全 文 ：中国生态农业学报 2014年 7月 第 22卷 第 7期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jul. 2014, 22(7): 774−781


* “十二五”国家科技支撑计划重大项目(2013BAD07B11)和湖南省科技重大专项(2011fj1002)资助
** 通讯作者: 张玉烛, 主要从事水稻高产、高效和绿色栽培研究。E-mail: yuzhuzhang@hotmail.com
李超, 主要从事水稻高产、高效栽培研究。E-mail: 763749336@qq.com
收稿日期: 2014−01−22 接受日期: 2014−04−25
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.40110
增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响*
李 超 1,2 陈恺林 1 刘 洋 1 杨光立 3 汤文光 3 胡 杨 1 张玉烛 1**
(1. 湖南省水稻研究所 长沙 410125; 2. 湖南农业大学农学院 长沙 410128; 3. 湖南省土肥研究所 长沙 410125)
摘 要 本研究在大田裂区试验下比较了 3个氮肥水平[N1: 105 kg·hm−2(节氮)、N2: 135 kg·hm−2(节氮)、N3:
165 kg·hm−2(常氮)]和 3个抛秧密度[M1: 27万穴·hm−2(常苗)、M2: 31.5万穴·hm−2(增苗)、M3: 36万穴·hm−2(增
苗)]对‘湘早籼 45号’抛秧群体生物学特性和产量的影响。结果表明: 增苗节氮处理(N2M3)为产量最高的组合。
株高、生育期受氮肥影响较大, 密度影响不显著, N1比 N3和 N2的生育期分别延长 7.0 d和 3.4 d; 氮肥、密度
的增加对分蘖表现为相反的趋势, 总体表现为茎蘖数随施氮量增加而增加, 随密度增加而减少。通过对氮肥、密
度与产量间进行二次多项式回归分析可知, 产量最大值点 Y=8.60 t·hm−2, 对应施氮量为 X1=127.5 kg·hm−2, 密度
为 X2=48.0万穴·hm−2, 其比常氮(165 kg·hm−2)节省氮肥 22.7%。表明早稻抛秧可以通过增苗来弥补节氮所带来
的产量损失, 早稻施氮量和抛秧密度搭配时应该以“增苗节氮”为原则。最佳施氮量在 127.5~135 kg·hm−2, 最佳
抛秧密度在 36~48 万穴·hm−2。综上所述, 双季抛秧的季节性矛盾能通过早稻“增苗节氮”来解决, 有利于减少
环境污染, 延缓农业生态系统水体富营养化。
关键词 早稻 抛秧 生物学特性 增苗 节氮
中图分类号: S511.4+2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)07-0774-08
Population biological characteristics and yield of early rice of throwing
transplanting under seedling-increase and nitrogen-reduction measures
LI Chao1,2, CHEN Kailin1, LIU Yang1, YANG Guangli3, TANG Wenguang3, HU Yang1, ZHANG Yuzhu1
(1. Hunan Province Rice Research Institute, Changsha 410125, China; 2. College of Agronomy, Hunan Agricultural University,
Changsha 410128, China; 3. Hunan Province Soil and Fertilizer Research Institute, Changsha 410125, China)
Abstract The biological characteristics of population of rice ‘Xiangzhaoxian 45’ of throwing transplanting under three
nitrogen levels [N1: 105 kg(N)·hm−2 (low nitrogen dose); N2: 135 kg(N)·hm−2 (low nitrogen dose); N3: 165 kg(N)·hm−2
(regular nitrogen dose)] combined with 3 seedling densities [M1: 0.27 million hills per hectare (regular seedling rate); M2:
0.315 million hills per hectare (high seedling rate); M3: 0.36 million hills per hectare (high seedling rate)] in a split-plot trial
field were compared. The results showed that treatment of high seedling rate with low nitrogen rate (N2M3) were the best
combination for high yield. Plant height and growth period increased with increasing nitrogen dose, but not significantly
changed with increasing seedling density. The growth period under N3 was 7.0 days and 3.4 days longer than that under N2 and
N1, respectively. Tiller number increased with increasing nitrogen rate and dropped with increasing seedling density. Regression analysis
showed quadratic polynomial relationship among nitrogen application rate (X1), seedling density (X2) and yield (Y). The ma-
ximum yield occurred at Y = 8.60 t·hm−2, corresponding with X1 = 127.5 kg(N)·hm−2 of nitrogen rate and X2 = 0.48 million hills
per hectare of rice seedling density, it’s yield was similar to N2M3, and it was 22.7% reduction in nitrogen rate in comparison
with regular nitrogen (N3). Thus the best nitrogen application rate for early rice was 127.5–135 kg(N)·hm−2 and the best seed-
ling density was 3.60 × 105 – 4.80 × 105 hills·hm−2. The study showed that increasing seedling rate and decreasing nitrogen rate
could lay the basis of early rice cultivation for maximum yield in the study area. In summary, the time contradiction between
double season rice of throwing transplanting could be solved by increasing seedlings rate and decreasing nitrogen rate in early
rice fields. This benefited low environmental pollution and alleviated eutrophication of water agro-ecosystems.
第 7期 李 超等: 增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响 775


Keywords Early rice; Throwing transplanting; Biological characteristics; Seedling increase; Nitrogen reduction
(Received Jan. 22, 2014; accepted Apr. 25, 2014)
据中国统计年鉴统计, 2012 年我国水稻种植面积
达到0.3亿hm2, 全国抛秧应用面积已突破0.1亿hm2[1]。
抛秧作为一种轻简栽培方式 , 越来越受到农民青
睐 [1]。氮肥的合理施加是抛秧水稻获得高产的重要
途径之一, 但在实际生产中由于农民盲目认为“高氮
即高产”, 造成氮肥严重浪费, 氮肥通过农田排水、
地表径流、硝化等方式进入地表水体造成水体富营
养化[2−8], 给生态环境带来极大危害。
双季抛秧以其轻松方便、用工少而备受农民欢
迎, 但解决季节性矛盾是双季抛秧的一大难题。密
度和施氮量是调控和影响水稻群体生物学特性及产
量的 2 个最重要因素, 合理的栽插密度和氮肥运筹,
可以协调群体与个体之间的矛盾, 是水稻高产栽培
的最基本策略[9−10]。前人在早稻高产栽培中的移栽
密度及方式方面[9−10]、氮肥施用方面[11−12]进行了大
量研究, 建立了许多以施氮量和抛秧密度为核心的
高产技术模式。如“强化栽培”技术体系[13]、“三定栽
培”技术体系[14]。但前人多以栽插、直播进行研究,
在双季抛秧上研究较少。有效穗是影响水稻产量的
主要因子 , 增加有效穗 , 能够实现显著增产 [15], 氮
肥、基本苗是影响有效穗的 2 个关键因素, 能否将
抛秧与施氮量和抛秧密度相结合, 既确保早稻抛秧
高产, 又能为晚稻生产提供充足的空间, 这一问题
还尚不清楚。为减少氮肥过度施加所带来的生态危
害, 阐明早稻抛秧的适宜氮、密组合, 本研究以常规
稻为材料, 以“增苗”为措施, 以“节氮增产”为目标,
探寻增产前提下“增苗节氮”的最佳组合, 旨在为减
少环境污染、制定早稻抛秧高产栽培技术提供科学
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为常规稻‘湘早籼 45号’。
1.2 试验区概况
田间试验于 2013 年在湖南省益阳市赫山区笔
架山乡中塘试验基地进行, 属于亚热带大陆性季风
湿润气候, 年平均气温 16.5 ℃, 日平均光照 1 560 h,
年平均降雨量 1 465 mm。试验田前茬作物为水稻,
土壤肥力均匀, 土壤水解氮、速效磷、速效钾分别
为 172 mg·kg−1、8.23 mg·kg−1、54.8 mg·kg−1, 有机质
为 36.9 mg·kg−1, pH为 5.37。
1.3 试验设计
试验采用双因素裂区设计, 氮肥为主区, 抛栽密
度为副区。氮肥(N)设 2个节氮[N1: 105 kg(N)·hm−2、
N2: 135 kg(N)·hm−2和 1个常氮 N3: 165 kg(N)·hm−2]
水平, 密度(M)设 1个常密(M1: 27万穴·hm−2)和 2个
增密(M2: 31.5万穴·hm−2、M3: 36万穴·hm−2)水平,
试验共 9 个处理 , 分别为 N1M1、N1M2、N1M3、
N2M1、N2M2、N2M3、N3M1、N3M2、N3M3, 每
个处理设 3次重复, 共 27个小区, 小区面积为 5 m×
4 m=20 m2, 每个小区之间采用完全阻渗处理 , 即
在各小区之间起 20 cm×15 cm 的垅, 用塑料薄膜
(0.06 mm)覆盖并扎入土表以下 30~40 cm, 以防止
氮肥渗漏。
3 月 23 日播种, 育秧方式为穴盘(308 穴)育秧,
6~8 粒·穴−1, 4 月 22 日抛秧移栽。施肥按 N︰P2O5︰
K2O=1︰0.5︰1, 基肥︰追肥︰穗肥=6︰3︰1 的比
例进行。磷肥做基肥一次性施加, 氮肥、钾肥每次
按比例施加, 基肥、追肥、穗肥分别于 4月 21日、
5 月 2 日和 6 月 2 日进行。灌溉、病虫害防治及除
草等田间管理按常规管理方式进行。
1.4 测定项目与方法
基本苗: 在抛秧前随机选取 20 个穴盘, 每盘按
5 点取样法选取 5 穴, 共 100 穴, 调查每穴苗数, 取
平均值, 乘以密度, 即为基本苗数。
株高: 分别于分蘖盛期(5 月 18 日)、孕穗期(6
月 1日)、齐穗期(6月 17日)、成熟期(7月 12日)等
各个生育期从每个小区中随机取样 5 蔸测量地上部
高度求平均值。
生育期 : 全生育期 , 指播种至收获的天数 ; 播
始历期, 指播种到始穗的天数。
分蘖动态: 待抛秧立苗后用钓鱼线定点 10 穴,
调查基本苗数, 分蘖开始后, 每隔 5~7 d调查 1次茎
蘖数, 直至茎蘖数稳定。
地上部干物质重: 分别于分蘖盛期、孕穗期、
齐穗期、成熟期, 按平均数法取样, 每小区取 5 蔸,
去除根, 将茎、叶、穗分开, 于 105 ℃杀青 15 min, 85 ℃
下烘干至恒重，测量干物质重。
产量: 在成熟期, 每个小区分别从中心区选择 5 m2
作为测产小区 , 单打单晒 , 风干后称取干重 , 然后
以 14%的含水量计算稻谷产量。在测产取样的同时,
取正方形测产区的对角线 12蔸, 考察水稻产量构成
因子(有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、
千粒重), 计算理论产量。
1.5 数据处理
运用 DPS、Origin、Excel实用数据分析软件对
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试验数据进行分析处理和作图。
2 结果与分析
2.1 增苗节氮对早稻株高的影响
图 1 表明: 整个生育期内, 分蘖盛期至齐穗期
是株高的快速增长期, 齐穗期至成熟期是缓慢增长
期。从氮肥水平看: 氮肥对株高达显著影响(P<0.05),
各生育时期株高随着施氮量的增加而增加; 从密度
水平看: 密度对各处理株高影响不显著, 但有株高
伴随密度增加而增加的趋势。说明氮肥是影响株高
的主要因子, 而产量最高组合(N2M3)各生育时期株
高处于中间范围, 因此“增苗节氮”下高产群体的株
高应该处于适中范围内。
2.2 增苗节氮对早稻生育期的影响
表 1表明: “增苗节氮”主要影响生育期中的播始
历期, 播始历期越长, 全生育期越长。从氮肥水平看:
氮肥对早稻抛秧全生育期、播始历期达极显著影响,
在节氮条件下, 生育期显著缩短, N1比 N2、N3分别
缩短 3.4 d、7.0 d; 从密度水平看: 虽然抛秧密度对
生育期影响不显著, 但不同密度间依然存在 1 d 的
差异。产量最高组合(N2M3)的生育期为 110 d, 比生
育期最长的处理(N3M1)缩短了 4 d, 比生育期最短
的处理(N1M3、N1M2)延长了 4 d。故“增苗节氮”下
高产群体的生育期应该处于适中范围内 ; “增苗节
氮”能明显缩短早稻生育期, 这对解决双季抛秧的季
节矛盾具有重要意义。

图 1 “增苗节氮”对早稻抛秧株高的影响
Fig. 1 Effect of seedlings-increase and nitrogen-reduction measures on the plant height of early rice seedlings by throwing
transplanting
N1、N2、N3分别表示施氮量为 105 kg(N)·hm−2、135 kg(N)·hm−2、165 kg(N)·hm−2; M1、M2、M3分别表示抛栽密度为 27万穴·hm−2、
31.5万穴·hm−2、36万穴·hm−2。AT: 分蘖盛期; BT: 孕穗期; FH: 齐穗期; MA: 成熟期。下同。不同小写字母表示同一生育期不同处理
间差异显著(P<0.05)。N1, N2, N3 represent the nitrogen application rates of 105 kg(N)·hm−2, 135 kg(N)·hm−2, 165 kg(N)·hm−2, respectively;
M1, M2, M3 represent the throwing transplanting densities of 0.27 million hills per hectare, 0.315 million hills per hectare, 0.36 million hills
per hectare. AT: active tillering stage; BT: booting stage; FH: full heading stage; MA: mature stage. The same below. Different small letters
show significant difference (P < 0.05) among treatments at the same growth stage.
表 1 “增苗节氮”对抛秧早稻生育期的影响
Table 1 Effects of seedlings-increase and nitrogen-reduction measures on growth period of early rice by throwing transplanting
处理
Treatment
始穗期(月-日)
Primary heading (month-day)
播始历期
Duration from seeding to heading
(d)
全生育期
Growth period
(d)
施氮处理平均
Mean of nitrogen treatment
(d)
N1M1 06-07 77cC 107cC
N1M2 06-06 76cC 106cC
N1M3 06-06 76cC 106cC
106.3cC
N2M1 06-10 80bB 110bB
N2M2 06-09 79bB 109bB
N2M3 06-10 80bB 110bB
109.7bB
N3M1 06-14 84aA 114aA
N3M2 06-13 83aA 113aA
N3M3 06-13 83aA 113aA
113.3aA
同列大、小写字母表示 1% 和 5% 水平差异显著, 下同。Different capital and small letters in the same column indicate significant difference
at 0.01 and 0.05 levels, respectively. The same below.
第 7期 李 超等: 增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响 777


2.3 增苗节氮对早稻分蘖的影响
由图 2 可知: 各处理分蘖动态曲线均呈先上升
后下降的趋势, 于抛秧后 33 d左右达到分蘖盛期。
方差分析表明: 抛秧后 12 d各处理间分蘖数差异不
显著, 随后在同一氮肥水平下不同密度、同一密度
不同氮肥水平间各时期分蘖数差异极显著(P<0.01)。
成熟期最终茎蘖数 N3M1 最高 , N3M1 比 N2M1、
N2M2、N2M3、N3M3、N1M1、N1M2、N1M3 高
10.7%、5.2%、8.3%、10.9%、11.7%、22.2%、25.4%。
总体表现为茎蘖数随着施氮量的增加呈现正增
长, 随着密度的增加呈现负增长, 两者表现为竞争
效应。

图 2 “增苗节氮”对抛秧早稻分蘖动态的影响
Fig. 2 Effects of seedlings-increase and nitrogen-reduction measures on the tiller dynamics of early rice by throwing transplanting
2.4 增苗节氮对不同生育阶段干物质生产的影响
由表 2 可知, 随施氮量增加, 生物产量和生育
前、中、后期干物质生产量随之增加; 随着密度增
加 , 生物产量和生育前期的干物质生产量随之增
加。同一密度时, 前、中、后期的干物质生产量和
生物产量随施氮量的增加而增加, 不同氮肥水平间
差异极显著。同一氮肥水平, 生物产量随栽插密度
的增加而增加, 不同密度间差异显著; 生育前期氮
肥、密度及氮肥与密度互作对干物质生产量均达极
显著性影响, 随施氮量、密度的增加而增加; 施氮量、
密度对生育中、后期的干物质生产均达显著性影响,
干物质积累量随施氮量、密度的增加而增加; 氮肥、
密度对生物产量均达极显著性影响, 但氮肥与密度
互作影响不显著; 氮肥、密度及氮肥与密度互作对经
济系数均达极显著性影响, 经济系数随施氮量、密度
的增加而降低, 产量最高时经济系数为 49.40%。
表 2 “增苗节氮”对抛秧早稻不同生育阶段干物质生产及经济系数的影响
Table 2 Effects of seedlings-increase and nitrogen-reduction measures on dry matter production at different growth stages
and economic index of early rice by throwing transplanting
干物质量 Dry matter production (t·hm−2) 处理
Treat-
ment
分蘖盛期
Active tillering
stage
生育前期
Early growth
stage
生育中期
Middle growth
stage
生育后期
Later growth
stage
生物产量
Biomass
(t·hm−2)
产量
Yield
(t·hm−2)
经济系数
Economic
coefficient
(%)
N1M1 1.36cdCD 2.10hH 4.26fG 3.93gE 11.65gG 7.68fE 65.91aA
N1M2 1.30dDE 2.41fF 4.53eFG 4.19fE 12.65fF 7.95eD 62.83bB
N1M3 1.25eE 2.69cC 4.69eF 4.58eD 13.62eE 8.05deCD 59.13cC
N2M1 1.44bB 2.17gG 5.99dE 5.50dC 15.10dD 8.34cB 55.23dD
N2M2 1.40bcBC 2.49eE 6.17cdDE 5.98cB 16.27cC 8.44bB 51.87eE
N2M3 1.31dDE 2.84bB 6.60bBC 6.33abA 17.51bB 8.65aA 49.40gG
N3M1 1.58aA 2.48eE 6.35cCD 5.97cB 16.37cC 8.32cB 50.81fF
N3M2 1.42bBC 2.62dD 6.71bB 6.26bAB 17.25bB 8.15dC 47.27hH
N3M3 1.35cdCD 2.98aA 7.03aA 6.52aA 18.32aA 7.95eD 43.39iI
N * ** ** ** ** ** **
M * ** ** ** ** ** **
N×M * ** ns ns ns * **
“*”和“**”分别表示 5%和 1%水平影响显著, “ns”表示影响不显著, 下同。* and ** indicate significant effects at 0.05 and 0.01 levels, respec-
tively. “ns” indicate insignificant correlation. The same below.
778 中国生态农业学报 2014 第 22卷


分析表明: 生物量与产量之间呈开口向下抛物
线关系(Y=−2.055 8+1.312 5X−0.041 3X2, R2=0.682 5,
P=0.032 8), 最高产量对应生物量为 17.51 t·hm−2;
前期、中期、后期干物质生产量与产量之间均呈抛
物线关系 (前期 : Y=−1.057 2+7.091 7X−1.346 3X2,
R2=0.202 3, P=0.507 7; 中期: Y=−1.948 1+3.553 6X−
0.303 3X2, R2=0.770 0, P=0.012 2; 后期: Y=0.403 0+
2.852 8X−0.254 6X2, R2=0.653 9, P=0.041 5), 中期的
干物质生产量对产量的作用大于前期和后期, 最高产
量时前、中、后期干物质生产量分别为 2.84 t·hm−2、
6.60 t·hm−2、6.33 t·hm−2。
2.5 增苗节氮对早稻抛秧产量因子及产量的影响
表 3 表明: 氮肥、密度、氮肥与密度互作对早
稻抛秧产量均存在显著性影响 , 表现为 N2M3>
N2M2>N2M1>N3M1>N3M2>N1M3>N3M3>N1M2>
N1M1, N2M3产量最高为 8.65 t·hm−2, 相比其他处理
增幅达到 2.5%~12.7%。从氮肥水平看, 随着施氮量增
加, 产量先增加后降低, 拐点施氮量为 135 kg·hm−2。
从密度水平看, 在 135 kg·hm−2施氮水平以下, 密度
越高 , 产量越高 ; 而超过该水平后 , 则表现为密度
越高, 产量越低的趋势。
进一步对产量因子的分析表明: 氮肥、密度均
对有效穗有极显著影响, 氮肥与密度互作达显著影
响, 总体表现为有效穗随着氮肥水平和密度的增加
而增加; 氮肥、氮肥与密度互作对每穗粒数影响不
显著, 密度对每穗粒数达极显著影响, 表现为密度
越大每穗粒数越少的趋势; 氮肥、密度及氮肥与密
度互作对结实率均达到极显著影响, 具有氮肥、密
度的提高均会降低结实率的趋势; 氮肥、密度及氮
肥与密度互作对千粒重的影响均不显著, 不是影响
产量差异的主要因子。
对产量因子及产量进行相关分析及通径分析
(表 4)表明 : 有效穗和每穗粒数呈极显著负相关
(r=−0.334 1**), 有效穗(0.579 2**)、结实率(0.480 8**)
表 3 “增苗节氮”对抛秧早稻产量因子及产量的影响
Table 3 Effects of seedlings-increase and nitrogen-reduction measures on yield factors and yield of early rice by throwing
transplanting
处理
Treatment
基本苗
Basic seedling
(104·hm−2)
总颖花数
Total spikelet
(108·hm−2)
有效穗
Effective panicle
(104·hm−2)
穗粒数
Grain number
per panicle
结实率
Seed-setting
rate (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
理论产量
Theoretical yield
(t·hm−2)
实际产量
Actual yield
(t·hm−2)
日产量
Daily output
(kg·d−1)
N1M1 222.75 3.75hH 344.8fD 108.7aA 87.0aAB 23.92aA 7.80bB 7.68fE 71.78gG
N1M2 259.88 4.01gG 385.5eC 103.9cC 82.9cC 23.56dD 7.82bAB 7.95eD 75.00dD
N1M3 297.00 4.17eE 410.8cB 101.4eD 82.2cdCD 23.41fF 8.01bAB 8.05deCD 75.94cC
N2M1 222.75 4.08fF 383.8dC 106.4bB 87.2aA 23.62cC 8.41abAB 8.34cB 75.82cC
N2M2 259.88 4.29dD 415.3bcB 103.2dC 82.0cdCD 23.73bB 8.34abAB 8.44bB 77.43bB
N2M3 297.00 4.70aA 464.8aA 101.1eD 81.0deDE 23.23gG 8.85aA 8.65aA 78.64aA
N3M1 222.75 4.19eE 385.3dC 108.7aA 85.5bB 23.61cC 8.46abAB 8.32cB 72.98eE
N3M2 259.88 4.36cC 428.8bB 101.6eD 80.2eE 23.55dD 8.23abAB 8.15dC 72.12fF
N3M3 297.00 4.61bB 460.3aA 100.2fE 74.3fF 23.53eE 8.05bAB 7.96eD 70.35hH
N ** ** ns ** ns * ** **
M ** ** ** ** ns * ** **
N×M * * ns ** ns ns * **
表 4 “增苗节氮”下抛秧早稻产量因子间相关系数和通经分析
Table 4 Correlation coefficients and path analysis among yield factors of early rice by throwing transplanting under seed-
ling-increase and nitrogen-reduction measures
相关系数 Correlation coefficient 通径分析 Path analysis
间接作用 Indirect effect 性状
Character x1 x2 x3 x4 y
直接作用
Direct effect x1 x2 x3 x4
x1 1.000 0 1.983 2 −0.441 7 −0.877 7 −0.104 6
x2 −0.334 1** 1.000 0 0.537 3 −1.409 3 0.939 9 0.100 7
x3 0.053 2 0.023 5 1.000 0 1.073 9 −1.110 3 0.448 3 0.068 9
x4 −0.083 7 0.167 6 −0.076 9 1.000 0 0.141 3 −0.948 2 0.371 4 0.531 6
y 0.579 2** 0.168 6 0.480 8** 0.096 1 1.000 0
x1为有效穗; x2为每穗粒数; x3为结实率; x4为千粒重。x1: effective panicles; x2: grain number per panicle; x3: seed-setting rate; x4: 1000-grain
weight.
第 7期 李 超等: 增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响 779


与产量均达到了极显著正相关, 其他因子与产量的
相关性不显著, 表明有效穗、结实率是影响产量的
主要因子; 有效穗、结实率对产量的直接作用分别
为 1.983 2、1.073 9, 均达到了极显著水平, 但由于
其他产量因子对有效穗、结实率的间接作用, 最终
使得有效穗、结实率的净效应通径系数为 0.579 2、
0.480 8, 表明“增苗节氮”下高产群体应该充分协调
好各产量因子间的关系, 降低其他产量因子对有效
穗、结实率的影响。
2.6 氮肥、密度与产量的回归模型分析
以氮肥施用量(X1)、抛秧密度(X2)作为自变量 ,
产量(Y)为因变量, 利用 DPS 软件建立 Y 与 X1、X2
之间的二次多项回归模型, 回归方程为 Y=−553.2+
185.6X1+240.8X2−7.7X12−10.6X22−20.5X1X2。对方程
进行 F 检验可知: F=10.7, P=0.039 5, 差异为显著水
平; 实际产量与方程预测值的相关性显著, R=0.973 1。
表明氮肥、密度和产量之间的回归关系显著。同
时, 对各项回归系数进行显著性检验, 结果表明: 除
X2、X22 未达到显著性水平外 , 其余均达到显著性
水平。
由回归方程可知: 施氮量及密度与产量之间呈
单峰向上凸起具有极大值的曲线关系; 且随着施氮
量及密度的增加呈上升趋势, 但增幅慢慢下降, 当
达到最大值点时, 则随着施氮量和密度的增加呈下
降趋势, 降幅逐渐增大, 表明当施氮量及密度越过
最大值点之后, 增施氮肥及增加抛秧密度反而会降
低产量。由图 3 可以看出, 施氮量及密度与产量之
间呈向上凸起具有最大值点的曲面关系, 最大值点
对应 Y=8.60 t·hm−2, X1=127.5 kg(N)·hm−2, X2=48.0万
穴·hm−2, 即产量最高、施肥量、抛秧密度最佳的点,
其产量与 N2M3 处理相当, 且比常氮(N3)节省氮肥
22.7%, 节肥效果明显。另从图 3 可知: 施氮量(X1)
与产量之间呈开口向下抛物线关系, 且抛物线随着
密度(X2)的增加呈递增趋势, 但增加幅度越来越低,
于 X2=48.0 万穴·hm−2时达到最大, 随后呈递减趋势;
而从曲面的左右两条斜边可以看出, 节氮水平下密
度越高 , 产量就越高 , 斜率为正值; 增氮水平下密
度越高, 产量就越低, 斜率为负值。所以在节氮条件
下, 增苗增产; 而在增氮条件下, 增苗减产。故在实
际生产中 , 早稻抛秧应该以“增苗节氮”为原则, 最
佳施氮量控制在 127.5~135 kg·hm−2, 最佳抛秧密度
为 36~48万穴·hm−2。
3 讨论与结论
随着农村劳动力转移及农业生产资料价格的上
涨, 水稻生产成本急速上升, 水稻生产“节本高效”

图 3 “增苗节氮”下抛秧早稻氮肥、密度与产量的回归模
型分析
Fig. 3 Regression model analysis of nitrogen, density and
yield of early rice by throwing transplanting under seed-
ling-increase and nitrogen-reduction measures
技术得到迫切需要。生产实践表明, 双季抛秧技术
的推广应用已成为一项重要的节本高效技术, 但双
季抛秧季节矛盾大 , 受早稻品种生育期影响较大 ,
早熟品种产量较低, 迟熟品种易使晚稻受寒露风影
响, 故既要保证早稻高产, 又要解决双季抛秧的季节
矛盾大等问题已成为双季抛秧高产的一大难题[16]。本
研究表明: “增苗节氮”能明显缩短早稻抛秧的生育
期, 适当降低氮肥用量, 增加抛栽密度能很好地解
决双季抛秧的季节矛盾。
合理密植及氮肥科学运筹是保障水稻高产的重
要手段[17−18]。赵荣德[19]认为高氮肥低密度有利于超
高产杂交早稻获得高产; 蒋梅巧等[20]认为在适量氮
肥和适量密度互作下有利于超级杂交稻‘Y 两优 2
号’获得高产, 但他们均是在常规施氮或者高氮肥的
基础上进行的氮肥、密度互作研究, 节氮条件下高
产群体的种植密度应该处于何种水平还尚不清楚。
本研究表明: 通过适当增加抛栽密度, 增加基本苗,
能够很好地弥补减少氮肥用量所带来的产量损失 ,
甚至还有一定的增产效应, 这与林洪鑫等[18]的研究
结果不一致。“增苗节氮”下早稻抛秧的合理氮肥量、
抛栽密度分别为 135 kg·hm−2、36万穴·hm−2。
群体与个体间的矛盾是影响水稻产量的重要问
题, 而氮肥和密度合理搭配是协调群体和个体之间
矛盾的重要手段[21−23]。早稻有效分蘖期短, 农民习
惯用增加氮肥来促进分蘖, 增加群体, 但氮肥利用
率低; 增加抛栽密度也是提高群体、增加产量的重
要途径, 但大量研究表明高氮肥高密度并不能提高水
稻产量, 反而会造成减产及氮肥的严重浪费[19−21,23]。
780 中国生态农业学报 2014 第 22卷


因此, 在双季抛秧生产过程中, 能否在节氮条件下,
增加抛栽密度, 提高基本苗, 通过增加基本苗来弥
补节氮所带来的产量损失? 节氮条件下密度又该增
加到何种程度? 这是人们在双季抛秧水稻生产中经
常提出的问题。本研究通过在氮肥、密度、产量间建
立回归模型, 结果表明: 产量最大的点(Y=8.60 t·hm−2,
X1=127.5 kg(N)·hm−2, X2=48.0 万穴 ·hm−2), 即产量
最高, 施肥量和抛秧密度最佳的点, 其产量与产量
最高的处理相当, 且比常氮(N3)节肥 22.7%。表明早
稻抛秧能够通过“增苗节氮”实现“降本增效”, 有利
于延缓农业生态系统水体富营养化, 减少氮肥所带
来的环境污染。
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