秧齡、移栽密度和施氮量對超級稻‘兩優616’產量的影響

廖盛水

（福建省沙縣農業技術推廣站，福建沙縣365050）

秧齡、移栽密度和施氮量對超級稻‘兩優616’產量的影響

廖盛水

（福建省沙縣農業技術推廣站，福建沙縣365050）

為了明確‘兩優616’秧齡、移栽密度與施氮量對產量的綜合影響，探求該品種中稻高產栽培技術措施，應用311-A擬飽和最優回歸設計試驗方案，通過一季中稻田間試驗建立‘兩優616’秧齡、移栽密度、施氮量與產量的數學（回歸）模型。結果表明：各因素對產量的影響順序為施氮量＞移栽密度＞秧齡；經模擬尋優與篩選，最優組合是秧齡30.4天，移栽密度20.46萬叢/hm2，施純氮168.75 kg/hm2時，擬獲得的最高產量為9778.1 kg/hm2；‘兩優616’產量≥8625 kg/hm2的主要農藝措施為秧齡29～33天，移栽密度17.2萬～22.7萬叢/hm2，施純氮160.0～190.8 kg/hm2。

超級稻；‘兩優616’；產量；效應分析；模擬尋優

0 引言

移栽密度對超級稻群體發育、有效穗、成穗率和產量均有顯著影響，合理密植通過增加單位面積穗數、粒數和粒重來實現高產[1-2]；氮肥是影響水稻生產和產量最敏感的因素，合理確定施氮量，可以提高水稻的產量、品質與氮肥利用率，還能減少過量氮肥施用造成的環境污染[3-4]；秧齡對產量影響較大，適當縮短秧齡，提早移栽，有利于增加每穗粒數和提高產量，過長的秧齡還會導致早孕早穗嚴重影響產量[5-6]。作物的群體產量及其生理指標變化受作物品種類型、栽培密度、土壤肥力條件和環境氣候變化等條件的影響，目前研究現狀表明，不同栽培因子對雜交稻產量的影響研究較多，其中栽培密度與氮、磷、鉀施用水平對超級稻生長發育、產量及產量構成的影響研究也不少[7-9]。‘兩優616’是福建省農業科學院水稻研究所選育的兩系超級稻新品種，具有穗大粒多、生育期適中、米質較優、增產潛力大、適應性強等特點[10]，是閩西北中稻主栽超級稻品種，2015年沙縣種植面積達0.26萬hm2，秧齡、移栽密度與施氮量對中稻‘兩優616’產量的綜合影響的研究鮮見報道，而地區、生態環境、稻作、土壤條件的不同所要求的秧齡、移栽密度與施氮量有較大的差異，本研究通過應用311-A擬飽和最優回歸設計試驗方案，進行田間試驗，探求該品種中稻高產栽培技術措施，為高產增效提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗地位于沙縣富口鎮延溪村，海拔160 m，供試土壤類型為黃底灰泥田。試驗前對土壤質地取樣化驗分析，土壤養分含量為有機質23.1g/kg、堿解氮169.2mg/kg、有效磷49.8mg/kg、速效鉀86.5mg/kg，pH5.01；供試品種為‘兩優616’，由中種集團農嘉種業股份有限公司提供，供試肥料：尿素(N 46%)為福建三明化工有限責任公司生產；碳酸氫銨(N 17%)為福建清流氨盛化工有限公司生產；過磷酸鈣(P2O512%)為福建三聯化工股份有限公司生產；氯化鉀(K2O 60%)為中化化肥有限公司（加拿大）提供。

1.2 試驗方法

試驗采用311-A擬飽和最優回歸設計[11-12]，其因素水平設置見表1，試驗設置11個處理，2次重復，隨機區組排列，小區面積為13.34 m2(2 m×6.67 m)，小區間筑小田埂并覆蓋薄膜，防止小區間肥水串流，進排水單獨分開，四周設1 m左右的保護行。2015年5月10日播種，常規濕潤育秧，培育壯秧。6月1—21日移栽，叢插1粒谷。9月25日—10月1日收割，收割時除處理8外，各小區先割去四周邊行以消除邊際效應，后實割單曬，折算小區干谷產量。

試驗小區根據設置水平，氮肥按基肥:蘗肥:穗肥= 4:4:2分3次施用，基肥和蘗肥施用碳酸氫銨，穗肥施用尿素；磷肥一次性作基肥施用，每小區統一施用過磷酸鈣0.7 kg；鉀肥分基肥和穗肥各50%施用，每次每小區統一施用氯化鉀0.15 kg。蘗肥插后7天施，穗肥在幼穗分化Ⅱ—Ⅲ期施，其余田間管理均按高產栽培技術規范實施。

1.3 統計分析方法

利用Microsoft Excel、多元統計分析計算機程序[13]對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 產量回歸方程的建立

根據試驗結果各因素編碼值、實收產量（表1）與311-A擬飽和最優回歸設計建立移栽密度(x1)、秧齡(x2)、施氮量(x3)與產量(y)的回歸方程見方程式(1)。

試驗隨機誤差的無偏估計為：δ=163.26(kg/hm2)。回歸模型95%置信區域為y±320.00(kg/hm2)。

對回歸方程進行顯著性測驗，F=51.92＞F0.01(10, 10)=4.85，達極顯著水平，表明回歸方程與實際情況擬合很好，能反應3項栽培因素移栽密度、秧齡、施氮量與產量的綜合關系。

為了明確因素的影響程度，對偏回歸系數進行t檢驗，結果表明：達0.01顯著水平，bx1、bx2達0.05顯著水平，bx1x2達0.2顯著水平。利用貢獻率Δi可判斷各因素對產量的影響程度，根據回歸方程系數的方差比Fj、Fjj、Fij，其貢獻δ值，因素的貢獻率大小為：△j=δj+1/2∑δij+δjj，其中δj、δjj分別表示第j個因素一次項、二次項中的貢獻，δij表示交互項中的貢獻，經計算，Δ3（施氮量）=2.4282＞Δ1（移栽密度）=2.2061＞Δ2（秧齡）=1.7624，表明各因素對產量的影響順序為施氮量＞移栽密度＞秧齡；互作效應中，｜b13｜＞｜b12｜＞｜b23｜，表明兩因素互作對產量的影響為施氮量+移栽密度＞移栽密度+秧齡＞秧齡+施氮量。由于各因素及因素間互作對產量存在不同程度的效應，生產上應通過調控實現高產。

表1 試驗因素水平設置及實際產量

2.2 最高產量的因素優化值

將方程(1)計算機模擬尋優表明：編碼值x1= -0.2716，x2=-0.3283，x3=0.2500，即相對應的移栽密度為20.46萬叢/hm2、秧齡為30.4天、施氮量為168.75 kg/hm2時，最高產量為9778.1 kg/hm2。

2.3 因素效應分析

2.3.1 單因素效應 采用降維法，將方程(1)中的任意2個因素固定在0水平，得到3個單因素移栽密度y1，秧齡y2，施氮量y3降維方程(2)～(4)。

各因素與產量關系呈開口向下拋物曲線，有極大值。在設計范圍內，隨著移栽密度、秧齡和施氮量的增加，產量均呈現出先增加后降低的變化趨勢，偏小或偏大，產量會降低。將各因素水平值分別代入相應方程，得單因素對產量的效應（表2）可看出：（1）秧齡對產量的效應相對較小，趨勢適當早栽產量較高；（2）移栽密度對產量的效應相對較大，趨勢適當稀栽些產量較高；（3）施氮量對產量的效應最敏感，單因素降維方程拋物曲線圖像顯示較陡，表明施氮量是影響產量的首要因素。

2.3.2 因素間互作效應 根據回歸方程(1)中回歸效應系數(bij)正負值可知，因素間存在互作效應：（1）移栽密度(x1)與施氮量(x3)呈負互作效應，達極顯著水平。其作用效應顯示：移栽密度較高時，基本苗多，施氮量可少些有利高產；反之，就要施多些，通過以肥攻苗也可獲得高產。（2）移栽密度(x1)與秧齡(x2)呈一定的正互作效應，說明早移栽本田分蘗時間長，莖蘗數多，密度要低些可獲高產；移栽遲本田分蘗時間縮短，密度要高些通過增加基本苗也能獲較高產量。

2.4 高產栽培優化技術方案

為了獲得實際生產上容易實現的高產技術方案，以產量為目標函數采用統計頻數的分析法進行模擬尋優。在約束條件下(-2≤xi≤2)，取步長為1，3個因素各有5個水平，組成125個全因子技術組合。經微機模擬[13]，產量≥8625 kg/hm2的技術組合有33個，占總組合數的26.4%（表3），主要農藝措施取值范圍是：移栽密度為17.2萬～22.7萬叢/hm2，秧齡29～33天，施純氮160.0～190.8 kg/hm2。

表2 單因素效應產量 kg/hm2

表3 產量≥8625 kg/hm2的技術措施分布

3 討論與結論

3.1 各因素對產量的影響

單因素秧齡、移栽密度與施氮量對‘兩優616’產量的影響都是呈先增高后降低的開口向下拋物曲線，考慮單因素，其大小順序為施氮量＞移栽密度＞秧齡。從各因素間互作效應看，移栽密度與施氮量呈極顯著負互作效應，移栽密度較高時，施氮量可少些有利高產；反之，就要施多些，以肥攻苗也可獲得高產。

3.2 最高產量優化因素組合

移栽密度、秧齡和施氮量3個試驗因素間不僅存在著單效應，而且還存在各因素間復雜的互作效應。‘兩優616’最高產量優化因素組合是：移栽密度為20.46萬叢/hm2、秧齡為30.4天、施氮量為168.75 kg/hm2時，產量最高為9778.1 kg/hm2。

3.3 高產栽培優化技術方案

本試驗結果與盧錦榮等[14]研究認為，施純氮180 kg/hm2與栽培密度18萬叢/hm2有利實現‘兩優616’的高產相一致；與蔣梅巧等[15]研究認為，‘Y兩優2號’施純氮180 kg/hm2易獲得較高產量也較相符，而配對的栽培密度16.5萬叢/hm2比本試驗研究略小；與胡春花等[16]研究認為，超級稻‘Y兩優2號’的適宜栽培密度為18.0萬～22.0萬叢/hm2相一致；而本研究秧齡為29～33天與陳少庭[17]研究認為，‘兩優多系1號’適宜秧齡為32～33天相比，范圍更寬些，生產上應用可早插縮短秧齡，有利于增加每穗粒數和提高產量。試驗結果與前人研究結果基本一致，產量均是隨著秧齡、移栽密度和施氮量的增加而提高，但當超過一定限度時，產量又會降低。因此，在實際生產過程中，除應注意播期、秧齡和栽培密度的選擇，并配施好肥料的用量外，而且還要考慮土壤肥力條件和環境氣候變化等條件的影響，如果土壤營養成分含量較高，可適當降低肥料用量，并適當稀植，反之，則要增加肥料用量，適當密植。總之，本試驗研究建立的‘兩優616’產量回歸模型和高產栽培優化方案對于本地區及閩西北地區超級稻高產增效種植具有重要的實踐指導性，今后將對播期、氮磷鉀配比等對‘兩優616’產量的影響作進一步研究。

本研究表明，‘兩優616’作中稻高產栽培技術主要農藝措施是：5月份播種，適當早栽，秧齡29～33天，移栽密度 17.2萬～22.7萬叢/hm2，施氮量 160.0～190.8 kg/hm2，產量可達8625 kg/hm2以上；生產上應合理搭配，配套其他高產栽培措施，易實現高產增效。

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Effect on Yield of Super Rice‘Liangyou 616’:Seedling Age, Transplanting Density and Nitrogen Application Rate

Liao Shengshui
(Station for Popularizing Agricultural Technology of Shaxian,Fujian Province,Shaxian 365050,Fujian,China)

To reveal the integrative effects of seedling age,transplanting density and nitrogen application rate on yield of middle-season rice‘Liangyou 616’,and study its high-yield cultivation technique,an experiment was designed by using the 311-A optimum regression,and a mathematics(regression)model was established between yield and the factors,seedling age,transplanting density and nitrogen application rate in the filed experiment.The results indicated that the effect of the three factors on yield was as following:nitrogen application rate＞transplanting density＞ seedling age.With the simulation and optimization by computer, the results suggested that the optimal combination was seedling age of 30.4d,transplanting density of 204600 clump/hm2，and net N fertilizer of 168.75 kg/hm2,and the imitated highest yield was 9778.1 kg/hm2.The main agronomic measures o‘fLiangyou 616’to achieving the yield of more than 8625 kg/hm2were seedling age of 29-33d,transplantingdensityof 172000-227000clump/hm2andnetNapplicationrateof 160.0-190.8kg/hm2.

Super Rice;‘Liangyou 616’;Yield;Efficiency Analysis;Simulation and Optimization

S511

：A論文編號：cjas16100016

福建省糧食產能區增產模式攻關與推廣項目“超級稻綠色高產高效創建專項”[閩財（農）指[2015]279號]。

廖盛水，男，1965年出生，高級農藝師，學士，研究方向：作物栽培。通信地址：365050福建省沙縣長泰南路禹德大廈五樓農技站，E-mail：smsxnjz@163.com。

2016-10-13，

：2016-12-04。