节水灌溉水稻高产优质成因分析

分析了宁夏引黄灌区控灌条件下水稻各生育阶段根系,茎杆、叶片、分蘖等生态指标和土壤肥力、土壤水分等土壤理化状况及水稻产量构成因素、稻米品质、水稻发病及倒伏指标。结果表明,控灌水稻有显著的节水增产效果,水稻单产１０３９８ｋｇ／ｈｍ＾２,增产幅度为５．３％,节约灌溉用水量７０５７．５ｍ＾３／ｈｍ＾２,节水幅度达３８．８％。稻米品质也相应提高,控灌水稻粗蛋白含量提高０．２１％,整精米率提高１．５９％,晋白     

旱涝交替胁迫对水稻产量和品质的影响

以"南粳44"为试材,采用温室盆栽试验,研究了分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫对水稻产量和品质的影响。结果表明,分蘖期旱涝交替胁迫导致水稻的有效穗数较对照显著降低了20.0%和26.3%,拔节期旱涝交替胁迫导致水稻每穗粒数较对照显著降低了28.2%和41.1%,水稻产量均显著降低。分蘖期旱涝交替胁迫使稻米的出糙率、精米率和整精米率均下降,拔节期旱涝交替胁迫提高了稻米的整精米率,分别提高3.0%和2.4%,并显著降低了垩白率和垩白度。各胁迫处理均提高了稻米直链淀粉量,分蘖期重旱轻涝胁迫使得稻米的粗蛋白量较对照显著降低了7.6%。     

分蘖期和幼穗分化期旱涝急转对超级杂交早稻产量和品质的影响

为了探明"旱涝急转"对水稻稻米品质和产量形成的影响,以超级杂交早稻品种(淦鑫203)为材料,采用桶栽方式,分别于分蘖期和幼穗分化初期设置"不旱不涝"(CK)、"干旱不涝"(F1,T1)、"不旱淹涝"(F2,T2)及"旱涝急转"(F3,T3)等处理,分析了稻米品质和产量指标。结果表明,分蘖期"旱涝急转"对稻米品质影响总体较小,仅稻米垩白度较CK下降较为明显,其余稻米品质指标与CK间差异不显著;与CK相比,幼穗分化期"旱涝急转"则显著降低整精米率、粒长和胶稠度,降幅分别达20.05%、9.70%、29.35%,各处理间直链淀粉质量分数无显著差异;"旱涝急转"处理垩白粒率和垩白度较CK分别增加5.64%和20.39%,而稻米外观品质、加工品质和蒸煮品质均不同程度下降;分蘖期和幼穗分化期不同水分胁迫下超级杂交早稻单株产量均不同程度下降,其中分蘖期和幼穗分化期"旱涝急转"处理较CK单株产量分别下降30.27%和43.37%,分蘖期处理主要为每穗总粒数和单株有效穗数下降,幼穗分化期处理主要为每穗总粒数和结实率下降。总体上,幼穗分化期"旱涝急转"较分蘖期"旱涝急转"对稻米加工品质、外观品质、蒸煮品质及产量形成的不利影响更大。     

不同灌溉模式对水稻抗倒伏能力影响的试验研究

采取小区试验,分析了深水淹灌(FI)、浅水勤灌(FSI)、控制灌溉(CI)和蓄水-控灌(RC-CI)4种灌溉模式下水稻抗倒伏性能的差异。结果表明,节水灌溉模式(CI和RC-CI)下茎粗、茎壁厚、茎秆截面面积、第一和第二节间充实度较传统淹灌(FI和FSI)均显著增加(P0.05),第一节间长度和第二节间长度显著降低(P0.05),使得CI和RC-CI处理抗折力较FI处理分别提高32.58%和43.69%,弯曲力矩分别增加8.04%和9.64%,倒伏指数分别降低18.60%和23.60%,且差异显著(P0.05);CI和RC-CI处理较FSI处理抗折力分别提高13.48%和22.99%,弯曲力矩分别增加0.42%和1.91%,倒伏指数分别降低14.54%和17.08%,且差异显著(P0.05);节水灌溉模式下水稻植株各器官干物质积累和根冠比较传统淹灌均有所增加,CI和RC-CI处理茎鞘干质量占地上部分干质量比例较FI处理分别增加8.16%和9.00%,穗干质量占地上部分干质量比例分别减少4.03%和4.27%,达到显著性水平(P0.05),CI和RC-CI处理茎鞘干质量占地上部分干质量比例较FSI处理分别增加2.56%和3.32%,穗干质量占地上部分干质量比例分别减少2.29%和2.53%;根冠比、茎鞘干质量占地上部分干质量比例与倒伏指数极显著负相关(P0.01);穗干质量占地上部分干质量比例与倒伏指数显著正相关(P0.05);蓄水-控灌较控制灌溉水稻植株抗折力和弯曲力矩均有所增加,倒伏指数无显著差异(P0.05)。     

生物炭施用对节水灌溉稻田甲烷排放的影响

为了揭示生物炭施用对节水灌溉稻田甲烷排放的影响,基于田间试验,阐明了不同生物炭施用量条件下节水灌溉稻田甲烷排放通量及排放量变化规律,分析了生物炭施用对节水灌溉水稻产量及灌溉水分生产率的影响。结果表明,节水灌溉稻田CH_4排放集中在水稻生育前期(移栽后40 d之前),后期维持在较低水平。移栽后20 d之前,施用生物炭增加了节水灌溉稻田CH_4排放通量,之后降低了稻田CH_4排放通量。中量(20 t/hm2)与高量(40 t/hm2)生物炭施用量均减少了节水灌溉稻田稻季CH_4排放量,降低率分别为29.8%与6.3%。与此同时,生物炭施用后节水灌溉水稻产量增加9.3%~15.9%,灌溉水分生产率提高15.1%~15.9%。节水灌溉稻田施用生物炭在减少CH_4排放同时,能够实现节水增产。     

控制水稻无效分蘖的水分管理技术

在决定水稻成穗的分蘖关键时期，江南地区连作早、晚稻多通过晒田以控制无效分蘖。此时由于常遇阴雨连绵天气并且早、晚稻生育期短，稻田失晒率高达７０％～８０％。充分利用降水和拦蓄雨水进行深水控蘖９～１１天，或者利用暗管排水进行晒田控蘖，可使水稻产生较好的生理效应，无效分蘖显著减少，成穗率明显提高，且能达到节水增产的目的。     

控制水稻无效分蘖的水分管理技术

在决定水稻成穗的分蘖关键时期江南地区连作早，晚稻多通过晒田以控制无效分蘖。此时由于常遇阴雨连绵天气并且早，晚稻生育期短，稻田失晒率高达７０％－８０％。充分利用降水和拦蓄雨水进行深化水探蘖９－１１天，或者利用暗管排水进行晒田控蘖，可使水稻产生较好的生理效应，无效分蘖显著减少，成穗率明显提高，且能达到节水增产的目的。     

稻田农业节水栽培配套技术的研究

在湖南攸县、双峰进行的田间试验结果表明 ,稻草覆盖免耕结合浅湿灌溉的稻田农业节水栽培配套技术与传统的栽培方法比较 ,能提早和促进水稻分蘖 ,提高水稻根系活力、功能叶叶绿素含量和干物质的积累 ,降低水稻纹枯病的发生 ,晚稻产量达 8790 kg/ hm2 ,增产率达 10 .2 %;同时 ,能提高灌溉水的生产效率 ,节约灌溉用水量 ,晚稻田灌水次数减少 40 %,每公顷节约灌水量 112 3.5 m3、节省水稻生产成本 5 10元、纯收入增加 1437元。     

苹果树微润灌溉技术试验研究

微润灌溉技术是一种新型节水灌溉技术,为了更为科学合理的推广应用,通过微润灌和沟灌对比试验研究了不同灌溉方式对苹果树生长的影响。试验结果表明苹果树在微润灌溉条件下,生育期内各生长指标均优于沟灌灌溉,其中苹果树根系增加93.4%,毛根根系增加98%,叶面积增加19.2%,百叶重增加9%;利用微润灌溉技术灌溉,全生育期灌水8次,灌水量为1 092.45m3/hm2,产量45 993.75kg/hm2,较沟灌节水28%,增产34.8%。此外,品质检测结果表明微润灌溉果品等级得到显著提高。由此可见,微润灌溉技术有利于作物生长,具有明显的节水增产特点,能得到较高的经济效益,适用于苹果树节水灌溉。     

稻田水肥资源高效利用与调控模拟

水和肥是影响作物产量与生态环境的重要因素。为揭示稻田水肥利用规律,以达到稻田节水、省肥、高产、减排的目标,该文以湖北省漳河团林实验站稻田水肥耦合灌溉与控制排水试验观测数据为基础,联合运用作物生长模型ORYZA 2000和田间水文模型DRAINMOD 6.0,模拟分析不同降水、节灌、施肥、控排条件下的水稻产量与稻田排水量响应关系,得出了稻田水肥调控的临界条件,即采用稻田间歇灌溉方式,灌水定额30 mm,施氮量170 kg/hm2左右,控制排水水位20 cm时,节水12.5%～18.87%、省肥35.1%、增产11%、减排19.9%。本研究对加强农田水肥科学管理,提高水氮生产效率,防治农业面源污染,促进灌区可持续发展具有重要意义。     

水肥耦合条件下水稻株高及其与产量关系组成分析

黑龙江省宝清县进行水肥耦合试验,采用饱和D-最优设计,在水稻控制灌溉条件下,对氮肥、磷肥、钾肥、灌水量四因素对株高、产量的影响以及二者之间相关关系进行了研究。研究结果表明,不同生育阶段不同肥料对株高的影响不尽相同;在一定的程度上可以通过增加施肥量来增加株高和产量,但过度施肥使得株高过高会造成水稻倒伏和减产;最佳的株高和产量分别为96.82 cm和17 797.90 kg/hm2,相应的水肥用量为氮223.09 kg/hm2、钾63.74 kg/hm2、磷9.15 kg/hm2,土壤水分控制标准为饱和含水率的63.9%～83.1%。     

水稻覆膜灌溉对生态环境的影响研究

通过大田试验,与浅湿灌溉(CK1)和浅水灌溉(CK2)相比较研究了覆膜灌溉对水稻生态环境的影响。结果表明,覆膜灌溉条件下稻田空气相对湿度低于CK1和CK2,气温和地温高于CK1和CK2,其中地温的增温幅度在返青期最大,随着水稻叶面积的增加逐渐减少,在所观测的深度范围内(15cm)随着土层深度的增加而增大。覆膜灌溉较CK1、CK2生育进程加快,生育期提前和缩短。抽穗开花期水稻的抵抗力差,若遇低温高湿情况易感染稻瘟病,由于覆膜区水稻抽穗早避免了低温天气,加上覆膜还可以提高空气温度、降低空气湿度,使覆膜区水稻的受病害程度明显降低。覆膜水稻的生长量大(分蘖数、每穗总粒数和千粒重高),其无效分蘖数也较高,因此,建议覆膜水稻要适当稀植以增加成穗率,同时降低成本。覆膜水稻产量较CK1高2.6%,较CK2高5.7%;经济效益较CK1高1.1%,较CK2高6.2%;灌溉水生产率为1.56kg/m3,比CK1高38%,比CK2高95%。     

施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量影响

为揭示施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量的影响,试验设计常规灌溉和控制灌溉两种灌溉方式,采用盆栽试验,分析了施加生物炭条件下节水灌溉水稻的茎蘖、株高、叶面积指数(LAI)、叶绿素(SPAD)、产量、灌水量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉轻微抑制了水稻地上部分的生长,保证了水稻稳产,灌水量平均减少34.91%,灌溉水分生产率平均提高了0.69kg/m~3。施加生物炭处理增加了水稻茎蘖数、株高以及LAI,提高了水稻的有效分蘖率,使水稻对氮素吸收相对平稳,SPAD值变化波动小,水稻产量平均提高947kg/hm~2,灌溉水分生产率平均提高0.16kg/m~3。控制灌溉与生物炭联合应用水稻灌溉水分生产率最高,为2.12kg/m~3。     

水肥耦合对水稻生长土壤呼吸与无机氮的影响

为研究不同灌水方式配施腐植酸肥对水稻干物质转运、碳含量和土壤呼吸速率以及无机氮含量的影响,在大田试验条件下设置了3种灌水方式（控制灌溉、淹灌和浅湿灌溉）和5种施肥方式（100%尿素（T1,为当地传统施肥方式,纯氮量110kg/hm2）、30%腐植酸肥+70%尿素（T2）、50%腐植酸肥+50%尿素（T3）、70%腐植酸肥+30%尿素（T4）和100%腐植酸肥（T5,1500kg/hm2）),共计15个试验处理,并对水稻的抽穗后期干物质转运、成熟期水稻各器官的碳含量以及土壤呼吸速率和无机氮含量进行观测。结果表明：水肥处理影响了水稻的干物质转运、碳含量和土壤呼吸速率以及氮素形态的积累,在CT5、WT5和FT5处理下水稻抽穗后期茎叶干物质转运相比较其他水肥处理,具有显著优势,且在成熟期各器官的碳含量也相对较大;随着腐植酸肥的增加,3种灌水方式下的土壤呼吸速率逐渐增大,控制灌溉不同施肥处理下的土壤呼吸速率大于淹灌和浅湿灌溉,而淹灌和浅湿灌溉各处理之间的差异不显著;腐植酸肥的增加,提高了土壤铵态氮和硝态氮含量,并在CT5处理下达到最大值。因此,控制灌溉下施加1500kg/hm2腐植酸肥,能够提高水稻的生长和改善土壤的呼吸和无机氮含量,综合考虑CT5处理为最佳的水肥模式。     

水稻节水控制灌溉经济效益投影寻踪评价模型

基于投影寻踪分类模型,以建三江大兴实验指标用水量、产量、水分生产率、生产成本、其他费用、耗电量、施肥量、农药用量及倒伏率为评价指标,对控制灌溉进行经济效益评价。结果表明,控灌Ⅰ投影值最佳,通过投影值得经济效益最优的处理为控制灌溉Ⅰ,控制灌溉Ⅱ与控制灌溉Ⅲ次之,然后是示范区及辐射区,最后是常规灌溉。同时控灌Ⅰ处理产量最高,达到10 400.55 kg/hm~2;控灌Ⅰ与常规灌溉相比,每公顷可节水899.85 m3,最高水分生产效率达2.397 kg/m3。研究成果为节水增产,为实际生产提供指导。     

不同水炭处理对水稻抗倒伏能力及产量的影响

为了分析土壤水分条件和生物炭添加对水稻茎秆性状、抗倒伏能力及产量的影响,2017年于涟水县水利科学研究站进行测坑试验,共设置轻旱控排W1、重旱控排W22种控水模式及无生物炭施加B0、生物炭施加B12种水平,生物炭施加水平为50 g/kg.结果表明,施加生物炭能改善水稻茎秆基部性状,通过缩短水稻茎秆基部节间长度、增大茎秆...     

氮肥减施对节水灌溉稻田NH3与N2O排放及氮肥利用的影响

为探究节水灌溉模式下黑土稻田NH₃、N₂O排放及氮肥吸收利用对减施氮肥的响应规律，以黑龙江省黑土稻田为研究对象，于2021年进行了大田试验，试验设置常规淹灌(F)和控制灌溉(C)2种灌溉模式，全生育期施氮量设置常规施氮水平(N,110 kg/hm²)、减氮10%(N1,99 kg/hm²)和减氮20%(N2,88 kg/hm²) 3个水平，并在F和C灌溉模式下分别设置不施氮肥处理(CK1和CK2)作为对照组，共8个处理。分析了不同灌溉模式下减施氮肥对水稻全生育期NH₃挥发速率和N₂O排放的影响，计算了氮肥气态损失量和损失率，并基于同位素示踪技术进一步估算了水稻对氮肥的吸收利用量及水稻收获后土壤中的氮肥残留量。结果表明：2种灌溉模式下的氮肥气态损失量及损失率均随着施氮量的减少而降低。控制灌溉模式的应用增加了黑土稻田氮肥气态损失，其各处理的氮肥气态损失量及损失率均高于常规淹灌模式下相同施氮量处理。然而同位素示踪结果表明，采用控制灌溉模式能...     

地下水埋深与土壤含水率对应关系和最优灌溉模式的试验研究

节水高产的浅湿灌溉技术较适合南太湖地区的水稻生产。试验选用苏南太湖地区水稻土中有代表性的粘土和重壤土作试验载体 ,系统地探讨了浅湿灌溉对水稻生理、生态及稻田生态环境的影响 ,水稻平均比浅水勤灌增产 6.1 %。经对降水利用率、稻田耗水量、灌水量测定 ,浅湿灌溉比浅水勤灌分别增加 1 4 .6%和减少 1 9.2 %和 30 % ,收到了节水高产的效果。对地下水埋深和土壤含水率对应关系的测定 ,得出 ,稻田落干时地下水埋深以 30 cm为宜 (烤田期除外 )。在此范围内 ,地下水埋深每下降 1 0 cm,土壤含水率下降 1 %～ 5%。据此大田试验 ,得出了水稻的最优灌溉模式     

阶段亏水条件下水稻产量及水分生产率的通径分析

以水稻辽星9号为材料,进行盆栽试验,测定了分蘖前、分蘖末、拔节孕穗、抽穗开花、乳熟5个生育阶段不同程度亏水下,水稻的有效穗数、穗长、每穗粒数、实粒数、千粒质量、总腾发量、最大分蘖数、收获时蘖数、株高、根干质量、茎干质量、叶干质量、产量。采用相关分析和通径分析的方法,计算了各指标对产量和水分生产率的相关系数、通径系数、决定系数和对回归方程估测可靠程度的总贡献,建立了各指标对产量和水分生产率的回归方程。结果表明,在阶段亏水条件下,水稻有效穗数、每穗粒数、实粒数的提高和协调有助于实现高产的目标;在提高水稻水分生产率的过程中,产量的直接作用大于总腾发量,同时,应充分考虑土壤水分状况对水稻有效穗数、每穗粒数、实粒数、收获时分蘖数、根干质量的调节和促控作用。     

水氮耦合下黑土稻作碳氮磷累积分配和化学计量特征

为阐明黑土稻作碳氮磷吸收累积分配对水氮耦合模式的响应机制并解析氮磷养分限制状况,设置常规淹灌（F）、浅湿灌溉（S）和控制灌溉（C）3种灌溉模式,0、85、110、135kg/hm2（N0、N1、N2、N3）4个施氮量水平,共计12个处理,研究不同水氮耦合模式对水稻各生育期植株碳氮磷含量、累积量、分配比例、化学计量比以及氮磷养分限制状况的影响。结果表明：不同水氮耦合处理下,生育期内茎鞘碳氮磷含量分别为35.87%~39.43%、0.44%~2.19%、0.14%~0.32%,叶碳氮磷含量分别为36.34%~40.83%、0.76%~3.70%、0.14%~0.36%,穗碳氮磷含量分别为37.05%~41.72%、0.82%~1.63%、0.24%~0.39%。控制灌溉可提高拔节孕穗期至成熟期碳氮累积量,常规淹灌生育期内磷累积量始终高于浅湿灌溉和控制灌溉。3种灌溉模式下,成熟期N1、N2、N3处理较N0处理碳累积量分别提高31.46%、52.55%、57.37%,氮累积量分别提高52.98%、117.63%、144.88%,磷累积量分别提高50.28%、79.85%、93.89%。水稻茎鞘碳氮磷分配比例先增后减,叶碳氮磷分配比例持续减小,穗碳氮磷比例持续增加。与常规淹灌和浅湿灌溉相比,控制灌溉模式对水稻植株碳含量影响较小,但能提升水稻植株生长中后期氮含量,并降低植株磷含量,从而降低水稻植株C/N,提高水稻植株C/P和N/P。施氮处理显著提高水稻植株氮含量,小幅提升水稻植株磷含量,对水稻植株碳含量影响相对较小,进而降低水稻植株C/N、C/P,提高水稻植株N/P。常规淹灌和浅湿灌溉模式下,水稻地上部植株从磷限制过渡到氮磷共同限制再到氮限制状态,控制灌溉模式下,水稻地上部植株仅从磷限制过渡到氮磷共同限制状态。总体上,控制灌溉可促进氮素吸收并提升水稻产量,综合考虑CN2为最佳水氮耦合模式。