氮肥和密度對江西晚粳申優26的產量和氮肥利用效率的影響

陳忠平，劉凱麗，文喜賢，孫明珠，樂麗紅，王斌強，張 昆,*

(1.江西省農業技術推廣中心，江西南昌 330045；2.余干縣農業農村局，江西上饒 335100；3.江西省紅壤研究所，江西南昌 330046)

水稻是我國重要的糧食作物，江西是全國重要的雙季稻產區。2008年以后，江西“秈改粳”發展迅速，尤其是雙季晚粳的發展為糧食增產提供了新的技術途徑[1-2]。相比秈稻，粳稻具有高產、優質、耐寒、耐肥、抗倒等特點，可充分利用江西雙季稻區晚稻生育后期的溫光資源，利于粳稻產量潛力的發揮，從而進一步提高水稻單產，且米質更優[3-5]。2020年，江西通過“秈改粳”專項引進雜粳申優26并開展試驗示范，申優26是上海農業科學院以BT型不育系申9A和恢復系申恢26配組而成的早熟晚粳三系雜交稻，2017年通過上海市農作物品種審定委員會審定，具有產量優勢強、成熟期早、稻米品質優異、適宜種植范圍廣等優勢，適合作為單季晚稻或早茬口雙季晚稻種植[6]。目前，江西審定和引種的粳稻品種多為秈粳雜交稻，而配套的栽培技術研究較多，如栽培方式方面，認為手栽>拋秧>機插[7]，肥料運籌方面認為當基蘗肥∶穗肥為 6∶4 或 7∶3 時，雙季晚粳稻能夠實現高產、優質、高效的協調統一[8]，但針對雜交粳稻的栽培技術研究較少。鑒于此，筆者以優質晚粳稻品種申優26為對象，針對其生育特點，研究了不同施氮量、氮肥運籌和拋秧量對其產量及其構成和氮肥利用效率的影響，以期為申優26在江西雙季稻區的示范推廣提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗于2020年在南昌市進賢縣張公鎮馬家村(28°15′30″N，116°20′24″E)進行，該地屬于亞熱帶季風氣候，多年平均氣溫18.1 ℃，年平均降雨量1 537 mm，日照時數1 575.50 h。試驗田為第四紀黏土母質發育的紅壤，耕層結構發育良好，耕作層厚度為18.9 cm，容重1.05 g/cm2，土質較黏重，肥力中等。土壤基本理化性質如下：有機質23.16 g/kg,堿解氮105.90 mg/kg,有效磷26.85 mg/kg,速效鉀72.00 mg/kg,全氮1.44 g/kg,全磷0.75 g/kg,全鉀11.20 g/kg。

1.2 試驗材料試驗采用優質晚粳稻品種申優26。

1.3 試驗設計試驗采取大田試驗進行，采用完全隨機區組設計，3次重復。2019年12月進行了冬翻，深度20 cm，冬春季排水曬垡，早稻種植品種為中嘉早17，使用高產栽培技術管理技術，平均產量為7 295.4 kg/hm2。早稻秸稈粉碎全量還田(秸稈長度10 cm)，泡水后深旋耕(深度15～20 cm)。試驗小區面積60 m2，用塑料膜包壟作小區，四周設寬2.0 m保護行，排水溝寬0.5 m。

種植方式為拋秧，使用434孔拋秧盤集中濕潤育秧，用種量為30 g/盤，常規拋秧盤數為1 050盤/hm2。7月1日播種，7月24日拋秧，9月9日齊穗，10月30日成熟。氮肥用量根據不同試驗進行設計，磷肥施用量為純磷90 kg/hm2，作基肥1次施用，鉀肥施用量為純鉀150 kg/hm2，分基肥(50%)、穗肥(50%)2次施用。氮肥為普通尿素(含量46%)，磷肥為鈣鎂磷肥(含量12%)，鉀肥為氯化鉀(含量60%)。各試驗處理均采用濕潤灌溉，病蟲害綠色防控技術。

1.3.1氮肥用量試驗。共設置6個處理：N1(CK)為無氮處理：N2處理為180 kg/hm2；N3處理為210 kg/hm2；N4處理為240 kg/hm2；N5處理為270 kg/hm2；N6處理為300 kg/hm2；各處理基肥、蘗肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。

1.3.2氮肥運籌試驗。根據氮肥的基肥、蘗肥和穗肥的施用的比例，共設置6個處理：Y1處理(CK)為無氮；Y2為4∶2∶4；Y3為4∶3∶3；Y4為4∶4∶2；Y5為4∶5∶1；Y6為4∶6∶0，氮肥用量為純氮240 kg/hm2。

1.3.3拋秧量試驗。共設置4個處理：P1(CK)處理為1 050盤/hm2(無氮肥)；P2處理為1 050盤/hm2；P3處理為1155盤/hm2(增加10%)；P4處理為1 260盤/hm2(增加20%)；氮肥用量為純氮240 kg/hm2，各處理基肥、蘗肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。

1.4 測定指標與方法

1.4.1考種及測產。在水稻成熟期(大田90%籽粒成熟)隨機調查1 m2水稻植株的蔸數和有效穗數，并計算平均數。按其蔸平均有效穗數選取5蔸，利用水漂法[9]考察穗粒結構，利用以上數據計算產量的構成因子。產量測定為各處理區人工割取10 m2進行機械脫粒，陰干后稱重，測定稻谷水分，并按照粳稻14.5%標準含水率折算實際產量。

1.4.2氮肥利用效率的計算。氮肥偏生產力(kg/kg)=水稻產量/氮肥處理小區的氮肥施用量。氮肥農學效率(kg/kg)=(施氮區水稻產量-不施氮區水稻產量)/施氮區氮肥施用量。

1.5 數據處理方法采用Microsoft Excel 2010軟件錄入數據，t檢驗和多重比較采用Excel 2010和DPS 7.0軟件作統計分析。

2 結果與分析

2.1 施氮量處理對產量和氮肥利用效率的影響由表1可知，隨著施氮量的增加，申優26的產量呈先增加后降低的趨勢，其中N5處理產量最高，達到8 206.65 kg/hm2，顯著高于其他處理，具體產量順序為N5處理>N6處理>N4處理>N3處理>N2處理>N1處理。從產量構成看，有效穗數最多的處理為N5，不同處理間的排序與產量相同；每穗總粒數以N6處理最高，與N5和N4處理間無顯著差異，但這3個處理顯著高于其他3個處理；結實率以N6處理最高，與N5處理間差異未達顯著水平；各個處理的千粒重之間差異不顯著。從氮肥利用效率來看，隨著施氮量的增加，氮肥偏生產力呈現逐漸降低的趨勢，而氮肥農學效率呈現先升高后降低的趨勢，其中N5處理顯著高于N6處理。

表1 施氮量處理對申優26產量和氮肥利用效率的影響Table 1 Effects of nitrogen application rate treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

2.2 氮肥運籌處理對產量和氮肥利用效率的影響由表2可知，隨著氮肥分蘗肥施用比例的增加，申優26的產量呈先增加后降低的趨勢，其中Y5處理產量最高，達到7 834.05 kg/hm2，其次是Y6處理，達到7 502.10 kg/hm2，兩者顯著高于Y1、Y2、Y3處理，各處理產量排序為Y5處理>Y6處理>Y4處理>Y3處理>Y2處理>Y1處理。從產量構成看，有效穗數最多的為Y5處理，顯著高于Y1、Y2、Y3、Y4處理，不同處理間的有效穗數排序與產量相同；每穗總粒數以Y5處理最好，顯著高于其他5個處理；結實率以Y5處理最高，但與除Y1處理外的其他施氮處理間差異未達顯著水平；各個處理的千粒重之間差異不顯著。從氮肥利用效率來看，氮肥偏生產力和氮肥農學效率都表現為隨著分蘗肥施用比例的提高呈先提高后降低的趨勢，Y5處理均為最高，顯著高于Y2和Y3處理。

表2 氮肥運籌處理對申優26產量和氮肥利用效率的影響Table 2 Effects of nitrogen fertilizer application treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

2.3 拋秧量處理對產量和氮肥利用效率的影響由表3可知，隨著拋秧量的增加，申優26的產量呈增加趨勢，其中增加20%的秧盤數P4處理產量最高，達到8 055.45 kg/hm2，顯著高于其他處理，各處理產量排序為P4處理>P3處理>P2處理>P1處理，且P4和P3處理相比P2處理的增產率同拋秧盤的增加比例基本一致。從產量構成來看，有效穗數最多的為P4處理，顯著高于P2和P1處理，與P3處理間差異未達到顯著水平；每穗總粒數以P4處理最高，但與P2、P3處理間無顯著差異；結實率以P2處理最高，但與P3、P4處理間差異未達顯著水平；各個處理間千粒重無顯著差異。從氮肥利用效率來看，氮肥偏生產力和氮肥農學效率都表現為隨著拋秧盤數的提高呈現逐漸提高的趨勢，其中P4處理均最高，且顯著高于P3和P2處理。

表3 拋秧量對申優26產量及構成和氮肥利用效率的影響Table 3 Effect of seedling throwing amount on yield,composition and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

3 結論與討論

一個水稻新品種引進不同的生態區，采用不同的種植制度，就需要研究其播期、肥料、密度、水分和病蟲草害防控等配套栽培技術體系，才能充分發揮其產量潛力。在氮肥施用上，應確定適宜的施用量和氮肥運籌比例，使得營養與生殖生長協調發展，才獲得最優的產量構成因子，進而增加產量和提高經濟效益。氮肥施用量及運籌比例對水稻產量及農藝性狀和肥料利用效率的影響因品種不同而有所差異[10-13]。成臣等[12-15]的研究結果表明，水稻產量與氮肥施用量呈拋物線關系，適宜的氮肥用量能顯著增加水稻產量。另外有研究表明，隨著施氮量的增加，水稻氮肥利用率呈降低趨勢，且呈負相關性[16-17]。該研究針對的雜交粳稻申優26的氮肥用量與產量的關系也表現出拋物線的關系，與前人的研究結果相似，只是在最佳施氮量上表現不同，該研究的結果為270 kg/hm2，而成臣等[12]的研究結果為255 kg/hm2，這可能與土壤的基礎地力不同有關。另外在氮肥運籌上，基蘗穗的比例為4∶5∶1，與申優26在上海周邊的試驗示范4∶4∶2的研究結果基本一致[18-20]。石慶華等[21]經多年多點調查研究發現江西雙季稻糧豐項目區普遍存在的栽培問題是氮夠苗稀，單位面積有效穗數不足，成為制約產量提高的主要因素，因此提高有效穗數是增加雙季稻產量的關鍵。研究表明，通過增加種植密度來提高有效穗數，優化群體結構，是穩定甚至增加水稻產量切實經濟可行的方式[22-24]。該研究結果表明，合理增加相應的拋秧數量，可以顯著的提高產量，且提高氮肥的利用效率。

因此，雜交粳稻申優26在江西中等肥力田塊作二晚稻種植，為確保產量，保證有效穗數是關鍵，其適宜的氮肥施用量為270 kg/hm2，基蘗穗肥運籌比例為4∶5∶1，同時能增加20%的拋秧盤以增加基本苗。