全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（３）：７６３－７７２ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０３２４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１４－０２－１８ 接受日期：２０１４－０７－１６
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金（ＣＡＲＳ－０１－３１）；农业部公益性行业（农业）科研专项（２０１００３０１６）；国家重点基础研究发展
计划（２０１３ＣＢ１２７４０５）资助。
作者简介：徐新朋（１９８４—），男，河北承德人，博士研究生，主要从事高效施肥方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｐｅｎｇｘｕ＠１６３ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｗｚｈｏｕ＠ｃａａｓ．ａｃ．ｃｎ
氮肥用量和密度对双季稻产量及
氮肥利用率的影响
徐新朋１，周 卫１，梁国庆１，孙静文１，王秀斌１，
何 萍１，徐芳森２，余喜初３
（１中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 １０００８１；２华中农业大学资源与环境学院，
湖北武汉 ４３００７０；３江西省红壤研究所，江西进贤 ３３１７１７）
摘要：【目的】高量化肥投入不仅不能使作物产量进一步增加，相反还会造成肥料资源的浪费并威胁到生态环境安
全，同时导致肥料吸收利用率、农学效率等不断降低。为了明确氮肥用量和移栽密度的相互作用，在田间试验条件
下研究了不同氮肥用量和移栽密度组合对江西双季稻产量、产量构成要素及氮肥利用率的影响，以期为双季稻的
高产高效栽培技术提供理论基础。【方法】采用裂区试验设计，以氮肥施用量为主区，密度为副区，设４个施氮水平
（Ｎ０、１３５、１８０和２２５ｋｇ／ｈｍ２，以Ｎ０、Ｎ１３５、Ｎ１８０和 Ｎ２２５表示）和４种移栽密度（２１×１０４、２７×１０４、３３×１０４、３９×
１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２，以Ｄ２１、Ｄ２７、Ｄ３３和Ｄ３９表示）组合，在水稻成熟期对产量以及产量构成要素进行测定，并分析其吸氮
量和氮肥利用率、氮收获指数等指标。【结果】施氮水平和移栽密度对水稻产量具有显著影响；增加移栽密度有助
于提高单位面积水稻的有效穗数、稻谷产量和地上部吸氮量；在高施氮量下，水稻氮素积累总量增加，而氮素吸收
利用率（ＲＥＮ）、氮素偏生产力（ＰＦＰＮ）、氮素生理利用率（ＰＥＮ）、氮素内在养分效率（ＩＥＮ）和氮素收获指数（ＮＨＩ）降
低；氮素农学效率（ＡＥＮ）则是先升高后降低，而产量并未增加。与其它处理组合相比，施氮量为１８０ｋｇ／ｈｍ２和３９×
１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２密度的组合产量最高，早稻和晚稻分别为９８２３０和１１３５４７ｋｇ／ｈｍ２，此时早稻和晚稻的氮素吸收率分
别为４２４％和４７５％。当施氮量超过１８０ｋｇ／ｈｍ２时产量则不再增加，但产量随着移栽密度的增加而显著增加。
【结论】合理氮肥用量和移栽密度可以显著增加水稻单位面积的有效穗数和氮累积量，进而增加水稻产量和氮肥利
用率，建议在江西双季稻栽培中采用施氮量为Ｎ１８０ｋｇ／ｈｍ２，栽培密度３９×１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２的组合。
关键词：水稻；氮肥用量；移栽密度；产量；氮肥利用率
中图分类号：Ｓ５１１４＋２０６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０３－０７６３－１０
Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｄｅｎｓｉｔｙｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｓｙｓｔｅｍｓ
ＸＵＸｉｎｐｅｎｇ１，ＺＨＯＵＷｅｉ１，ＬＩＡＮＧＧｕｏｑｉｎｇ１，ＳＵＮＪｉｎｇｗｅｎ１，ＷＡＮＧＸｉｕｂｉｎ１，
ＨＥＰｉｎｇ１，ＸＵＦａｎｇｓｅｎ２，ＹＵＸｉｃｈｕ３
（１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＲｅｇｉｏｎａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；
２ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ；
３ＪｉａｎｇｘｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｄＳｏｉｌ，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｊｉｎｘｉａｎ３３１７１７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｏｖｅｒｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｂｙｆａｒｍｅｒｓｄｒｉｖｅｎｂｙｄｅｓｉｒｅｆｏｒｈｉｇｈｅｒｙｉｅｌｄｓｄｏｅｓｎｏｔａｌｗａｙｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅ
ｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｙｉｅｌｄ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｏｖｅｒｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｃａｕｓｅｓｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗａｓｔｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｅｆｅｃｔｓｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，
ｍｅａｎｗｈｉｌｅｌｅａｄｓｔｏｌｏｗｎｕｔｒｉｅｎｔｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｅｆｅｃｔｓｏｆ
ｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ｎ）ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ（Ｄ）ｏｎｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｓｙｓｔｅｍｓ，ａｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏ
ｓｔｕｄｙｙｉｅｌｄ，ｙｉｅｌｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｉｎＪｉａｎｇｘｉｐｒｏｖｉｎｃｅ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ａｓｐｌｉｔ
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
ｐｌｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎｗａｓｕｓｅｄｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｉｎｔｈｅｍａｉｎｐｌｏｔｓａｎｄｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ｄｅｎｓｉｔｙｉｎｔｈｅｓｕｂｐｌｏｔｓｔｏｓｔｕｄｙｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｕｎｄｅｒｆｏｕｒＮｒａｔｅｓ（Ｎ０，１３５，１８０ａｎｄ２２５
ｋｇ／ｈｍ２，ａｎｄｅｘｐｒｅｓｓａｓＮ０，Ｎ１３５，Ｎ１８０ａｎｄＮ２２５）ａｎｄｆｏｕｒｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｉｅｓ（２１×１０４，２７×１０４，３３×
１０４ａｎｄ３９×１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２，ａｎｄｅｘｐｒｅｓｓａｓＤ２１，Ｄ２７，Ｄ３３ａｎｄＤ３９）ｆｏｒｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｓｙｓｔｅｍｓ，ｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄ
ｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ，ａｎｄＮｕｐｔａｋｅ，ＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＮｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｔｒｉｃｅｍａｔｕｒｉｔｙ．
【Ｒｅｓｕｌｔｓ】ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅＮｌｅｖｅｌｓａｎｄｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｏｎｔｈｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄ
ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｅｈｉｇｈｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｅｆｅｃｔｉｖｅｐａｎｉｃｌｅｎｕｍｂｅｒｐｅｒｕｎｉｔａｒｅａ，ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
ａｎｄｔｏｔａｌＮｕｐｔａｋｅｏｆｓｈｏｏｔ．ＴｈｅｈｉｇｈＮｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏｔａｌＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅ，ｂｕｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｔｈｅＮｒｅｃｏｖｅｒｙ
ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，Ｎｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，Ｎｉｎｔｅｒｎａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＮｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ
ａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＮｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅａｔｆｉｒｓｔａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄａｆｔｅｒＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｅｘｃｅｅｄｉｎｇ１８０ｋｇ／ｈｍ２．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｏｔｈｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｙｉｅｌｄｓｕｎｄｅｒｔｈｅ１８０ｋｇ／ｈｍ２ａｎｄ
３９×１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２ｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｓａｒｅ９８２３０ａｎｄ１１３５４７ｋｇ／ｈｍ２ｆｏｒｅａｒｌｙａｎｄｌａｔｅｒｉｃｅ，ａｎｄ
ｔｈｅＮｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓａｒｅ４２４％ ａｎｄ４７５％ ｆｏｒｅａｒｌｙｒｉｃｅａｎｄｌａｔｅｒｉｃｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｉｓｎｏｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｈｅｎＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｅｘｃｅｅｄｉｎｇ１８０ｋｇ／ｈｍ２，ｗｈｉｌｅｔｈｅｙｉｅｌｄｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ
ｄｅｎｓｉｔｙｉｎｏｕｒｓｔｕｄｙ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｃａｎ
ｉｎｄｅｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｅｆｅｃｔｉｖｅｐａｎｉｃｌｅｎｕｍｂｅｒｐｅｒｕｎｉｔａｒｅａａｎｄｔｏｔａｌＮｕｐｔａｋｅｏｆｒｉｃｅｓｈｏｏｔ，ｗｈｉｃｈ
ｆｕｒｔｈｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ．ＴｈｅＮ１８０Ｄ３９ｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ
ｆｏｒｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｓｙｓｔｅｍｓｉｎＪｉａｎｇｘｉｐｒｏｖｉｎｃｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｒｉｃｅ牷Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅ牷ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ牷ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ牷Ｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ
水稻作为我国主要粮食作物之一，对我国粮食
安全起着至关重要的作用。在“高投入、高回报”的
传统耕作理念的驱使下，化肥的施用量不断增加，导
致过量施肥和不合理施肥的严重问题。然而，高量
的化肥投入不仅不能带来作物产量的进一步增加，
相反还会威胁到生态环境的安全［１－５］，造成地表水
或地下水体硝酸盐含量超标，同时导致肥料利用率
以及农学效率等不断降低。因此在水稻栽培的生产
实践中提高肥料利用率和产量已成为重要的目标之
一。要同时兼顾产量、经济、环境及农学效益，则需
要重点对氮肥施用量和移栽密度进行重点研究。随
着水稻品种的不断更新和生产基础条件的不断改
进，合理的氮肥施用量及管理方式不仅能促进作物
生长、提高产量，而且能够提高氮肥利用率［６－８］。科
学的移栽密度能够保证水稻个体及群体有效的发挥
潜能，从而获得高产。研究表明，合理的氮肥用量、
施用时期和密度对水稻分蘖及产量有显著影响［９］，
同时可以增强水稻的抗倒伏性能［１０］，最终达到提高
产量和氮肥利用率的效果［１１］，施氮量和移栽密度也
影响着水稻的氮素吸收、转运及利用。在施氮量和
栽培密度方面以往的研究多集中在单季水稻上，对
双季稻的研究还比较少，为此，本试验在综合前人研
究的基础上，系统研究了施氮量和移栽密度对双季
稻产量、经济性状、氮肥吸收转运及氮素利用率的影
响，以期为双季稻的高产高效栽培技术提供理论
依据。
１ 材料与方法
１１ 试验设计
试验于２０１３年在江西省南昌市进贤县张公镇
江西省红壤研究所试验基地的红壤性水稻田块上进
行（东经１１６°２０′２４″，北纬２８°１５′３０″）。供试土壤为
水稻土，耕层土壤（０—２０ｃｍ）有机质含量 ２２８２
ｇ／ｋｇ、全氮 １５０ｇ／ｋｇ、全磷 ０６３ｇ／ｋｇ、全钾 １６８０
ｇ／ｋｇ、有效磷 １５９６ｍｇ／ｋｇ、速效钾 １６７７３ｍｇ／ｋｇ、
ｐＨ５１５。供试的早稻品种为赣早籼５４号，晚稻品
种为正成４５６，
试验采用裂区设计，以施氮量为主区（面积１２０
ｍ２），密度为副区（面积为３０ｍ２），早稻和晚稻施氮
量和密度设置相同，施氮量设 Ｎ０、１３５、１８０和 ２２５
ｋｇ／ｈｍ２４个水平，以 Ｎ０、Ｎ１３５、Ｎ１８０和 Ｎ２２５表示。
移栽密度设每公项２１×１０４穴（２０ｃｍ ×２３８ｃｍ）、
２７×１０４穴（２０ｃｍ ×１８５ｃｍ）、３３×１０４穴（２０ｃｍ
×１５２ｃｍ）和３９×１０４穴（２０ｃｍ×１２８ｃｍ）４种，
以Ｄ２１、Ｄ２７、Ｄ３３和Ｄ３９表示。每处理３次重复，随
机区组排列。
早稻于３月２８日播种，４月２５日移栽，７月１６
日收获；晚稻６月２５日播种，７月２６日移栽，１０月
４６７
３期 徐新朋，等：氮肥用量和密度对双季稻产量及氮肥利用率的影响
２７日收获。氮肥用尿素（含 Ｎ４６％），分基肥、分蘖
肥、穗肥３次施用，基肥∶分蘖肥∶穗肥为４∶３∶３。
磷肥用钙镁磷肥（含 Ｐ２Ｏ５１２５％），全部作基肥；钾
肥用氯化钾（含 Ｋ２Ｏ６０％），基肥∶穗肥为５∶５。各
处理磷肥施用量为 ４５０ｋｇ／ｈｍ２，钾肥用量 ２２５
ｋｇ／ｈｍ２。试验小区间作埂隔离，并用塑料膜覆盖埂
体，以保证各小区单独排灌并防止水肥渗出。
图１ 不同处理对产量的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｓｏｆｒｉｃｅ
［注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—氮肥 Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—种植密度 Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ；柱上不同字母表示处理间差异达５％显著水平 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅ
ｔｈｅｂａｒｓｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．］
１２ 测定项目及方法
水稻成熟后，每个小区单独收割测定子粒产量，
采集有代表性的植株５兜，对水稻产量构成要素进
行考察，包括株高、穗数、穗长、穗粒数、结实率、千粒
重，并分别称量茎、叶和籽粒的重量。
用凯氏定氮法测定茎鞘、叶片和子粒氮含量。
相关计算方法：
氮素吸收利用率（Ｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＲＥＮ）＝
（施氮区植株地上部氮累积量 －空白区地上部植株
氮累积量）／施氮量×１００％；
氮素农学利用率（ａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄ
Ｎ，ＡＥＮ）＝（施氮区产量－空白区产量）／施氮量；
氮素偏生产力 （ｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆ
ａｐｐｌｉｅｄＮ，ＰＦＰＮ）＝施氮区产量／施氮量；
氮素生理利用率（ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ
ａｐｐｌｉｅｄＮ，ＰＥＮ）＝（施氮区产量 －空白区产量）／
（施氮区地上部氮累积量 －空白区地上部氮累积
量）；
氮素内在养分效率（ｉｎｔｅｒｎａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄ
Ｎ，ＩＥＮ）＝施氮区产量／施氮区地上部氮累积量；
氮素收获指数（Ｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ，ＮＨＩ）＝子粒
氮累积量／植株地上部氮累积量。
试验数据采用 Ｅｘｃｅｌ２００７和 ＳＡＳ进行处理和
分析。
２ 结果与分析
２１ 氮肥和密度对水稻产量的影响
试验结果表明，氮肥用量及移栽密度对水稻产
量具有显著的影响（图１）。无论是早稻还是晚稻均
以Ｎ１８０Ｄ３９处理组合的产量最高，分别为 ９８２３０
和１１３５４７ｋｇ／ｈｍ２（表１和表２）。从密度看，增加
水稻的移栽密度可以显著增加水稻产量，所有处理
中都以Ｄ３９的产量最高，Ｎ１８０与Ｎ０、Ｎ１３５和 Ｎ２２５
相比，早稻产量分别提高了 ４００％、１５６％和
４１％，晚稻产量分别提高了 ５７３％、５３％ 和
６５％。而从施氮水平看，在施氮水平达到 １８０
ｋｇ／ｈｍ２时，早稻和晚稻的产量达到最大，施氮量与
水稻产量呈抛物线关系，移栽密度与水稻产量在本
试验设置中呈线性关系。
施氮水平和移栽密度对一些产量构成要素的影
响达到了显著水平。施氮水平和移栽密度对早稻和
晚稻穗粒数的影响达到了显著水平，而氮肥水平对
晚稻结实率的影响也达到了显著水平，而对早稻的
结实率则无影响。在同一施氮水平下有效穗数随着
移栽密度的增加而增加，均以 Ｄ３９的有效穗数最
高，而单个穗子的穗粒数却相反，穗粒数与施氮量间
呈抛物线关系，在相同氮水平中均以 Ｄ２１的穗粒数
最多，在本研究中当施氮量超过１８０ｋｇ／ｈｍ２时，穗
５６７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
粒数则开始降低。因此，增加施氮量和移栽密度主
要通过增加有效分蘖而提高水稻有效穗数及总穗粒
数增加水稻产量。除此之外，施氮对水稻的株高和
穗长具有显著影响。移栽密度对早稻穗长的影响达
到了显著水平，同施氮量水平下早稻穗长随移栽密
度增加而降低。
２２ 氮肥和密度对水稻氮素利用效率的影响
随着过量施氮对环境的影响日益严重，如何在
不降低作物产量的情况下提高氮肥利用效率的研究
也越来越多。在水稻的栽培条件中施氮水平和移栽
密度则是两个重要影响因素。施氮水平和移栽密度
对早稻和晚稻的氮素吸收率、农学效率和偏生产力
的影响都达到了显著水平（表３和表４）。早稻氮素
吸收利用率所有处理中以Ｎ１８０Ｄ３９处理组合最高，
为４２４％。晚稻氮素吸收率最高的是 Ｎ１３５Ｄ３９处
理组合，为 ５０８％，其次是 Ｎ１８０Ｄ３９处理组合，为
４７５％。氮素吸收率随着移栽密度的增加而增加，
在不同移栽密度条件下，均以高密度处理的氮素吸
表１ 不同处理下早稻产量及其构成因子
Ｔａｂｌｅ１ Ｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｅａｒｌｙｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
株高
Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔ
（ｃｍ）
有效穗数
Ｐａｎｉｃｌｅ
（Ｎｏ．／ｍ２）
穗长
Ｅａｒｌｅｎｇｔｈ
（ｃｍ）
穗粒数
ＧｒａｉｎＮｏ．
（Ｎｏ．／ｐａｎｉｃｌｅ）
结实率
Ｓｅｅｄｓｅｔｉｎｇｒａｔｅ
（％）
千粒重
１０００ｓｅｅｄｗｅｉｇｈｔ
（ｇ）
产量
Ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｎ０Ｄ２１ ８０３ｂｃｄ １７７ｆｇ １９０ａｂｃ １７４２ｂｃｄ ８９９ａｂ ２９２ａ ４１７５２ｋ
Ｎ０Ｄ２７ ７８３ｄ １７４ｇ １７３ｆ １４２０ｅｆ ８８９ａｂ ２９０ａｂ ５１４２４ｉｊ
Ｎ０Ｄ３３ ７９３ｃｄ ２０５ｅｆｇ １７４ｅｆ １４３３ｅｆ ９０２ａｂ ２８９ａｂ ５９０５４ｈｉ
Ｎ０Ｄ３９ ８３７ａｂｃｄ ２６４ｄｅ １７３ｆ １４２０ｅｆ ８８１ａｂ ２７６ｂ ７０１６４ｅｆｇ
Ｎ１３５Ｄ２１ ８７０ａｂｃｄ ２６１ｄｅ １９０ａｂ １９６２ａｂ ９０１ａｂ ２９５ａ ５０７５６ｊ
Ｎ１３５Ｄ２７ ８７０ａｂｃｄ ２５５ａｂｃ １８２ｂｃｄｅ １７３１ｂｃｄ ８９０ａｂ ２８６ａｂ ５７４２７ｉｊ
Ｎ１３５Ｄ３３ ８９０ａｂ ３１５ａｂｃｄ １７５ｄｅｆ １５９４ｃｄｅｆ ９１５ａ ２９７ａ ８０１３３ｂｃｄ
Ｎ１３５Ｄ３９ ８８３ａｂｃ ３５５ａｂｃ １７２ｆ １５１７ｃｄｅｆ ８６９ａｂ ２９３ａ ８４９４９ｂ
Ｎ１８０Ｄ２１ ８６３ａｂｃｄ ２８７ｃｄ １９６ａ ２０８４ａ ８９０ａｂ ２８６ａｂ ６８２６２ｆｇ
Ｎ１８０Ｄ２７ ８４７ａｂｃｄ ２７９ｃｄｅ １８８ａｂｃ １７７６ｂｃ ８９０ａｂ ２９３ａ ７４５３０ｄｅｆ
Ｎ１８０Ｄ３３ ９０３ａ ３３０ａｂｃｄ １７９ｄｅｆ １６２７ｃｄｅ ８８６ａｂ ２９４ａ ８６５３０ｂ
Ｎ１８０Ｄ３９ ９１０ａ ３８６ａ １７２ｆ １３６２ｆ ８８９ａｂ ２８８ａｂ ９８２３０ａ
Ｎ２２５Ｄ２１ ９１７ａ ３０６ｂｃｄ １９２ａ １７３５ｂｃｄ ８７２ａｂ ２８５ａｂ ６６６７４ｇｈ
Ｎ２２５Ｄ２７ ８６３ａｂｃｄ ２８８ｃｄ １８２ｃｄｅ １６５５ｃｄｅ ８８７ａｂ ２９２ａ ７６０５３ｃｄｅ
Ｎ２２５Ｄ３３ ８７７ａｂｃ ３７４ａｂ １８３ｂｃｄ １５４１ｃｄｅｆ ８６６ｂ ２８５ａｂ ８２９４８ｂｃ
Ｎ２２５Ｄ３９ ８６０ａｂｃｄ ３９４ａ １７４ｅｆ １５０９ｅｆｄ ８７６ａｂ ２８８ａｂ ９４３６４ａ
氮肥Ｎ ｎｓ ｎｓ
密度Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
Ｎ×Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．数值后不同字母表示处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｆｏｒ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．ｎｓ表示不显著Ｉｎｄｉｃａｔｅｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ；和分别表示达到５％和１％显
著水平 Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
６６７
３期 徐新朋，等：氮肥用量和密度对双季稻产量及氮肥利用率的影响
表２ 不同处理下晚稻产量及其构成因子
Ｔａｂｌｅ２ Ｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｌａｔｅｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
株高
Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔ
（ｃｍ）
有效穗数
Ｐａｎｉｃｌｅ
（Ｎｏ．／ｍ２）
穗长
Ｅａｒｌｅｎｇｔｈ
（ｃｍ）
穗粒数
ＧｒａｉｎＮｏ．
（Ｎｏ．／ｐａｎｉｃｌｅ）
结实率
Ｓｅｅｄｓｅｔｉｎｇｒａｔｅ
（％）
千粒重
１０００ｓｅｅｄｗｅｉｇｈｔ
（ｇ）
产量
Ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｎ０Ｄ２１ ９０３ｇ ２７３ｉ １８９ｃｄｅ １３８ａｂｃ ８３９ｄ ２８３ａｂｃ ５５０７８ｈ
Ｎ０Ｄ２７ ９３３ｅｆｇ ３１５ｇｈｉ １８０ｅ １２６ｂｃ ８４０ｄ ２８５ａ ６２１３２ｇｈ
Ｎ０Ｄ３３ ９０３ｇ ３４７ｅｆｇｈｉ ２０４ａｂｃｄｅ １６０ａｂｃ ８３５ｄ ２８２ｂｃ ６４０３１ｇｈ
Ｎ０Ｄ３９ ９１７ｆｇ ４０３ｄｅｆｇ １９２ｂｃｄｅ １５０ａｂｃ ８３５ｄ ２８３ａｂｃ ７２１７１ｆｇ
Ｎ１３５Ｄ２１ １０５３ａｂ ３２６ｆｇｈｉ １８３ｄｅ １２３ｃ ８７４ａｂｃｄ ２８４ａｂｃ ７７３２６ｅｆ
Ｎ１３５Ｄ２７ ９８０ｂｃｄｅｆｇ ３７４ｄｅｆｇｈ ２０６ａｂｃｄ １６０ａｂｃ ９１４ａ ２８３ａｂｃ ８４６５１ｄｅ
Ｎ１３５Ｄ３３ ９６３ｃｄｅｆｇ ４１３ｄｅｆ ２０４ａｂｃｅｄ １５２ａｂｃ ８９４ａｂｃ ２８２ｃ ８４１０９ｄｅ
Ｎ１３５Ｄ３９ １０２５ａｂｃ ５０１ａｂｃ ２１３ａｂｃ １７９ａ ８７１ａｂｃ ２８２ｂｃ １０７８４９ａｂ
Ｎ１８０Ｄ２１ ９９０ａｂｃｄｅｆ ３０１ｈｉ ２１７ａ １７５ａｂ ８６６ｂｃｄ ２８５ａｂ ８１１２４ｄｅｆ
Ｎ１８０Ｄ２７ １０１０ａｂｃｄ ４６４ｂｃｄ ２０７ａｂｃｄ １５８ａｂｃ ９０８ａｂ ２８５ａｂ ９１４３４ｃｄ
Ｎ１８０Ｄ３３ １０１３ａｂｃｄｅ ４３５ｃｄｅ ２０８ａｂｃｄ １４２ａｂｃ ８９８ａｂｃ ２８２ａｂｃ ９６８６０ｂｃ
Ｎ１８０Ｄ３９ ９４５ｄｅｆｇ ５３３ａｂ ２２６ａ １８４ａ ８７８ａｂｃ ２８３ａｂｃ １１３５４７ａ
Ｎ２２５Ｄ２１ １０６３ａ ３３３ｆｇｈｉ ２１２ａｂｃ １６６ａｂｃ ９０３ａｂ ２８４ａｂｃ ８７３６４ｃｄｅ
Ｎ２２５Ｄ２７ １０３０ａｂｃ ４１４ｄｅｆ ２１４ａｂ １６０ａｂｃ ９１２ａ ２８４ａｂｃ ８８４５０ｃｄｅ
Ｎ２２５Ｄ３３ １０６０ａ ４０２ｄｅｆｇ ２１１ａｂｃ １５５ａｂｃ ８５７ｃｄ ２８３ａｂｃ ９７９４６ｂｃ
Ｎ２２５Ｄ３９ １０００ａｂｃｄｅ ５８５ａ ２１９ａ １７２ａｂｃ ８９８ａ ２８３ａｂｃ １０６６２８ａｂ
氮肥Ｎ ｎｓ ｎｓ
密度Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
Ｎ×Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．数值后不同字母表示处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｆｏｒ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．ｎｓ表示不显著Ｉｎｄｉｃａｔｅｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ；和分别表示达到５％和１％显
著水平 Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
收率最高，早稻为 ３５２％ ４２２％，晚稻的为
４３２％ ５０８％。增加移栽密度增加了总分蘖数以
及地上部总生物质量，有助于提高水稻对氮素的吸
收，从而提高氮素吸收利用率。合理的氮肥施用量
不仅能够显著提高产量，同时有助于提高氮素的农
学效率，从早稻试验结果得出，氮素农学效率与施氮
量呈抛物线关系，当施氮量超过作物需求时农学效
率则呈下降趋势。虽然 Ｎ１８０与 Ｎ２２５处理的氮素
农学效率没有显著差异，但前者要高于后者。晚稻
的氮素农学效率与早稻具有相同的趋势，但
Ｎ１３５Ｄ３９处理组合的氮素农学效率显著高于其他
处理组合，为２９８ｋｇ／ｋｇ，主要归因于此处理有较高
的产量。当施氮量在合理范围内时增加移栽密度可
以提高氮素农学效率，在产量最高时的施氮水平下
（本研究为１８０ｋｇ／ｈｍ２）均以 Ｄ３９密度处理的农学
效率最高，早稻和晚稻分别为１５６和２２６ｋｇ／ｋｇ。
氮素偏生产力可反映单位施肥量下的作物产量，从
试验结果可以看出，氮素偏生产力随氮肥用量的增
加而降低，而在同一施氮水平下随着密度的增加而
增加。移栽密度的增加有助于增加有效穗数，可以
进一步增加产量，从而增加氮素偏生产力。产量与
施氮量呈抛物线关系，而整个地上部氮素累积随着
施氮量的增加而增加（图２），导致高氮水平下氮素
生理利用率和内在养分效率均最低。
７６７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
表３ 早稻不同处理的氮素利用效率
Ｔａｂｌｅ３ Ｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｆｏｒｅａｒｌｙｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮素吸收利用率
ＲＥＮ
（％）
氮素农学效率
ＡＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素偏生产力
ＰＦＰＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素生理利用率
ＰＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素内在养分效率
ＩＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮收获指数
ＮＨＩ
Ｎ１３５Ｄ２１ ２１８ｂ ６７ｂｃ ３７６ｅｆｇ ３１４ｃｄ ６６８ａｂ ０７４ａ
Ｎ１３５Ｄ２７ ２２４ｂ ４４ｃ ４２５ｄ １８３ｄ ６３５ｂｃ ０７４ａｂ
Ｎ１３５Ｄ３３ ３１７ａｂ １５６ａ ５９４ａｂ ５０１ａ ７１６ａ ０７３ａｂ
Ｎ１３５Ｄ３９ ３５２ａ １１０ａｂ ６２９ａ ３０９ｃｄ ６４３ａｂｃ ０７０ａｂ
Ｎ１８０Ｄ２１ ３２１ａｂ １４７ａ ３７９ｄｅｆｇ ４６５ａｂ ６５２ａｂ ０７４ａｂ
Ｎ１８０Ｄ２７ ３２４ａｂ １２８ａ ４１４ｄｅｆ ３８７ａｂｃ ６２９ｂｃｄ ０７３ａｂ
Ｎ１８０Ｄ３３ ３８４ａ １５３ａ ４８１ｃ ３９３ａｂｃ ６２４ｂｃｄｅ ０６９ｂ
Ｎ１８０Ｄ３９ ４２４ａ １５６ａ ５４６ｂ ３７０ａｂｃ ６１１ｂｃｄｅ ０７０ａｂ
Ｎ２２５Ｄ２１ ３１１ａｂ １１１ａｂ ２９６ｈ ３５５ｂｃ ５６８ｃｄｅ ０７１ａｂ
Ｎ２２５Ｄ２７ ３２６ａｂ １０９ａｂ ３３８ｇｈ ３３３ｃ ５７０ｃｄｅ ０７１ａｂ
Ｎ２２５Ｄ３３ ３６６ａ １０６ａｂ ３６９ｆｇ ２９１ｃｄ ５５４ｄｅ ０７２ａｂ
Ｎ２２５Ｄ３９ ３９４ａ １０８ａｂ ４１９ｄｅ ２８２ｃｄ ５５０ｅ ０６９ａｂ
氮肥Ｎ ｎｓ
密度Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
Ｎ×Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．ＲＥＮ—Ｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＡＥＮ—ＡｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＰＦＰ—Ｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＰＥＮ—ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＩＥＮ—ＩｎｔｅｒｎａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＮＨＩ—Ｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ．数值后不同字母
表示处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．ｎｓ表
示不显著Ｉｎｄｉｃａｔｅｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ；和分别表示达到５％和１％显著水平 Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
图２ 不同处理对氮素累积的影响
Ｆｉｇ．２ ＥｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
［注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—氮肥 Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—种植密度 Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．柱上不同字母表示处理间差异达５％显著水平 Ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｂｏｖｅ
ｔｈｅｂａｒｓｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．］
８６７
３期 徐新朋，等：氮肥用量和密度对双季稻产量及氮肥利用率的影响
表４ 晚稻不同处理的氮素利用效率
Ｔａｂｌｅ４ Ｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｆｏｒｌａｔｅｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮素吸收利用率
ＲＥＮ
（％）
氮素农学效率
ＡＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素偏生产力
ＰＦＰＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素生理利用率
ＰＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮素内在养分效率
ＩＥＮ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮收获指数
ＮＨＩ
Ｎ１３５Ｄ２１ ４２８ａｂｃ １６５ｂｃ ５７３ｂｃ ３８５ｂｃｄ ６６０ｂｃｄ ０７２ａ
Ｎ１３５Ｄ２７ ４３７ａｂｃ １６７ｂｃ ６２７ｂ ３８２ｂｃｄ ６７５ｂｃ ０７２ａ
Ｎ１３５Ｄ３３ ４３２ａｂｃ １４９ｃ ６２３ｂ ３４０ｃｄ ６５２ｃｄ ０７２ａ
Ｎ１３５Ｄ３９ ５０８ａ ２９８ａ ７９９ａ ５８８ａ ７５２ａ ０７２ａ
Ｎ１８０Ｄ２１ ３８１ｃ １４５ｃ ４５１ｅｆｇ ３７１ｂｃｄ ６３２ｄｅ ０７２ａ
Ｎ１８０Ｄ２７ ４１２ｂｃ １６３ｂｃ ５０８ｃｄｅ ３９５ｂｃｄ ６５１ｃｄ ０７０ａｂ
Ｎ１８０Ｄ３３ ４２１ｂｃ １８２ｂｃ ５３８ｃｄ ４３２ｂｃ ６６２ｂｃ ０７０ａｂ
Ｎ１８０Ｄ３９ ４７５ａｂ ２２６ｂ ６３１ｂ ４７２ｂ ６８６ｂ ０７０ａｂ
Ｎ２２５Ｄ２１ ３６０ｃ １４３ｃ ３８８ｇ ３９０ｂｃｄ ６２２ｅ ０７２ａ
Ｎ２２５Ｄ２７ ３７８ｃ １１７ｃ ３９３ｇ ３０９ｄ ５８４ｆ ０６８ｂ
Ｎ２２５Ｄ３３ ４００ｂｃ １５１ｃ ４３５ｆｇ ３６９ｂｃｄ ６０９ｅｆ ０７０ａｂ
Ｎ２２５Ｄ３９ ４３２ａｂｃ １３６ｃ ４７４ｄｅｆ ２９５ｄ ５９０ｆ ０６８ｂ
氮肥Ｎ
密度Ｄ ｎｓ
Ｎ×Ｄ ｎｓ ｎｓ ｎｓ
注（Ｎｏｔｅ）：Ｎ—Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｄ—Ｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．ＲＥＮ—Ｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＡＥＮ—ＡｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＰＦＰ—Ｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＰＥＮ—ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＩＥＮ—ＩｎｔｅｒｎａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｐｐｌｉｅｄＮ；ＮＨＩ—Ｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ．数值后不同字母
表示处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｅｒｅｎｔａｔｔｈｅ５％ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｌｅｖｅｌ．ｎｓ表
示不显著Ｉｎｄｉｃａｔｅｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ；和分别表示达到５％和１％显著水平 Ｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ａｎｄ１％ ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
３ 讨论
３１ 施氮水平和移栽密度与水稻产量的关系
施氮水平和移栽密度作为水稻高产的主要栽培
条件，是水稻生产中不可忽视的因素。从试验结果
可以看出，适宜的氮肥用量和移栽密度合理搭配能
够显著提高水稻产量。当施氮量超过１８０ｋｇ／ｈｍ２
时早稻和晚稻产量不再增加，相反还有所降低。诸
多研究表明，当氮肥用量超过一定水平后，水稻产量
将不再提高，这样就造成了资源的浪费和污染环
境［４，１２］。李红莉等［１３］对水稻主产区施肥量的调查
结果显示，水稻的单季施肥量２００７年与２０００年相
比明显增加，而水稻的单产水平却有所降低。杨梢
娜等［１４］提出杂交晚粳“浙优１２”综合稻谷产量、生
态效应和经济效益的施氮量为 ２３４８ ２４１０
ｋｇ／ｈｍ２。江立庚等［１５］、谢黎虹等［１６］研究表明，施氮
量不仅影响水稻产量，同时对水稻品质也有显著影
响。李国辉等［１７］指出，随着施氮量的增加水稻的株
高增加，重心上移，基部节间长度增加，节间充实度
下降，抗折力和弹性模量减小，进而影响水稻产量。
在种植密度方面，汤亮等［１８］、朱相成等［１９］研究提倡
合理密植以提高水稻冠层光合有效辐射截获率和光
能利用率，并提高水稻产量。李旭毅等［２０］提出，在
温光条件较差的地区实现高产应当适当降低单位面
积穗数以提高每穗粒数保证足量的群体颖花量和较
高的结实率。除此之外移栽密度和施氮量对水稻叶
面积指数、冠层平均叶倾角和株高有显著影响［１９］。
综上所述，不同地区水稻的最佳施氮量并不相同，并
且施氮量影响水稻的抗逆性和产量，而合理密植亦
能提高水稻产量，但施氮量与密度合理搭配对提高
产量都是必不可少的。在本研究中，水稻产量随着
密度的增加而增加，说明在本研究区域可以适当增
加移栽密度。氮肥用量和移栽密度的增加均会提高
早稻和晚稻的单位有效穗数，且呈显著的正相关关
９６７
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
系，合理氮肥用量可以减少无效分蘖的发生、优化群
体结构，并能发挥品种的增产潜力，有利于水稻后期
养分的吸收，而二者的交互作用不显著，这与周江明
等［１１］的研究结果相同。氮肥用量和移栽密度对水
稻单位有效穗数的影响均达到了显著水平，说明氮
肥用量和移栽密度对水稻产量的影响主要是通过增
加单位有效穗数。在本试验中，早稻和晚稻均以
Ｎ１８０处理的产量最高（图１ａ），密度则以 Ｄ３９的产
量最高（图１ｂ）。然而增加密度对产量仍有增加趋
势，而在高施氮量下（Ｎ２２５）无益于产量的增加，因
此在密植的情况下要充分考虑水稻对氮肥的需求
情况。
３２ 施氮水平和移栽密度与氮素利用效率的关系
提高氮肥利用率是实现水稻高产高效的主要研
究方向之一。张福锁等［２１］研究显示，我国水稻的平
均氮肥吸收率只有２６１％。诸多研究表明，施氮量
增加，水稻氮素积累总量增加，而氮素的生产效率却
下降［１５］。赵庆雷等［２２］的研究结果显示，在当前农
民习惯氮肥施用水平上减施３０％，可有效抑制无效
分蘖，提高氮肥利用率，且不影响水稻产量。加强氮
肥运筹模式能够提高氮肥利用效率［２３－２６］。在本研
究中，早稻和晚稻的氮素吸收率最高的分别为
Ｎ１８０Ｄ３９和 Ｎ１３５Ｄ３９处理组合，分别为 ４２４％和
５０８％。但对于晚稻而言，虽然施氮水平在 １３５
ｋｇ／ｈｍ２时，其各密度水平都具有较高的氮素吸收
率，范围为４２８％ ５０８％，这与晚稻季温度较高，
有利 于 作 物 养 分 吸 收 有 关，但 产 量 最 高 时
（Ｎ１８０Ｄ３９）的氮素吸收率为４７５％，与Ｎ１３５Ｄ３９处
理组合无显著性差异。施氮增加了水稻对氮素的吸
收，从图２可以看出，水稻地上部养分吸收量随着施
氮量的增加而增加。在相同氮水平下，密植增加了
单位穗数，提高了作物生物质量从而提高氮素的积
累总量，增加了氮肥吸收量，减少氮素损失，以
Ｎ２２５Ｄ３９处理组合的氮素累积量最大，早稻和晚稻
分别为１７３３和１８０５ｋｇ／ｈｍ２，与Ｎ１８０处理相比分
别提高了７８％和９０％，但过高的施氮量使得氮肥
吸收利用率并没有进一步提高，相反对产量的增加
造成了一定的影响。而 Ｎ２２５与 Ｎ１８０相比，Ｄ３９密
度处理下具有较高的氮吸收量，但产量却未增加，相
反还有所降低，致使氮素偏生产力、农学效率、生理
利用率和内在养分效率降低。与 Ｎ１３５和 Ｎ１８０相
比，Ｎ２２５处理降低了氮素收获指数，早稻和晚稻最
低的分别为０６９和０６８，其叶片和茎鞘中有较高
的氮素残留（图２）。施氮增加了水稻氮素累积，但
过量的氮肥促使水稻营养生长、贪青晚熟，过多的氮
素在茎鞘和叶片中积累，这部分没有转移到子粒中
去的养分，如果不加以利用就会对环境造成一定危
害。Ｎ１８０处理在本研究中具有最高的氮素农学效
率，但是仍低于最佳养分管理系统下２５ｋｇ／ｋｇ的农
学效率［２７］。从试验结果得出，施氮量在２２５ｋｇ／ｈｍ２
时的氮素内在养分效率和氮素生理利用率都是最低
的，早稻平均为 ５６１和 ３１５ｋｇ／ｋｇ，晚稻平均为
６０２和３４５ｋｇ／ｋｇ。Ｂｕｒｅｓｈ等［２８］在对８０００多个水
稻观测数据的研究结果得出，平衡的内在养分效率
为６８５ｋｇ／ｋｇ，而在本研究中Ｎ１８０处理与其较为接
近，早稻和晚稻的平均值分别为 ６２９和 ６５５
ｋｇ／ｋｇ，虽然Ｎ１３５处理有较高的内在养分效率，但其
产量则成为了主要限制因子。
３３ 氮肥用量和密度的协同优化
移栽密度和氮肥施用量对水稻的群体动态和产
量构成具有显著的影响［２９］，同时影响水稻的叶面积
指数、净光合速率及叶绿素含量等［３０］，进而影响水
稻产量。在本研究中，早稻Ｎ１８０Ｄ３９处理组合具有
最高的产量、氮素吸收率和农学效率，对于晚稻而
言，Ｎ１８０Ｄ３９处理组合的氮素吸收率（４７５％）略低
于Ｎ１３５Ｄ３９处理组合（５０８％）且无显著差异，但前
者具有较高的产量，增加了５３％。在水稻栽培中
不能一味地追求高氮素吸收率，同时要考虑产量及
经济效益等因素。施氮有助于提高产量和养分吸
收，增加移栽密度通过提高有效分蘖数而提高产量，
但也增加了叶片和茎鞘中的氮累积量，当施氮量达
到一定水平时（本试验条件下为１８０ｋｇ／ｈｍ２），虽然
能够继续促进作物对氮素的吸收，但并不利于氮素
向子粒中转移。因此，协调施氮量和移栽密度是实
现高产及高氮肥利用率的关键。统计分析结果表
明，本研究设计中 Ｎ１８０Ｄ３９组合产量最高，并具有
较高的氮素农学效率、氮素吸收率、氮素内在养分效
率等，因此是适宜当地的施氮量和移栽密度。但在
合理的氮肥用量下使用更高的移栽密度（大于３９×
１０４ｈｏｌｅ／ｈｍ２）是否能够进一步增加本研究区域的水
稻产量还有待进一步研究。
参 考 文 献：
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ｃｏｓｔ，ｃａｕｓｅｓ，ａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１０，
０７７
３期 徐新朋，等：氮肥用量和密度对双季稻产量及氮肥利用率的影响
４５（４）：６６２－６６８
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植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
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水稻氮素吸收利用及产量的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学
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量及其主要构成因素的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，
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ｌａｔｅｒｓｅａｓｏｎｒｉｃｅｇｅｎｏｔｙｐｅｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｅｎｔａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１２，１８（６）：１３２６－１３３５
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利用的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２０１１，１７（４）：７８２－
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ＺｈａｎｇＸＺ，ＹｉＱ，ＺｈｕＰｅｔａｌ．Ａｇｒｏｎｏｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｒｉｃｅｆｉｅｌｄｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ
ＮｕｔｒｉｅｎｔａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１１，１７（４）：７８２－７８８
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肥利用效率的影响［Ｊ］．湖南农业科学，２０１０，１５：５２－５４
ＬｉＸＨ，ＬｕＹＨ，ＬｉａｏＹＬｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｒａｔｅｏｎｙｉｅｌｄａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｌａｔｅｒｉｃｅ［Ｊ］．Ｈｕｎａｎ
ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１０，１５：５２－５４
［２７］ ＫｒａｕｓｓＡ，ＩｓｈｅｒｗｏｏｄＫ，ＨｅｆｅｒＰ．Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｂｅｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｐｒａｃｔｉｃｅｓ：Ｇｅｎｅｒａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｔｈｅｉｒａｄｏｐｔｉｏｎａｎｄ
ｖｏｌｕｎｔａｒｙ ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ ｖｓ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ［Ｄ］． Ｐａｒｉｓ， Ｆｒａｎｃｅ：
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，２００７．１－２８
［２８］ ＢｕｒｅｓｈＲＪ，ＰａｍｐｏｌｉｎｏＭＧ，ＷｉｔＣ．Ｆｉｅｌｄｓｐｅｃｉｆｉｃｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｂａｌａｎｃｅｓａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｉｒｉｇａｔｅｄ
ｒｉｃｅｂａｓｅｄｃｒｏｐｐｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，２０１０，３３５：３５
－５４
［２９］ 程建平，张再君，赵锋，等．机械插秧密度和氮肥运筹对两
优１５２８群体动态和产量的影响［Ｊ］．杂交水稻，２０１１，２６
（６）：６９－７３
ＣｈｅｎｇＪＰ，ＺｈａｎｇＺＪ，ＺｈａｏＦｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｐｌａｎｔｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ
ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄ
ｙｉｅｌｄｏｆＬｉａｎｇｙｏｕ１５２８ｕｎｄｅｒｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
［Ｊ］．ＨｙｂｒｉｄＲｉｃｅ，２０１１，２６（６）：６９－７３
［３０］ 杨艳君，王宏富，郭平毅，等．施肥和密度对张杂谷５号光
合特征及产量的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２０１３，１９
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ＹａｎｇＹＪ，ＷａｎｇＨＦ，ＧｕｏＰＹｅｔａｌ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ
ｄｅｎｓｉｔｙｏｎｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｈｙｂｒｉｄ
ｆｏｘｔａｉｌｍｉｌｅｔ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｅｎｔａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１３，
１９（３）：５６６－５７６
２７７