关；最高苗数、有效穗数与产量呈负相关，表明随着施氮量和栽插密度的增加，分蘖量增大，最高苗数增加，无效分蘖增加，不利于形成较高产量，应有效控制分蘖量和栽插密度。

本研究表明，处理3即施氮量210 kg/hm2，栽插密度24.9万穴/hm2处理的产量最高，构成因素中穗粒数、成穗率、结实率表现较突出，且新复极差显示，当a＝0.05时，排名第1的处理3与排名第2～6的处理5，4，2，1，6之间产量差异显著，表明处理3的产量优势明显，是2个因素的最佳组合，适合在晋稻13号栽培中应用。

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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

山西省重点研发计划（一般项目）（201603D221003-3）；山西省农业科学院育种基础项目（YYZJC1416）；山西省农业科学院育种工程项目（16yzgc026）

于晓慧（1963-），女，山西太谷人，助理研究员，主要从事水稻育种及栽培研究工作。李广信为通信作者。