冬季覆盖作物对南方稻田水稻生物学特性及产量性状的影响

采用田间小区试验方法,以冬闲-双季稻为对照,研究了我国南方双季稻区种植黑麦草、紫云英、油菜和马铃薯4种冬季覆盖作物对水稻生物学特性及产量经济性状的影响。结果表明：种植冬季覆盖作物均能促进水稻生长发育,改善水稻的产量构成因素 ,提高水稻产量。早稻的有效穗分别比对照增加45.68万/hm2、59.20万/hm2、11.68万/hm2和16.02万/hm2,每穗实粒数分别增加6.46粒/穗、9.75粒/穗、1.7粒/穗和4.04粒/穗,千粒重分别增加0.24 g、0.12 g、0.16 g和0.43 g,早稻产量分别增加409.70 kg/hm2、536.44 kg/hm2、97.97 kg/hm2和298.48 kg/hm2;晚稻的经济性状和产量变化趋势与早稻基本一致。     

冬季覆盖作物秸秆还田对水稻植株养分积累与转运的影响

为明确双季稻区不同冬季覆盖作物秸秆还田对后茬水稻植株干物质和养分积累与分配的影响,选择不同冬季覆盖作物-双季稻种植模式为研究对象,采取田间小区定位试验,以冬闲-双季稻种植模式为对照(CK),开展了黑麦草-双季稻(Ry-R-R)、紫云英-双季稻(Mv-R-R)、油菜-双季稻(Ra-R-R)和马铃薯-双季稻(Po-R-R)种植模式下不同冬季覆盖作物秸秆还田后对后茬水稻各部位干物质和氮、磷、钾积累与分配影响的研究。结果表明：早稻成熟期,Po-R-R处理茎、叶物质贡献率均高于其他处理;晚稻成熟期,Ra-R-R处理的茎、叶物质转运率和物质贡献率均高于其他处理。早稻成熟期,Mv-R-R处理水稻植株穗和地上部分的氮素和磷素积累量均显著高于CK处理（P<0.05）;各秸秆还田处理水稻植株茎和地上部分的钾素积累量均显著高于CK处理（P<0.05）。晚稻成熟期,Po-R-R处理叶、穗和地上部分的氮素和磷素积累量均显著高于CK处理（P<0.05）。Mv-R-R处理穗和地上部分的钾素积累量均显著高于Ry-R-R、Ra-R-R和CK处理（P<0.05）。总的来说,各冬季覆盖作物秸秆还田措施均促进了水稻各部位干物质积累和转运;其中以紫云英秸秆还田处理有利于水稻群体养分的积累与转运。     

冬季覆盖植物对南方稻田土壤养分和水稻生长的影响

以冬闲-双季稻为对照,通过对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻等5种不同冬季覆盖植物稻田土壤养分变化及晚稻生长进行为期4年的定位研究.结果表明:不同冬季覆盖植物均能改善稻田土壤肥力状况,提高稻田土壤有机碳和全氮的含量,促进晚稻对养分的吸收和植株生长发育.晚稻植株的根系和地上部分干物质积累量均明显高于对照;上述4种冬季覆盖植物晚稻的有效穗数分别比对照增加23.36,21.24,11.19,31.86万/hm~2,其穗长、穗重和结实率与对照均无明显差异,千粒重分别比对照增加0.11,0.95,0.13,0.51g;油菜-双季稻晚稻的穗干重明显高于对照及其它处理.稻田冬季覆盖植物有利于改善晚稻产量构成因素,不同程度地提高水稻产量,分别比对照增加649.67,558.64,437.26,783.82kg/hm~2.     

冬季覆盖作物秸秆还田对双季稻田根际土壤微生物群落功能多样性的影响（英文）

微生物群落功能多样性是土壤质量变化重要的指标,不同作物类型的秸秆还田措施对土壤微生物群落功能多样性具有明显的影响。以位于双季稻主产区不同冬季覆盖作物-双季稻种植模式大田定位试验田为研究对象,以冬闲-双季稻种植模式为对照(CK),应用BiologGN技术开展黑麦草-双季稻(Ry)、紫云英-双季稻(Mv)、油菜-双季稻(Ra)和马铃薯-双季稻(Po)种植模式条件下不同冬季覆盖作物秸秆还田后对双季稻田根际土壤微生物功能多样性影响的研究。研究结果表明,早稻和晚稻成熟期,与CK处理相比,冬季覆盖作物秸秆还田处理增加了稻田土壤碳源平均颜色变化率(AWCD),以Po处理AWCD均为最高,均显著高于Ry和CK处理。不同冬季覆盖作物秸秆还田处理土壤微生物代谢多样性指数表现出明显的差异,早稻成熟期,Po处理的Richness、Shannon和McIntosh指数均为最高,其次为Ry、Mv和Ra处理,CK处理最低;晚稻成熟期,各处理的Richness、 Shannon和McIntosh指数大小顺序均表现为Po>Ra>Mv>Ry>CK。土壤微生物碳源利用的主成分分析结果表明,各冬季覆盖作物秸秆还田处理根际土壤微生物利用的主要碳源为氨基酸类和糖类物质,不同处理间碳源利用类型有差异。冬季覆盖作物秸秆还田措施有利于提高双季稻田根际土壤微生物对碳源的利用能力、物种丰富度和均匀度。     

不同种植模式下秸秆还田对水稻生长发育和产量的影响

以冬闲-双季稻种植模式为对照(CK),研究了在紫云英-双季稻(T1)和油菜-双季稻(T2)种植模式下秸秆还田对水稻生长发育和产量的影响。研究结果表明:在3种不同种植模式条件下,以T1处理下秸秆还田的效果最好;与CK相比,T1处理可以显著地促进水稻分蘖,提高水稻植株的叶面积指数、干物质积累量和茎鞘转运率,增加有效穗数、每穗粒数、早稻的结实率以及晚稻的产量。     

混合绿肥还田对双季稻干物质积累及产量的影响

2018年4月至2019年11月,以早稻品种中早39、晚稻品种玉针香为材料,设计6个处理,分别为不施用绿肥还田(CK)、施用紫云英还田(T1)、施用紫云英及黑麦草还田(T2)、施用紫云英及油菜还田(T3)、施用箭舌豌豆及黑麦草还田(T4)、施用箭舌豌豆及油菜还田(T5),研究豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻叶片光合特性、干物质积累与分配规律及产量的影响。结果表明：与CK相比,绿肥还田明显降低早稻生育前期叶片净光合速率和群体干物质积累,显著促进早、晚稻生育后期干物质积累,提高剑叶净光合速率,2年双季稻平均增产2.88%~14.74%;与T1相比,T3、T5处理有利于早、晚稻高光效群体形成,早、晚稻成熟期干物质积累量显著增加,剑叶净光合速率维持在较高水平;豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻有效穗数、结实率和产量有显著影响,双季稻有效穗数、结实率与产量呈显著正相关(P＜0.05);与CK相比,T3处理的产量最高,达17.13 t/hm2,2年双季稻产量平均增加14.74%。紫云英与油菜混合还田能有效提高双季稻生育后期叶片叶绿素含量,延缓剑叶净光合速率下降,促进双季稻干物质积累与分配,显著提高成熟期干物质积累量和稻谷产量,是比较适宜的绿肥混合还田模式。     

长期稻-稻-紫云英轮作对水稻生长发育及产量的影响

为了探讨湘南红壤稻田多熟制的增产潜力,对红壤稻田的轮作制度布置了长期定位试验。研究结果表明:(1)长期稻-稻-紫云英轮作能够促使分蘖速度加快,增加水稻有效穗和粒数,早稻有效穗比稻-稻-冬闲(对照)增加83.1万/hm2,每穗粒数比稻-稻-冬闲增加29,晚稻有效穗比稻-稻-冬闲增加48.0万/hm2,每穗粒数比稻-稻-冬闲增加18。(2)长期稻-稻-紫云英轮作使水稻生育期延迟2～7d成熟,结实率比稻-稻-冬闲降低3.1%～5.1%;(3)长期稻-稻-紫云英轮作能够提高水稻产量尤其是生物产量,水稻稻谷总产比稻-稻-冬闲轮作增产54081.1kg/hm2,增幅26.4%;水稻稻谷平均产量比稻-稻-冬闲轮作增产1088.0kg/hm2。水稻稻草总产比稻-稻-冬闲轮作增产44109.1kg/hm2,增幅27.1%;水稻籽粒平均产量比稻-稻-冬闲轮作增产882.2kg/hm2。     

秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥 偏生产力的影响

2017—2018年在湖南省双季稻主产区宁乡市开展了秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响研究。结果表明:早、晚稻冬种紫云英+秸秆还田处理的水稻植株茎、叶、穗和地上部分干物质积累量、有效穗、产量及氮肥偏生产力均显著高于秸秆还田处理;其中,早、晚稻有效穗数分别增加2.58%、3.18%(2017)和5.22%、6.32%(2018),产量分别提高11.85%、10.07%(2017)和12.42%、10.92%(2018),周年氮肥偏生产力分别提高10.90%(2017)和11.66%(2018)。综上所述,秸秆还田下冬种紫云英有利于提高机插双季稻的干物质积累,水稻产量和氮肥偏生产力。     

秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响（英文）

2017—2018年在湖南省双季稻主产区宁乡市开展了秸秆还田下冬种紫云英对机插双季稻产量及氮肥偏生产力的影响研究。结果表明:早、晚稻冬种紫云英+秸秆还田处理的水稻植株茎、叶、穗和地上部分干物质积累量、有效穗、产量及氮肥偏生产力均显著高于秸秆还田处理;其中,早、晚稻有效穗数分别增加2.58%、3.18%(2017)和5.22%、6.32%(2018),产量分别提高11.85%、10.07%(2017)和12.42%、10.92%(2018),周年氮肥偏生产力分别提高10.90%(2017)和11.66%(2018)。综上所述,秸秆还田下冬种紫云英有利于提高机插双季稻的干物质积累,水稻产量和氮肥偏生产力。     

减量施肥下紫云英与稻草协同利用对双季稻产量和经济效益的影响

开展连续5年大田定位试验,研究减量施肥下不同紫云英与稻草利用处理对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素及经济效益的影响。结果表明,与单施化肥(F100)相比,不同紫云英、稻草利用处理均能促进水稻增产、稳产,其中紫云英与稻草协同利用的增产效果优于紫云英或稻草单独利用,协同利用处理中又以晚稻高茬稻草还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理的效果更好。F80+HR+A处理的早、晚稻,5年平均产量较F100分别增产20.2%、11.9%,稻谷纯收益增加13.7%,边际成本报酬率为3.4元/元。早稻株高、每穗实粒数、千粒质量和晚稻株高、有效穗数、每穗实粒数的增加是水稻增产的主要原因。综上所述,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,还可以获得较佳经济收益,减少化肥用量。     

水稻秸秆还田下油菜免耕生产力保持技术研究

[目的]研究江淮地区稻油二熟制水稻秸秆还田后的油菜免耕生产力保持技术。[方法]通过选择油菜种植品种,调控播种密度、运筹肥料等栽培技术开展研究。[结果]水稻秸秆还田下油菜免耕直播,选择分枝数少的品种便于油菜机械收割;相同施肥条件下,棉油11号15.0万棵/hm2处理比24.0万棵/hm2处理的有效分枝数多38.96%,播种密度为24.0万棵/hm2时,理论产量比15.0万棵/hm2处理高81.41%,实际产量高47.44%。在油菜播种密度为24.0万棵/hm2情况下,不同施氮量对油菜植株的单株角果数、每角粒数均有影响,以施氮量210 kg/hm2理论产量最高,达3 671.70 kg/hm2。[结论]适当调控油菜直播密度和氮肥施用量有利于油菜生长,适当密植能提高油菜产量,同时便于油菜机械收割。     

不同稻草还田模式下双季稻田周年CH4排放特征及温室效应

采用静态箱-气相色谱法对南方双季稻田稻季无草翻耕冬季休闲(CK)、周年稻草焚烧还田翻耕(BST)、稻季稻草覆盖免耕冬季高桩(SNTH)、稻季稻草覆盖免耕冬季翻埋(SNTB)和稻季稻草翻耕还田冬季稻草翻埋(STB)5种稻草还田模式下双季稻田周年CH4排放进行观测,分析双季稻田周年CH4排放特征及其温室效应,旨在探索双季稻田CH4减排最佳的稻草还田方式及土壤耕作调控技术模式。结果表明:早、晚稻季CH4排放总量分别占全年CH4排放总量的43.9%和52.1%,冬闲季CH4排放比例很小,仅为4.0%;稻草还田显著增加了周年CH4排放总量(P<0.05),增加幅度为25.9%~92.8%(P<0.05),与STB处理相比,SNTH处理和SNTB处理均能显著降低CH4排放(P<0.05);不同稻草还田处理周年CH4温室效应大小顺序为:STB>BST>SNTB>SNTH>CK。可以看出,双季稻田稻季稻草覆盖免耕还田、冬季翻埋稻草还田或留桩还田能显著减缓因稻草直接还田CH4排放引起的温室效应,在南方双季稻区是一项可行的CH4周年减排的稻草还田调控技术模式。     

钻石T黑麦草产量和品质对浇灌的响应研究

[目的]研究钻石T黑麦草产量和品质对浇灌的响应,摸清钻石T黑麦草在不同条件下的生育特性。[方法]采用旱地、稻田浇水、灌水和室内测试分析的方法对其产量和品质进行试验。[结果]钻石T产草量对水分很敏感,其中,稻田浇水对产草量影响最大,其产草量最高,为70 285.13 kg/hm2,其次稻田灌水处理(产草量68 951.13 kg/hm2),与其他4个处理之间达极显著水平,旱地浇水处理影响最小,产草量仅54 152.06 kg/hm2;干鲜比以稻田对照最高,为0.158 3,其次稻田浇水为0.137 5,而稻田灌水对干鲜比影响最小,产草量仅0.091 9。在浇灌条件下,钻石T黑麦草无氮浸出物和钙含量降低,降幅为1.27%～5.06%,含水量、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和全磷含量提高,其中粗灰分提高达12.37%,其余大多提高不明显,增幅为0.8%～6.52%。[结论]钻石T黑麦草产量和干物质积累受土壤的保水能力和含水量影响较大,品质的影响不显著,稻田不浇水或适量浇水、旱地则以灌水有利于钻石T干物质含量的提高;在少雨缺水的冬季和地区,生产中无论稻田还是旱地种植钻石T黑麦草,都应重视水分管理。     

高产土壤条件下双季杂交稻施磷效应研究

为完善双季稻超高产栽培技术体系,以湖南省醴陵市高产稻田土壤－河沙泥为供试土壤,杂交早稻Ｖ４０２和杂交晚稻Ｖ６４４为供试作物,对不同施磷水平的杂交稻和土壤效应进行了研究。结果表明,在高产土壤条件下,施磷仍能促进水稻提早分蘖,增大水稻生育前期的干物质纱量和对氮、磷、钾的吸收量,但对水稻中、后期的干物质积累和氮、磷、钾的吸收无促进作用。施磷处理水稻－生中地上部干特总量稻谷产量与不施磷处理无明显差异。施磷     

冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培的试验研究

于2010～2011年,开展了冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培和普通栽培对比试验,结果表明:稻草免耕覆盖栽培可改善马铃薯生长条件,有利于薯块膨大生长,减少畸形薯、烂薯裂薯,提高大、中薯的比例、产量、商品率以及抗逆性。稻草免耕草膜双层覆盖栽培的马铃薯产量和经济效益分别为53004 kg/hm2、15189.3元/hm2。     

马铃薯免耕不同栽培方式对产量的影响试验

以脱毒三级马铃薯大西洋1号为材料,进行马铃薯免耕不同栽培方式对产量和经济效益影响比较试验。结果表明,在5种栽培方式中,以免耕沟土铺底加6750kg/hm2稻草覆盖种植行的方式最好,马铃薯产量达22245.6kg/hm2,比对照常规翻耕栽培增产6547.2kg/hm2,增产41.7%,每公顷增收3306.7元。因此,免耕沟土铺底加6750kg/hm2稻草覆盖种植行这种栽培方式可以在冬种马铃薯生产中推广应用。     

播量对秸秆带状覆盖冬小麦干物质积累、产量及耗水特性的影响

【目的】探究西北黄土高原半干旱雨养条件下秸秆带状覆盖技术种植冬小麦的适宜播量.【方法】于2013~2014年生长季研究了秸秆带状覆盖种植下不同播量(T1:150kg/hm2、T2:187.5kg/hm2、T3:225kg/hm2、T4:262.5kg/hm2、T5:300kg/hm2)对冬小麦干物质积累与分配、产量及耗水特性影响.【结果】秸秆带状覆盖种植下T5处理具有最高的籽粒产量,为4 067kg/hm2,同时具有最高的WUE(12.1kg/(hm2·mm).播量高低与产量构成要素密切相关.增加播量,单位面积穗数增加,但千粒质量和穗粒数降低,且T5与T1达到了极显著水平(P0.01).播量显著影响花前、花后积累干物质对籽粒的贡献,但花后的影响大于花前,且均以T5具有最高的籽粒贡献率,说明无论冬小麦处于营养生长还是生殖生长,增加播量可促进茎鞘、叶及颖壳+穗轴储藏性光合产物向籽粒转运.【结论】500kg/hm2为秸秆带状覆盖种植技术下推荐播量.