生物降解秧盘及播种量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为探明生物降解秧盘稀播育秧、带盘机插的生产适用性,以籼型杂交稻中浙优8号和籼粳型杂交稻甬优538为材料,普通平盘作对照,研究了生物降解秧盘不同播种量(30,50,70和90 g/盘)育秧对机插水稻秧苗素质、机插特性与产量的影响。结果表明,生物降解秧盘育秧显著提高出苗率(P0.05),且播种量越低,出苗率越高,中浙优8号30 g/盘处理的出苗率较普通平盘育秧高20.57个百分点。生物降解秧盘采用上毯下钵设计,所育秧苗根系独立成钵状,白根多且粗壮,其平均根直径较普通平盘宽8.63%,且盘根力均大于100 N,满足机插对秧块成毯的要求。同时,可带盘按钵精准机插,中浙优8号30 g/盘处理的漏秧率仅7.78%,较普通平盘机插低6.67个百分点。生物降解秧盘处理结实率和千粒重略低于普通平盘,群体颖花量则高于后者,最终产量较普通平盘机插略高。综合育秧、机插效果及产量表现,生物降解秧盘育秧播种量以70 g/盘为宜。因此,生物降解秧盘带盘机插可发挥稀播培育壮秧优势,提高机插质量,有助于杂交稻少本稀植、充分发挥增产潜力。     

高低应答CO_2水稻品种苗期根系对高碳环境的响应

本文利用水培试验和琼脂板培养试验研究了高CO_2条件下产量响应存在显著差异的两个水稻品种:II优084(高响应)和武运粳23(低响应),在幼苗期根系形态对高C的响应差异。水培试验结果表明,在幼苗时期,高应答品种II优084在低氮条件下地上部生物量在高CO_2下增加28.5%,根系干物质量对高CO_2响应显著,增幅为28.5%,而其不定根数目没有显著增加,对干物质量响应贡献较大的为总根长。II优084的总根长在高CO_2下增幅为26.3%,不同根粗的根长均有高响应。低应答品种武运粳23低氮下地上部和根系响应不显著,而在正常氮和高氮下则不同。正常氮条件下,地上部对高CO_2响应不显著,而根系生物量在高CO_2下显著增加76.0%,不定根数目增加25.8%,同时总根长增加45.0%,不同根粗的根长均有高响应,II优084则没有显著响应。在高氮条件下,武运粳23地上部生物量在高CO_2下增加35.5%,根系生物量增加80.3%,不定根数目增加38.5%,根系平均直径增加16.7%,总根长无响应,而II优084生物量在高氮下无显著差异。同时,武运粳23在正常氮和高氮下的根系表面积和体积对高CO_2响应也较II优084显著。琼脂板培养试验的结果与水培结果一致,武运粳23根系形态对高浓度蔗糖的响应普遍高于II优084。试验结果说明品种对高C环境的响应特征不随培养条件的变化而变化。与植株生长后期不同,在幼苗期正常氮条件下低应答品种武运粳23的根系生物量和各形态指标对高C的响应明显高于II优084,说明水稻苗期生长响应参数与后期产量响应参数不一定一致,可能是由于苗期生长高响应的品种在营养生长期旺长,反而不利于后期生殖生长,从而导致后期产量的低响应。     

高低应答CO2水稻品种苗期根系对高C环境的响应

本文利用水培试验和琼脂板培养试验研究了高CO₂条件下产量响应存在显著差异的两个水稻品种：II优084(高响应)和武运粳23(低响应),在幼苗期根系形态对高C的响应差异。水培试验结果表明,在幼苗时期,高应答品种II优084在低氮条件下地上部生物量在高CO₂下增加28.5%,根系干物质量对高CO₂响应显著,增幅为28.5%,而其不定根数目没有显著增加,对干物质量响应贡献较大的为总根长。II优084的总根长在高CO₂下增幅为26.3%,不同根粗的根长均有高响应。低应答品种武运粳23低氮下地上部和根系响应不显著,而在正常氮和高氮下则不同。正常氮条件下,地上部对高CO₂响应不显著,而根系生物量在高CO₂下显著增加76.0%,不定根数目增加25.8%,同时总根长增加45.0%,不同根粗的根长均有高响应,II优084则没有显著响应。在高氮条件下,武运粳23地上部生物量在高CO₂下增加35.5%,根系生物量增加80.3%,不定根数目增加38.5%,根系平均直径增加16.7%,总根长无响应,而II优084生物量在高氮下无显著差异。同时,武运粳23在正常氮和高氮下的根系表面积和体积对高CO₂响应也较II优084显著。琼脂板培养试验的结果与水培结果一致,武运粳23根系形态对高浓度蔗糖的响应普遍高于II优084。试验结果说明品种对高C环境的响应特征不随培养条件的变化而变化。与植株生长后期不同,在幼苗期正常氮条件下低应答品种武运粳23的根系生物量和各形态指标对高C的响应明显高于II优084,说明水稻苗期生长响应参数与后期产量响应参数不一定一致,可能是由于苗期生长高响应的品种在营养生长期旺长,反而不利于后期生殖生长,从而导致后期产量的低响应。     

双季稻区杂交稻机插秧低播量精密育秧试验

根据杂交稻种植少本稀植的要求,该文以杂交稻天优998和五优308为材料,采用机械化精密田间育秧试验方法,研究了4种秧盘和4个播种量水平对机插杂交稻秧苗成毯效果、秧苗素质和栽插质量的影响。结果表明:钵体毯状秧盘播种量在65 g/盘以上、毯状秧盘在45 g/盘以上、窄行秧盘在36 g/盘以上,应用华南农业大学研制的"水稻田间工厂化育秧精密播种机"进行精密播种,采用常规田间育秧管理育成的秧苗成毯效果能满足机插的要求;不同秧盘类型对秧苗素质的影响存在显著差异,4种不同秧盘育秧方式中,以钵盘培育的秧苗素质最好,整齐性也最好,钵毯秧苗次之,毯状秧苗与窄行秧苗相差不大;不同播种量对秧苗素质的影响较大,不同播种量之间,秧苗素质各项指标的差异都达显著水平,随着播种量的增加秧苗素质明显下降,表现为叶龄减少,苗高变矮,苗茎宽变细,根长变短,百株鲜质量、百株干质量和百株根质量都变轻;而秧盘与播种量的交互作用对秧苗素质的影响不显著;从栽插质量和满足栽插的农艺要求角度看,对杂交稻天优998而言,钵毯和毯状秧盘的最佳播种量范围为65~80 g/盘,窄行秧盘的最佳播种量范围为52~64 g/盘,钵盘的最佳播种量范围为41~50 g/盘。本文的研究结果对解决杂交稻机插秧技术问题具有理论意义和实际应用价值。     

水稻钵苗机插秧苗素质的调控

为探讨适宜水稻钵苗机插培育壮秧新技术,促进技术大面积推广应用。该文以武运粳24号为材料,研究了钵苗机插稻育秧中的播种量、秧田水分管理及二次化控组合施用对秧苗素质的影响。结果表明：1）播种量试验中,钵苗的秧苗素质随播量的增加而趋劣。高播量处理秧苗群体通风透光受限,穴钵内个体竞争激烈,秧苗素质较差;低播量处理苗质各性状得到优化,但钵体成球度差,难以配套插秧机田间正常栽插作业,且基本苗偏少、漏插率高。偏大穗型常规粳稻品种武运粳24号适宜的播量为45～60 g/盘,平均每孔成苗3～4株。2）秧田水分管理下,旱育钵苗群体带蘖率和叶片叶绿素含量较湿润秧有一定优势。旱育方式推迟水稻群体茎蘖滞增期,叶片叶绿素降解率低、持绿能力较强,该试验条件下适栽秧龄可延长至35 d。3）二次化学调控中,通过多因子正交试验对秧苗充实度进行分析,确定了二次化控最优组合。表明适量、适时二次化控可显著提高秧苗素质,有效控制苗高,增加秧苗整齐度。在具体调控措施上,认为播量45 g/盘、旱育方式下,每100 kg底土拌入0.5 kg壮秧剂,2叶期每盘施多效唑0.06 g,钵苗秧苗素质表现最佳。该研究可为水稻钵苗机插培育壮秧提供技术参考。     

钵苗机插水稻产量形成优势及主要生理生态特点

为研究钵苗机插水稻产量形成优势及生理生态特点,在长江中下游不同生态区选用当地大面积种植的代表性品种淮稻8号、甬尤8号、常优5号、皖稻68、镇稻11、武运粳24为材料,设置钵苗机插高产示范田和专题对比小区试验,并以常规盘育毯苗机插为对照（CK）,就产量及其结构、群体生长发育动态各项指标进行系统比较。结果表明,与水稻毯状小苗机插相比,机插钵苗秧苗素质高,活棵发苗快,高峰苗数较小,成穗率高7个百分点;钵苗机插水稻生育中、后期群体生长率和净同化率相对较高,其中抽穗至成熟期群体生长率高出8.7%~15.1%。抽穗后群体光合势、干物质积累等光合物质生产指标均显著或极显著高于毯苗机插,其中抽穗至成熟期干物质积累量增加8.7%;钵苗机插水稻抽穗后根系活力各项指标均较优,乳熟期颖花根活量提高14.2%,且抗倒伏能力较强,基部节间倒伏指数小7%～16.8%。钵苗机插水稻具有显著的增产优势,比毯苗机插增产6.0%～12.6%,其产量形成优势的主要特征是"穗大粒多"。     

基质类型及烯效唑对不同秧龄晚稻机插质量和产量的影响

为明确基质类型及烯效唑对不同秧龄晚稻秧苗生理特征及本田期生长发育特性的影响,确定适宜晚稻机插育秧的基质类型、烯效唑浸种措施及秧龄,该研究以嘉58为供试晚稻品种,以2种代表性育秧介质(营养土和轻型无土育秧基质)为研究对象,采用2种(清水浸种和25 mg/L烯效唑浸种)外源生长调控措施,阐明了不同育秧介质和烯效唑浸种对不同秧龄晚稻秧苗生理特征、机插质量的影响及调控技术。结果表明,随晚稻秧龄延长,秧苗地上部分干物质量显著增加,叶片SPAD值和根系活力先增加后降低;水稻全生育期延长,大田生育期缩短。采用烯效唑浸种可提高秧苗素质,浸种处理秧苗茎基宽约增加0.1~0.2 mm,株高显著降低,叶片SPAD值和根系活力显著提高。短秧龄条件下烯效唑浸种对秧块质量和机插质量影响较小,长秧龄条件下烯效唑浸种可有效提高成苗率和大田基本苗数,降低漏插率和伤秧率。采用营养土育秧时最适机插秧龄为18 d,轻型无土基质育秧适宜机插秧龄为18~24 d。秧龄大于24 d时,烯效唑浸种可提高营养土育秧晚稻有效穗数和每穗粒数,增加晚稻产量,且秧龄越长,烯效唑浸种的增产效果越显著。烯效唑浸种对轻型无土基质育秧的产量影响较小。采用轻型无土育秧基质培育机插晚稻秧苗,产量高于常规营养土处理,适宜晚稻机插育秧。研究结果可为提升晚稻种植机械化水平提供重要参考。     

秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响

为探明秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响,确定机插晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术,该研究以常规籼稻穗香农占的大钵体毯状苗为研究对象,设置3种秧龄（25 、30 和35 d）和3种复合基质与自然土配比（基土比1∶1、2∶1和纯基质）,解析秧龄、基土比对秧苗素质、机插质量、群体质量和产量及其构成因素的影响。结果表明,基土比1∶1和2∶1处理的容重显著高于纯基质,含水量、孔隙度、pH值、有机质和速效营养元素则显著低于纯基质处理;基土比1∶1处理的基质总孔隙度为57.21%,速效氮含量为223.62 mg/kg,纯基质处理的基质速效氮含量为331.25 mg/kg,均不在适宜秧苗生长范围内。基土比2∶1处理的秧苗素质、群体质量和产量及其构成因素均优于其他两种处理。秧龄35 d和基土比2∶1处理的盘根力最大,为73.19 N,秧龄30 d和纯基质处理的成苗率、基本苗数和相对均匀合格率较好,以上两种处理的漏插率、漂秧率、伤秧率和翻秧率均不具有优势,但均符合机插秧要求。秧龄越长,秧苗素质越好,越有利于壮秧的形成。基土比2∶1处理的适栽秧龄为35 d,移栽后各时期群体茎蘖数、有效分蘖数、分蘖成穗率、地上干物质积累量、收获指数均优于短秧龄处理,说明长秧龄秧苗更有利于机插晚稻高产群体构建。秧龄35 d处理的实际产量分别比秧龄25和30 d处理显著高42.5%、19.4%,湿谷含水率分别显著低2.67、1.29个百分点,籽粒成熟度好,有效穗数与实际产量的相关系数最大,为0.971,有效穗数的提升是长秧龄处理获得高产的主要原因。采取两次化控时,机插大钵体毯状苗晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术为秧龄35 d和基土比2∶1。研究结果可为南方双季稻区机插大钵体毯状苗晚稻育秧及提高其机械化种植水平提供参考。     

水稻品种“Q优5号”毯苗机插秧播种量与移栽秧龄试验

以重庆市水稻主导品种Q优5号为材料,研究了盘育毯状育苗机插育苗中不同播种量和秧龄对水稻群体性状和产量等的影响。结果表明:不同播种量和秧龄对秧苗素质、移栽质量、产量、生育期影响显著;播种量大、秧龄长,产量反而越低。综合秧苗质量、移栽质量、产量等因素,Q优5号采用机插秧毯状育苗,最适用种量为每盘60 g,最适移栽秧龄为35 d。     

铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

施氮量与氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率影响

通过探讨施氮量和氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率的影响,为超级稻超高产栽培和育种提供技术措施和理论依据。以超级稻两优293为材料,于2007年在湖南浏阳进行大田试验,研究了农民管理模式、实地氮肥管理和实时氮肥管理3种氮管理模式、涉及7种氮水平(N0～N6)下水稻的产量及群体辐射利用率。结果表明:随氮肥施用量的增加,群体叶面积指数﹑干物质积累总量﹑产量﹑群体光合有效辐射截获量和辐射利用率都相应增加。处理N6水平(施氮量为210kg/hm2)下,产量最高,为9927.0kg/hm2,分别比其他处理高4.8%～33.5%,当施氮水平超过210kg/hm2时,不同施氮方法,处理产量和群体光合有效截获量反而降低;处理N6干物质积累总量和辐射利用率也最大,分别为1853.7g/m2和1.59g/MJ,显著高于其他处理。从而表明,施氮量和氮管理模式对超级稻产量和辐射利用率有重要影响,相同施氮水平下,采用实地氮肥管理更有利于产量和超级稻群体辐射利用率的提高。     

旱地不同小麦品种产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系

【目的】 黄土高原是我国旱地小麦主要产区,但产量普遍偏低,明确不同小麦品种的产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系,对高产高效小麦品种选育、科学合理施肥、实现区域小麦增产有重要意义。 【方法】 于2014和2015年,在黄土高原典型旱作雨养农业区种植来自我国不同主产区和当地的123个小麦品种,采集收获期的植株样品,测定了不同小麦品种的产量、干物质及氮磷钾养分累积和需求量,分析了产量与干物质及养分需求的关系。 【结果】 不同小麦品种的籽粒产量与生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数均呈显著正相关,与干物质、需氮量、需磷量呈显著负相关。从两年的平均结果来看,当小麦籽粒产量从5474 kg/hm2增至7891 kg/hm2时,生物量从12194 kg/hm2增至17032 kg/hm2,收获指数从38%增至54%,地上部氮、磷、钾吸收量分别从159 kg/hm2增至231 kg/hm2、21.3 kg/hm2增至29.5 kg/hm2、79.1 kg/hm2增至136.9 kg/hm2,氮、磷、钾收获指数分别从62%增至83%、75%增至90%、20%增至37%。干物质需求量却从2611 kg/Mg降至1873 kg/Mg,氮、磷需求量也分别从35.1 kg/Mg降至23.7 kg/Mg、4.5 kg/Mg降至3.2 kg/Mg。品种间需钾量也随产量升高而降低,从19.9 kg/Mg降至11.9 kg/Mg,但产量与需钾量间并无显著负相关关系。 【结论】 旱地条件下,高产品种具有较高的生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数,而干物质及养分需求量却较低。因此,在实际生产中,不仅要选育高产高效小麦品种,提高生物量,协调籽粒产量与生物量、养分吸收量和收获指数的关系,也要根据高产品种的养分需求规律,结合区域土壤养分供应能力和气候特点,科学合理施肥,保证作物有充足的养分吸收量,并向籽粒高效转移,使高产品种的产量潜力充分发挥。      

栽培方式与施磷量对水稻养分累积、分配及磷素平衡的影响

针对宁夏引黄灌区水稻磷肥施用不合理的问题,探索水稻增产与养分高效的磷肥供应与相应的栽培模式之间的关系,以指导该地区水稻生产。通过在宁夏引黄灌区进行的田间试验,研究插秧和直播两种栽培模式下不同供磷水平(P2O50、45、90、135、180 kg/hm2)对水稻产量、不同器官氮磷钾养分含量、累积量及其分配比例、水稻磷肥利用效率及磷素平衡的影响。结果表明:插秧栽培较直播栽培水稻实粒增产15.6%,瘪粒产量降低184.0%。两种栽培方式下,水稻产量随着施磷量增加而增加,插秧栽培增产幅度为64.6%~68.7%,直播栽培增产幅度为24.2%~42.6%。施磷量和水稻籽粒产量之间有极显著的二次曲线关系,插秧水稻最高产量施磷量为158.5 kg/hm2,最佳经济产量施磷量为146.7 kg/hm2,比直播处理降低11.42%、8.9%。与直播处理相比,插秧处理实粒、地上部的氮素累积量分别提高12.3%、12.01%,磷素累积量降低6.39%、2.61%,钾素累积量提高了11.67%、17.87%。直播处理100 kg籽粒氮磷钾消耗比例为1∶0.35∶0.6,插秧处理为1∶0.30∶0.64。插秧处理水稻磷肥利用效率、偏生产力、农学利用效率、生理利用效率较直播处理分别提高了17.4%、8.6%、38.4%、4.6%,两种栽培方式下,当施磷量超过135 kg/hm2后水稻磷素携出量开始下降,施磷处理磷肥表观平衡均表现为盈余。综合考虑提高水稻产量、效益、磷肥当季回收率及维持土壤磷素平衡等因素,在本试验条件下,插秧处理最佳施磷范围为P2O5146.7~158.5 kg/hm2,直播处理为P2O5159.8~176.6 kg/hm2较为适宜。     

包膜复合肥对水稻生长及营养特性的影响

试验以早稻品种早凡5号和晚稻品种新香优80为材料,利用自行研制的低成本包膜复合肥(N:P2O5:K2O=17％:7％:12％)设置不同用量处理,以相同养分含量的未包膜复合肥为对照,在大田条件下采用随机区组小区试验,比较研究了供试水稻品种的生长生理和营养生理特性。结果表明包膜肥各处理分蘖增长平缓,成穗率高,而对照前期分蘗发生快,无效分蘗增多。包膜肥各处理剑叶叶绿素含量和SPAD测定值在后期显著高于对照。与等量或减量20％-25％的未包膜复合肥处理比较,早稻产量增加5.0％-12.8％,晚稻实际产量提高7.5％-13.6％,均达5％显著水平。因此,施用包膜复合肥前期养分释放平稳,水稻生长健壮;中后期可提供较多的养分,延长水稻叶片的光合功能期,促进光合产物向籽粒中转运,增加干物质产量和稻谷产量。     

确定经济合理施氮量的新方法:基于施氮量与稻米产量效应函数

  【目的】  探究实现水稻高产、优质和氮肥高效的密度与施氮量协同组合。  【方法】  于2018—2019年,在黑龙江省五常市龙凤山乡辉煌村进行田间试验。采用裂区试验方法,以‘五优稻4号’为供试品种。以密度为主区,设置15穴/m2 (D1)和24穴/m2 (D2);以施氮量为副区,设施氮(N）量为0、75、105、135 kg/hm2 4个水平,分别表示为N0、N75、N105、N135处理。在水稻成熟期,测定了植株地上部干物重、稻谷产量、精米产量、精米率、蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值等指标;比较了稻谷产量与精米产量确定的施氮量差异。  【结果】  在D1、D2两个密度下,随着施氮量的增加,稻谷产量、地上部干物重、精米产量都呈先升高后降低的趋势,均在N105达到最大值。除D1密度下N105处理的稻谷产量与N135处理差异不显著外,其余均显著高于其他处理,而N135处理的稻谷产量与N75处理无显著差异,但2018年地上部干物重却显著高于N75处理。随着施氮量的提高,精米蛋白质含量呈现增加趋势,精米率和食味值却呈降低趋势。与N0相比,N135处理精米蛋白质含量平均提高了7.58%,精米率和食味值分别平均降低了8.81%和10.24%。N105处理的氮素回收率显著高于N75和N135处理,农学效率、氮肥生理利用率和偏生产力均显著高于N135处理。D2密度下精米蛋白质含量低于D1密度处理,而精米率和食味品质高于D1密度处理,D2密度下的稻谷产量、氮积累量和精米产量均高于D1密度处理,氮积累量和氮肥偏生产力比D1处理平均提高了40.35%和 40.31%,两个密度间氮肥回收率、农学效率和氮肥生理利用率无明显差异。农户直接出售优质米使经济效益提高了7428元/hm2,D2密度使经济效益额外增加了4229元/hm2。施氮量与稻谷产量、精米产量均呈二次曲线关系,依据施氮量与稻谷产量效应函数,确定经济最佳施氮量为96.4～123.7 kg/hm2;依据施氮量与精米产量效应函数,确定的适宜施氮量为76.2～105.9 kg/hm2。  【结论】  适度密植(24穴/m2)有利于稻谷产量、氮素吸收量的提高,而不影响食味值和精米率。在本试验水稻适宜密植条件下,基于施氮量和精米产量效应函数确定的适宜施氮量为76.2～105.9 kg/hm2,该施氮量的确定方法有利于协同实现稻米高产优质和氮肥减施增效。     

旱地石灰性土壤上长期施磷对小麦籽粒铁锰铜锌含量的影响

  【目的】  研究石灰性土壤上施用磷肥引起的小麦铁、锰、铜、锌含量的变化及其与作物养分吸收和土壤养分有效性的关系,为旱地小麦磷肥合理施用和丰产优质生产提供科学依据。  【方法】  于2004年在陕西杨凌设置不同磷肥用量的长期定位田间试验,土壤为石灰性土壤,pH 8.3。试验在每个小区施氮(N) 160 kg/hm2的基础上,设置施用P₂O₅ 0、50、100、150、200 kg/hm2 5个水平。于2013—2016年3个收获期取样,测定了小麦地上部各器官生物量和铁、锰、铜、锌含量,及0—20和20—40 cm土层土壤有效铁锰铜锌含量。  【结果】  与不施磷相比,施用磷肥提高了小麦产量和籽粒铁、锰含量,但降低了籽粒铜、锌含量,同时提高了土壤有效铁、锰、锌含量,对有效铜含量影响不显著。进一步回归分析得出,施P₂O₅ 165 kg/hm2时产量最高,为6492 kg/hm2;施P₂O₅ 100 kg/hm2时籽粒铁含量最高,为41.7 mg/kg;施P₂O₅ 94 kg/hm2时籽粒锰含量最高,为37.5 mg/kg;施P₂O₅ 136 kg/hm2时籽粒锌含量最低,为25.4 mg/kg;籽粒铜含量在每增施P₂O₅ 100 kg/hm2时会降低0.4 mg/kg。土壤有效锰、锌在施P₂O₅ 100 kg/hm2时达到最大值,比对照分别提高24%和35%;土壤有效铁在施P₂O₅ 200 kg/hm2时增幅最大,为8%;土壤有效铜在各施磷量下无显著变化。产量为最高产量的95% 时施磷量为 108 kg/hm2,当超过这一施磷量时,产量增幅减小,籽粒铁锰含量不再增加,铜锌含量持续降低。  【结论】  黄土高原石灰性旱地土壤上,长期施磷提高了小麦籽粒铁、锰含量,降低了籽粒铜、锌含量。籽粒铁、锰含量增加与土壤有效铁、锰增加促进了小麦的吸收及向籽粒的转移有关,而籽粒铜、锌含量降低与施磷后土壤有效铜没有显著提高,且高磷抑制铜转运和锌吸收有关。为了兼顾小麦高产与营养平衡,这一地区的施磷量应不超过P₂O₅ 108 kg/hm2,以防止小麦籽粒铜、锌含量进一步降低,并维持合适的籽粒铁、锰含量。     

适宜微喷灌灌水频率及氮肥量提高冬小麦产量和水分利用效率

为明确微喷水肥一体化条件下灌溉次数和氮肥用量对冬小麦产量形成和水分利用的影响,该试验在灌水定额1 500 m3/hm2下设置微喷2次(拔节期750 m3/hm2+开花期750 m3/hm2)、3次(拔节期450 m3/hm2+开花期750 m3/hm2+灌浆期300 m3/hm2)、4次(拔节期450 m3/hm2+孕穗期300 m3/hm2+开花期450 m3/hm2+灌浆期300 m3/hm2)和氮肥追施45、90、135 kg/hm2处理,N肥随灌水等量分次施入,考察群体光合特性、物质生产和水分利用特征。结果表明:微喷3次和4次相比于微喷2次,产量提高了5.3%~18.9%,水分利用效率提高了5.3%~27.8%,但微喷3次与4次之间差异不显著。适当增加微喷次数提高了开花期和灌浆期群体绿色叶面积指数,延缓了叶片衰老,提高了生育后期干物质积累,增加了千粒质量,进而提高了籽粒产量;多次微喷(3次或4次)降低了总耗水量和开花前耗水比例,提高了开花后耗水比例;适当增施氮肥能进一步提高花后物质积累和花后耗水比例。综合来看,1 500 m3/hm2灌溉定额下微喷4次,追施氮肥90 kg/hm2产量和水分利用效率较高。     

基于GIS的河南省不同区域小麦氮磷钾推荐量与施肥配方

  【目的】  河南省是我国小麦种植大省,明确河南省不同区域小麦氮、磷、钾肥推荐用量,建立施肥配方图,对于当地小麦配方肥生产与合理施肥具有重要意义。  【方法】  河南省按照地理条件划分为平原适宜区、稻麦轮作区、南部盆地区、中部丘陵区、西部山地区5个区域。本研究共收集了2829组小麦田间试验和83.71万组土壤养分数据 (1247组“3414”试验和1582组“三区示范”试验),分析了其中农民习惯施肥产量、目标产量及单位籽粒磷素需求量;根据氮肥肥效反应,计算各个区域的小麦氮肥推荐总量;根据土壤有效磷、速效钾含量与缺素区相对产量的关系,以相对产量80%、85%、90%、95%为标准,建立土壤有效磷、速效钾的丰缺指标;进一步根据“磷肥恒量监控”、“钾肥肥效反应”方法,计算各个区域的小麦磷、钾肥推荐施用量;借助ArcGIS软件,将河南省小麦氮、磷、钾肥推荐施用量图层进行叠加,换算成含量为45%的施肥配方,建立河南省不同区域的小麦施肥配方与配方图。  【结果】  河南省小麦目标产量以平原适宜区最高,为8671 kg/hm2,稻麦轮作区为5950 kg/hm2,南部盆地区为7780 kg/hm2,中部丘陵区为7590 kg/hm2,西部山区为7400 kg/hm2。各区域经济最佳施氮量拟合结果,推荐施氮量以南部盆地区最高,为178 kg/hm2,其次为平原适宜区 (170 kg/hm2),稻麦轮作区为160 kg/hm2,中部丘陵和西部山地区合并调整为150 kg/hm2。依据相对产量水平,河南省土壤有效磷极低、低、中、高、极高5个丰缺指标的值为 < 10、10～15、15～24、24～37、> 37 mg/kg,速效钾为 < 80、80～105、105～140、140～180、> 180 mg/kg。将土壤丰缺指标、校正系数与目标产量、磷需求量相结合,得到土壤有效磷由高到低5个磷肥 (P₂O₅) 推荐水平分别为63、75、81、95、105 kg/hm2;按照速效钾含量 < 80、80～105、105～140、140～180、> 180 mg/kg,钾肥推荐量 (K₂O) 分别为73、64、58、48、43 kg/hm2。在氮磷钾推荐用量基础上,建立了8个基肥+追肥配方和9个一次性基施配方,并建立了河南不同区域的施肥配方图。在基肥+追肥配方图中全省N–P₂O₅–K₂O 以15–19–11、16–17–12、17–16–12覆盖面积较大,在一次性基施配方图中以24–12–9和25–12–8所占的区域最大。  【结论】  河南省不同小麦种植区域的产量和土壤磷钾养分含量变异很大。氮肥推荐量依据目标产量而定,磷钾肥在目标产量需求量的基础上,结合土壤含量水平分别推荐了5个磷、钾肥水平。经校对与合并,基于小麦基追两次施肥和一次基施,分别提出了8个和9个专用肥配方。     

机械旱直播方式对水稻产量和光合物质生产特征的影响

为探究不同机械旱直播方式对水稻产量形成的影响，该研究以优质食味粳稻南粳9108为供试材料，通过设置"双轴旋耕（耕深20 cm）、控深播种、两次镇压"旱直播（DDS-1）；"一次旋耕（耕深17 cm）、7.5 cm精量密行匀播"旱直播（DDS-2）和"一次旋耕（耕深15 cm）、一次镇压"旱直播（DDS-3）3种机械旱直播方式，以水直播（WDS）和毯苗机插（MT）为对照，系统比较不同机械旱直播方式对水稻产量和光合物质生产特征的影响。结果表明，DDS-1较DDS-2和DDS-3分别增产3.42%～4.47%和5.10%～5.45%。与水直播和机插相比，机械旱直播方式的产量均有降低趋势，其中，DDS-1与WDS差异不显著。不同机械旱直播方式下，DDS-1出苗率、成苗率提高，改善了出苗质量。DDS-1比DDS-2和DDS-3提高了成熟期干物质积累总量，增幅分别为1.78%～2.94%和2.95%～4.60%，提高了抽穗至成熟期干物质累积量，增幅分别为3.73%～4.32%和5.45%～6.66%。DDS-1较DDS-2和DDS-3灌浆结实期的叶面积指数、群体生长率和光合势呈现不显著增大的趋势，但净同化率显著提升2.63%～3.60%和4.00%～5.50%。DDS-1比DDS-2和DDS-3在保证适宜有效穗数的基础上，分别提高穗粒数4.35%～6.46%和9.45%～11.97%及群体颖花量5.78%～7.99%和4.28%～8.04%，DDS-1较DDS-2的结实率显著提高5.02%～7.35%，较DDS-3略有所提高。综上所述，稻麦两熟地区麦秆全量还田条件下，选用适宜的机械旱直播方式有利于改善水稻的出苗状况，提高每穗粒数和群体颖花量，促进水稻生育中后期的光合生产能力的提升，最终促进旱直播稻产量的提高。     

生物炭对宁夏引黄灌区水稻产量及氮素利用率的影响

【目的】氮是作物生长发育所需的主要营养元素,随着宁夏引黄灌区农业生产集约化程度不断提高,氮肥投入亦不断增加,由此导致的土壤板结及氮素利用率低等问题日益突显。鉴于生物炭在改良土壤及提高氮肥利用方面的潜在可行性,本文通过大田试验研究添加不同用量生物炭对水稻产量和氮素利用率的影响,为生物炭在该地区的应用提供参考和依据。【方法】以宁夏灌区具有代表性的集约化水稻田为研究对象,以宁粳43号水稻为试验材料,采用裂区试验设计,施氮量设常规施氮量(N 300,N 300 kg/hm2)和不施氮(N0)2个水平;生物炭设高量炭(C3,9000 kg/hm2)、中量炭(C2,6750 kg/hm2)、低量炭(C1,4500 kg/hm2)和不施炭(C0)4个水平。旨在明确添加生物炭对灌淤土基本理化性质、水稻产量及氮素利用率的影响。【结果】1)添加生物炭种植一季水稻后对灌淤土土壤含水量没有明显影响,土壤p H值亦没有发生明显变化。2)施加氮肥情况下,C3处理较C0处理可显著提高灌淤土全氮、全磷和速效钾含量,但对速效磷含量没有影响,C2和C3处理下土壤全氮、全磷、速效磷和速效钾都没有明显差异,但二者全氮和速效钾含量要显著高于C1处理;不施肥情况下,除C3和C2处理显著增加土壤速效钾含量外,其余处理对土壤养分含量没有影响。3)生物炭和氮肥配施可以显著增加水稻籽粒产量,并随生物炭用量(4500 9000 kg/hm2)增加而增高,增产率在15.26%44.89%之间,水稻籽粒产量与生物炭用量呈显著正相关关系(r=0.962),水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,同时,水稻地上部总吸氮量随生物炭用量增加而增加,C3处理较C0处理提高66.27 kg/hm2,各处理之间差异显著;不施氮肥情况下,添加生物炭(4500 9000kg/hm2)对水稻籽粒产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显,C1和C2处理可以显著提高水稻地上部总吸氮量,但C3处理对总吸氮量影响不明显,同时各施炭处理之间无显著差异。4)生物炭和氮肥配施时,氮肥农学效率和氮肥利用率均表现为随生物炭用量增加而增加,C3较C0处理氮肥农学效率提高10.87 kg/kg,氮肥利用率提高22.09个百分点。【结论】生物炭和氮肥配施可以提高宁夏引黄灌区水稻产量,本试验以施用9000kg/hm2(C3)的生物炭产量最高(增产率达44.89%),同时水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,生物炭和氮肥配施,氮肥农学效率和氮肥利用率随生物炭用量增加而增加;不施氮肥情况下,添加生物炭对水稻产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显。。