冬水田免耕条件下氮肥管理和移栽密度对杂交中稻产量的影响

2017-07-18周兴兵张林蒋鹏熊洪朱永川刘茂郭晓艺徐富贤

中国稻米 2017年3期

周兴兵张林蒋鹏熊洪朱永川刘茂郭晓艺徐富贤

（四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室/国家水稻改良中心四川泸州分中心，四川泸州646000；*通讯作者：xu6501@163.com）

周兴兵张林*蒋鹏熊洪朱永川刘茂郭晓艺徐富贤*

以川绿优642、蓉优1015、冈优725为材料，研究了西南稻区冬水田在免耕条件下施肥模式（A1，“底肥一道清”；A2，平衡施肥）和移栽密度（C1，1.4万丛/667m2；C2，1.1万丛/667m2；C3，0.8万丛/667m2）对杂交中稻产量及其构成的影响。结果表明，A1处理的平均产量要比A2处理低4.76%；随着移栽密度的增加，参试品种产量呈增加趋势，以C1处理的产量最高，较C2和C3处理平均分别增加了2.4%和3.5%；对不同类型品种而言，以川绿优642（多穗型）产量最高，较冈优725（大穗型）和蓉优1015（穗粒兼顾型）分别增加了8.3%～15.6%、6.3%～17.3%，其增产优势主要表现在有效穗数上。施肥方式对杂交中稻产量影响差异不显著，而品种、栽插密度对杂交中稻产量的影响显著。由此可见，选用分蘖力强的穗数型品种，适当增加移栽密度，采用“底肥一道清”的施肥方式是四川冬水田免耕水稻实现高产、省工的有效途径。

免耕；杂交稻；施肥方式；移栽密度；产量

肥料运筹和种植密度是影响水稻产量的两个重要因素，更是研究热点。已有研究表明，采用合理的施肥技术和适宜的移栽密度可显著提高水稻产量和肥料利用率[1-3]，但这些研究主要在常规翻耕条件下进行。近年来，随着我国城镇化的快速发展，农村青壮年劳动力大量向城市转移，传统的水稻耕作方式因劳动强度大、工作效率低、生产成本高，已不能适应我国农业和经济发展的要求。免耕作为当前国内外研究和推广的主要耕作模式之一，具有省工节本、生产效率高、缓和季节矛盾、保护水土流失等优点，在南方稻区得到广泛应用[4-7]。蒋鹏等[8]研究表明，免耕水稻可获得与翻耕水稻相当甚至更高的产量，但其产量形成特点又有别于翻耕水稻，免耕水稻的增产优势主要表现在结实率和千粒重上。程永盛等[9]研究表明，免耕水稻施用穗肥有利于结实率和千粒重的提高。赵建红等[10]则认为，适当的增施穗肥对免耕水稻结实率和千粒重影响不大，但可促进大穗的形成。姜新有等[11]研究表明，免耕晚稻需加大前期氮肥施用量，否则不利于分蘖产生，导致有效穗数减少，进而造成产量下降。廖恒登等[12-13]研究表明，免耕条件下随着种植密度的增加，水稻最高分蘖数和有效穗数显著增加，产量也呈增加趋势。但这些研究只针对肥料运筹或移栽密度对免耕水稻产量的影响，而关于免耕条件下肥料运筹、移栽密度及其互作对水稻产量的影响鲜有报道。为此，本文采用大田试验，研究免耕条件下肥料运筹、移栽密度及其互作对水稻产量的影响，以实现水稻生产高产、高效、可持续发展的目标，为集成水稻免耕种植技术提供理论指导和实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试验设计

于2016年在四川省农业科学院水稻高粱研究所泸县基地进行大田试验。试验设2种施肥模式：A1，底肥一道清；A2，平衡施肥（氮肥，底肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2）。3个品种：B1，川绿优642（穗数型）；B2，蓉优1015（穗粒兼顾型）；B3，冈优725（大穗型）。3种移栽密度：C1，1.4万丛/667 m2；C2，1.1万丛/667 m2；C3，0.8万丛/ 667 m2。采用裂区设计，以氮肥管理模式为主区，品种为裂区，移栽密度为再裂区，小区面积15 m2，3次重复。2种施肥模式的纯N用量为8 kg/667 m2，N∶P∶K=1∶0.5∶1，其中平衡施肥的磷、钾肥全部作基肥，氮肥按照底肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2的比例分3次施用。采用地膜湿润育秧，于3月6日播种，4月11日移栽，每丛2苗。灌溉方式：采用“浅-深-浅”模式，即移栽至最高苗期灌浅水，5.0 cm以下水层，最高苗期-抽穗期5.0~20.5 cm水层，抽穗-成熟期5.0 cm以内水层。

1.2 测定项目

1.2.1 最高分蘖数

于杂交稻最高分蘖期，每小区沿对角线调查20丛分蘖数，用于计算最高分蘖数。

1.2.2 产量构成

于成熟期每个小区取样5丛，用于考察每穗粒数、结实率、千粒重；同时调查20丛穗数，用以计算单位面积有效穗数。

1.2.3 产量

于成熟期收获整个小区，每个小区单打单晒，折算成13.5%含水量后，记作实收产量。

1.3 数据整理分析

采用Excel 2007整理数据，DPS软件进行方差分析，LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对杂交中稻产量的影响

由表1和表2可知，A1处理水稻平均产量为608.36 kg/667 m2，较A2处理低了4.76%，但差异不显著；不同穗粒型杂交稻品种对施肥模式的响应存在较大的差异。A1模式下，川绿优642（穗数型）、蓉优1015（穗粒兼顾型）、冈优725（大穗型）平均产量分别为671.81 kg/667 m2、580.73 kg/667 m2、572.50 kg/667 m2，与A2模式相比，穗数型品种产量增加了0.64%，而穗粒兼顾型、大穗型品种产量分别降低了5.79%、8.85%。单就品种而言，不论是“底肥一道清”施肥方式还是平衡施肥方式，均一致以川绿优642产量最高，较冈优725和蓉优1015分别增加了8.3%～15.6%、6.3%～17.3%，而冈优725和蓉优1015间产量差异不显著。随着移栽密度的增加，杂交稻产量呈增加趋势，C1处理产量较C2和C3处理分别增产2.4%和3.5%。由此可见，免耕条件下底肥一道清施肥模式并不利于穗粒兼顾型和大穗型品种产量潜力的发挥。

2.2 不同处理对杂交中稻产量构成的影响

由表1可知，A1模式下杂交稻的有效穗数、结实率和每穗粒数平均为12.41万/667 m2、86.49%和187.41粒/穗，与A2处理相比，有效穗数和结实率分别增加了0.6%和0.92个百分点，而每穗粒数减少了8.3%，千粒重两者相当。A1模式下，川绿优642有效穗数较蓉优1015和冈优725分别高了23.2%和25.4%；但每穗粒数较冈优725减少了17.8%，与蓉优1015相当。A2模式下，与蓉优1015和冈优725相比，川绿优642有效穗数分别增加了13.9%和33.7%，每穗粒数分别减少了3.4%和19.5%。不论是A1处理还是A2处理，千粒重均以蓉优1015最大，川绿优642次之，冈优725最小。不同基因型品种之间结实率差异相对较小。随着移栽密度的增加，有效穗数呈增加趋势，每穗粒数呈下降趋势。不同移栽密度之间杂交稻结实率和千粒重差异相对较小。

表2 杂交中稻产量方差分析

图1 杂交中稻有效穗数、最高分蘖数和成穗率的关系

3 小结与讨论

张玉等[14]研究表明，免耕条件下平衡施肥处理水稻产量显著高于重施穗肥处理，相对于重施穗肥，平衡施肥能明显促进免耕水稻根系生长，增加有效穗数，提高结实率，最终提高水稻产量。本研究结果表明，采用“底肥一道清”模式免耕水稻可获得与平衡施肥模式相当的产量，但其产量形成特点并不一致。“底肥一道清”处理下，免耕水稻有效穗数、结实率高于平衡施肥处理，而每穗粒数低于平衡施肥处理。重施穗肥的处理造成免耕水稻生长前期肥料供应不足，分蘖力下降，有效穗数不足，后期施用过量氮肥容易造成贪青晚熟，导致结实率下降，造成产量下降；而“底肥一道清”确保了足够的肥料供应，促进免耕水稻强壮生长即快速分蘖，提高有效穗数，进而实现高产。此外，冬水田保水保肥能力强，且其速效养分含量高[15]，这也是“底肥一道清”在后期不施氮情况下仍可获得较高的结实率和千粒重的主要原因。

洛育等[16]以大穗型和多穗型粳稻品种为材料，研究了耕作方式对不同类型品种产量的影响，结果表明，免耕、少耕条件下多穗型品种产量较大穗型品种平均增产7.0%，增产优势主要表现在有效穗数和结实率上。本研究结果表明，与大穗型和穗粒兼顾型品种相比，免耕条件下多穗型品种产量平均分别增加了11.6%和11.9%，单位面积有效穗数显著增加是其增产的主要原因。本研究结果还表明，免耕条件下随着移栽密度的增加，杂交稻产量呈增加趋势，以C1的产量最高，与C2和C3处理相比，平均分别增产2.4%和3.5%，其增产优势主要表现在有效穗数上。同时，相关性分析结果表明，有效穗数与最高分蘖数呈显著正相关，与成穗率相关性不显著。由此可见，在目前水稻生产中，插足基本苗是免耕水稻获得高产的重要基础。

综上所述，川西南冬水田免耕栽培高产策略是“选用分蘖力强的穗数型品种，适当增加移栽密度，其施肥策略可采用‘底肥一道清’模式”。由于只进行了1年的试验，其结果是否适合连续免耕条件下杂交水稻的高产栽培尚待进一步的探索研究。

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Effects of Nitrogen M anagement and Planting Density on Grain Yield of Hybrid Rice under No-tillage Condition in W inter Paddy Field

ZHOU Xingbing,ZHANG Lin*,JIANG Peng,XIONG Hong,ZHU Yongchuan,LIU Mao,GUO Xiaoyi,XU Fuxian*
（Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture/Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646000,China;*Corresponding author:xu6501@163. com）

A field experimentwas conducted to studied the effects of two fertilizermanagements（A1,all for basal fertilizer;A2,balance fertilizermanagement）and planting density（C1,1.4×104hills/667 m2;C2,1.1×104hills/667 m2;C3,0.8×104hills/667 m2）on grain yield and yield components under no-tillage condition in winter paddy field in Southwest China,with three hybrid rice Chuanlvyou642,Rongyou1015 and Gangyou725 asmaterials.The results showed that the yield of hybrid rice under A1 treatmentwas decreased by 4.76%compared to A2 treatment,but had no significant difference.The grain yield of hybrid rice was increased with the planting density increasing,C1 treatmentwas highest,and the yield of Chuanlvyou 642 was highest among three hybrid rice.The high grain yield for Chuanlvyou 642 was associated with high effective panicles.There were significant difference in grain yield among three hybrid rice and three planting densities.Thus it can be seen,choosing strong tillering panicle type rice,appropriate increasing the transplanting density,and adopting all for basal fertilizer,is a feasible approach to achieve high yield and save labor under notillage condition in winter paddy field in Southwest China.

no-tillage;hybrid rice;fertilizationmode;planting density;grain yield

S511.048

：A

：1006-8082（2017）03-0063-04

2016－11－28

四川省财政-能力提升-公益性研究深化工程（GYSH-031）；国家水稻产业体系（CARS-01-29）；四川省“十三五”水稻育种攻关项目（2016NYZ0028）