?氮密互作對信優糯721群體質量及產量構建的影響

摘要： 為探明氮密互作對信優糯721群體質量、產量形成及稻米加工品質的影響，試驗利用該品種設置4個氮肥處理水平，分別是A0（對照）、A1施氮180 kg/hm2、A2 施氮240 kg/hm2、A3施氮 300 kg/hm2，設置 3 個移栽密度梯度，分別為 B1，21.5萬穴/hm2、B2，25.7萬穴/hm2、B3，29.9萬叢/hm2。結果表明：干物質積累量方面，同一氮素水平，隨著移栽密度的增加呈現增加的趨勢；同一移栽密度處理上，拔節期隨著氮肥用量的增加干物質積累呈現增加的趨勢，SPAD值方面，各處理最大值均在始穗期；產量與氮肥施用量呈正相關，在一定的氮素水平下，有效穗均隨著密度的增加呈現增加的趨勢；結實率、千粒重隨著密度的增加呈現降低的趨勢；出糙率、精米率和整精米率最大值均在A2B2處理且精米率和整精率與其他處理表現出顯著差異，米粒長寬比受不同氮肥用量和移栽密度影響較小。綜上：采用施氮量為240 kg/hm2 、密度為 25.7 萬穴 /hm2處理，在產量構成因子方面表現較好，且稻米加工品質較優，生產上應以此氮密處理指導生產。

關鍵詞： 信優糯721；產量；SPAD；干物質積累；氮肥；密度

中圖分類號：S511; S365 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2024）01-0019-05

Effects of Nitrogen-Density Interaction on the Population Quality and Yield Formation

of the Rice Cultivar 'Xinyounuo 721'

HU Yang，FANG Ling，FU Ding，HE Shi-jie，LI Hui-long，SHEN Guang-hui，CHANG Xing-yuan，DUAN Bin

（Xinyang Academy of Agricultural Sciences， Xinyang 464000， PRC）

Abstract： This study aims to reveal the effects of nitrogen-density interaction on the population quality， yield formation， and processing quality of the rice cultivar 'Xinyounuo 721'. Four nitrogen application levels were designed， which were A0 （CK）， A1 （180 kg/hm2）， A2 （240 kg/hm2）， and A3 （300 kg/hm2）. Three transplanting density gradients were designed as B1 （215 thousand

hills/hm2）， B2 （257 thousand hills/hm2）， and B3 （299 thousand hills/hm2）. The results showed that the dry matter accumulation of the same nitrogen level increased with the increase in transplanting density. In the case of the same planting density， dry matter accumulation increased with the increase in the nitrogen application level at the jointing stage， and the SPAD value peaked at the early heading stage. There was a positive correlation between the yield and the nitrogen application level. At a certain nitrogen application level， effective panicles increased while the seed setting rate and 1 000-grain weight decreased with the increase in planting density. The maximum husked rice yield， milled rice rate， and head rice rate all appeared in the A2B2 treatment， and the milled rice rate and head rice rate in this treatment were significantly different from those in other treatments. The length-to-width ratio of rice grain was slightly affected by the nitrogen application level and planting density. In conclusion， the treatment with nitrogen application at 240 kg/hm2

and planting density of 257 thousand hills/hm2 had high yield components and rice processing quality. The production should take nitrogen application and planting density into consideration.

Key words： 'Xinyounuo 721'; yield; SPAD; dry matter accumulation; nitrogen fertilizer; density

水稻是我國播種面積最大、總產最多、單產最高的糧食品種，在我國糧食生產和消費中歷來處于主導地位[1]。近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對稻米品質的要求越來越高[2]。在綠色生產的前提下獲得高產優質的稻米一直是農業生產者所追求的一大目標。研究表明，優良的品種和配套栽培措施對作物產量的貢獻率各占50%[3]。在品種固定的情況下，科學有效的栽培管理是充分發揮品種高產優質潛力的關鍵因素[4-6]。

氮是構成蛋白質的主要成分，對莖葉的生長和果實的發育有重要作用，是與產量最密切的營養元素[7-9]。要實現水稻優質、高產、高效、生態、安全相協調的生產目標，適宜的氮素水平至關重要。同時，合理的移栽密度能較好地協調水稻群體與個體的矛盾，既有利于達到一定穗數的要求，又有利于發揮大穗的優勢，是提高水稻植株光合作用和肥料利用率的必要條件[10]。因此，適宜的氮密水平是維持水稻高產優質、構建協調群體結構的關鍵[11-12]。

豫南地區水稻種植歷史悠久，是河南水稻的主產區，常年水稻種植面積約53.33萬hm2[13]。 ‘信優糯721’是信陽市農業科學院以不育系‘信3122Awx’為母本，以恢復系‘信糯恢721’為父本，組配而成的三系雜交糯稻組合，在產量、品質和抗性等方面均有較大提高[14]。為了充分挖掘該組合的高產優質潛力，研究以氮肥用量和移栽密度為考察因素進行裂區試驗設計，探索該組合在豫南地區的高效栽培技術體系，以期指導農戶生產。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試品種

試驗于2022年在信陽市農業科學院試驗田進行，地理坐標為114o05' E、32o07' N，海拔高度為75.9 m。供試品種為信陽市農業科學院選育的秈型三系雜交糯稻信優糯721。

1.2 試驗設計

試驗采用兩因素裂區試驗設計，以氮肥用量（A）為主因、移栽密度（B）為副因。氮肥用量以純氮計，設4個水平，分別為：A0，不施氮肥處理；A1，施氮180 kg/hm2；A2，施氮240 kg/hm2，A3，施氮300 kg/hm2。移栽密度設3個梯度，分別為：B1，21.5 萬株/hm2（株行距20.0 cm×23.3 cm）；B2，25.7 萬株/hm2（株行距 16.7 cm×23.3 cm）；B3，29.9萬株/hm2（株行距 16.7 cm×20.0 cm）。共計 12 個處理，每個處理3次重復，共計36個小區。小區面積 13.34 m2（5.8 m×2.3 m），主區四周用擋板隔開，以防肥水滲漏，保證每個主區單排單灌。

采用434孔育秧盤利用泥質法進行育秧，于4月26日播種，在秧齡30 d 時進行移栽，雙株苗栽插。氮肥為尿素，按基肥∶蘗肥∶穗肥=4∶3∶3的比例使用；磷肥為過磷酸鈣（12% P2O5），用量為90 kg/hm2（以P2O5計）；鉀肥為氯化鉀（60% K2O），用量為108 kg/hm2（以K2O計）；磷肥和鉀肥全部作基肥一次性施入。其他田間管理按照常規操作。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 生長期干物質測定 在拔節期、齊穗期、成熟期以平均莖蘗數為主要標準，每小區采集5株水稻植株樣品帶回室內，清洗干凈去根，裝入牛皮紙袋，105℃殺青30 min，75℃烘干至恒重。測定5株水稻測定干物質積累，然后根據移栽密度換算成單位面積干物質積累量。計算收獲指數。

1.3.2 SPAD值測定 在始穗期、齊穗期和成熟期，每個小區選取10株，用葉綠素測定儀（SPAD-502）測定劍葉葉綠素含量。

1.3.3 考種與測產 各小區成熟收割前調查有效穗數，每個處理取5株水稻植株樣品進行室內考種，考察穗粒數、結實率、千粒重。

1.3.4 稻米品質測定 各處理稻谷收獲后留樣1 000 g，自然晾干保存3個月以上，待理化性狀穩定后進行稻米品質測定。參照中華人民共和國農業行業標準NY/T83—2017 米質測定方法 測定糙米率、精米率和整精米率等稻米加工品質指標。

1.4 數據處理

采用Excel和SPSS19.0軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 氮密互作對信優糯721干物質積累的影響

由表1可知，氮肥用量對拔節期、齊穗期和成熟期干物質積累量、收獲指數的影響均達到極顯著水平；移栽密度對拔節期、齊穗期和成熟期干物質積累量的影響達到極顯著水平，對收獲指數的影響不顯著；氮密互作效應對各時期干物質積累量和收獲指數的影響均不顯著。

從整體來看，12個處理拔節期、齊穗期和成熟期的干物質積累量均以A3B3處理最高、A1BA處理最低，而收獲指數以A1B2處理最高，為0.470，以A3B3處理最低，為0.377。當氮肥用量一致時，干物質積累量均隨著移栽密度的增加而增加；而當移栽密度相同時，拔節期和齊穗期的干物質積累隨著氮肥用量的增加呈增加趨勢，成熟期隨著氮肥用量的增加B1和B2的干物質積累量呈現增加的趨勢，而B3呈先增后降再增的趨勢。

2.2 氮密互作對信優糯721 SPAD值的影響

由表2可知，氮肥用量對始穗期、齊穗期和成熟期劍葉SPAD值以及始穗—齊穗、齊穗—成熟和始穗—成熟葉綠素含量衰減率的影響達到了極顯著水平；移栽密度對齊穗期和成熟期SPAD值的影響達到極顯著水平，對始穗期劍葉SPAD值的影響達顯著水平，對齊穗—成熟和始穗—成熟葉綠素含量衰減率的影響達到顯著水平，對始穗—齊穗葉綠素含量衰減率的影響不顯著；氮密互作效應對各階段劍葉SPAD值的影響均不顯著。

隨著生育期進程的發展，各處理劍葉的SPAD值均呈降低趨勢；當氮肥用量一定時，各處理劍葉SPAD值隨著移栽密度的增加呈降低趨勢；當移栽密度一定時，各處理SPAD值隨著氮素水平的增加呈現增加的趨勢，說明氮肥用量與劍葉SPAD值正相關，而移栽密度與劍葉SPAD值負相關。從不同階段的葉綠素含量衰減率來看，始穗—成熟這一階段的葉綠素衰減率最大，表明隨著水稻的生育發育，葉片葉綠素含量逐漸降低，尤其是生育期的后期，葉綠素含量的衰減速度加快；相同的氮肥用量下，隨著移栽密度的增加齊穗—成熟和始穗—成熟階段的葉綠素含量衰減率呈增加趨勢，但始穗—齊穗階段的葉綠素含量衰減率在低氮水平呈增加趨勢，在高氮水平呈降低趨勢。這說明在一定移栽密度范圍內增加氮肥用量可以延緩始穗—齊穗期葉片葉綠素含量的衰減。

2.3 氮密互作對信優糯721產量及其構成要素的影響

由表3可知，氮肥用量對有效穗、穗粒數、結實率、千粒重和產量的影響達到了極顯著水平；移栽密度對有效穗、結實率、千粒重和產量的影響達到極顯著水平，對穗粒數影響不顯著；氮密互作效應對產量及其構成要素的影響均不顯著。

當氮肥用量相同時，穗粒數隨移栽密度的增加呈增加趨勢（A0處理相反），結實率和千粒重隨移栽密度的增加整體呈降低趨勢；當氮肥用量≤180kg/hm2時，有效穗數和產量隨移栽密度的增加呈增加趨勢；當氮肥用量≥240 kg/hm2時，有效穗數和產量隨移栽密度的增加呈先增后降趨勢。當移栽密度一定時，穗粒數隨著氮肥用量的增加先降后增，結實率和千粒重先增后降；當移栽密度≤21.5萬株/hm2時，有效穗數和產量隨氮肥用量的增加呈增加趨勢；當移栽密度≥25.7萬株/hm2時，有效穗數和產量隨氮肥用量的增加呈先增后降趨勢。各處理中產量最高的是A2B2處理，達到了10.335 t/hm2；然后是A2B3和A1B3處理，分別為10.043和10.035 t/hm2，產量最低的是A0B1處理，僅5.948 t/hm2。

2.4 氮密互作對信優糯721稻米加工品質的影響

從表4可以看出，氮肥用量對出糙率、精米率、整精米率和長寬比的影響達到了極顯著水平；移栽密度對出糙率、整精米率的影響極顯著，對精米率的影響顯著，但對長寬比的影響不顯著；氮密互作效應對稻米品質的影響不顯著。

出糙率、精米率和整精米率均以A2B2處理最高，以A0B3處理最低。當氮肥用量相同時，出糙率隨著移栽密度的增加呈先增后降的趨勢，在A0和A1水平上精米率隨移栽密度的增加呈降低趨勢，而在A2和A3水平上，精米率隨移栽密度的增加呈先增后降的趨勢；整精米率隨移栽密度的增加呈先增后降的趨勢（A0水平除外）。當移栽密度一定時，出糙率和整精米率隨著氮肥用量的增加呈先增后降的趨勢；除A3B3較A2B3有所增加外，精米率也隨氮肥用量的增加呈先增后降的趨勢。A0處理稻米的長寬比極顯著低于其他處理，除A1B1顯著低外，其他施氮肥處理的稻米長寬比沒有差異。

3 討論與結論

氮肥是農業生產不可或缺的肥料。氮是植物體內氨基酸、蛋白質、核酸、輔酶及光合色素分子等的組成成分，直接影響干物質的形成[15-16]。水稻是群體種植的作物，適宜的密度可以構建良好的群體結構，充分利用光溫水資源，達到最大的光合效能，進而提高產量[17-19]。該試驗主要從群體干物質積累量、劍葉SPAD值、產量及其構成要素和稻米品質4個方面研究氮密互作對水稻生產的影響。結果顯示，氮密互作對信優糯721群體的影響呈正效應，一定密度處理下增施氮肥可以增加群體干物質積累，合適的氮肥水平結合適宜的移栽密度可以最大限度地發揮品種潛力，獲得高產。12個處理拔節期、齊穗期和成熟期的干物質積累量均以A3B3處理最高、A1BA處理最低，而收獲指數以A1B2處理最高，為0.470，以A3B3處理最低，為0.377。

氮肥用量和移栽密度均是產量構建的重要控制因素。燕金香等[20]研究發現，在高肥條件下，隨著氮肥用量的增加產量反而降低。這是因為氮肥水平過高會導致水稻營養過剩，有效分蘗減少，大量無效分蘗導致產量降低、甚至加大發生倒伏及病蟲害的風險。周江明等[21]研究表明，在低氮水平下，增加移栽密度可以增加穗粒數及千粒重，進而保證高產。試驗結果表明，信優糯721的產量以A2B2處理最高，達到了10.335 t/hm2；然后是A2B3和A1B3處理，分別為10.043和10.035 t/hm2，其他處理的產量均低于10 t/hm2；產量最低的是A0B1處理，僅5.948 t/hm2。試驗結果顯示，氮密互作對水稻有效穗數的影響最大。適當增加氮肥施用量可以增加水稻的分蘗數，合理的移栽密度有利于莖蘗的生長，促進有效穗數的增加。千粒重也表現出隨氮肥用量增加而加重的現象，因此適當的氮肥用量結合適宜的移栽密度有利于水稻高產。

影響稻米品質的因素很多，機理也比較復雜，需要綜合考量各項指標。前人研究表明，適當增加氮肥用量，可以改善稻米加工品質，提高整精米率[22]。試驗結果表明，出糙率、精米率和整精米率均以A2B2處理最高，以A0B3處理最低，最高處理分別比最低處理高10.1%、11.20%和14.71%。

綜上所述，在信優糯721的生產過程中，需綜合考慮個體發育和群體結構，均衡各指標才能達到高產優質的目的。在試驗條件下，采用240 kg/hm2的氮肥用量和25.7萬株/hm2的移栽密度，產量構成各因素較為合理，產量達到10.335 t/hm2，加工品質各指標也表現較好。

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（責任編輯：成平）