水稻旱作覆膜的增温保墒效果及其对生育性状影响研究

通过对水稻旱作覆膜增温保墒效果的系统研究,表明水稻旱作覆膜具有显著的增温效果和较好的保墒作用。由于覆膜的增温保墒作用,旱作覆膜后的前期生长比不覆膜旱作、水作旺盛,分蘖盛期来得早,使水稻旱作覆膜比不覆膜有显著的增产效果     

旱作条件下水稻的生物效应及表层覆盖的影响

在田间研究了水稻旱作条件下不同覆盖物和常规淹水种植水稻 (简称水作 )条件下水稻生育期间土壤NH4+-N、NO3--N的动态变化 ;水作与旱作条件下水稻各部位的含氮量 ,水稻对氮素养分的吸收、积累的动态变化 ;产量及其构成因素以及灌溉水的利用效率。结果表明 ,旱作条件下土壤有效氮以硝态氮为主 ,旱作水稻的氮营养以硝态氮为主 ;水稻各部位的含氮量均大于水作。旱作水稻的氮素吸收、累积主要在拔节期以后 ,而水作水稻从移栽后就大量吸收氮素 ,灌浆期后很少吸收氮素 ;旱作水稻的产量以半腐解覆盖处理的最高。所有旱作处理的水稻产量均低于水作 ,但耗水量只占水作耗水量的 71.4% ,水分利用效率是水作的 12倍以上。     

土壤水分含量和施磷量对旱作水稻磷素吸收的影响

通过温室盆栽和大田试验研究了土壤含水量和施磷量对旱作水稻全磷吸收量的影响。结果表明:土壤水分和施磷量对大田旱作水稻全磷吸收量的影响不显著;对盆栽而言,施磷量的影响显著,但二者的交互作用明显,因而其差异主要体现为水和磷的复合效应;当施磷量(P)为0·030gkg-1、土壤含水量为饱和持水量的80%时旱作水稻吸磷量最高,但相同土壤水分条件下,施磷与不施磷间旱作水稻吸磷量差异最大,而不同施磷量间差异较小;旱作水稻各部分全磷平均吸收量为:籽粒>茎>根。实验结果可以为中国南方丘岗地区水稻旱作的水分和磷素管理提供理论依据。     

秸秆覆盖旱作对稻田甲烷排放和水稻产量的影响

为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水（F）、秸秆覆盖旱作（NF-M）和无覆盖旱作（NF-ZM）3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律。结果表明：3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12g·m^-2,显著高于常规淹水稻田的7.78g·m^-2和无覆盖旱作稻田的4.23g·m^-2。秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60t·hm^-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78t·hm^-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10g以上。秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义。因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术。     

旱作水稻西瓜间丛枝菌根菌丝桥诱导水稻磷转运蛋白的表达及对磷吸收的影响

采用中间隔网的土培根箱试验,对旱作水稻或/和西瓜接种丛枝菌根真菌(简称AM真菌)幼套球囊霉(Glomus etunicatum Becker&Gerdemann),研究了旱作水稻/西瓜间形成菌丝桥并诱导水稻磷酸盐转运蛋白OsPT11的表达和对磷吸收的影响。结果表明:(1)根箱两侧均未接种AM真菌时,旱作水稻和西瓜根系均不形成菌根,水稻根系的磷酸盐转运蛋白OsPT11也不表达。(2)西瓜侧接种AM真菌时,西瓜与水稻间形成的菌丝桥引起水稻菌根的形成,并诱导水稻根系磷酸盐转运蛋白OsPT11表达。(3)菌丝桥侵染和直接接种侵染对旱作水稻和西瓜形成丛枝菌根能达到相同的效果,旱作水稻和西瓜的菌根侵染率分别为80%以上和70%以上。(4)在旱作水稻/西瓜间作系统中,当接种AM真菌时,水稻和西瓜根际有效磷含量显著高于对照处理,水稻地上部全磷含量降低,而西瓜地上部全磷含量升高。     

不同覆盖方式对旱作水稻氮肥肥效的影响

通过田间小区和微区框15N示踪试验,研究了水稻旱作秸秆覆盖、旱作薄膜覆盖、旱作秸秆和薄膜双覆盖、旱作无覆盖与常规灌溉栽培方式的氮素吸收利用特性。结果表明,水稻常规灌溉栽培的氮肥利用率(15.30%)显著低于旱作无覆盖(23.56%)和旱作薄膜覆盖(23.10%);旱作秸秆薄膜双覆盖(19.07%)和旱作秸秆覆盖(18.41%)显著低于旱作溥膜覆盖。旱作水稻根、茎叶、子粒各器官的NDFF值(即各器官N含量来自化肥N所占的百分率)是覆盖栽培小于无覆盖栽培;而旱作栽培普遍高于常规灌溉栽培。旱作条件下,水稻产量覆盖栽培高于无覆盖栽培;无覆盖条件下,常规灌溉栽培显著高于旱作栽培。     

配合施用NH4+-N和NO3--N对旱作水稻生长与水分利用效率的影响

水稻作物通常被认为是典型的喜铵作物 ,然而越来越多的报道认为混合供应NH 4 N和NO- 3 N更有利于作物生长和产量的形成 ,水稻也不例外。水稻旱作后 ,由于土壤中的无机氮大量以NO- 3 N形态存在 ,因而NO- 3 N已成为旱作水稻的重要氮源。本文采用普通湿润冲积新成土进行盆栽试验 ,旨在探讨不同氮素形态比例对旱作水稻生长、产量形成和水分生产效率的影响。结果表明 :覆盖旱作条件下 ,配合施用NH 4 N和NO- 3 N可以显著降低水稻一生的总需水量 ,改善旱作水稻抽穗后功能叶的光合生产能力 ,提高蒸腾水分的干物质和籽粒生产效率 ;NO- 3 N施用比例在 5 0 %时有利于旱作水稻形成最高的生物学产量和籽粒产量 ;NO- 3 N施用达到和超过这一比例则使成熟期水稻根系质量及根冠比下降。     

水稻旱作的主要栽培技术探究

水稻旱作栽培技术需根据种植所处环境进行选地与整地等处理,以提高水稻栽培技术运用的质量效果。针对目前水稻旱作栽培技术应用过程中存在的问题,从实践角度出发,分析了水稻旱作栽培技术的应用现状,并提出了优化控制措施。     

水和磷互作对红壤丘岗地区旱作水稻生物量和产量的影响

通过盆栽和大田试验研究了水和磷互作对旱作水稻生物量和产量的影响。研究表明:土壤含水量和施磷量对旱作水稻生物量和产量有极显著的影响,且二者的交互作用十分明显,影响程度以籽粒> 茎>根。上壤含水量为饱和持水量的60%时对旱作水稻生物量和产量影响较大,而80%和100%时几乎没有影响。旱作水稻生物量和产量均随施磷量的增加而增加。这说明控制土壤水分为饱和持水量的80%时就能完全满足旱作水稻的生长,但要求获得较高的产量时必须注意磷肥的投入,或者采取一些凋控措施提高土壤磷的利用率。     

直播旱作和水作水稻的氮素吸收利用特征研究

淡水资源的不足和大量耗竭将严重影响农业的可持续发展，因此，人们对消耗我国农业用水80％左右的传统水稻栽培提出了挑战，水稻旱作也就越来越多地受到关注。其中，地膜覆盖旱作和利用半腐解秸秆替代地膜的覆盖旱作都受到了广泛的重视。目前，旱作水稻的研究往往是以移栽后旱种的方式为主，     

旱作水稻内源激素变化及其与水稻形态和生理特性的关系

以杂交稻籼优 63(Sy63) ,常规稻武育粳 (Wyj) ,旱稻 85 - 1 5 ( 85 - 1 5 )为材料 ,分别研究了旱作处理与水作处理的水稻体内脱落酸 (ABA) ,生长素 (IAA) ,赤霉素 (GAs)和细胞分裂素 (CTKs)在全生育期内的变化规律 ,初步探究了激素变化与旱作水稻形态及生理适应性的关系。旱作条件下水稻根叶的ABA都显著增加且各品种均呈现一定的规律性 ;旱作水稻的根叶中GAs规律与其ABA的变化规律相似。旱作水稻叶中IAA苗期增加而根先减少后增加 ,后期IAA逐步减低 ;苗期旱作水稻叶中CTKs增加而根减少 ,后期差异不大。实验结果表明旱作条件下的气孔行为可能由ABA和IAA共同调控 ;旱作的侧根发达可能是因为根系中IAA增加及CTKs降低导致的     

节水栽培水稻某些氮代谢生理特性研究

田间试验研究了节水栽培对水稻某些氮代谢生理特性的影响。结果表明,覆膜旱作水稻产量比常规水作显著降低,与裸地旱作相比则显著提高;3种栽培模式水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均表现为生育前期较高、生育后期较低的动态特征。与常规水作相比,生育前期覆膜旱作水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶和谷丙酰胺合酶活性均有所增加;整个生育期间谷草转氨酶活性有所提高而谷丙转氨酶活性则降低。与裸地旱作相比,覆膜旱作对水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性都有提高。水分胁迫对氮代谢生理特性及产量具有一定的负效应,而覆膜旱作能不同程度缓解这种效应,甚至有所促进;适量增加氮肥用量可以提高覆膜旱作氮代谢生理活性（尤其生育早期）及产量。     

根系分泌物在西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病中的响应

采用盆栽的方法,研究了西瓜/旱作水稻间作对西瓜枯萎病和西瓜根系分泌物中酚酸、氨基酸、有机酸种类和含量的影响。结果表明:与对照相比,接种西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporun f.sp.niveum,FON)显著提高了西瓜根系分泌物中酚酸的含量,增加了酚酸的种类如香豆酸,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分酚酸的分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作显著降低西瓜根系分泌物中酚酸含量。与对照相比,接种FON提高了西瓜根系分泌中氨基酸的含量,而在西瓜/旱作水稻间作条件下接种FON时,西瓜根分泌物中氨基酸含量没有变化。与对照相比,接种FON显著提高了西瓜根系分泌有机酸的量,当西瓜/旱作水稻间作时,大部分有机酸分泌量降低。在接种FON的条件下,西瓜/旱作水稻间作较单作降低了西瓜根系分泌物中有机酸含量。总之,接种FON提高了西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量,西瓜/旱作水稻间作降低西瓜枯萎病发病率和发病指数,并维持西瓜根系分泌酚酸、氨基酸和有机酸的量不增加,因此,西瓜/旱作水稻间作减轻西瓜枯萎病与西瓜根分泌物的调节有关。     

种稻方式对后茬大麦生长及土壤氮素转化和氮肥利用的影响

稻麦轮作是我国南方一种传统的耕作模式，有关该体系下作物的生长和土壤氮素的转化已有较多报道。近年来，随着水稻种植方式的多元化，除传统的水稻水作外，还诞生了水稻旱作，即水稻在全生育期不建立水层的条件下生长，土壤的理化性状均有别于水稻水作，石英等120发现水稻旱作条件下不同覆盖物和常规淹水种植水稻条件下水稻生育期间土壤NH4^＋-N和NO3^--N的动态变化规律不同，殷晓燕等则报道水作水稻和旱作水稻的覆盖地膜、覆盖秸秆种植对土壤氮素盈亏的影响是不同的，     

根系吸水模型模拟覆膜旱作水稻气孔导度

为构建覆膜旱作水稻根系吸水模型,进一步改进气孔导度模型,该文在湖北十堰开展包含3个水分处理(淹水、覆膜湿润和覆膜旱作栽培)的田间试验,分析覆膜旱作水稻蒸腾(根系吸水)与根长之间的关系,在此基础上建立覆膜旱作水稻根系吸水模型,并将其代替彭曼(Penman-Monteith,PM)方程来估算蒸腾强度,进而与脱落酸(abscisic acid,ABA)参与调控的气孔导度模型耦合,模拟覆膜旱作条件下水稻气孔导度的日变化过程。结果表明,水稻蒸腾与根长呈线性正比关系(R~2=0.96,P0.05),据此建立的根系吸水模型可以较好地模拟覆膜旱作水稻的蒸腾(根系吸水)规律,使蒸腾强度模拟值和实测值间的相对误差基本控制在15%以内;经改进后的Tardieu-Davies气孔导度模型(TD模型)可有效描述不同土层根系吸水流中的ABA浓度及不同根系层ABA的合成对木质部蒸腾流中总ABA含量的贡献,可较好地模拟气孔导度的日变化过程。改进TD模型大大提高了模拟精度,使相对误差不超过7.0%。该研究可为覆膜旱作水稻生理节水机理和水分利用效率评估提供一定的理论依据。     

不同地表覆盖旱作水稻和水作水稻水分利用效率的研究

通过田间试验研究不同地表覆盖旱作水稻和水作水稻全生育期内水分需求特征与水分利用效率。结果表明,水作稻田当季用水总量是旱作稻田的3倍多,旱作盖草处理的灌溉量为434.5m3/hm2,仅相当于水作的24.6%。不同处理的水分利用效率为:盖草>覆膜>裸露>水作,且旱作与水作间差异极显著。水作、覆膜、盖草和裸露的产量分别为:8250,7207,7867,7253kg/hm2,统计分析结果显示,盖草旱作与水作间产量差异不显著,这表明盖草旱作是一项效果最好的技术。     

水稻覆膜旱作栽培方式对稻田地下水水质的影响

对水稻覆膜旱作条件下稻田地下水水质变化作了动态检测。结果表明,与常规淹水栽培区相比,覆膜旱作区水稻不仅极显著增产,而且稻田地下水总氮含量,包括NH4^ -N、NO3^--N、特别是NO2^-N含量明显降低,氯根（Cl^-)含量也较低,地下水总磷含量、水溶性磷含量有所降低,但总体上相差不大。水稻覆膜旱作栽培方式能对施肥造成的稻田地下水水质非点源污染起到良好的控制效果。     

改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长

覆膜旱作是节水稻作生产体系的重要措施之一,采用CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长需另外考虑覆膜的增温效应和根系层土壤水分布差异及由此所带来的影响。该文借鉴部分旱地作物的相关研究成果,对原CERES-Rice模型中的积温和土壤温度、蒸发和土壤水分胁迫等模拟计算过程进行了改进,并进一步通过2个水稻生长季的田间试验予以验证。试验于2013、2014年在湖北房县进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,采用原模型和改进模型分别对2个生长季、2个覆膜处理的生育期、叶面积指数与地上部干物质质量的变化过程及产量进行模拟。结果表明:原CERES-Rice模型难以准确刻画覆膜旱作水稻的生长发育过程,经改进后,模拟效果大大改善,可有效反映环境变化(水分、温度)对覆膜水稻生育进程的影响和产量形成,维持生育期与产量模拟的相对误差在15%以内;覆膜水稻叶面积指数的动态模拟基本满足要求,其均方根差≤1.54 m~2/m~2、相对均方根差≤27%、建模效率≥0.85;对覆膜水稻地上部干物质质量变化过程的模拟也呈现出较好的效果,均方根差和相对均方根差分别小于1 490 kg/hm~2、16%,建模效率则高于0.95。总体而言,经改进后的CERES-Rice模型基本可满足要求,较好地用于模拟覆膜旱作水稻的生长发育规律。     

氮肥运筹方式对地膜旱作水稻抽穗后光合性能、剑叶衰老及产量的影响

水稻是一种喜水作物，具有半水生或湿生的习性，淹水栽培不仅耗水量巨大，而且严重浪费水资源。我国是世界水资源严重缺乏的国家之一，水资源已成为我国农业生产的重要限制因素。近年来在一些缺水、少雨地区旱作水稻发展很快，节水效果显著。当前有关旱作水稻栽培研究报道颇多，但主要是着力于品种选择及生理特性研究。氮肥是影响水稻生长的重要因素之一。氮肥运筹对水稻生长及产量影响前人已做了大量研究报道。     

不同水旱轮作方式对稻田甲烷排放影响的研究

用密封箱法研究了不同水旱轮作方式对稻甲烷排放的影响。１９９４－１９９５年连续两年观测结果表明,稻田百放的季节变化与前作有关,前作是水稻的稻田移栽后即有大量甲烷排放,而前作是旱作蔬菜的水稻生长前期几乎没有甲烷排放,且旱作时间越长甲烷排放越尺,峰值越小。