本发明涉及一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法。
背景技术：
水稻钵苗机插是采用机械将钵育壮苗按一定的株距和行距有序、无植伤移栽于大田，实现了土钵壮秧的机械化精确移栽。在钵苗机插条件下，研究合理施用氮肥及适宜移栽密度，对提高水稻产量和氮素利用率，减少环境污染具有重要的意义。在一定范围内增加氮肥施用量，水稻产量随着氮肥用量的增加而增加，但当氮肥用量达到一定程度时，再增施氮肥产量不仅无明显提高，并且有可能降低。机插移栽水稻施氮量为135～180kg/hm2施氮用量时能获得稳定的产量和维持较高氮素利用率。机插移栽水稻氮肥运筹为基蘖肥∶穗肥＝7:3时的氮素农学利用率、氮素生理利用率、氮素偏生产力、产量较优。机插密度株距12cm时水稻氮素吸收量、产量及其构成最大。施氮量为135kg/hm2水平和栽植密度为30万穴/hm2水平时，水稻产量最高，氮肥贡献率和氮肥农学利用率最高。随着密度的降低，钵苗机插杂交水稻产量呈先增加后降低趋势。钵苗机插应用大穗型品种应适当降低密度，中、小穗型品种宜增加密度。氮肥用量为20kg/667m2时，钵苗机插粳稻武运粳24各项群体指标较优，有效穗数足，产量较高，氮肥吸收利用率较大。氮肥运筹基蘖肥与穗肥比例为6:4时，钵苗机插水稻南粳9108和南粳5055有利于形成大穗，群体单位面积颖花量较大,同时结实率和千粒重均较高,产量较高；成熟期氮素总积累量多,氮素吸收利用率高。钵苗机插密度不宜过高或过低，株距与行距以15.5cm×33cm为宜，可促进氮素吸收利用及产量同步提高。关于钵苗机插杂交粳稻氮素利用率和产量及其构成等方面已有一定研究，但对于有关施氮量和密度对钵苗机插杂交籼稻氮素利用率及产量的影响研究较少，因而现有的钵苗机插杂交籼稻氮素利用率及产量较低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：提供一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为：一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法，该方法为：将杂交籼稻移载到田地，确保移载密度为15.5-17.5万穴/hm2；施肥：氮肥140-150kg/hm2，磷肥和钾肥的用量分别为p2o596kg/hm2、k2o135kg/hm2，氮肥处理采用分次施肥法，施氮量基肥：分蘖肥：穗肥：粒肥为35：20：30：15，磷肥作基肥一次性施入，钾肥基施1/2，幼穗分化期施1/2，氮、磷、钾肥分别采用尿素、过磷酸钙、氯化钾。
田地做田埂包膜，田埂高30cm，宽20cm，包膜压深至田埂地下30cm。
杂交籼稻播种采用水稻钵形秧盘培育壮苗，规格为长61.8cm×宽31.5cm×高2.5cm，每盘448孔，上部孔径1.6cm，底部孔径1.3cm，钵盘孔底有自由开关“y”形孔。
播种采用人工播种，每盘为精准播量，每孔为3粒，秧苗达到5叶1心进行移载。
移载采用钵苗乘坐式高速插秧机移栽，一孔一穴。大田自分蘖初期起保持水深为3～5cm，直到成熟期前8-12d停止灌溉，田间水让其自然落干。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过有效控制移载钵苗机插杂交籼稻密度和施氮量，能够让杂交籼稻的产量达到9024.771kg/hm2，氮肥利用率达到最佳。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1：一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法，该方法为：将杂交籼稻移载到田地，确保移载密度为16.18万穴/hm2；施肥：氮肥145.63kg/hm2，磷肥和钾肥的用量分别为p2o596kg/hm2、k2o135kg/hm2，氮肥处理采用分次施肥法，施氮量基肥：分蘖肥：穗肥：粒肥为35：20：30：15，磷肥作基肥一次性施入，钾肥基施1/2，幼穗分化期施1/2，氮、磷、钾肥分别采用尿素、过磷酸钙、氯化钾；田地做田埂包膜，田埂高30cm，宽20cm，包膜压深至田埂地下30cm；杂交籼稻播种采用水稻钵形秧盘培育壮苗，规格为长61.8cm×宽31.5cm×高2.5cm，每盘448孔，上部孔径1.6cm，底部孔径1.3cm，钵盘孔底有自由开关“y”形孔；播种采用人工播种，每盘为精准播量，每孔为3粒，秧苗达到5叶1心进行移载；移载采用钵苗乘坐式高速插秧机移栽，一孔一穴。大田自分蘖初期起保持水深为3～5cm，直到成熟期前8-12d停止灌溉，田间水让其自然落干。
实施例2：一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法，该方法为：将杂交籼稻移载到田地，确保移载密度为15.5万穴/hm2；施肥：氮肥140kg/hm2，磷肥和钾肥的用量分别为p2o596kg/hm2、k2o135kg/hm2，氮肥处理采用分次施肥法，施氮量基肥：分蘖肥：穗肥：粒肥为35：20：30：15，磷肥作基肥一次性施入，钾肥基施1/2，幼穗分化期施1/2，氮、磷、钾肥分别采用尿素、过磷酸钙、氯化钾；田地做田埂包膜，田埂高30cm，宽20cm，包膜压深至田埂地下30cm；杂交籼稻播种采用水稻钵形秧盘培育壮苗，规格为长61.8cm×宽31.5cm×高2.5cm，每盘448孔，上部孔径1.6cm，底部孔径1.3cm，钵盘孔底有自由开关“y”形孔；播种采用人工播种，每盘为精准播量，每孔为3粒，秧苗达到5叶1心进行移载；移载采用钵苗乘坐式高速插秧机移栽，一孔一穴。大田自分蘖初期起保持水深为3～5cm，直到成熟期前8-12d停止灌溉，田间水让其自然落干。
实施例3：一种提高氮素利用率及产量的钵苗机插杂交籼稻栽种方法，该方法为：将杂交籼稻移载到田地，确保移载密度为17.5万穴/hm2；施肥：氮肥150kg/hm2，磷肥和钾肥的用量分别为p2o596kg/hm2、k2o135kg/hm2，氮肥处理采用分次施肥法，施氮量基肥：分蘖肥：穗肥：粒肥为35：20：30：15，磷肥作基肥一次性施入，钾肥基施1/2，幼穗分化期施1/2，氮、磷、钾肥分别采用尿素、过磷酸钙、氯化钾；田地做田埂包膜，田埂高30cm，宽20cm，包膜压深至田埂地下30cm；杂交籼稻播种采用水稻钵形秧盘培育壮苗，规格为长61.8cm×宽31.5cm×高2.5cm，每盘448孔，上部孔径1.6cm，底部孔径1.3cm，钵盘孔底有自由开关“y”形孔；播种采用人工播种，每盘为精准播量，每孔为3粒，秧苗达到5叶1心进行移载；移载采用钵苗乘坐式高速插秧机移栽，一孔一穴。大田自分蘖初期起保持水深为3～5cm，直到成熟期前8-12d停止灌溉，田间水让其自然落干。
为了验证本发明的效果，做出如下试验：
1试验材料和方法
1.1试验地概况：本试验于2017年4月-2017年11月在贵州省三穗县长吉镇机寨村进行，试验田耕作层土壤含有机质27.96g/kg，全钾17.40g/kg、全氮2.81g/kg、全磷0.98g/kg，ph为6.36，速效氮213.14mg/kg、速效磷23.22mg/kg、速效钾67.78mg/kg。
1.2试验材料
水稻品种：c两优华占是北京金色农华种业科技股份有限公司用品种c815s×华占选育的籼型两系杂交水稻品种。肥料：磷肥是cap2h4o8(含五氧化二磷16％，由贵州省贵定县农化化肥有限责任公司生产)；钾肥是kcl(含氧化钾为60％，由俄罗斯生产，中化化肥控股有限公司经销)。氮肥是con2h4(含氮量46.4％，由贵州赤天化股份有限公司生产)；
1.3试验设计
采用裂区设计，设施氮量为(n)、移栽密度为(d)2个不同因素，主区处理为d，设3种密度水平，分别为d1(216500穴/公顷)、d2(168400穴/公顷)、d3(126300穴/公顷)，对应的株距分别为14cm、18cm、24cm，行距都为33cm；副区处理为n，设4种不同的施氮量水平，分别为n1(0kg/ha)、n2(75kg/ha)、n3(150kg/ha)、n4(225kg/ha)，ha等同于hm2；氮肥处理采用分次施肥法，施氮量基肥：分蘖肥：穗肥：粒肥为35：20：30：15；磷肥和钾肥的用量分别为p2o596kg/ha、k2o135kg/ha，磷肥作基肥一次性施入，钾肥基施1/2，幼穗分化期施1/2，氮、磷、钾肥分别采用尿素、过磷酸钙、氯化钾。每处理重复3次。设小区面积为25.92m2，每小区四周做田埂包膜，田埂高30cm，宽20cm，包膜压深至田埂地下30cm，防止水肥串流，各主区间留50cm走道以便田间调查和操作。水稻于4月18日播种，采用d448p型水稻钵形秧盘培育壮苗，标准规格为61.8cm(长)×31.5cm(宽)×2.5cm(高)，每盘448孔，上部孔径1.6cm，底部孔径1.3cm，钵盘孔底有自由开关“y”形孔。采用人工播种，每盘为精准播量，每孔为3粒，秧苗达到5叶1心，于6月18日采用常州亚美柯机械设备有限公司生产的钵苗乘坐式高速插秧机移栽，插秧机型号为2zb-6(rx-60am)，一孔一穴。大田自分蘖初期起保持水深为3～5cm，直到成熟期前10d左右停止灌溉，田间水让其自然落干。田间水、肥精细管理，及时防治病害、虫害。
1.4测定项目与方法
1.4.1产量及产量构成
于成熟期，从每小区取99穴作为测产区，取样脱粒自然晒干风选后称风干重，然后称取30g用烘干法测定实际含水量，按13.5％水分折算实收产量。在取样测产的同时，根据田间调查的平均茎蘖数，每小区取代表性植株6穴，作为考种样，并考察水稻的产量构成。
1.4.2干物质积累
在水稻拔节期、抽穗期和成熟期根据田间调查的平均茎蘖数，每小区选择生长一致且具有代表性的水稻植株4穴，分为茎、叶和穗(抽穗期和成熟期)3部分，在105℃下杀青0.5h后，在80℃条件下烘干，烘至恒重，然后称重。
1.4.3氮积累量
将1.4.2中拔节期、抽穗期和成熟期烘干并称重后的植株茎、叶、穗粉碎，过0.2mm孔径筛子，采用h2so4-h2o2消化-扩散法测定植株各器官的氮含量，并计算植株各器官的吸氮量。
1.4.4数据计算及分析
各器官氮素积累量(kg/ha)＝各器官干物质积累量×各器官氮素含量
氮素籽粒生产效率(kg/kg)＝稻谷产量/氮素积累总量
氮收获指数(％)＝(成熟期稻谷氮积累量/成熟期植株氮积累总量)×100
氮肥农学利用率(kg/kg)＝(施氮区稻谷产量-无施氮肥区稻谷产量)/施氮量
氮肥吸收利用率(％)＝[(施氮区吸氮量-无施氮肥区植株吸氮量)/施氮量]×100
百千克籽粒需氮量[kg/(100kg)]＝总氮素积累量/稻谷产量×100
氮肥生理利用率(kg/kg)＝(施氮区水稻产量-无施氮肥区水稻产量)/(施氮区植株氮素积累量-无施氮肥区植株氮素积累量)
氮肥偏生产力(kg/kg)＝各施氮区产量/各区施氮量
氮素干物质生产效率(kg/kg)：单位面积水稻干物质积累量与单位面积水稻氮积累总量的比值
2结果与分析
2.1施氮量和密度对水稻产量及其构成的影响
由表1可知，随着施氮量的增加，产量呈先增加后降低趋势，中氮(n3)显著高于无氮(n1)、低氮(n3)、髙氮(n4)处理；随着密度的降低，产量呈逐渐先增加后降低趋势，各处理间差异不显著；在不同机插密度条件下分析，施氮量均在一定程度下影响水稻产量。在高密度(d1)处理下，随施氮量增加，产量呈先增加后降低趋势，n3处理显著高于n1、n2、n4处理；在中密度(d2)和低密度(d3)机插密度时，产量与d1呈相似规律。根据密度和施氮量及水稻产量，通过回归分析得出回归方程为:y＝878.5698d+14.2836n+0.5185dn-26.2448d2-0.0814n2(r2＝0.9952)，并求导计算，最高产量的施氮量和密度分别为145.63kg/hm2和18.18万穴/hm2，水稻产量为9024.771kg/hm2。
由表1可知，随着施氮量的增加，有效穗数呈逐渐增加趋势，各处理间有一定的差异显著性，n1、n2、n3处理显著低于n4处理，其中n1、n2处理间差异不显著；千粒重随施氮量增加呈先增后减的趋势，n2处理显著高于n4处理；千粒重、每穗总粒数变化规律不明显。随着密度的降低，有效穗数呈逐渐降低趋势，各处理间差异显著；随着密度降低，每穗总粒数、千粒重呈先增加后降低趋势，其中千粒重各处理间差异不显著；随着密度的降低，结实率、成穗率呈逐渐增加趋势，其中成穗率各处理间差异显著，结实率各处理间差异不显著。
表1施氮量和密度对钵苗机插水稻产量及产量构成因子的影响
注:同列数据后含相同小写字母表示不同密度处理间或不同施氮量处理间在5％水平上差异不显著，或相同密度不同施氮量处理间在5％水平上差异不显著，含相同大写字母表示不同密度条件下，相同施氮量处理间在5％水平上差异不显著。下同。
2.2密度和施氮量对主要生育时期各器官氮素积累量的影响
由表2可知，随着施氮量的增加，拔节期、抽穗期茎鞘及拔节期叶氮素积累量呈先增加后降低趋势，其中拔节期茎(鞘、叶)n1、n2处理显著低于n3、n4处理，抽穗期(茎鞘)各处理间差异显著；随着施氮量的增加，成熟期(茎鞘、叶、穗)及抽穗期(叶、穗)呈逐渐增加趋势，其中成熟期(茎鞘、叶、穗)氮积累量各处理间差异显著。随着密度的降低，拔节期茎鞘、成熟期叶呈先增加后降低趋势，其中拔节期茎鞘d2处理显著高于d1、d3处理，成熟期叶d3显著低d2处理；随着密度的降低，成熟期(茎鞘、穗)呈逐渐增加趋势，其中成熟期穗d3处理显著高于d1、d2处理，d1与d2差异不显著；随着密度的降低，抽穗期(茎鞘、叶)、拔节期叶呈逐渐降低趋势，其中抽穗期叶各处理间差异显著。在相同密度条件下分析，d1时，随着施氮量的增加，水稻拔节期茎鞘、叶及抽穗期茎鞘氮积累量呈先增加后降低的趋势，均在n3水平达到最高；随着施氮量的增加，成熟期(茎鞘、叶、穗)及抽穗期(穗)均呈逐渐增加趋势，各处理间有一定差异显著性，其中成熟期叶各处理间差异显著；在d2和d3机插密度时，水稻茎鞘(拔节期、抽穗期、成熟期)、叶(成熟期)、穗(成熟期、抽穗期)氮积累量与d1处理有相似的变化规律。
表2施氮量和密度对钵苗机插水稻主要时期各器官氮积累量的影响
2.3施氮量和密度对水稻氮素利用率的影响
由表3可知，随着施氮量的增加，氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率呈逐渐降低趋势，各处理差异显著；随着施氮量的增加，氮肥农学利用率呈先增加后降低趋势，百千克籽粒需氮量呈逐渐增加趋势，各处理间差异显著；氮收获指数变化规律不明显。随着密度的降低，氮收获指数呈先降低后增加的趋势，各处理间差异不显著；随着密度的降低，氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率呈逐渐降低趋势，各处理间差异显著。在密度相同条件下分析，密度为d1时，随着施氮量的增加，水稻氮肥吸收利用率呈逐渐增加趋势，n2水平显著低于n3、n4处理；随着施氮量的增加，氮肥生理利用率、百千克籽粒需氮量、氮素干物质生产效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而呈逐渐降低趋势，各处理间均有一定差异显著性；氮肥农学利用率变化规律不明显。密度为d2和d3时，随着施氮量的增加，氮肥吸收利用率完全与d1呈相反趋势，氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率与d1呈相似变化规律。
表3施氮量和密度对钵苗机插水稻氮素利用率的影响
注：氮肥吸收利用率，氮肥农学利用率，氮肥生理利用率，氮肥偏生产力，百千克籽粒需氮量，氮收获指数，氮素籽粒生产效率，氮素干物质生产效率。
增施氮肥是提高水稻产量的有效途径。本试验结果表明，随着施氮量的增加，产量呈先增加后降低；随着施氮量的增加，有效穗数呈逐渐上升趋势，每穗总粒数、千粒重呈先增加后降低趋势，而结实率变化规律不明显；随着施氮量的增加，氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率呈逐渐降低趋势，而百千克籽粒需氮量呈逐渐增加趋势，但氮肥农学利用率呈先增加后降低趋势。
密度是影响水稻群体结构、产量形成重要调控因子。本试验结果表明，随着密度的降低，产量也呈先增后减的趋势；随着密度降低，成穗率、结实率呈逐渐增加趋势，而有效穗数呈相反趋势，证实了适当提高密度有利于提高水稻产量。随着密度降低，氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率呈逐渐降低趋势，而氮肥吸收利用率呈先增加后降低趋势变化。
4结论
本试验结果表明，该地区钵苗机插杂交籼稻生产合适的机插密度和氮肥施用量分别为18.18万穴/hm2和145.63kg/hm2，最高产量为9024.771kg/hm2。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。