插秧密度是提高水稻产量不可或缺的因素之一,系统研究插秧密度对水稻生长发育及产量形成的影响对黑龙江省水稻栽培意义重大。本研究以龙稻18为试验材料,设置四种插秧密度,分别是G1:30cm×18cm(18.5万穴/hm~2)、G2:30cm×16cm(20.8万穴/hm~2)、G3:30cm×14cm(23.8万穴/hm~2)、G4:30cm×12cm(27.8万穴/hm~2),研究不同插秧密度对水稻株高、分蘖数、冠层幅宽、叶面积指数、根系生长特性、抗倒伏能力、干物质积累及分配规律、籽粒灌浆特性和产量形成的影响,旨在揭示不同插秧密度下水稻的产量形成规律,进而明确适合的插秧密度,为黑龙江省水稻高产栽培技术的建立提供依据。本试验主要研究结果如下:(1)随插秧密度提高,水稻的最终株高提高,水稻的单穴分蘖数、分蘖生长速度、单穴有效分蘖数、成穗率和冠层幅宽则均呈降低的趋势,G1处理下的单穴有效分蘖数和冠层幅宽显著高于G4;在水稻整个生育期内,水稻的株高均呈升高的趋势,分蘖数和冠层幅宽均呈先升高后降低的趋势。(2)随插秧密度提高,水稻叶面积指数提高,有效叶面积率和高效叶面积率则均降低,有效叶面积指数和高效叶面积指数均呈升高趋势并于插秧密度达到G3后下降,其中,G3处理下有效叶面积指数和高效叶面积指数显著高于G1、G2;在水稻整个生育期内,水稻叶面积指数呈升高趋势并于抽穗期后下降。(3)随插秧密度提高,水稻的根系活力和根平均直径均出现降低的趋势,水稻的根长密度、群体根系表面积和群体根系体积均呈升高趋势并于插秧密度达到G3后下降;在水稻整个生育期内,水稻根长密度、群体根系表面积、群体根系体积、根系活力均呈升高趋势并于抽穗期后下降,水稻的根平均直径呈提高趋势并于抽穗期后趋于稳定。(4)随插秧密度提高,水稻茎秆各节间的抗折力均降低,弯曲力矩和倒伏指数的趋势则均增高,且处理间均呈极显著差异,G1处理下的水稻植株更不易倒伏,水稻的穗下节间长、茎秆长、株高、重心高度、相对重心高度及茎秆基部各节间的节间长度均呈提高的趋势,水稻的穗长、相对穗下节间长及茎秆基部各节间的茎秆直径、茎壁厚度、充实度均呈降低的趋势。(5)随插秧密度提高,水稻群体的根干物质积累量、茎鞘干物质积累量、叶片干物质积累量以及水稻群体地上部干物质积累量均呈升高趋势并于插秧密度达到G3后降低;在水稻整个生育期内,水稻地上部干物质积累量呈升高趋势,水稻根、茎、叶干物质积累量均呈升高趋势并于抽穗期后下降。(6)随插秧密度提高,水稻的根冠比减小,插秧密度自G3提高至G4时,根冠比显著下降;水稻群体茎叶干物质输出量、转运率及贡献率呈升高趋势,插秧密度自G2提高至G3时,茎叶输出量、转运率及贡献率显著提高;水稻群体的生长率、净光合速率、抽穗期至成熟期的光合势均呈升高趋势并于插秧密度达到G3后降低。(7)随插秧密度提高,水稻强、弱势粒的理论生长量、最大生长速率及平均生长速率均呈降低的趋势,达到最大生长速率的时间及灌浆活跃期则均出现升高趋势。(8)随插秧密度提高,水稻群体的有效穗数提高,其中,相较于G1、G2,G3处理下的有效穗数显著上升,但是与G4差异不显著;每穗粒数、结实率、千粒重则降低,其中,G3处理下的每穗粒数和千粒重与G2、G4无显著差异,G3处理下的结实率与G2无显著差异,但是与G1、G4出现显著差异;收获指数、理论产量、实际产量均呈升高趋势并于插秧密度达到G3处理后降低,相较于G3,G1、G2均出现显著降低,G3处理下的收获指数与G2、G4无显著差异,最终,相较于其他处理,G3处理下的实际产量出现显著提高;综合来看,G3处理在保证了每穗粒数、结实率和千粒重的同时提高了水稻群体的有效穗数,进而取得了较高产量,因此,G3处理为最佳处理。