密肥控对通优粳1号产量影响及高产技术优化

周根友 夏华 陈启康

摘要[目的]研究密肥控对通优粳1号产量的影响，优化高产栽培技术。[方法]研究采用D-饱和最优回归设计试验，研究了通优粳1号在不同基本苗、施N量和多效唑化控条件下的生育期、群体茎蘖动态、叶面积、干物质积累、植株性状、穗粒结构和产量变化，探明其高产技术农艺措施。[结果]密肥控三因素对产量影响程度从大到小依次为施N量、基本苗、多效唑施用量，增加基本苗和施N量有利于增加茎蘖和成穗密度，增加群体叶面积和干物质积累量。但基本苗和施N量过高，能降低成穗率和经济系数，延长生育期。适宜基本苗和施N量可协调茎蘖密度与成穗率之间的关系，保持灌漿期有较高的叶面积和干物质积累，提高产量。在基本苗为55.2×104个/hm2、施N量为339.2 kg/hm2、多效唑用量为97.9 g/hm2时产量潜力最大，為12 606.0 kg/hm2。[结论]产量>11 250 kg/hm2的最佳农艺措施为基本苗52.6×104～60.1×104个/hm2、施N量328.0～356.1 kg/hm2、多效唑用量87.6～104.6 g/hm2。

关键词通优粳1号；基本苗；施N量；多效唑；产量

中图分类号S511.2+2文献标识码A文章编号0517-6611（2017）23-0017-05

Effect of Density， Fertilizer and Chemical Control on Yield of Japonica Varieties Tongyoujing 1 and Highyield Technology Optimization

ZHOU Genyou，XIA hua，CHEN Qikang*

（Agricultural Institute of Riparian Region of Jiangsu Province， Rugao， Jiangsu 226541）

Abstract[Objective]To study the effect of density，fertilizer and chemical control on yield of japonica varieties Tongyoujing 1， and optimize the highyield culture technique.[Method]Through the Dsaturated optimum regression design tests， growth period， group tillers dynamics， leaf area， dry matter accumulation， plant traits， grain structure and yield of the japonica varieties Tongyoujing 1 was studied under the condition of different density， fertilizer levels and dosage of multieffect azole to prove highyield agricultural measures. [Result]The influence degreeorder of three factors：N application rate > basic seedling > multieffect azole. Increase of basic seedlings and N fertilizer was beneficial to increase the seedlings number， panicles density， leaf area and dry matter accumulation.But the exceeded basic seedlings and N fertilizer were easy to reduce the earing rate and economic coefficient， to extend the growth period.The reasonable densityfertilizer combination can coordinate the relationship between the tillers density and earing rate， keep the leaf area and the dry matter accumulation higher in filling period， obtain higher yield.The maximum yield potential was 12 606.0 kg/hm2 when the basic seedlings was 55.2×104 plants/hm2， N application rate was 339.2 kg/hm2 and dosage of multieffect azole was 97.9 g/hm2.The agricultural measures to obtain yield over 11 250 kg/hm2 were that the basic seedlings was 52.6×104-60.1×104 plants/hm2 ，and N application rate was 328.0-356.1 kg/hm2， and the dosage of multieffect azole was 876-104.6 g/hm2.

Key wordsTongyoujing 1；Basic seedling；N application rate；Multieffect azole；Yield

基金项目江苏省农业三新工程项目“杂粳新品种通优粳1号制种技术研究与示范推广”（SXGC〔2014〕188）。

作者简介周根友（1965—），男，江苏如皋人，副研究员，从事作物栽培与水稻育种研究。

*通讯作者，研究员，从事作物栽培与水稻育种研究。

收稿日期2017-06-21

随着农村产业结构和种植业结构的调整，耕地面积不会增加，而人口急剧增多，使国家粮食安全受到威胁。水稻是我国城乡居民消费的主食，提高水稻产量是关系到我国粮食安全和农民增收的大事。而杂种优势利用是提高作物产量有效的途径之一，有着巨大的增产潜力，也是发展粮食生产的必然趋势。杂交水稻具有根系发达、光能利用率高、穗大粒多等特点，一般可比常规稻增产10%～20%。发展杂交粳稻，对我国水稻生产和稻米产业的发展，促进农业增产、农民增收、粮食安全和社会稳定具有极其深远的现实意义。江苏省杂交粳稻发展空间巨大，是未来粮食产量重要的增长点。

通优粳1号是江苏沿江地区农业科学研究所选育的优质高产杂交晚粳新品种，2010—2011年参加江苏省区试，2年平均产量9 661.50 kg/hm2，较对照常优1号增产11.3%；2012年生产试验平均产量9 982.50 kg/hm2，较对照甬优8号增产4.7%。2013年5月通过江苏省品种审定委员会审定。

该品种适应性好，抗稻瘟病和条纹叶枯病，耐纹枯病，抗倒性强，灌浆速度快，产量高，米質优，米质理化指标达到国标二级优质稻谷标准，通过示范种植，深受群众的欢迎。为了加快杂交粳稻推广应用，笔者开展了通优粳1号产量潜力及高产技术优化研究，探明不同基本苗、施N量和多效唑化控措施对通优粳1号群体发育和产量的影响，以期为制定高产栽培技术措施提供理论依据。

1材料与方法

1.1供试品种

供试品种为通优粳1号，由江苏沿江地区农业科学研究所育成。

1.2试验设计

试验采用D-饱和最优回归设计[1]，设基本苗、纯N施用量、多效唑（纯有效成分）施用量这3个变量因子，因子水平及线性编码见表1。试验共10个处理，记为A1～A10，每处理各因子变量水平见表2。采用随机区组排列，重复2次，共20个小区，小区10 m×6 m。为防止各处理间N肥相互渗漏，小区间做田埂并在埂的两侧深埋塑料膜覆埂相隔，小区四周设保护行。各处理间P、K肥施用量和其他栽培措施均保持一致。

1.3试验过程

试验于2013年在江苏沿江地区农业科学研究所试验田进行。供试土壤为砂壤土，肥力中上等，前茬作物为小麦。采用常规湿润育秧，5月19日播种（播前浸种2 d再催芽露白），培育壮苗，6月21日移栽，每处理各因子变量水平按设计要求严格进行。肥料运筹：基蘖肥和穗粒肥比为6∶4。化控方法：7 月20日用250 mg/kg浓度多效唑叶面均匀喷雾，不同处理水平通过调节喷液总量控制。其他田间管理同高产田块，后期抓好稻飞虱的防治工作。

1.4测定项目

定点观测茎蘖动态，记载生育进程，主要生育期测定叶面积和干物质重，成熟期测定植株性状、穗粒结构，收割计实产。

2结果与分析

2.1不同处理产量及其构成因素

由表2可知，不同处理间产量差异达极显著水平。其中处理A2产量最高，为12 279.0 kg/hm2，处理A3产量最低，为8 223.0 kg/hm2。经相关分析，施N量对产量的影响较大，产量随着施N量的增加呈上升趋势，而基本苗的影响次之，多效唑用量的影响较小[3]，其相关系数分别为0.743 3*、0.493 0和0.045 1[2]。从产量构成因素来看，成穗数对产量的影响较大，每穗实粒数的影响次之，而千粒重的影响较小[3]，其相关系数分别为0.825 4**、0.626 2和0.542 4。

从不同处理对产量构成因素的影响来看，基本苗和施N量对成穗数都有较大影响，成穗数随着基本苗和施N量的增加而增加，而多效唑用量的影响较小[3]，其相关系数分别为0918 1**、0.936 4**和0.417 6。每穗实粒数的变化总体趋势是随着基本苗的增加而下降，随着施N量的增加而增加，相关系数分别为-0.433 9和0.491 8。而千粒重较为稳定，各因素对之影响较小。可见，通过适宜的基本苗和施N量增加成穗数，可有效提高通优粳1号产量。

2.2不同处理茎蘖动态、全生育期和株高变化

由表3可知，各处理最高茎蘖数都出现在7月30日左右。相关分析表明，基本苗和施N量对通优粳1号茎蘖消长有较大影响，表现为最高茎蘖密度随着基本苗和施N量的增加而增加，其相关系数分别为0.852 8**、0.815 6**。施N量对生育期有较大影响，表现为全生育期随着施N量的增加而延长，其相关系数为0.991 2**。多效唑用量对株高有较大影响，表现为成熟期株高随着多效唑用量的增加而下降，其相关系数为-0.989 5**。施N量也对株高有明显影响，成熟期株高随着施N量的增加而增加，其相关系数为0.749 9*。另外，成穗率随着基本苗的增加而降低，其相关系数为-0.528 1。增加基本苗既能增加茎蘖密度，又能降低成穗率，可见适宜的基本苗可协调茎蘖密度与成穗率之间的关系，以增加成穗密度，提高产量[4]。

2.3不同处理叶面积变化

由表4可知，各处理高峰叶面积均出现在抽穗期。相关分析表明，施N量对群体叶面积影响较大，基本苗的影响次之，多效唑用量的影响较小，不同处理间群体叶面积总体变化趋势是随着基本苗和施N量的增加而增加。群体叶面积与基本苗和施N量之间的相关系数抽穗期分别为0.752 2*和0.831 6**，灌浆期分别为0.471 0和0.715 5*，成熟期分别为0.463 4和0.647 1*。而抽穗、灌浆和成熟期群体叶面积对产量形成有較大作用，其相关系数分别为0.940 0**、0.980 4**和0.976 2** 。但在高密高肥条件下（处理A6），通优粳1号群体过大，植株间相互隐蔽，通风透光条件差，下部叶片过早衰亡，可导致灌浆期群体叶面积锐减[5]。可见，高密高肥有利于高峰叶面积的增加，而只有在适宜密肥条件下才能保持灌浆期有较高的叶面积。

2.4不同处理干物质积累量与经济系数

由表5可知，抽穗灌浆期干物质积累是形成产量的重要来源，相关分析表明，抽穗期、成熟期以及抽穗期—成熟期间的干物质积累量与产量之间呈极显著正相关，其相关系数分别为0.953 7**、0.967 6**和0.990 3**。

从不同处理对群体干物质积累的影响来看，同一生育期不同处理间群体干物质积累量随着基本苗和施N量的增加呈上升趋势，经济系数随着基本苗和施N量的增加呈下降趋势，而多效唑用量对群体干物质积累量和经济系数的影响都较小。干物质积累量与基本苗和施N量之间的相关系数抽穗期分别为0.700 6*和0.908 9**，成熟期分别为0.684 1*和0.893 9**，抽穗期—成熟期分别为0.590 6和0.832 7**。经济系数与基本苗和施N量之间的相关系数分别为-0.963 8*和-0.993 7** 。可见，增加基本苗和施N量有利于提高群体干物质积累，却不利于提高经济系数，而适宜的基本苗和施N量有利于灌浆期干物质积累，提高产量[6]。

2.5通优粳1号产量与密肥控因素间的函数模型及寻优

2.5.1产量函数模型与产量潜力。

该试验的产量结果经多元非线性回归分析，得出通优粳1号产量（Y，kg/hm2）与基本苗（X1）、施N量（X2）、多效唑用量（X3）因素编码值间的回归模型为

Y=12 312.196 4+570.778 0X1+1 119.097 1X2+50.131 4X3-937.818 3X21-1 350.986 9X22-322.565 8X23-224.250 0X1X2+3.507 5X2X3-299471 9X1X3（1）

方差分析与显著性检验结果表明，回归模型方程式（1）中多项式各项回归系数均达显著或极显著水平（F>F0.05）。表明产量函数回归方程拟合度较好，能反映实际情况[1]。

由回归方程式（1）可解得：当X1=0.264 3，X2=0.392 2，X3=-0.042 8时，Ymax=12 606.0，表明当基本苗为55.2×104个/hm2，施N量为339.2 kg/hm2，多效唑施用量（纯有效成分）为97.9 g/hm2时，通优粳1号可达到最大产量潜力，为12 606.0 kg/hm2。

2.5.2产量>11 250 kg/hm2的综合农艺措施合理区间。在农业生产中，要使栽插密度和施肥量都保持在最佳水平实际不太可能。寻求使产量保持在一个较高水平的基本苗、施N量、多效唑施用量合理区间才对通优粳1号生产更具有实际指导意义。

通过回归方程进一步解析可得产量>11 250 kg/hm2的综合农艺措施频数（表6）。由表6可知，通优粳1号产量在11 250 kg/hm2以上的综合农艺措施为基本苗52.6×104～60.1×104个/hm2，施N量328.0～356.1 kg/hm2，多效唑施用量87.6～104.6 g/hm2。

2.5.3单因素对产量的效应。

回归方程式（1）中一次项系数反映各因素对产量的线性效应，其系数大小直接反映各因素对产量的效应程度，由此可见在该试验条件下各因素对产量的影响程度从大到小依次为施N量、基本苗、多效唑施用量。

若固定了两个因素的取值，代入式（1）则可得产量依第三因素的一元回归方程，即为单因素对产量的效应。此时，为了获得最高产量，第三因素应有一个最适值。

若固定两个因素为零水平，则单因素对产量的效应见表7。结果表明：当基本苗在50×104个/hm2，施N量在300 kg/hm2时，最适多效唑施用量為103.9 g/hm2；当基本苗在50×104个/hm2，多效唑施用量在100 g/hm2时，最适施N量为341.4 kg/hm2；当施N量在3000 kg/hm2，多效唑施用量在100 g/hm2时，最适基本苗为56.1×104 /hm2。

2.5.4 二因素互作对产量的效应。

若固定了一个因素的取值，代入式（1）可得产量依另两个因素的二元回归方程，即为二因素互作对产量的效应。此时，为了获得最高产量，另两个因素也应有一个最适值。

若固定一个因素为零水平，则二因素互作对产量的效应见表8。结果表明：当基本苗固定在50×104个/hm2时，最适施N量为341.4 kg/hm2，最适多效唑施用量为103.9 g/hm2；当施N量固定在3000 kg/hm2时，最适基本苗为56.3×104个/hm2，最适多效唑施用量为96.6 g/hm2；当多效唑施用量固定在100.0 g/hm2时，最适基本苗为57.9×104个/hm2，最适施N量为325.7 kg/hm2。

3小结与讨论

试验结果表明，通优粳1号在江苏沿江地区种植，密肥控三因素中，施N量和基本苗依次对产量影响较大，多效唑用量对产量影响较小。增加基本苗和施N量有利于增加群体数量和茎蘖密度，提高成穗数，增加群体叶面积和干物质积累量。但基本苗和施N量过高，会降低成穗率和经济系数，延长生育期。适宜基本苗和施N量可协调茎蘖密度与成穗率之间的关系，保持灌浆期有较高的叶面积和干物质积累，提高通优粳1号产量。适量多效唑可有效降低成熟期株高，利于抗倒。

根据产量与密肥控因素间的多元非线性回归分析，在基本苗55.2×104个/hm2、施N量339.2 kg/hm2、多效唑施用量97.9 g/hm2时，通优粳1号可达到最大产量潜力12 606.0 kg/hm2。通优粳1号产量11 250 kg/hm2以上的综合农艺措施为基本苗52.6×104～60.1×104个/hm2，施N量328.0～356.1 kg/hm2，多效唑施用量87.6～104.6 g/hm2。故在通优粳1号高产栽培过程中，要获得11 250 kg/hm2以上产量，应将基本苗、施N量和多效唑施用量尽可能控制在该范围以内。另外，生产中还应根据不同的栽培条件确定不同的栽培管理措施，尽可能采用最适基本苗、最适施N量、最适多效唑用量，以促进群体合理发展，提高产量[7-10]。

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