蘭國防 陸 燕 端木李玲 柯 璦 唐樂堯 潘斌清

（1 江蘇省常熟市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，常熟 215500；2 江蘇省常熟市種子管理站，常熟 215500）

水稻是我國重要的糧食作物之一，全國約有2/3的人口以稻米為食，水稻的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)直接關(guān)系到我國的糧食安全。水稻產(chǎn)量受遺傳因素和外界環(huán)境因素的綜合影響，其中氮肥和密度是影響水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵環(huán)境因素[1-3]。研究表明，隨著施氮量的增加，水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，施氮量與產(chǎn)量呈二次曲線非線性關(guān)系[4]，合理施氮能夠顯著提高水稻產(chǎn)量和有效穗數(shù)[5-6]，氮肥使用量過多，不僅會造成水稻因千粒重、結(jié)實(shí)率降低而帶來的減產(chǎn)[7]，而且會導(dǎo)致氮肥利用率低下、氮肥流失及生態(tài)環(huán)境污染加重。合理安排種植密度，能夠促進(jìn)群體結(jié)構(gòu)的形成，有利于群體優(yōu)勢發(fā)揮和個體單株生產(chǎn)力的提高。鄧中華等[8]認(rèn)為密度增加會促進(jìn)有效穗數(shù)的增加，而導(dǎo)致實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重的降低。郎友忠等[9]研究表明密度過低，會導(dǎo)致群體有效穗數(shù)和葉面積指數(shù)分別降低26.6%和41%。李靜[10]認(rèn)為密度過高會影響分蘗成穗，降低結(jié)實(shí)率，高密度下成穗率僅為60%，結(jié)實(shí)率下降5.7%～18.4%。

近年來，隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)變化，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員趨于老齡化，用工成本及化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料價格上浮，糧食收購價下行，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)收益降低，極大地影響了農(nóng)民種糧的積極性[11]。雜交粳稻相比常規(guī)粳稻，具有較強(qiáng)的產(chǎn)量優(yōu)勢，推廣和開發(fā)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、輕簡栽培型雜交粳稻，是促進(jìn)農(nóng)民增收的一條有效途徑。常優(yōu)粳6 號是常熟市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育的三系雜交粳稻，該品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗性好、適口性佳，屬國標(biāo)二級優(yōu)質(zhì)米。本文探討了施肥量、密度對常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量及效益的影響，旨在為該品種在本地區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培和推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料參試材料為常熟市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的雜交粳稻品種常優(yōu)粳6 號（審定編號：蘇審稻 201316）。試驗(yàn)于2017 年在常熟市農(nóng)科所大義小山基地進(jìn)行。試驗(yàn)地塊經(jīng)土壤肥力測定全氮2.42g/kg、有效磷7.4mg/kg、速效鉀142.5mg/kg、有機(jī)質(zhì)35.3g/kg、pH 值5.98。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)設(shè)氮肥、密度二因素，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)2 次。施肥水平：N1高氮（純氮330kg/hm2）；N2中氮（純氮180kg/hm2）；N3無氮（不施肥）。N1、N2、N3之間筑田埂并用黑薄膜圍田埂，防止肥料滲透。栽插密度：D1高密（45 萬穴/hm2）；D2中密（30 萬穴/hm2）；D3低密（18 萬穴/hm2）。每個小區(qū)插4 行，每行14 穴。防病、除蟲、灌水管理參照大田進(jìn)行。

1.3 產(chǎn)量及效益測定于水稻成熟期取小區(qū)中部20 穴考種。主要調(diào)查生育期及產(chǎn)量性狀（穗粒結(jié)構(gòu)、每667m2產(chǎn)量）。 根據(jù)試驗(yàn)小區(qū)產(chǎn)量以及不同處理所用的農(nóng)用成本，計算其經(jīng)濟(jì)效益。

經(jīng)濟(jì)效益=產(chǎn)量效益-肥料成本-用種成本-綜合成本。

產(chǎn)量效益：雜交粳稻常優(yōu)粳6 號的市場收購價為3.3 元/kg，每667m2產(chǎn)量和收購價乘積為產(chǎn)量效益。

肥料成本：氮肥為46%尿素，2.4 元/kg，高肥需720kg/hm2，共計1728 元/hm2；中肥為390kg/hm2，共計936 元/hm2。用種成本：雜交稻價格為44 元/kg，高 密 需用種45kg/hm2，共計1980 元/hm2；中 密需用 種30kg/hm2，共 計1320 元/hm2；低 密 需 用 種18kg/hm2，共計792 元/hm2。蘇州常熟兩級財政良種補(bǔ)貼雜交稻1140 元/hm2。綜合成本包括插秧費(fèi)、田間處理和地租等共計21195 元/hm2。

1.4 統(tǒng)計分析采用Excel 2007 和DPS 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析，Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮密組合對常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響氮肥和密度及其互作對常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量的影響見表1 和表2。結(jié)果表明，氮肥和密度及其互作對常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量的影響均達(dá)到極顯著水平。隨著施氮量的增加，常優(yōu)6 號產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，中氮和高氮下產(chǎn)量分別比不施氮增產(chǎn)22.72%、21.06%；隨著密度的增加，常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，高密和中密相比低密分別增產(chǎn)7.42%、6.62%。產(chǎn)量多重比較分析顯示，在中氮、高、中、低密組合中均能獲得較高的產(chǎn)量，在中氮低密組合下，常優(yōu)粳6 號的產(chǎn)量最高為9907.9kg/hm2。

不同氮密組合及其互作對產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表1和2，方差分析表明施氮對有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率的影響均達(dá)到極顯著水平；密度對有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的影響分別達(dá)極顯著或顯著水平，而對千粒重和結(jié)實(shí)率的影響未達(dá)顯著水平；氮密互作能夠極顯著地影響有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。隨著施氮量的增加，有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率均表現(xiàn)為下降的趨勢，說明常優(yōu)粳6 號不耐高氮，在中氮、中低密度下能更好地達(dá)到產(chǎn)量因素的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

表1 不同氮密組合下常優(yōu)粳6 號產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的表現(xiàn)

表2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的方差分析

2.2 氮肥、密度與產(chǎn)量的回歸模型分析采用二次多項式逐步回歸建立肥料（X1）、密度（X2）與產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程：Y=4117.20+26.31X1+182.02X2-0.33X1X2-0.03-1.62，R2=0.946**。式 中X1、X21、的t值分別為5.60**、3.05**、3.53**，產(chǎn)量預(yù)測值與實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)為0.975**，表明通過該回歸方程進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測效果較好。由方程可知，氮肥、密度與產(chǎn)量均呈單峰曲線關(guān)系，即在氮肥和密度較低時，產(chǎn)量隨著施氮量和密度的增加而增加，增幅逐漸減小，達(dá)到最高點(diǎn)后，隨著二者繼續(xù)增加，產(chǎn)量會出現(xiàn)降低。通過求導(dǎo)算得最大產(chǎn)量為10151.89kg/hm2，對應(yīng)的最佳施肥量為235.16kg/hm2，最佳栽插密度為32.32 萬穴/hm2。

2.3 不同氮密組合對常優(yōu)粳6 號效益的影響不同氮密組合對常優(yōu)粳6 號的效益的影響見表2 和表3。從表中可以看出，施氮能夠極顯著地提高效益，栽插密度對效益影響未達(dá)顯著水平，施肥和密度的互作對效益的影響達(dá)到極顯著水平。隨著施肥量的增加，農(nóng)用成本有所增加，但受產(chǎn)量的波動影響，效益也呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，本研究中，在中氮低密度組合中常優(yōu)粳6 號的效益最高為10913 元/hm2，說明在生產(chǎn)上常優(yōu)粳6 號要取得經(jīng)濟(jì)效益最佳必須保證合理的施肥量和栽插密度。

表3 不同氮密組合的經(jīng)濟(jì)效益

3 小結(jié)與討論

氮肥和密度是影響水稻產(chǎn)量的重要栽培因素，前人對于此方面的研究報道較多。本研究結(jié)果表明，氮肥和密度及其互作能夠極顯著地影響產(chǎn)量，氮肥和密度對產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為先升后降的趨勢，這與前人研究結(jié)果一致[4-5]。本試驗(yàn)中施氮對雜交粳稻產(chǎn)量的提升主要來源于有效穗數(shù)的增加，氮肥過量后有效穗數(shù)增加幅度較小，而每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率下降幅度較大，有效穗數(shù)的增加并不能彌補(bǔ)每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實(shí)率下降帶來的產(chǎn)量損失。氮肥過少會導(dǎo)致水稻前期植株生長緩慢，營養(yǎng)生長不充分，光合作用不強(qiáng)，容易引起植株過早成熟、早衰，影響產(chǎn)量；氮肥過量會造成水稻植株無效分蘗增多，后期貪青晚熟、籽粒灌漿不充分[8]。本試驗(yàn)中密度對產(chǎn)量的影響來源于有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的提升。高肥高密容易導(dǎo)致個體之間相互遮擋，加劇個體競爭，降低個體生產(chǎn)力；低肥低密度會造成群體穗數(shù)不足，而合理的氮密組合有利于減少無效分蘗，協(xié)調(diào)群體環(huán)境，滿足個體和群體的發(fā)展，有利于雜交粳稻群體的構(gòu)建和產(chǎn)量的形成。通過構(gòu)建產(chǎn)量與氮肥和密度的回歸模型，確定了常優(yōu)粳6 號最佳施肥量為235.16kg/hm2，最佳栽插密度為32.32萬穴/hm2。

隨著人民生活水平的提高，市場上對優(yōu)質(zhì)粳稻米的需求持續(xù)增加，種植優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)型雜交粳稻能夠給農(nóng)民帶來較高的收益。通過效益分析發(fā)現(xiàn)，氮肥和密度及其互作對雜交粳稻的影響較大，這就要求農(nóng)民在生產(chǎn)上針對不同品種要做到合理安排氮密組合，以較少的投入量，獲得最大的收益。