移栽密度与氮、钾肥对弱感光杂交稻‘元丰优86’农艺性状和产量的影响

刘珠

（沙县土壤肥料技术推广站，福建沙县365050）

0 引言

良种是水稻高产、稳产、优质的基础[1-3]。良种与良法相配套，才能充分发挥出良种的增产潜力，达到高产、稳产、高效的目的[4]。合理的移栽密度[5]和适宜的氮、钾肥用量[6-7]是水稻高产的重要措施。有关研究者以移栽密度、氮肥、钾肥等主要措施为试验因素，对不同类型水稻品种进行了大量研究[8-15]。

‘元丰优86’是福建省三明市农业科学研究院以自育优质三系不育系‘元丰A’[16]为母本，自育恢复系‘明恢86’[17-18]为父本配组育成的弱感光杂交稻品种[19]，高产、优质、适应性广。2008—2009 年参加广西晚稻感光组区域试验，平均产量7434.45 kg/hm2，比对照‘博优253’增产4.55%。2009 年生产试验平均产量7577.55 kg/hm2，比对照‘博优253’增产3.82%。全生育期114天左右，比对照‘博优253’早熟1～2天。米质优，主要稻米品质指标检测结果：糙米率82.2%，整精米率70.9%，长宽比2.9，垩白粒率24%，垩白度4.3%，胶稠度78 mm，直链淀粉含量16.0%。稻瘟病抗性：苗叶瘟 5～6 级，穗瘟损失率均级 7～9 级，穗瘟损失指数34.56%～67.5%，稻瘟病抗性综合指数7.0～8.3。2010年通过广西农作物品种委员会审定，适宜桂南、桂中南部作晚稻种植（桂农业公告〔2010〕15号）。

2008—2009年参加福建中稻感光组区域试验，平均产量8438.78 kg/hm2，比对照‘汕优70’增产2.28%。2010年生产试验，平均产量8437.50 kg/hm2，比对照‘汕优70’增产7.20%。全生育期2年区试平均166.2天，比对照‘汕优70’早熟12.3天。2年稻瘟病抗性鉴定综合评价为中感稻瘟病。米质较优，主要稻米品质指标检测结果：糙米率80.5%，精米率72.3%，整精米率28.3%，长宽比2.8，垩白粒率42.0%，垩白度8.1%，透明度2级，碱消值5.7级，胶稠度76 mm，直链淀粉含量14.0%，蛋白质含量7.8%。2011年通过福建省农作物品种委员会审定，适宜福建省稻瘟病轻发区作中稻种植（福建省农业厅关于2011年审[认]定农作物品种的通告[2011年3号]）。该品种已在广西、福建大面积推广应用[20-21]，但未见有栽培技术研究报道。因此，本研究以‘元丰优86’为试材，进行移栽密度、施N量和施K量栽培试验，以期为该品种的推广提供高产栽培科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2017 年5—10 月在沙县夏茂镇东街村进行。土壤为灰泥田，肥力中上，试验前经取样化验分析 ，有 机 质 41.3 g/kg，水 解 N 185 mg/kg，有 效P 43.0 mg/kg ，速效K 68 mg/kg。前作空闲。小区间筑小田埂，并覆盖地膜，防止小区间肥水串流。5月25日播种，湿润育秧，7月1日移栽，10月21—28日成熟。

1.2 试验材料

试验所用‘元丰优86’种子由福建旺穗种业有限公司生产、提供。试验所用尿素（含N 量46%）由福建三钢集团三明化工有限公司生产；碳酸氢铵（含N 17%）由福建清流氨盛化工有限公司生产；过磷酸钙（含P2O512%）为湖北省钟祥市胡集镇八字山化工厂生产；氯化钾（含K2O 60%）由中化化肥有限公司从加拿大进口。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 以移栽密度、施N 量和施K 量为试验因素，采用最优回归设计[22-23]，选用“311—A”方案，各因素设置的水平见表1。小区面积13.34 m2，2次重复，共22个小区。

1.3.2 田间管理 试验田本田每公顷统一施过磷酸钙375 kg。氮肥分基肥、分蘖肥、穗肥施用，各次施用比例为40%、40%、20%，磷肥、钾肥都分基肥、分蘖肥施用，各次施用比例均为50%、50%。基肥在翻耕时施用。分蘖肥插后7～8 天施用，穗肥在幼穗分化2～3 期施用。基肥、分蘖肥氮肥为碳酸氢铵，穗肥氮肥为尿素。钾肥为加拿大进口氯化钾。及时防治纹枯病、稻瘟病、二化螟、稻飞虱等病虫害。

1.3.3 记载项目 记载播种期、插秧期、成熟期、收获期及施肥、中耕除草、防治病虫害时间。成熟时2个重复各小区调查30丛有效穗，并取5丛考种。密度为7.5万丛/hm2的处理全小区实割测产，其他各种密度为减轻边行效应的影响，各小区割去四周边行后实割，称小区湿谷重，各取湿谷1.5 kg 晒干，计算晒干率，折算小区干谷重。

1.3.4 统计分析 试验结果采用宁夏回族自治区农业技术推广总站马自清的农业试验统计分析软件计算程序进行统计分析。

表1 因素水平编码

2 结果与分析

2.1 对农艺性状的影响

根据农艺性状考察结果（见表2），计算出全生育期、株高、有效穗、每穗粒数、结实率、千粒重等农艺性状的偏回归系数（见表3）。

由表3 可知，从一次项主效应偏回归系数值的绝对值大小可知，影响全生育期的主要因素是施N 量（bx3为1.34），提高施N量会延长全生育期。影响株高主要因素是施K量（bx2为2.35），提高施K量株高也增加。密度对有效穗的影响最大（bx1为50.26），随密度的提高有效穗也增加；增施钾肥（bx2为6.28）、氮肥（bx3为5.56）有效穗也会有所增加。密度对每穗粒数影响最大（bx1为-13.55），其次为施N 量（bx3为-7.90），提高密度和施N 量都会减少每穗粒数。施N 量（bx3为0.50）对结实率的影响较大，提高施N量结实率也会有所提高。3项措施对千粒重的影响较弱。

2.2 对产量的影响

2.2.1 产量回归模型的建立与检验 根据试验的实收产量结果（见表4），应用最优回归试验计算程序[24]，计算出每公顷稻谷产量与3个因素的产量回归方程(1)。

试验随机误差的无偏估计为公式(2)。

回归模型95%置信区域为y±498.88 kg/hm2。

对回归方程进显著性检验，回归检验的F值为5.20，大于F0.01(10,10)=4.85，表明回归方程与实际情况拟合较好，能反应3项措施与产量的综合关系。

对回归方程的各个偏回归系数进行t检验，结果表明，bx13达0.01显著水平，bx3达0.1显著水平，bx2、bx12达0.2显著水平。

2.2.2 单因素的产量效应分析 用降维法可分析出各因素与产量的关系，当另2个因素的编码值取零水平时，可得一因素与产量的偏回归方程(3)～(5)。

偏回归方程的一次项系数表示，当另2 个因素编码值取零水平时，编码值增加1 个单位平均的增（减）产量，可见，密度(x1)、施 K 量(x2)、施 N 量(x3)可使每公顷产量分别平均减产33.6、105.67、130.50 kg。根据二次函数的性质，二次项系数表示抛物线开口的方向和大小，负值表示开口向下，正值表示开口向上，绝对值越大，则抛物线的开口越小，即不同水平上的产量差异越大。可见密度(x1)、施K量(x2)、施N量(x3)3项措施与产量关系的抛物线开口向下，有极大值，3项措施取值偏低或过高均不利于高产。根据二次函数求极值的方法，可以求出最佳产量的取值水平，其最佳产量的x1=-0.3714（密度 19.71万丛/hm2），x2=-1.1115（K2O 为59.97 kg/hm2），x3=-1.0093（纯N74.30 kg/hm2）。

2.2.3 两因素间互作的产量效应分析 由回归方程可知，因素间存在互作效应，密度(x1)与施K量(x2)存在负互作效应，达0.2显著水平，说明密度较低时，施K量要多些，通过以肥促蘖有利于高产；密度较高时，基本苗较多，则施K量要少些有利于高产。

密度(x1)与施N 量(x3)存在正互作效应，达0.01 显著水平，说明密度较低时，分蘖数较少，需肥量较少，氮肥要施少些有利于获得高产；密度较高时，基本苗较多，分蘖数较多，需肥量大，氮肥要适当多些有利于获得高产。

表2 各处理主要农艺性状结果

表3 各主要农艺性状的回归系数

表4 试验设计及产量结果

2.2.4 高产优化技术措施的确定 为了寻找生产上容易实现的高产栽培优化技术方案，采用统计选优法，以产量为目标函数进行频数分析。在约束条件下(-2≤xi≤2)，取步长为 1，3 个因素各有 5 个水平，组成 125 个全因子技术组合。经微机模拟，每公顷产量≥8025 kg的技术组合有44个，占总组合数的35.2%（见表5）。

从各项措施的分布频率看，密度虽分布较均匀，仍以密度较低时易获高产，施K 量以编码值取-2～0 水平时、施N量以编码值取-2～-1水平时易获高产。各项措施的加权平均值的95%置信区域，密度为每公顷插植18.05 万～24.56 万丛，施 K2O 为 64.3～116.7 kg，施纯 N为76.9～137.9 kg。

3 结论与讨论

结果表明，提高施N量会延长全生育期；增加施K量会提高株高；提高密度会增加有效穗，增施K 肥、N肥有效穗也会有所提高；提高密度和施N量都会减少每穗粒数；提高施N量结实率也会有所提高；对千粒重的影响微弱。

‘元丰优86’在沙县作晚稻栽培，密度在每公顷插植18.05 万～24.56 万丛内，通过穗粒结构调节，密度较低时穗头大；密度较高时穗数多，都可取得高产。施纯N 76.91～137.86 kg/hm2、施K2O量在64.31～116.7 kg/hm2范围内都可达高产。‘元丰优86’高产的密度、氮肥、钾肥取值水平，都比在沙县试验的早稻[8-10]、中稻[11-13]、晚稻[14]品种的相关试验结果都低些，这可能与‘元丰优86’是弱感光品种全生育期长和试验地肥力水平较高有关。本试验平均全生育期为153 天，早稻品种为127 天左右，中稻品种为140 天左右，晚稻品种为130天左右。‘元丰优86’全生育期长，营养生长期长，分蘖时间长，虽密度较低，穗数仍较多，每穗粒数也较多，可以获得高产。试验地为双季稻田，前作空闲，仅种一季晚稻，肥力较高，施肥水平较低时仍可获得较高产量。同时，要利用因素间的互作关系，根据生产条件的变化合理调整措施的搭配，充分提高产量。

表5 每公顷产量≥8025 kg措施分布