施氮量和直播密度互作对水稻产量形成特征的影响

吴培 陈天晔 袁嘉琦 黄恒 邢志鹏 胡雅杰,* 朱明 李德剑 刘国林 张洪程,*



施氮量和直播密度互作对水稻产量形成特征的影响

吴培1陈天晔1袁嘉琦1黄恒1邢志鹏1胡雅杰1,*朱明1李德剑2刘国林2张洪程1,*

(1扬州大学 江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心，江苏 扬州 225009；2江苏省兴化市农业局，江苏 兴化 225700；*通讯联系人, E-mail：huyajie@yzu.edu.cn; hczhang@yzu.edu.cn)

【目的】旨在阐明施氮量和直播密度互作对水稻产量形成特征的影响。【方法】以优质食味粳稻南粳9108为试验材料，设置4个施氮量处理，即N1(0 kg/hm2)、N2(150 kg/hm2)、N3(225 kg/hm2)、N4(300 kg/hm2)，5个直播密度处理，即D1(90×104/hm2)、D2(180×104/hm2)、D3(270×104/hm2)、D4(360×104/hm2)、D5(450×104/hm2)。【结果】随施氮量增加，机直播稻产量增加。在N1、N2和N3施氮量下，机直播稻产量随直播密度增加先增后降，分别在D4、D3和D2密度下获得最高产量，其最高产量分别为6.74、7.78和8.93 t/hm2；在N4施氮量下，水稻产量随直播密度增加而降低，在D1密度下获得最高产量，为9.55 t/hm2。不同施氮量下采用适宜直播密度可以提高水稻产量，其中N4施氮量配套D1直播密度机直播稻产量最高，其有效穗数适宜，穗型较大，生育中后期LAI较大、光合势高，生育后期群体生长率、净同化率和干物质积累量等指标均较优。【结论】机直播稻在300 kg/hm2的高氮水平下易取得高产，配套适宜直播密度可进一步提高水稻产量，但从稻田绿色生产和节本增效角度考虑，机直播稻适当降低施氮量至225 kg/hm2，配套180×104/hm2直播密度仍可获得9 t/hm2左右的产量，也值得推广。

水稻；机械直播；施氮量；直播密度；产量；光合物质生产

水稻是我国重要的口粮作物之一，其稳产高产对保障我国粮食安全至关重要[1]。随着社会经济的快速发展，大量农村优质劳动力向城镇转移，机械化、轻简化的水稻种植方式深受农民青睐。目前，我国主要的水稻机械化种植方式包括机械移栽和机械直播两种。与机械移栽相比，机械直播省去育秧、栽插等繁琐环节，作业速度快、成本低、标准化程度高，便于规模化生产，因其省工节本优势显著在我国不同稻区迅速发展[2-8]。氮肥用量和种植密度是影响水稻产量形成和高效群体质量构成的重要栽培调控措施[9-11]，就目前生产来看，稻农多采用撒直播、高肥高播量的生产方式，直播稻群体结构差、病虫害和倒伏易发，导致产量减少，既不利于粮食安全又增加了生产成本[12]。同时，过高的氮肥投入，氮肥流失多、利用效率低，不仅造成了浪费还加剧了农业面源污染，严重影响生态环境的可持续发展[9]。因此，如何优化创新直播稻栽培技术模式亟待科学地开展相关研究。前人大多在人工撒播条件下从品种、播期、密度、肥料、水浆管理等单因素进行直播稻栽培技术相关研究[13-17]，而在机械化轻简化栽培越来越受到关注的新形势下，如何通过密肥调控实现直播稻稳产高产的研究相对较少，特别是近年来优质食味水稻推广面积不断扩大，机直播条件下优质食味水稻稳产高产形成的最佳氮密配套措施及其产量形成和光合物质生产特征如何，更缺乏系统的比较研究。因此，本研究立足长江中下游地区，以大面积推广的优质食味粳稻品种南粳9108为材料，探讨施氮量和直播密度互作对水稻产量形成特征的影响，明确机直播稻在各施氮量水平下的最佳直播密度及其产量形成规律，以期为直播稻大面积稳产节本增效绿色生产提供理论支撑和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试材料

试验于2016和2017年在扬州大学农学院校外试验基地江苏省兴化市钓鱼镇进行。该地位于江淮之间的江苏里下河地区，属北亚热带湿润气候区，年平均温度15℃，年日照时数2305.6 h，年降水量1024.8 mm，无霜期227 d。土壤地力中等，为勤泥土，质地黏性。0－20 cm土层含有机质26.7 g/kg，全氮1.87 g/kg，速效磷13.4 mg/kg，速效钾150.6 mg/kg。试验地前茬为小麦，产量6.58 t/hm2。

供试材料为优质食味粳稻南粳9108，由江苏省农业科学院粮食作物研究所提供。

1.2 试验设计

试验采用裂区设计，以施氮量为主区，直播密度为裂区，设置4个施氮量处理，施氮量以纯氮计，分别为0 kg/hm2(N1)、150 kg/hm2(N2)、225 kg/hm2(N3)、300 kg/hm2(N4)；在各施氮量下设置5个直播密度处理，目标基本苗分别为90×104/hm2(D1)、180×104/hm2(D2)、270×104/hm2(D3)、360×104/hm2(D4)、450×104/hm2(D5)，重复3次，共60个小区，各小区面积为30 m2。主区间筑埂隔离，覆膜包埂，保证单独排灌。根据当地换茬时间和水稻及时抢播抢种的要求，安排水稻适宜播种期，于6月12日人工模拟机械条播，行距25 cm，播后2叶1心进行小区间苗。氮肥用尿素于翻耕前、分蘖始期、倒4叶和倒2叶施用，基肥∶分蘖肥∶促花肥∶保花肥=4∶3∶1.5∶1.5。各小区磷钾肥统一用量，磷肥(以P2O5计)120 kg/hm2全作基肥，钾肥(以K2O计)240 kg/hm2分基肥、促花肥等量施用。水分和病虫草害管理按当地水稻大面积生产的高产栽培要求统一实施。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 茎蘖数

每小区选取3个观察点，每点确定2 m距离，分别于拔节期、抽穗期、成熟期记录茎蘖数。

1.3.2 干物质和叶面积

分别于上述时期，按照调查的平均茎蘖数各小区采用五点取样，随机取10株代表性样本，分解为茎鞘、叶和穗(抽穗以后)，将各器官在105℃下杀青30 min，75℃下烘干至恒重后测定干物质质量；用比叶重法测定叶面积。

1.3.3 产量及产量构成因素

在收获前各小区选取3个观察点，连续调查5行，每行2 m，计算每公顷有效穗数；各小区按平均穗数取1 m2装进塑料窗纱口袋内，风干后，脱粒、去杂质(不去空瘪粒)，调查每穗颖花数和结实率；以1000粒实粒样本(干种子)称重，重复3次(误差不超过0.05 g)，求千粒重。成熟期各小区连续选割5行(除去边行)，每行5 m，测定籽粒含水量，去除杂质，以14.5%含水量折算实产。

表1 氮密互作对机直播稻生育进程的影响

N1, 0 kg/hm2; N2, 150 kg/hm2; N3, 225 kg/hm2; N4, 300 kg/hm2. D1, 90×104/hm2; D2, 180×104/hm2; D3, 270×104/hm2; D4, 360×104/hm2; D5, 450×104/hm2.

1.4 数据计算和统计分析

茎蘖成穗率(%)=有效穗数/拔节期茎蘖数×100；

结实期叶面积衰减率(LAI/d)=|2−1| /(2−1)。式中，1和2为抽穗期和成熟期两次测定的叶面积指数，1和2为前后两次测定的时间；

光合势(m2·d/m2)=(1+2)×(2−1)/2。式中，1和2为前后两次测定的叶面积，1和2为前后两次测定的时间；

群体生长率[g/(m2·d)]＝(2−1)/(2−1)。式中，1和2为前后两次测定的干物质量，1和2为前后两次测定的时间；

净同化率[g/(m2·d)]=[(ln2−ln1)/(2−1)]×(2−1)/(2−1)。式中，1和2为前后两次测定的干物质量，1和2为前后两次测定的时间，1和2为前后两次测定的叶面积指数；

由于两年数据基本一致，故以2017年数据进行分析。采用Microsoft Excel 2010进行数据录入和整理，运用DPS 7.05软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 生育进程

机直播水稻各处理统一于6月12日播种(表1)，不同密度处理对生育进程影响无明显差异，随氮肥施用量增加，水稻播种至拔节期生育进程无明显差异，抽穗期和成熟期相应延迟，在N4施氮量下表现出贪青迟熟现象。N2、N3、N4各施氮处理总生育期较N1(无氮处理)延长2~9 d。

2.2 产量及其构成因素

由表2可知，施氮量和直播密度及二者互作效应均对机直播稻产量影响达极显著水平。随施氮量增加，机直播稻产量增加，N2、N3、N4平均产量分别较N1增加17.92%、31.84%、39.20%。N1、N2、N3施氮量下，机直播稻产量随直播密度增加呈先增后降趋势，各施氮量下最高产量为6.74 t/hm2、7.78 t/hm2、8.93 t/hm2，分别在D4、D3、D2直播密度获得；N4施氮量下，产量随直播密度增加而降低，最高产量为9.55 t/hm2，在D1直播密度获得。随着施氮量增加达到最高产的直播密度降低，各施氮量下最高产量的排序为N1D4

进一步分析施氮量和直播密度互作对机直播稻产量构成因素的影响。方差分析表明(表2)，施氮量和直播密度对有效穗数影响达极显著水平，二者互作效应对有效穗数影响不显著；施氮量和直播密度及二者互作效应对每穗颖花数和群体颖花量影响达极显著水平；施氮量和直播密度及二者互作效应对结实率、千粒重影响不显著。随施氮量增加，机直播稻有效穗数和每穗颖花数显著增加，结实率和千粒重略有降低。与N1相比，N2、N3、N4平均穗数分别增加11.31%、16.57%、20.38%，平均每穗颖花数分别增加10.14%、20.07%、23.94%。随直播密度增加，机直播稻穗数增加，每穗颖花数降低，结实率和千粒重无明显差异。以N4为例，与D1处理相比，D2、D3、D4、D5处理穗数分别增加7.27%、11.16%、13.40%、14.96%，每穗颖花数分别下降9.76%、17.99%、24.91%、30.11%。相关分析表明(表3)，穗数与每穗颖花数呈显著或极显著负相关关系，产量与群体颖花量呈极显著正相关。有效穗数和每穗颖花数是群体颖花量的构成因子，通径分析表明(表3)，N1、N2施氮量下有效穗数对群体颖花量的贡献量较大，N3、N4施氮量下每穗颖花数对群体颖花量的贡献量较大。在不同的施氮量下，合理的直播密度可以协调有效穗数和每穗颖花数，从而获得较高的群体颖花量，有利于水稻高产。.

表2 氮密互作对机直播稻产量及其构成因素的影响

小写字母表示差异达5%显著水平；N－施氮量，D－直播密度，ns表示不显著，*和**分别表示差异达到5%和1%显著水平。下同。

Values within a column followed by different small letters are significantly different at 5% probability levels; N, Nitrogen application rate; D, Sowing density; ns indicates no significant difference; * and ** mean significant difference at the 5% and 1% levels, respectively. The same as follows．

表3 产量与其构成因素之间的相关系数及直接通径系数

*和**分别表示在5%和1%水平上显著相关。

* and ** significantly correlated at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

表4 氮密互作对机直播稻茎蘖数和成穗率的影响

2.3 茎蘖数和成穗率

由表4可知，施氮量和直播密度对机直播稻各关键生育时期群体茎蘖数和最终茎蘖成穗率影响达显著或极显著水平，二者互作效应无显著影响。随施氮量增加，机直播稻拔节期、抽穗期、成熟期群体茎蘖数均呈增加趋势且增幅逐渐减小；随直播密度增加，各关键时期茎蘖数显著上升，随生育进程增幅有减小趋势。茎蘖成穗率方面，随氮肥施用量增加机直播稻茎蘖成穗率先增后降，且都在N2水平下达最高；随直播密度增加机直播稻茎蘖成穗率呈下降趋势。说明在一定范围内增加施氮量可以增加水稻茎蘖成穗率，而后随施氮量增加水稻茎蘖成穗率又会下降；增加直播密度加强了水稻群体内部竞争从而使其茎蘖成穗率降低。

2.4 叶面积指数及结实期叶面积衰减率

由表5可知，施氮量和直播密度对机直播稻各关键生育时期叶面积指数和结实期叶面积衰减率影响达极显著水平，二者互作效应对水稻抽穗期和成熟期叶面积指数影响达极显著水平，对拔节期叶面积指数和结实期叶面积衰减率无显著影响。随施氮量增加，机直播稻拔节期、抽穗期、成熟期LAI均增加且增幅有减小趋势。拔节期机直播稻LAI随直播密度增加显著增加，抽穗期、成熟期LAI在N1、N2、N3施氮量下随直播密度增加先增后降，在N4施氮量下呈下降趋势，分别在D4、D3、D2、D1直播密度下达到最大值且N1D4

表5 氮密互作对机直播稻叶面积指数及结实期叶面积衰减率的影响

2.5 光合势

由表6可知，施氮量和直播密度对机直播稻各生育阶段光合势影响达极显著水平，二者互作效应对水稻拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段光合势影响达极显著水平，对播种至拔节阶段光合势无显著影响。随施氮量增加，机直播稻各生育阶段光合势均呈增加趋势，以抽穗至成熟阶段为例，N2、N3、N4处理平均光合势分别较N1处理高52.48%、8.39%、13.49%。播种至拔节期，由于直播密度不同导致群体起点差异，机直播稻光合势表现为随直播密度增加而增加的趋势，各直播密度处理间差异显著。拔节至抽穗期，N1、N2施氮量下光合势随直播密度增加而增加，N3、N4施氮量下不同直播密度处理光合势差异较小。抽穗至成熟期光合势在不同施氮量下差异较大，N1、N2、N3施氮量下光合势随直播密度增加先增后降，N4施氮量下随密度增加光合势降低，分别在D4、D3、D2、D1处理下达最大值，且N1D4

表6 氮密互作对机直播稻光合势的影响

2.6 干物质积累

由表7可知，施氮量和直播密度以及二者互作效应对机直播稻各关键生育时期干物质积累量影响达显著或极显著水平。增加施氮量可以显著增加机直播稻干物质量。拔节期由于群体起点差异，干物重呈现随直播密度增加显著增加的质量势。随着水稻群体的生长，抽穗期干物质量差异在直播密度间有所缩小。成熟期不同施氮量处理下差异较大，N1、N2、N3施氮量下机直播稻干物质量表现为随直播密度增加先升后降，N4施氮量下表现为下降趋势，各氮肥水平下最高值N1D4

表7 氮密互作对机直播稻干物质量的影响

2.7 阶段物质积累及其比例

由表8可知，施氮量和直播密度以及二者互作效应对机直播稻各生育阶段干物质积累量影响达显著或极显著水平。随施氮量增加，机直播稻各阶段干物质积累量增加。随直播密度增加，机直播稻播种至拔节期群体干物质积累量呈显著增加趋势；拔节至抽穗期水稻群体干物质积累量随直播密度增加呈显著下降趋势；N1、N2、N3水平下，抽穗至成熟期干物质积累量随直播密度增加先增后降，N4水平下积累量呈显著下降趋势。各阶段积累比例和积累量变化规律一致。氮密互作方面，抽穗至成熟阶干物质积累量以N4D1、N4D2、N4D3等高氮处理最高，N3D2处理也能达到相应较高水平。

2.8 群体生长率和净同化率

由表9可知，施氮量和直播密度对机直播稻各生育阶段群体生长率和净同化率影响达显著或极显著水平，氮肥和直播密度二者互作效应对播种至拔节期净同化率无显著影响，对其他生育阶段群体生长率和净同化率影响达显著或极显著水平。各施氮量下，机直播稻群体生长率均以拔节至抽穗期最高，抽穗至成熟期次之，播种至拔节阶段最小。总体来看，机直播稻群体生长率变化趋势与前文干物质积累变化规律一致。氮密互作方面，抽穗至成熟阶段群体生长率以N4D1、N4D2高氮处理最高，N3D2处理也能达到相应较高水平。净同化率方面，播种至拔节期表现为随施氮量增加而增加。随直播密度增加，机直播稻生育前期群体生长率呈上升趋势，生育中期呈下降趋势。生育后期直播稻群体生长率在N1、N2、N3水平下随直播密度增加先增后降，在N4水平下随直播密度增加呈下降趋势。

表8 氮密互作对机直播稻不同阶段干物质积累量及其比例的影响

表9 氮密互作对机直播稻不同阶段群体生长率和净同化率的影响

3 讨论

3.1 不同施氮量和直播密度下机直播稻产量及其构成

穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重是产量构成四因素，前人较为一致地认为在稳定结实率和千粒重的基础上，提高群体颖花量(穗数×每穗颖花数)是水稻增产的关键[1,18-19]，即稳充实，扩库容。有关施氮量对水稻产量及其构成的影响，前人普遍认为随氮肥用量增加，产量先增后降，结实率和千粒重略有降低。而有关穗数和每穗颖花数对施氮量的响应，郭保卫等[20]研究表明，在0~405.0 kg/hm2氮肥水平内随施氮量增加穗数显著增加，每穗颖花数先增后降。魏海燕等[21]认为在0~337.5 kg/hm2氮肥水平范围内，随施氮量提高穗数先增后降，每穗颖花数增加。本研究中，施氮量在0~300 kg/hm2范围内机直播稻产量随施氮量增加而增加，氮肥对结实率和千粒重的影响较小，增施氮肥使穗数和每穗颖花数协同增加而提高群体颖花量是水稻增产的主要原因。关于水稻产量及其构成对栽培密度响应研究方面，前人研究表明随密度增加产量先增后降，每穗颖花数和结实率降低，千粒重变化较小[10,22]。氮肥和密度显著影响水稻穗数，增氮通过促进分蘖发生提高有效穗，增密通过提高群体起点增加有效穗数，而穗数的增加又制约着每穗颖花数提高[23]。本研究条件下，随直播密度增加直播稻有效穗数呈增加趋势，每穗颖花数呈下降趋势，在各施氮量下达到最高产的直播密度不一。低氮低密条件下基本苗少且分蘖能力弱，导致最终穗数不足，产量下降；高氮条件下，水稻分蘖旺盛，密度过高往往导致田间荫蔽、群体质量差，个体弱，易诱发病虫害和倒伏发生，致使产量下降。因此，适宜的施氮量配套合理的直播密度，能充分协调稻株穗粒结构矛盾，满足个体发育与群体生长需求，充分利用养分以及光、温、土、气等生态因子从而实现增产[24]。林洪鑫等[25]研究认为，氮肥用量是生产中水稻高产获得的基本保证，增密减氮获取超高产的可行性较小，而在高氮条件下适当降密可以达到超高产的目的。本研究中，机直播稻在300 kg/hm2的高氮水平下易取得高产，配合90×104/hm2~180×104/hm2低直播密度可进一步提高水稻产量。当前，我国农业生产面临资源短缺、生产成本高和面源污染重等问题，在农业绿色发展新形势下，周江明[26]提出密植减氮能促进水稻稳定高效生产，是值得推广的水稻栽培技术。因此，直播稻生产不能仅从高产目标出发，还应从绿色生产和节本增效的角度综合考虑。本研究中，适当减氮至225 kg/hm2(与常规高施氮量300 kg/hm2相比减氮25%)，配套180×104/hm2的直播密度，产量仍能达到9 t/hm2左右的较高水平，适当降低施氮量减少了化肥污染，用较低的氮肥投入成本弥补了产值的缺失，仍能保持较高的经济效益，具有良好的推广前景。

3.2 不同施氮量和直播密度下机直播稻光合物质生产

叶面积指数能够较好地反映作物群体大小，足够的叶面积是水稻产量的保证，较大的 LAI有利于抽穗前的物质生产和抽穗后光合势的提高[27]。水稻产量源自光合物质生产，程建平[28]认为群体和个体的恰当结合点有助于水稻群体获得较强的光合能力，合理的直播密度能够调节水稻群体结构，高效利用光能，充分发挥土壤生产潜力，缓解个体发育和群体生长的矛盾，进而获得高产。本研究表明，增施氮肥能够增加机直播稻LAI、光合势，在不同氮肥条件下采用适宜直播密度能够使机直播稻群体在生育中后期获得较大的LAI，增加抽穗后光合势。氮密互作条件下，生育中后期LAI和光合势N4D1、N4D2、N4D3等高氮处理最高，N3D2处理也能达到较高水平，说明高施氮量是机直播稻高光效群体建成的保证，适当减氮增密协调改善水稻群体结构也可以达到较高水平。水稻产量很大程度上取决于物质生产量，氮肥和密度二因子是水稻高产最为重要的两大栽培措施[29]。邓安凤等[30]研究表明直播稻抽穗至成熟期总干物质积累量随施氮量的增加而提高，朱聪聪、龙旭等[31-32]研究表明水稻群体干物质积累量随密度增加而增加。本研究中，生育前期由于群体起点差异水稻群体干物质量随直播密度增加而增加，但生育中后期在不同氮肥水平下呈现不同表现，这可能是由于不同氮肥施用量导致水稻中后期群体内部竞争变化所致。氮密互作条件下，机直播稻生育前期干物质量均以高氮高密组合最高，最终干物质量最高的是N4D1、N4D2、N4D3等高氮低密组合，适当减氮增密的N3D2也能达到较高水平，说明要实现机直播稻总干物质量的提高不能盲目依靠增氮增密，高氮是高物质积累量的保证，配合较低密度可以协调好全生育期的群体结构，维持中期物质生产，增加生育后期物质生产，最终达到群体指标最优。凌启鸿等[33]研究发现抽穗至成熟期的干物质积累量是衡量水稻群体质量的核心指标，与产量呈极显著正相关，邹应斌等[34]研究指出各关键生育阶段物质积累量合理、积累比例协调是水稻高产的前提，胡雅杰等[35]研究表明生育后期群体生长率和净同化率高有利于水稻高产形成。本研究结果与前人观点基本一致，成熟期高的干物质量以及抽穗至成熟期的高物质积累量和积累比例是直播稻高产的基础，依据相应氮肥水平选用适宜直播密度能增加直播稻抽穗至成熟期的干物质积累以及提高生育后期的群体生长率和净同化率，有利于水稻高产。

4 结论

目前，劳动力的日益短缺以及生产成本的提高使得水稻直播栽培在长江中下游稻区不推自广且有较大种植面积。本研究中水稻产量随施氮量增加而上升，0、150、225、300 kg/hm2氮肥水平下机直播稻分别配套360×104、270×104、180×104、90×104/hm2直播密度易获得高产。本研究认为高氮低密以及适当减氮增密能够促进机直播稻光合物质生产、协调穗粒产量结构从而获得高产。若以高产为目标，机直播稻推荐采用300 kg/hm2施氮量配合90×104~180×104/hm2直播密度，但从稻田绿色生产和节本增效的的角度综合考虑，225 kg/hm2施氮量配套180×104/hm2直播密度具有较好的推广前景。

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Effects of Interaction Between Nitrogen Application Rate and Direct-sowing Density on Yield Formation Characteristics of Rice

WU Pei1, CHEN Tianye1, YUAN Jiaqi1, HUANG Heng1, XING Zhipeng1, HU Yajie1,*, ZHU Ming1, LI Dejian2, LIU Guolin2, ZHANG Hongcheng1,*

(Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology,,,,; Bureau of Agriculture of Xinghua County of Jiangsu Province,,; Corresponding author,:;)

【Objective】To reveal the effects of interaction between nitrogen application rate and direct-sowing density on yield formation characteristics of rice, 【Method】 Nanjing 9108, acultivar with good taste, was used as the experimental material. We designed four nitrogen application rates, namely N1(0 kg/hm2), N2(150 kg/hm2), N3(225 kg/hm2), N4(300 kg/hm2), and five direct-sowing densities, namely D1(90×104/hm2), D2(180×104/hm2), D3(270×104/hm2), D4(360×104/hm2), D5(450×104/hm2). 【Result】The rice yield increased with the increase of nitrogen rate. Under the nitrogen application rate of N1, N2, N3, the grain yield of rice was first increased and then decreased with the increase of direct-sowing density. Under these nitrogen application rates, the highest yield was 6.74 t/hm2, 7.78 t/hm2, 8.93 t/hm2, respectively, which was obtained at the direct-sowing densities of D4, D3, D2. Under the nitrogen rate of N4, the yield decreased with the increase of direct-sowing density, and the highest yield was 9.55 t/hm2, which was obtained at the direct-sowing density of D1. Appropriate direct-sowing densities under different nitrogen application rates can improve rice yield, among which the yield of N4D1was the highest, due to its moderate number of stems and tillers, large panicle type and LAI in the mid- and late-growth stages, high photosynthetic potential and crop growth rate, superior net assimilation rate and dry matter weight in the later growth. 【Conclusion】Under the high nitrogen rate of 300 kg/hm2, mechanical direct-sowing rice can easily achieve high yield, and appropriate direct-sowing density can further improve rice yield. However, given green production and cost saving and efficiency increasing, to reduce the nitrogen rate to 225 kg/hm2, and the direct-sowing density to 180×104/hm2can still obtain yield around 9 t/hm2, which is also worthy of promotion.

rice; mechanical direct-sowing; nitrogen application rate; direct-sowing density; yield; photosynthesis and matter production

S143.1; S511.01; S511.048

A

1001-7216(2019)03-0269-13

10.16819/j.1001-7216.2019.8112

2018-10-15;

2018-11-18。

国家重点研发计划资助项目(2016YFD0300503)；国家自然科学基金资助项目(31601246)；江苏省农业科技自主创新基金资助项目(CX[15]1002)；江苏省重点研发计划资助项目(BE2018355)。