不同株距和緩釋氮肥配施量下機插雜交稻的產量及光合特性

王海月，殷堯翥，孫永健，李應洪，楊志遠，嚴奉君，張紹文，郭長春，馬均

（四川農業大學水稻研究所/農業部西南作物生理生態與耕作重點實驗室，成都611130）

不同株距和緩釋氮肥配施量下機插雜交稻的產量及光合特性

王海月，殷堯翥，孫永健*，李應洪，楊志遠，嚴奉君，張紹文，郭長春，馬均*

（四川農業大學水稻研究所/農業部西南作物生理生態與耕作重點實驗室，成都611130）

【目的】溫江地區高產水稻的推薦施氮量為180kg/hm2，以此為基礎，機插稻緩釋氮肥與常規尿素適宜配比為7∶3基礎上，進一步研究密度和緩釋氮肥配施量對機插稻分蘗特性、干物質積累量、光合物質生產特性、群體生長率及產量的影響。【方法】采用二因素裂區設計進行了機插雜交稻田間試驗。在行距為30cm下，設3種株距處理為16cm、18cm、20cm；在尿素氮施用量54kg/hm2下，設4個緩釋氮用量為36、66、96和126 kg/hm2，總施氮量相應為90、120、150和180kg/hm2。在插秧時緩釋肥與尿素混合，一次性追施。調查了主要生育期水稻生長和氮素吸收運移量。【結果】緩釋氮肥配施量和株距對主要生育期的水稻干物質積累量、光合特性及產量均存在顯著或極顯著的調控效應，且互作效應顯著；緩釋氮肥配施量的效應明顯高于株距。在機插行距30cm下，株距為18cm，總施氮量為150和180kg/hm2時，可有效提高葉面積指數(LAI)、單莖莖鞘與葉片干物重，葉面積衰減慢，拔節至齊穗期光合勢大，群體生長率高，光合特性強，促進干物質累積，在足夠穗數的基礎上，顯著增加了穗粒數，提高了群體穎花量，保持了穩定的結實率和千粒重，從而顯著提高機插稻產量。株距為16cm，施氮量為150kg/hm2時，水稻群體莖蘗數增長快，拔節后群體莖蘗數緩慢消減，有效穗數足，雖穗粒數顯著降低，但有較高的結實率和千粒重，從而協調出較高的產量。而株距為20cm，配施總氮量為180kg/hm2處理，在保證有效穗數的基礎上，促壯稈和攻大穗，增加了穗粒數，干物質積累量多，灌漿充實量大，千粒重增加。相關性分析表明，株距與緩釋氮肥配施量耦合下，尤其以拔節至齊穗期光合勢、齊穗期高效LAI與產量相關性較高(r=0.87**～0.91**)，對促進增產更為重要。【結論】在機插行距30cm下，株距為18cm，緩釋氮肥(96kg/hm2)與常規尿素(54kg/hm2)配施總氮量為150kg/hm2時，能充分發揮本區域機插雜交秈稻高產的優勢、提高光合物質生產，產量最高可達11463.8kg/hm2，為本試驗的最佳肥密運籌處理。

機插稻；株距；緩釋氮肥用量；產量；光合物質生產

適宜的機插密度能改善水稻群體和個體受光面積，提高光能利用率，增強群體光合物質生產能力，優化群體質量，最大程度利用空間溫度、光照及土壤資源，同時能節約種質資源、減少用工，降低病蟲危害，達到高產、優質、高效的目的，是機插稻高產栽培最關鍵的調控技術之一[1–2]。而作物單產的持續增長，與肥料尤其是氮肥的施用量密切相關。眾多學者[3–5]研究認為，緩釋氮肥作為一種新型肥料在提高氮素利用率、節約勞動力、減少環境污染等方面具有重要作用；但緩釋氮肥生產成本較高，因此，為了提高氮肥利用率和減少經濟投入，緩控釋氮肥及其與常規尿素的配施在農業生產上的應用成為當前研究的熱點。前人關于水稻機插密度、常規尿素運籌的研究較多，主要從株型[6]、抗倒伏能力[7]，冠層微環境[8]、氮素吸收利用效率[9]、光合物質生產特征[10]等方面研究了其對機插稻產量形成的影響，初步揭示了機插稻高產形成特點及其生理機制。我們前期通過研究已證實，優質的緩控釋氮肥能有效提升機插雜交稻氮素的吸收利用率，促進高產形成[11]。但緩釋氮肥與常規尿素配施在機插稻上的研究較少，緩控釋氮肥能否減量并以適宜比例替代常規肥進一步促進機插稻產量的增加，提高肥料利用效率，適度增加機插密度和減少緩控釋氮肥用量優化配施對機插稻的生長發育及產量形成的調控效應，以及兩因素間是否存在互作效應均尚未見報道。我們在前期研究的基礎上，通過對緩控釋肥篩選[11]及2015年緩控釋氮肥配施試驗[12]進一步研究表明，不同施氮水平和緩釋氮肥與常規尿素配施互作對機插稻氮素利用特征及產量存在顯著或極顯著的影響，且氮素的吸收及結實期莖鞘氮素的轉運與干物質量、每穗實粒數及產量間存在顯著或極顯著的正相關性。但確定高產施氮量下合理的緩釋氮肥與常規尿素配施比例后，如何結合不同的機插密度進行適量緩釋氮肥與常規尿素配施，調控機插稻主要生育時期干物質累積、光合生產、氮素吸收利用及產量間的關系，尚不明確。為此，本試驗旨在通過機插密度的調控減氮效應，結合緩控釋氮肥的優勢，發揮肥密耦合效應，在提高群體數量同時合理降低氮肥施用量，并進一步闡明機插密度與緩釋氮肥配施量對水稻產量、光合物質生產特征的影響，以達到增加水稻產量、提高氮肥利用率、節約勞動力、減少生產成本、改善稻田環境的目的，也為我國西南稻區中遲熟雜交稻機械化育插秧配套技術的應用提供理論和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為適宜西南稻區栽植且具有代表性的品種，雜交秈稻川谷優7329(生育期156～165d)；試驗田耕層土壤(0—20cm)質地為砂壤土，有機質24.38g/kg、全氮1.76g/kg、堿解氮113.75mg/kg、有效磷65.34mg/kg、速效鉀109.58mg/kg。選用氮肥(金正大樹脂包膜緩釋氮肥含氮量44%，尿素含氮量46%)、磷肥(過磷酸鈣)、鉀肥(氯化鉀)作為試驗用肥；并用缽體毯狀秧盤(中國水稻研究所)育秧、東洋PF455S插秧機進行機插。

1.2 試驗設計

在2015年不同施氮水平和緩釋氮肥與常規尿素配施試驗研究的基礎[12]上，試驗于2016年在四川成都市溫江區四川農業大學水稻所試驗農場進一步進行了株距(D)和緩釋氮肥配施量(N)二因素裂區試驗。主區為機插株距，在行距為30cm前提下，設3種株距：16、18和20cm，分別以D1、D2和D3表示。副區為緩釋氮肥與常規尿素配施量，在保持尿素施用量54kg/hm2不變的前提下，設4個緩釋氮施用量為36、66、96、126kg/hm2，相應的氮肥施用總量為90、120、150和180kg/hm2，分別以N1、N2、N3和N4表示，以不施氮為對照(N0)。

4月15日播種，旱育秧，每盤播量75g，5月21日機插。氮肥運籌均作底肥于機插后1d一次性施入P2O575kg/hm2，K2O150kg/hm2。田間小區計產面積20.0m2，3次重復，各小區間筑埂(寬40cm、高30cm)，并用塑料薄膜包埂，以防肥水互串，其他田間管理同當地大面積生產田，9月22日收獲。本試驗延續2015年的研究，兩年試驗未完全重復，但相同的氮肥配施處理下，產量及不同生育時期物質累積年份間差異均不顯著，為此，本文就2016年試驗結果進行分析。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 分蘗動態各小區定點20穴稻株，機插7d后至分蘗盛期前每隔5d調查1次分蘗數，之后至齊穗期每隔7d調查1次分蘗數。

1.3.2 干物質積累于分蘗盛期、拔節期、齊穗及成熟期各小區按平均莖蘗數取代表性植株5穴，分莖鞘、葉片和穗3部分，置于烘箱105℃殺青30min，80℃烘至恒重后，測定干物重。

1.3.3 葉面積在拔節及齊穗期，用美國生產的CID-203葉面積儀測定綠葉面積，計算葉面積指數，其中高效葉面積為有效莖蘗上3葉總葉面積。

1.3.4 群體生長率及光合勢計算拔節至齊穗期群體生長率及光合勢。

1.3.5 光合特征參數于齊穗期0d、15d和30d，用美國Li-COR生產的Li-6400光合儀，測定劍葉凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)；并根據前人研究方法[13–14]，計算表觀葉肉導度(AMC)和水分利用率(WUE)。測定條件為CO2濃度400μmol/mol，溫度30℃，光強1200μmol/(m2·s)。各小區測定5片具代表性的主莖劍葉的中部，每葉重復測定3次。

1.3.6 考種與計產收獲時各小區調查具代表性稻株60穴，計數有效穗數并計算平均值。分別取代表性稻株5穴，考查實粒數、結實率和千粒重等性狀，各小區按實收穴數計產。

1.4 數據計算和統計分析

結實率=實粒數/(實粒數+秕粒數)×100%

氮肥農學利用率(kg/kg)=(施氮區產量–空白區產量)/施氮量

式中：LAI1、LAI2分別為拔節及齊穗期測定的葉面積指數，t1、t2分別為拔節及齊穗期測定的時間。

單莖干物重(g)=單莖莖鞘干重+單莖葉片干重+單莖穗干重

式中：W1、W2分別為前后兩個生育時期測定的干物重；t1、t2分別為前后兩個生育時期測定的時間。

式中：L1、L2分別為拔節及齊穗期測定的葉面積；t1、t2分別為拔節及齊穗期測定的時間。

用Microsoft Excel、Origin9.0及DPS6.5處理系統分析數據及繪圖。

2 結果與分析

2.1 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻產量及其構成因素的影響

表1 不同處理機插稻產量、產量構成因素及氮肥農學利用率Table 1 Yields, yield components of mechanical-transplanted rice and nitrogen fertilizer agronomic efficiency under different treatments

由表1可見，機插株距和緩釋氮肥與常規尿素配施量除對千粒重影響不顯著外，對稻谷產量及其他產量構成因素、氮肥農學利用率的影響均達極顯著水平，且對產量、每穗粒數及氮肥農學利用率均存在極顯著互作效應。整體來看，不同機插株距下，每穗粒數、結實率、千粒重、產量及氮肥農學利用率均隨機插株距的增加先升高后降低，株距為D2的產量較D3、D1分別高7.2%和6.5%；有效穗則隨機插株距的增加而減小，每穗粒數表現為D2>D3> D1。株距D1下，產量隨緩釋氮肥配施量的增加而增加，N3與N4處理差異不顯著，但N3處理可節省氮肥從而提高氮肥利用效率，達到高產節本增效的效果，其高產高效的獲得主要是由于有效穗數和結實率的優勢顯著，而在每穗粒數及千粒重方面緩釋氮肥與常規尿素配施處理間差異不明顯。株距D2下，產量及氮肥農學利用效率表現為N3>N4>N2>N1> N0，且各處理對產量和氮肥農學利用效率的影響均達顯著水平，N3處理為本試驗氮肥減量增產增效最佳的肥密耦合處理，其高產高效的獲得主要由于在有效穗數優勢顯著的基礎上，保證了較高的每穗粒數及千粒重。株距D3下，為緩解群體不足，以N4處理為宜，其產量及氮肥農學利用效率均顯著高于同密度下其他的氮肥處理，其高產高效的獲得與其他機插株距處理略有不同，主要由于每穗粒數的優勢顯著和保持較高的千粒重。

2.2 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻分蘗動態的影響

由圖1可見，隨水稻生育進程的推進，株距對同時期水稻群體莖蘗數的影響趨勢基本一致，均表現為D1>D2>D3；機插后14d，株距和緩釋氮肥與常規尿素配施量處理間莖蘗數差異最小，且隨緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加呈增加趨勢。3種機插株距下，分蘗盛期均出現在機插后30d，且D1N4的莖蘗數較D2N4、D3N4分別高5.79%和9.81%。D1處理下，各氮肥處理的莖蘗數均在返青后43d達到最大，且N4顯著高于其他緩釋氮肥與常規尿素配施處理；株距為D2時，各緩釋氮肥與常規尿素配施量的莖蘗數在機插后43d達到最大，N4、N3、N2的莖蘗數顯著高于N1，較N1分別增加了32.85%、28.82%、25.36%；株距增加至D3時，N4、N3、N2的莖蘗數在機插后36d達到最大，且N4與N3、N2莖蘗數差異不顯著。機插65d后莖蘗數減小趨勢趨于平緩。

圖1 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻分蘗動態的影響Fig. 1 Effects of the slow-release N fertilizer and its combination with conventional urea on the dynamic changes of tiller No. of mechanical-transplanted rice under different plant spaces

2.3 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻光合生產特性的影響

2.3.1 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻光合生產的影響由表2可見，株距對拔節與齊穗期LAI、齊穗期高效LAI、拔節至齊穗光合勢的影響均達顯著水平，緩釋氮肥與常規尿素配施量對機插稻光合物質生產的影響均達極顯著水平，且兩因素對齊穗期高效LAI的互作效應顯著。從機插株距來看，拔節與齊穗期LAI、齊穗期高效LAI及拔節至齊穗光合勢均表現為D2>D1>D3；拔節至齊穗期葉面積衰減率表現為D1、D2顯著高于D3，而齊穗期高效葉面積率在D3時最佳。從相同株距下緩釋氮肥配施量來看，當株距為D1和D3時，拔節與齊穗期LAI、齊穗期高效LAI、拔節至齊穗期葉面積衰減率，以及拔節至齊穗期光合勢均隨緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加呈不同程度的增加，當株距為D2時，則表現為N3>N4>N2> N1>N0，且N3與N4處理的差異不顯著；而齊穗期高效葉面積率在3種株距下均以N1處理表現最優。2.3.2株距和緩釋氮肥配施量對機插稻光合特征參數的影響除齊穗期水分利用率外，緩釋氮肥與常規尿素配施量對機插稻劍葉光合特性的影響均達顯著或極顯著水平(表3)。齊穗后，劍葉凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、表觀葉肉導度(AMC)和水分利用率(WUE)隨生育進程的推進呈降低的趨勢，胞間CO2濃度(Ci)與蒸騰速率(Tr)則表現相反。從相同株距下緩釋氮肥與常規尿素配施量來看，當株距為D1和D3時，劍葉Pn、Gs、AMC、Tr均隨緩釋氮肥與常規尿素配施量的減少呈減小的趨勢，而Ci及齊穗期與齊穗15d的WUE均表現相反；當株距為D2時，劍葉Pn、Gs、AMC、Tr均表現為N3>N4>N2>N1>N0，且N3與N4整體上差異均未達顯著水平；而齊穗期30d劍葉WUE均表現為N0>N4> N3>N2>N1。

表2 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻光合物質生產的影響Table 2 Effects of the slow-release N fertilizer and combined with conventional urea on photosynthetic production in mechanical- transplanted rice under different plant spacing

2.4 株距和緩釋氮肥配施量對機插稻干物質積累特征的影響

2.4.1 株距和緩釋氮肥配施量對水稻單莖葉片、莖鞘和單莖干物質積累的影響由表4可知，株距對齊穗期與成熟期單莖葉片干重、分蘗盛期與拔節期單莖莖鞘干重，以及各生育時期單莖干物重的影響達顯著水平，緩釋氮肥配施量對各生育時期單莖葉片、莖鞘和單莖干重的影響均達極顯著水平。不同株距下，除拔節期單莖葉片與分蘗盛期單莖莖鞘干重外，各生育時期單莖葉片和莖鞘干重均值均表現為D2>D1>D3；而分蘗盛期、拔節及成熟期的單莖干物重均表現為D2>D3>D1。在同一株距(D1、D3)下，隨緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加，各生育

時期的單莖葉片、莖鞘干重和單莖干重均呈增加的趨勢，且分蘗盛期、成熟期單莖葉片干重和分蘗盛期、齊穗期、成熟期單莖莖鞘干重,各緩釋氮肥與常規尿素配施處理整體上顯著高于N0處理。

2.4.2 株距和緩釋氮肥配施量對水稻群體干物質積累特性的影響株距對拔節及成熟期群體干物重、分蘗盛期至拔節期干物質積累量和群體生長率的影響達極顯著水平，緩釋氮肥配施量對機插稻各生育時期群體干物重、階段干物質累積量和群體生長率均存在極顯著影響；兩因素對機插稻拔節期群體干物重、分蘗盛期至拔節期物質積累量和群體生長率的影響均存在顯著互作效應(表5)。群體干物重、階段干物質積累量和群體生長率均隨機插株距的增大呈先增后降的趨勢。株距為D1和D3時，各生育時期群體干物重、階段干物質積累量和群體生長率整體上與緩釋氮肥與常規尿素的配施量呈正相關，且拔節至齊穗期、齊穗至成熟期各緩釋氮肥配施處理間群體生長率的差異均未達顯著水平；株距為D2時，各生育時期群體干物重、階段干物質積累量及群體生長率均表現為N3>N4>N2>N1>N0。

表4 不同處理機插稻單莖葉片、莖鞘和單莖干物重 (g/stem)Table 4 Dry matter weights of leaf, culm and sheath of single stem in mechanical- transplanted rice under different treatments

表5 不同株距和緩釋氮肥配施量下水稻群體干物質積累特性Table 5 Dry matter accumulation of population in mechanical- transplanted rice under different treatments

2.5 光合物質生產特性與干物質積累、產量的關系

由表6可見，除拔節期至齊穗期群體生長率與氮肥農學利用率相關性不顯著外，齊穗期高效葉面積指數、拔節至齊穗期光合勢及群體生長率和結實期凈光合速率與總干物質量、氮肥農學利用率、有效穗、產量整體上呈極顯著正相關，拔節至齊穗期光合勢及齊穗30d的凈光合速率與穗粒數呈顯著正相關。表明機插株距和緩釋氮肥配施量有利于提高結實期的光合生產性能，促進物質向籽粒的轉運，增加每穗粒數及干物質積累量，進而提高機插稻的產量及氮肥農學利用率。

3 討論

3.1 株距和緩釋氮肥配施量對機插雜交秈稻產量形成的影響

水稻產量的形成除與其本身的品種遺傳特性緊密相關外，還與氣候環境和栽培措施等密切相聯，氮肥管理和種植密度是水稻栽培措施中影響產量形成的兩個重要因素[15–19]。前人關于密度和施氮量對水稻產量形成的影響研究報道較多，但結果不盡一致。眾多學者研究[16,20–21]顯示，適宜的施氮量和中密度處理可顯著提高機插稻的有效穗和穗粒數，進而提高群體穎花量，促進“庫”容量，最終提高產量；而另有研究[22–23]表明，中密度處理在高施氮條件下較易獲得高產。本研究從機插株距和氮肥配施量耦合來看，中密度(18cm)時，緩釋氮肥(96kg/hm2)與常規尿素(54kg/hm2)配施量為150kg/hm2可顯著提高機插稻產量，為本研究區域機插稻適宜的施氮量與中密度處理配合的最佳肥密運籌處理，這與前人[16]研究結果基本一致，但與許夢秋等[22]研究結果有所不同，主要原因是手插稻相比機插稻每穴栽插苗數少，莖蘗數少，冠層透光率強，養分轉運多，對氮肥的需求量大。但前人[19–21]在大量的研究中尚未明確緩釋氮肥配施作用及其與株距對機插稻產量形成的影響。本研究表明，機插株距和緩釋氮肥配施量及其互作效應對雜交秈稻穗粒數和產量的影響均達極顯著水平，且緩釋氮肥與常規尿素配施量對產量形成的調控作用顯著高于機插株距，在行距為30cm下，株距為16cm時隨著緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加產量呈增加的趨勢，主要是因為緩釋氮肥前期養分釋放較為緩慢而常規尿素能夠迅速釋放，在較高的密度下隨著緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加，植株吸收的養分增多群體莖蘗數增大，形成的有效穗多，后期緩釋氮肥養分釋放增強，而光合特性及養分的競爭性強，未能形成足夠的大穗導致穗粒數較少，群體穎花量較小，從節本增效的角度考慮，緩釋氮肥(96kg/hm2)與常規尿素(54kg/hm2)的配施量為150kg/hm2有利于機插稻的生產；當株距增加到20cm時，群體莖蘗數普遍降低，但由于通風透光條件好，隨著緩釋氮肥與常規尿素配施量的增加，水稻對養分的吸收增強，LAI增大、光合速率顯著增強，單莖干物質積累多，促進養分向籽粒轉運，后期灌漿充實，形成了穗大、粒多及飽滿型的稻谷，因此當機插株距增加較大時為了獲得高產應適當增加緩釋氮肥配施量；在機插株距為18cm時，在足夠群體莖蘗數的基礎上常規尿素養分的釋放保證了較高的有效穗，形成了高效高質量的群體，隨著緩釋氮肥與常規尿素配施量及養分釋放的增加有效穗呈先增加后減少的趨勢，主要原因是較高的緩釋氮肥配施量促使無效分蘗增多，成穗率降低，但后期緩釋氮肥養分的釋放保證了較高的穗粒數，因此群體穎花量大，且保持了較高的結實率和千粒重，從而顯著提高機插稻產量。綜上表明，中密度(株距18cm)下，適量(150kg/hm2)的緩釋氮肥(96kg/hm2)與常規尿素(54kg/hm2)配施，其養分供應能提高雜交稻中、后期植株生長，尤其能增加拔節至齊穗期光合勢、齊穗期高效LAI，對促進增產更為重要，這也進一步補充和完善了前人的研究結果[20,24–25]。此外，本研究氮肥運籌均為基肥一次性施入，而對于緩釋氮肥與常規尿素配施在水稻關鍵生

育時期運籌方式和機插密度耦合，能否進一步促進機插雜交稻產量形成及提高氮肥利用效率尚有待于進一步研究。

表6 葉面積指數、光合物質生產與干物質量、氮肥農學利用率 (NAE) 及產量的相關性Table 6 Correlation coefficients between LAI and photosynthetic production and N agronomy efficiency, dry matter and yield

3.2 機插雜交秈稻光合物質生產特征與產量形成的關系

群體光合速率能準確描述每單位土地面積上作物的光合能力，提高群體光合速率制造更多的光合產物，降低呼吸消耗使更多的光合產物用于干物質積累。因此，提高光能利用率是作物高產的基本要求。水稻的光合作用與LAI、劍葉的凈光合速率及群體光合速率等因素密切相關，是表征群體光合生產能力的重要指標及能量和物質積累的基礎。有研究[26]認為，水稻抽穗期干物質積累量與產量形成沒有明顯關系，而抽穗后光合物質的積累、轉運是影響產量形成的重要因素，水稻產量的高低取決于抽穗至成熟期光合物質的生產及轉運能力。而另有研究[27–28]認為，大幅度的增加產量庫容是實現水稻超高產的前提，水稻產量庫容的擴大主要在于有效穗數的增加，擴大庫容的前提是必須要有較高的群體生長率及光合物質的積累。李敏等[29]研究發現與施用普通尿素相比，施用控釋尿素的水稻生育中后期劍葉凈光合速率得到了顯著提高，延長了水稻后期功能葉的光合性能，延緩了葉片的衰老，增加了水稻產量。本試驗研究表明，機插株距和緩釋氮肥與常規尿素配施下雜交秈稻的LAI、劍葉凈光合速率及生育后期群體生長率與干物質積累量、有效穗及產量呈極顯著正相關(表6)，說明機插密度和緩釋氮肥與常規尿素配施，有效改善了水稻生育后期田間的通風透光條件，個體生長潛力得到充分發揮，劍葉光合特性、單莖莖葉干重等個體性狀指標表現出較大的優越性，機插稻的群體生長顯著增強，光合產物和干物質積累增多，促使籽粒灌漿充實，形成高光效高質量的群體；促進了齊穗后LAI和光合物質生產，顯著提高了結實期光合勢和劍葉凈光合速率，有利于后期干物質的累積和莖鞘、葉片中養分向穗部的轉運，穩定了結實率和千粒重，最終形成了水稻高產所具備的“穗數足、穗型大、穗粒多”等基本條件，從而獲得高產。

4 結論

株距和緩釋氮肥與常規尿素配施對機插雜交秈稻成熟期群體干物重、葉面積指數、拔節至齊穗期光合勢及產量的影響均達顯著或極顯著水平，且緩

釋氮肥配施量對機插雜交秈稻產量及光合物質生產特性的調控作用更為顯著。本試驗在機插行距為30 cm下，株距18cm和緩釋氮肥(96kg/hm2)與常規尿素(54kg/hm2)配施量為150kg/hm2耦合為氮肥減量增效最佳的肥密運籌處理，可有效提高機插稻有效分蘗數，增強拔節及齊穗期群體光合勢和生長率，促進結實期葉片、莖鞘將物質轉運至籽粒，顯著提高了稻谷產量。機插雜交稻主要生育時期的葉面積指數、光合特性及群體生長率與干物質積累量、氮肥農學利用率、有效穗、穗粒數及最終產量均呈顯著或極顯著的正相關，拔節至齊穗期光合勢及齊穗期葉面積指數可顯著提高氮肥農學利用率及穗粒數，適宜的株距和緩釋氮肥與常規尿素配施量耦合是進一步提高機插雜交稻產量的重要途徑。

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Yield and photosynthetic characteristics of mechanical-transplanted rice under different slow-release nitrogen fertilizer rates and plant population

WANG Hai-yue,YIN Yao-zhu,SUN Yong-jian*,LI Ying-hong,YANG Zhi-yuan,YAN Feng-jun,
ZHANG Shao-wen,GUO Chang-chun,MA Jun*(Rice Research Institute of Sichuan Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology, and Cultivation in Southwest, Ministry of Agriculture, Chengdu, Sichuan 611130, China)

【Objectives】The recommended nitrogen(N)application rate for high rice yield in Wenjiang area of Sichuan Province of China is180kg/hm2，in which70%of Nis from controlled release fertilizer and30%from commercial urea.The plant population,slow-release Nfertilizer addition rate and the total Ninput were optimized for mechanical transplanted rice production in this paper.【Methods】A split plot field experiment was conducted using mechanical transplanted hybrid rice as material in Wenjiang area,Sichuan Province.Keeping the row space of30cm,three plant spaces of16cm,18cm and20cm were set up.Under the urea Napplication rateof54kg/hm2,four slow-release fertilizer Nrates of36,66,96and126kg/hm2were added and the corresponding total Ninput were90,120,150and180kg/hm2.All the nitrogen fertilizer was side top-dressed in once at the same time of transplanting.The photosynthetic indices and growing index of rice were measured at the main growing stages.【Results】The total Ninput and the plant spacing showed significant or extreme significant regulating effect on the biomass accumulation,photosynthetic characteristics and grain yield of mechanical transplanted rice in the main growing stages,and their interaction effect was significant as well.The regulating effect of controlled release fertilizer was more significant than that of plant population.In the planting space of18cm and the total N input of150and180kg/hm2,the LAI,the culm and sheath weight per shoot and the leaf weight were increased significantly,and the decrease rate of leaf area was slowed down,and the high photosynthetic potential and high growth rate were kept longer,and the dry matter accumulation during jointing-full heading stage was enhanced as a result.The above two treatments significantly increased the spikelet number,helped maintaining astable seed setting rate and1000-grain weight,brought significant improvement of grain yield.When the plant space was16 cm and the total Ninput was150kg/hm2,the number of tiller was increased fast and decreased slowly after jointing,formed adequate effective panicles,although spikelets were decreased significantly.There were higher seed setting rate and1000-grain weight,which might lead to higher yield.When the plant space was20cm and the total Ninput was180kg/hm2,adequate effective panicles were ensured,the formation of strong stalk and big panicles was promoted,grains per panicle and dry matter accumulation were increased.Furthermore,high grain filling was benefitial to the1000-grain weight.The correlation analysis revealed that on the basis of the combination in mechanical-transplanted spacing with the slow-release Nfertilizer,the photosynthetic potential at the jointing-full heading stage,high valid LAI at the full heading stage would benefitial to the increment of yield.【Conclusions】The setting of the row space in30cm,plant spacing in18cm,the Nfor150kg/hm2added by the slow-release Nfertilizer(96kg/hm2)and conventional urea(54kg/hm2)could maximize the hybrid rice yield in the local research area,and improve photosynthetic production and yield.

mechanical-transplanted rice;plant spacing;slow-release Nfertilizer rate;yield; photosynthetic characteristic

2016–12–30接受日期：2017–03–17

國家重點研發計劃“糧食豐產增效科技創新”重點專項（2016YFD0300506）；國家科技支撐計劃項目（2013BAD07B13）；四川省教育廳重點項目（16ZA0044）資助。

王海月（1991—），女，甘肅會寧人，碩士研究生，主要從事水稻栽培與生理研究。E-mail：hywang2015zh@163.com

*通信作者E-mail：yongjians1980@163.com；E-mail：majunp2002@163.com