氮肥和密度对江西晚粳申优26的产量和氮肥利用效率的影响

陈忠平，刘凯丽，文喜贤，孙明珠，乐丽红，王斌强，张 昆,*

(1.江西省农业技术推广中心，江西南昌 330045；2.余干县农业农村局，江西上饶 335100；3.江西省红壤研究所，江西南昌 330046)

水稻是我国重要的粮食作物，江西是全国重要的双季稻产区。2008年以后，江西“籼改粳”发展迅速，尤其是双季晚粳的发展为粮食增产提供了新的技术途径[1-2]。相比籼稻，粳稻具有高产、优质、耐寒、耐肥、抗倒等特点，可充分利用江西双季稻区晚稻生育后期的温光资源，利于粳稻产量潜力的发挥，从而进一步提高水稻单产，且米质更优[3-5]。2020年，江西通过“籼改粳”专项引进杂粳申优26并开展试验示范，申优26是上海农业科学院以BT型不育系申9A和恢复系申恢26配组而成的早熟晚粳三系杂交稻，2017年通过上海市农作物品种审定委员会审定，具有产量优势强、成熟期早、稻米品质优异、适宜种植范围广等优势，适合作为单季晚稻或早茬口双季晚稻种植[6]。目前，江西审定和引种的粳稻品种多为籼粳杂交稻，而配套的栽培技术研究较多，如栽培方式方面，认为手栽>抛秧>机插[7]，肥料运筹方面认为当基蘖肥∶穗肥为 6∶4 或 7∶3 时，双季晚粳稻能够实现高产、优质、高效的协调统一[8]，但针对杂交粳稻的栽培技术研究较少。鉴于此，笔者以优质晚粳稻品种申优26为对象，针对其生育特点，研究了不同施氮量、氮肥运筹和抛秧量对其产量及其构成和氮肥利用效率的影响，以期为申优26在江西双季稻区的示范推广提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2020年在南昌市进贤县张公镇马家村(28°15′30″N，116°20′24″E)进行，该地属于亚热带季风气候，多年平均气温18.1 ℃，年平均降雨量1 537 mm，日照时数1 575.50 h。试验田为第四纪黏土母质发育的红壤，耕层结构发育良好，耕作层厚度为18.9 cm，容重1.05 g/cm2，土质较黏重，肥力中等。土壤基本理化性质如下：有机质23.16 g/kg,碱解氮105.90 mg/kg,有效磷26.85 mg/kg,速效钾72.00 mg/kg,全氮1.44 g/kg,全磷0.75 g/kg,全钾11.20 g/kg。

1.2 试验材料试验采用优质晚粳稻品种申优26。

1.3 试验设计试验采取大田试验进行，采用完全随机区组设计，3次重复。2019年12月进行了冬翻，深度20 cm，冬春季排水晒垡，早稻种植品种为中嘉早17，使用高产栽培技术管理技术，平均产量为7 295.4 kg/hm2。早稻秸秆粉碎全量还田(秸秆长度10 cm)，泡水后深旋耕(深度15～20 cm)。试验小区面积60 m2，用塑料膜包垄作小区，四周设宽2.0 m保护行，排水沟宽0.5 m。

种植方式为抛秧，使用434孔抛秧盘集中湿润育秧，用种量为30 g/盘，常规抛秧盘数为1 050盘/hm2。7月1日播种，7月24日抛秧，9月9日齐穗，10月30日成熟。氮肥用量根据不同试验进行设计，磷肥施用量为纯磷90 kg/hm2，作基肥1次施用，钾肥施用量为纯钾150 kg/hm2，分基肥(50%)、穗肥(50%)2次施用。氮肥为普通尿素(含量46%)，磷肥为钙镁磷肥(含量12%)，钾肥为氯化钾(含量60%)。各试验处理均采用湿润灌溉，病虫害绿色防控技术。

1.3.1氮肥用量试验。共设置6个处理：N1(CK)为无氮处理：N2处理为180 kg/hm2；N3处理为210 kg/hm2；N4处理为240 kg/hm2；N5处理为270 kg/hm2；N6处理为300 kg/hm2；各处理基肥、蘖肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。

1.3.2氮肥运筹试验。根据氮肥的基肥、蘖肥和穗肥的施用的比例，共设置6个处理：Y1处理(CK)为无氮；Y2为4∶2∶4；Y3为4∶3∶3；Y4为4∶4∶2；Y5为4∶5∶1；Y6为4∶6∶0，氮肥用量为纯氮240 kg/hm2。

1.3.3抛秧量试验。共设置4个处理：P1(CK)处理为1 050盘/hm2(无氮肥)；P2处理为1 050盘/hm2；P3处理为1155盘/hm2(增加10%)；P4处理为1 260盘/hm2(增加20%)；氮肥用量为纯氮240 kg/hm2，各处理基肥、蘖肥、穗肥均以4∶4∶2的比例施用。

1.4 测定指标与方法

1.4.1考种及测产。在水稻成熟期(大田90%籽粒成熟)随机调查1 m2水稻植株的蔸数和有效穗数，并计算平均数。按其蔸平均有效穗数选取5蔸，利用水漂法[9]考察穗粒结构，利用以上数据计算产量的构成因子。产量测定为各处理区人工割取10 m2进行机械脱粒，阴干后称重，测定稻谷水分，并按照粳稻14.5%标准含水率折算实际产量。

1.4.2氮肥利用效率的计算。氮肥偏生产力(kg/kg)=水稻产量/氮肥处理小区的氮肥施用量。氮肥农学效率(kg/kg)=(施氮区水稻产量-不施氮区水稻产量)/施氮区氮肥施用量。

1.5 数据处理方法采用Microsoft Excel 2010软件录入数据，t检验和多重比较采用Excel 2010和DPS 7.0软件作统计分析。

2 结果与分析

2.1 施氮量处理对产量和氮肥利用效率的影响由表1可知，随着施氮量的增加，申优26的产量呈先增加后降低的趋势，其中N5处理产量最高，达到8 206.65 kg/hm2，显著高于其他处理，具体产量顺序为N5处理>N6处理>N4处理>N3处理>N2处理>N1处理。从产量构成看，有效穗数最多的处理为N5，不同处理间的排序与产量相同；每穗总粒数以N6处理最高，与N5和N4处理间无显著差异，但这3个处理显著高于其他3个处理；结实率以N6处理最高，与N5处理间差异未达显著水平；各个处理的千粒重之间差异不显著。从氮肥利用效率来看，随着施氮量的增加，氮肥偏生产力呈现逐渐降低的趋势，而氮肥农学效率呈现先升高后降低的趋势，其中N5处理显著高于N6处理。

表1 施氮量处理对申优26产量和氮肥利用效率的影响Table 1 Effects of nitrogen application rate treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

2.2 氮肥运筹处理对产量和氮肥利用效率的影响由表2可知，随着氮肥分蘖肥施用比例的增加，申优26的产量呈先增加后降低的趋势，其中Y5处理产量最高，达到7 834.05 kg/hm2，其次是Y6处理，达到7 502.10 kg/hm2，两者显著高于Y1、Y2、Y3处理，各处理产量排序为Y5处理>Y6处理>Y4处理>Y3处理>Y2处理>Y1处理。从产量构成看，有效穗数最多的为Y5处理，显著高于Y1、Y2、Y3、Y4处理，不同处理间的有效穗数排序与产量相同；每穗总粒数以Y5处理最好，显著高于其他5个处理；结实率以Y5处理最高，但与除Y1处理外的其他施氮处理间差异未达显著水平；各个处理的千粒重之间差异不显著。从氮肥利用效率来看，氮肥偏生产力和氮肥农学效率都表现为随着分蘖肥施用比例的提高呈先提高后降低的趋势，Y5处理均为最高，显著高于Y2和Y3处理。

表2 氮肥运筹处理对申优26产量和氮肥利用效率的影响Table 2 Effects of nitrogen fertilizer application treatments on yield and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

2.3 抛秧量处理对产量和氮肥利用效率的影响由表3可知，随着抛秧量的增加，申优26的产量呈增加趋势，其中增加20%的秧盘数P4处理产量最高，达到8 055.45 kg/hm2，显著高于其他处理，各处理产量排序为P4处理>P3处理>P2处理>P1处理，且P4和P3处理相比P2处理的增产率同抛秧盘的增加比例基本一致。从产量构成来看，有效穗数最多的为P4处理，显著高于P2和P1处理，与P3处理间差异未达到显著水平；每穗总粒数以P4处理最高，但与P2、P3处理间无显著差异；结实率以P2处理最高，但与P3、P4处理间差异未达显著水平；各个处理间千粒重无显著差异。从氮肥利用效率来看，氮肥偏生产力和氮肥农学效率都表现为随着抛秧盘数的提高呈现逐渐提高的趋势，其中P4处理均最高，且显著高于P3和P2处理。

表3 抛秧量对申优26产量及构成和氮肥利用效率的影响Table 3 Effect of seedling throwing amount on yield,composition and nitrogen use efficiency of Shenyou 26

3 结论与讨论

一个水稻新品种引进不同的生态区，采用不同的种植制度，就需要研究其播期、肥料、密度、水分和病虫草害防控等配套栽培技术体系，才能充分发挥其产量潜力。在氮肥施用上，应确定适宜的施用量和氮肥运筹比例，使得营养与生殖生长协调发展，才获得最优的产量构成因子，进而增加产量和提高经济效益。氮肥施用量及运筹比例对水稻产量及农艺性状和肥料利用效率的影响因品种不同而有所差异[10-13]。成臣等[12-15]的研究结果表明，水稻产量与氮肥施用量呈抛物线关系，适宜的氮肥用量能显著增加水稻产量。另外有研究表明，随着施氮量的增加，水稻氮肥利用率呈降低趋势，且呈负相关性[16-17]。该研究针对的杂交粳稻申优26的氮肥用量与产量的关系也表现出抛物线的关系，与前人的研究结果相似，只是在最佳施氮量上表现不同，该研究的结果为270 kg/hm2，而成臣等[12]的研究结果为255 kg/hm2，这可能与土壤的基础地力不同有关。另外在氮肥运筹上，基蘖穗的比例为4∶5∶1，与申优26在上海周边的试验示范4∶4∶2的研究结果基本一致[18-20]。石庆华等[21]经多年多点调查研究发现江西双季稻粮丰项目区普遍存在的栽培问题是氮够苗稀，单位面积有效穗数不足，成为制约产量提高的主要因素，因此提高有效穗数是增加双季稻产量的关键。研究表明，通过增加种植密度来提高有效穗数，优化群体结构，是稳定甚至增加水稻产量切实经济可行的方式[22-24]。该研究结果表明，合理增加相应的抛秧数量，可以显著的提高产量，且提高氮肥的利用效率。

因此，杂交粳稻申优26在江西中等肥力田块作二晚稻种植，为确保产量，保证有效穗数是关键，其适宜的氮肥施用量为270 kg/hm2，基蘖穗肥运筹比例为4∶5∶1，同时能增加20%的抛秧盘以增加基本苗。