“三定”栽培对双季超级稻产量形成及生理特性的影响

为探讨南方双季稻区超级稻高产栽培技术,于2008—2010年在湖南长沙和浏阳以超级早稻陆两优996、陵两优268和超级晚稻天优华占、丰源优299为材料进行大田定位试验,比较了“三定”栽培、免耕摆栽和传统栽培下双季超级稻的产量形成特点和生理特性。与传统栽培相比,“三定”栽培齐穗期的颖花伤流量、根系氧化力、根冠比、叶面积指数及籽粒结实期剑叶的光合速率较高,齐穗后剑叶SPAD值下降缓慢、干物质积累量大,有效穗数和每穗粒数多,早季平均产量为7.18 t hm^-2,增产11.68%,晚季平均产量为8.39 t hm^-2,增产7.41%;免耕摆栽干物质积累量大、有效穗数多,但其收获指数、每穗粒数和结实率居劣势,使其单季增产效果不显著。由此可见,南方双季超级稻在“三定”栽培下后期生理优势明显,产量构成因子协调,增产效果显著。     

水分管理和氮肥运筹对水稻养分吸收、转运及分配的影响

在高产施氮量180 kg hm^-2条件下,以杂交稻冈优527为材料,通过“淹水灌溉”(W₁)、“湿润灌溉(前期)+浅水灌溉(孕穗期)+干湿交替灌溉(抽穗至成熟期)”(W₂)和“旱种”(W₃) 3种灌水及不同的氮肥运筹处理,研究水分管理和氮肥运筹对水稻养分吸收、转运、分配及产量的影响,并探讨各养分间及其与产量的相互关系。结果表明,水分管理和氮肥运筹对水稻主要生育期氮、磷、钾的累积、转运、分配及产量的影响均存在显著的互作效应,水氮互作条件下各生育期氮、磷、钾间的吸收存在显著的协同效应;抽穗期氮、磷、钾的累积与各养分在结实期转运总量间,以及结实期各养分转运间均呈极显著正相关,且氮、钾在抽穗前期的累积对促进结实期各养分向籽粒的转运和提高产量影响显著,但氮肥后移比例过重(N₄处理)及W₃处理均会导致结实期叶片和茎鞘各养分转运总量的显著降低,氮、磷、钾降幅分别达2.73%~18.00%、8.03%~19.70%、6.52%~17.02%。据产量及其与养分吸收、转运间关系的表现,W₁模式下氮肥后移量以占总施氮量的40%~60%为宜,W₂模式与氮肥运筹方式为基肥:蘖肥:孕穗肥(倒四、二叶龄期分2次等量施入)=3∶3∶4组合是本试验最佳的水氮耦合运筹模式,W₃模式下,应减少氮肥的后移量,氮肥后移量占总施氮量的20%~40%为宜。     

氮肥后移对超高产夏玉米产量及氮素吸收和利用的影响

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响,旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm^-2)的氮素吸收和转运特性,为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明,夏玉米施氮显著增产,增产幅度为9.62%~15.95%,氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%,保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要;氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累,降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率,显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性,提高灌浆期叶片游离氨基酸含量,增加蛋白质产量;氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg^-1,以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。     

增加施钾量对红花大金元烤烟部分生理生化参数及“两黑病”发生的影响

针对生产中红花大金元烤烟品种对黑胫病和根黑腐病(俗称“两黑病”)抗性较低的问题,通过田间试验研究了不打杀菌剂条件下增加施钾量(与目前生产推荐187.5 kg K₂O hm^–2相比,分别增加75和150 kg K₂O hm^–2)对红花大金元烟株移栽后不同时间段健康烟株烟叶中的总氮、蛋白质、游离氨基酸、可溶性糖、总酚和类黄酮含量等生理生化指标及烤烟“两黑病”发病情况的影响。结果表明, 随施钾量增加,烟叶内总氮、蛋白质和游离氨基酸含量下降,而可溶性糖、总酚和类黄酮含量则相反;同时“两黑病”发病情况也呈明显下降趋势。上述指标在对照与高钾处理间差异显著,且上述结果在烟株移栽后不同时间段规律一致。烤后烟叶产量、产值以中钾处理最大,高钾处理次之,对照最小。中、高钾两处理产量比对照分别增加4.49%和1.55%,产值分别增加18.27%和12.34%,中钾处理与对照间差异明显。说明目前红花大金元烤烟生产中的推荐施钾量偏低,应适当增加施钾量以增强烟株抗性,减少“两黑病”病害的发生。就本试验而言,当地施钾量以增加75 kg K₂O hm^–2(即总量达262.5 kg K₂O hm^–2)为宜。     

地力与施氮量对超级稻产量、品质及氮素利用率的影响

以超级稻中熟中粳徐稻3号为供试材料,研究麦茬田高、中、低3种地力水平下施氮肥(0、148.5、223.5、297.0、372.0、445.5 kg hm^-2)对超级稻产量及其构成因素、氮素利用率、稻米品质的影响。结果表明：(1)徐稻3号的产量在不同施氮水平下均表现高地力>中地力>低地力的趋势;高、中、低地力上出现的最高产量对应的最适施氮量分别为260.8 kg hm^-2、290.5 kg hm^-2、345.5 kg hm^-2。(2)氮肥表观利用率与施氮量之间存在显著或极显著的二次相关关系,高、中、低3种地力土壤条件下氮肥最高利用率对应的施氮量分别为268.6 kg hm^-2、293.4 kg hm^-2、335.2 kg hm^-2。(3)培肥地力有利于稻米营养品质、加工品质、蒸煮食味品质的提高,不同地力土壤要施适量氮肥才可以改善稻米的外观品质,优化稻米的营养品质。综合以上超级稻高产、优质、高效的施氮范围,建议该区超级稻施氮范围为高地力田240.0~270.0 kg hm^-2,中地力田285.0~315.0 kg hm^-2,低地力田330.0~360.0 kg hm^-2。     

冬小麦节水栽培三种灌溉模式的水氮利用与产量形成

为探讨华北平原冬小麦节水栽培适宜灌溉模式及其产量形成与资源利用规律,2004—2008连续4年在同一地块比较春不灌水(I₀)、春灌1水(I₁)和春灌2水(I₂) 3种灌溉模式对冬小麦水氮利用特性与产量形成的影响。在均实行晚播和一次性底施氮量157.5 kg hm^-2条件下,各模式年际间籽粒产量稳定,I₀、I₁和I₂模式的4年平均产量分别为6 134、7 515和8 134 kg hm^-2,平均总耗水量分别为3 334、3 829和4 270 m³ hm^-2,平均总吸氮量分别为162.5、197.9和212.2 kg hm^-2。在耗水构成中,土壤贮水消耗占总耗水量的比例分别为66.7%、49.2%和37.8%。3种灌溉模式的水分利用效率达1.9~2.0 kg m^-3,灌溉模式间无显著差异;氮素利用效率在3个灌溉模式间也无显著差异,平均为38.0 kg kg^-1 N。3种灌溉模式主茎穗占成穗数比例平均为81%,开花期上三叶叶面积指数2.6~3.8,旗叶节以上非叶绿色器官面积指数2.7~3.6。综合以上结果,冬小麦3种灌溉模式及其配套技术形成的群体结构可在不同产量水平上实现水、氮资源高效利用。     

不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系

采用大田试验,以长江中下游地区具有代表性的50个早熟晚粳品种为材料,研究7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2纯氮)下水稻氮和磷积累量、吸收速率、利用效率的差异及其相互关系。结果表明：(1)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着氮肥水平的增加,早熟晚粳的植株含氮率和氮积累量在拔节、抽穗和成熟期均显著增加;植株含磷率和磷积累量在拔节和抽穗期显著增加,成熟期呈先增后减变化。(2)播种至拔节阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加而提高,差异极显著;拔节至抽穗阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增加后降低的变化趋势;抽穗至成熟阶段的氮和磷吸收速率规律不明显。(3)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着施氮量的增加氮素籽粒生产效率和磷素籽粒生产效率均显著降低,随着施氮量的增加基因型之间的差异减小;随着施氮量的增加氮和磷收获指数都呈现抛物线关系,在施氮量为262.0 kg hm^-2纯氮时出现最大值。(4)早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应,但随生育进程的推进这种效应减弱。水稻在播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟3个生育阶段的氮和磷吸收速率都呈二次曲线关系(r=0.892^**,r=0.736^**,r=0.512^**)。(5)相关分析表明,产量与拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量以及播种至拔节期和拔节至成熟期的吸氮速率和吸磷速率呈极显著正相关关系。增施氮肥有利于水稻氮和磷吸收利用的提高,但氮肥过高时氮和磷吸收利用不再增加,甚至有所降低。     

超高产栽培杂交中籼稻的生长发育特性

以5个杂交中籼稻品种(含品系)扬两优6号、P88S/747、珞优8号、珞优234和天两优2号为材料,研究大田条件下超高产水平(产量≥12.0 t hm^-2)的物质生产、产量构成及养分吸收特性。试验结果表明,与高产水稻(产量≥9.0 t hm^-2)相比,超高产水稻具有以下特征,幼穗分化期、齐穗期和灌浆结实期(齐穗后10 d) LAI大,分别为6.5~7.2、8.5~8.9和6.5~7.0;齐穗期的高效叶面积比率高,为60.0%~66.5%;齐穗期、灌浆期和成熟期积累较多的干物质,分别为13.5~15.0、15.0~16.0和25.0~28.0 t hm^-2;分蘖盛期对氮(N)、磷(P)、钾(K)吸收利用优势不明显,而幼穗分化期、齐穗期和成熟期对N、P、K 吸收利用高而且积累速度快。此外,具有穗数多(有效穗数介于250×10⁴ ~290×10⁴ 穗 hm^-2)、结实率高(88.2%~92.3%)、千粒重大(29.0~31.0 g)的特点。     

山东滨海盐渍棉田盐分和养分特征及对棉花出苗的影响

 在黄河三角洲6个县区随机选择318块盐渍棉田,对0～20 cm土层盐分、有机质和主要养分含量分析表明,轻度（含盐量<2.5 g·kg^-1）、中度（2.5～4.49 g·kg^-1）和重度（>4.5 g·kg^-1）盐碱地所占的比例分别为44.3%、40.6%和15.1%。中度盐碱地N、P、K含量皆中等偏下,轻度盐碱地则是钾含量偏低;种植年限短的重度盐碱地有机质含量很低,碱解氮和有效磷含量严重不足,但含钾量高;种植年限较长的重度盐碱地有机质、碱解氮和有效磷的含量中等,但速效钾较低。滨海盐碱棉田土壤含盐量（y）和土壤溶液（水：土=5：1）电导率（x）回归方程为y=3.4058x + 0.1427（n=27,R²=0.9964^**）。当土壤含盐2 g·kg^-1 以下时,棉花基本能正常出苗、成苗;当含盐2～3 g·kg^-1时,只有60％～78%的种子可以出苗,45％～55%的种子能够成苗;含盐超过 4 g·kg^-1时,出苗率40%左右,成苗率不足30%。根据滨海盐碱地的盐分和养分特征,采取合理的成苗技术和施肥技术是实现棉花高产的保证。     

富钾基因型烤烟的钾积累及根系生理特性

采用室内营养液培养(钾浓度为3 mmol L^-1)的方法, 以富钾基因型烤烟农大202与2个一般型品种净叶黄、NC89为材料, 研究富钾基因型烤烟钾积累及根系生理特性。结果表明, 3个烤烟品种根和茎中钾积累量无显著差异, 但农大202的叶片钾积累量、根系活力和根系总活力、根系H⁺分泌量、根系阳离子交换量(CEC)、根系可溶性蛋白含量和ATPase活性均极显著高于另两个品种。净叶黄、NC89间除根系活力和根系H⁺分泌量差异达显著水平外, 其他根系生理特性差异均不显著。根系钾吸收动力学参数结果显示,农大202苗期钾离子最大吸收速率(V_max)较高而米氏常数(K_m)和钾离子吸收临界浓度(C_min)较低, 而旺长期的V_max、K_m及C_min均较高, 说明其根系具有较高的钾吸收速率, 但旺长期后耐低钾能力较差。     

稻麦连作中超高产栽培小麦和水稻的养分吸收与积累特征

以2个小麦品种和2个水稻品种为材料,大田种植,稻麦连作,重复2年, 设置超高产栽培和当地高产栽培两种栽培模式,旨在探明超高产栽培小麦和水稻养分吸收与积累特征。超高产栽培中,采用实地氮肥管理及水稻轻干湿交替灌溉和小麦控制土壤水分灌溉等关键技术。与当地高产栽培(小麦产量< 8 t hm^-2,水稻产量< 10 t hm^-2)相比,超高产栽培(小麦产量> 9 t hm^-2,水稻产量> 12 t hm^-2)小麦和水稻的氮(N)、磷(P)、钾(K)总吸收量显著增加,并表现为拔节前的吸收和积累量显著降低,拔节至开花、开花至成熟的吸收积累量显著提高。超高产栽培的N、P、K的总吸收量,小麦分别为265、58和256 kg hm^-2,水稻分别为256、79和321 kg hm^-2。上述3种元素于生育中后期(拔节至成熟)的吸收量占总吸收量的比例,小麦为50%~60%,水稻为60%~-70%。超高产栽培显著提高了N、P、K偏生产力(产量/N、P、K施用量)、养分吸收的养分籽粒生产率(籽粒产量/成熟期植株N、P、K吸收量)和养分收获指数(籽粒N、P、K吸收量/成熟期植株N、P、K吸收量),降低了生产单位籽粒产量的养分吸收量(成熟期植株N、P、K吸收量/籽粒产量)。本研究结果显示,超高产栽培小麦和水稻养分吸收与积累具有生育前期较低、生育中期和后期较高的特点,且养分吸收利用效率提高。     

不同施肥水平对超级稻产量和肥料利用率的影响

为了给超级稻合理施用氮磷钾肥提供科学依据,以超级稻组合‘两优293’为材料,研究了氮、磷、钾不同施肥水平对超级稻产量和肥料利用率的影响。结果表明,不同施氮水平对超级稻产量和肥料利用率影响最大,其次是施钾水平,最后是施磷水平;氮、磷、钾肥合理配施能最大的提高超级稻的产量,在每公顷施N、P2O5、K2O为270 kg、150 kg、270 kg时,可得到最高产量,此时肥料的回收利用率、农学利用率最大;氮磷钾肥配合施用对超级稻产量的贡献是有效提高了肥料利用率、有效穗数、每穗总粒数和结实率。     

西南稻区不同地域和施氮水平对杂交中稻氮、磷、钾吸收累积的影响

以杂交中稻II优7号和渝香优203为材料,在西南稻区4省(市)的7个生态点采用相同的试验方案,研究了地理位置、土化特性、施氮量对植株氮、磷、钾积累和分配的影响。结果表明,不同试验地点间稻谷产量、干物质产量、氮磷钾的吸收量、收获指数和每生产1 000 kg稻谷的氮、磷、钾需要量(RAGPPG)差异显著或极显著。施肥处理对稻谷产量、干物质产量、氮的吸收量、收获指数和RAGPPG中的氮有显著或极显著影响,对RAGPPG中的磷、钾影响不显著。氮、磷、钾收获指数间和RAGPPG间均呈极显著正相关,RAGPPG和收获指数均与稻谷产量水平没有相关性。经逐步回归分析,RAGPPG和氮、磷、钾收获指数均分别与试验点所处地理位置、施肥水平及土化特性呈极显著线性关系,决定系数分别为0.5972~0.8404和0.7637~0.8804。可作为制定各地水稻高产高效相应的氮、磷、钾施肥量的科学依据。     

超级稻“三定”栽培法研究Ⅰ 概念与理论依据

（湖南农业大学农学院，长沙 410128）     

机收稻草全量还田减施化肥对双季晚稻养分吸收利用及产量的影响

稻草还田替代部分化肥对推进化肥零增长行动具有重要的意义。研究等量氮磷钾养分条件下连续稻草还田减施化肥对双季晚稻产量及养分吸收利用的影响, 可为南方稻区稻草资源的合理利用和水稻高产、养分高效管理提供参考。本试验基于江西温圳国家级耕地质量监测点双季稻稻草还田定位试验, 以超级杂交晚稻五丰优T025为试材, 设稻草还田减施化肥(SI+NPK)、稻草烧灰还田减施化肥(SB+NPK)和单施化肥(NPK)等处理, 以稻草不还田不施化肥(CK)为对照, 施肥处理中氮磷钾养分用量相等。研究了不同处理对双季晚稻产量、氮磷钾素养分吸收利用的影响。结果表明, 在等量氮磷钾养分施用条件下, 连续6年早稻稻草还田处理有利于协调双季晚稻穗粒结构, 协同维持晚稻产量稳定, 保持与其余施肥处理产量基本持平。与NPK相比, SI+NPK处理植株各器官中N、P、K含量及总吸收量在生育前期均较低, 生育后期较高, 且P、K养分吸收量差异显著; SI+NPK可显著提高水稻N、P、K养分收获指数、农学效率、回收率和养分偏生产力, 而SB+NPK只比NPK显著提高了K养分收获指数、农学效率、回收率和养分偏生产力。此外, SI+NPK也比SB+NPK提高了氮、磷、钾养分收获指数、农学效率、回收率及偏生产力。总之, 早稻稻草还田替代部分化肥可稳定晚稻产量水平及提高养分利用效率, 实现南方稻区土壤养分资源的高效利用。     

超级稻“三定”栽培法研究I概念与理论依据

总结了国内关于水稻和超级稻高产栽培的基本生物学规律及其高产栽培技术研究的经验,提出了定目标产量、定群体指标、定技术规范的超级稻“三定”栽培法,并论述和讨论了“三定”栽培法的概念及其理论依据.指出超级稻品种有其适宜的种植区域,在不同生态区域种植的超级稻产量表现不同.生产上应按照超级稻的种植区域,以确定适合的栽培目标产量,采用与目标产量相一致的定量化栽培技术和群体发育调控技术,实现高产稳产高效的超级稻生产.     

不同栽培模式下早稻-再生稻的养分积累与分配特性

【研究目的】探讨不同栽培模式早稻-再生稻水稻的养分积累动态和分配特征;【方法】以杂交水稻新组合Ⅱ优航1号为材料,采用超高产栽培 (SHC)和常规栽培(CC)模式,通过测定水稻各生育期的干物质积累和养分含量变化;【结果】超高产模式头季稻稻株N含量在全生育期均高于常规模式,孕穗前稻株P含量、黄熟前及再生稻K含量亦明显高于常规模式。超高产模式头季稻完熟期积累的N、P、K依次达15.06 g/m2、4.58 g/m2、15.8 g/m2,分别比常规模式高出47.2%、21.2%和低9.1%;分配到籽粒的N、P、K比例依次为50.5%、47.8%、25.3%,与常规栽培相近;N、P、K生产效率依次为75.39 kg/kg、247.9 kg/kg、71.9 kg/kg,P、K生产效率略高于常规栽培。超高产模式再生稻完熟期积累的N、P、K依次达10.9 g/m2、4.05 g/m2、12.9 g/m2,比常规模式高出38.0%、30.5%和78.3%;分配到籽粒的N、P、K比例依次为51.0%、68.1%、15.5%,N、K分别比常规模式低9.1%和7.0%;N、P、K生产效率依次为75.60 kg/kg、203.5 kg/kg、63.9 kg/kg;N、K生产效率低于常规栽培的。超高产模式头季稻的N、P、K需求量为：17.9 g/m2、6.77 g/m2、34.9 g/m2,比常规模式高出54.3%、35.4%、73.6%,再生稻N、P、K需求量为：9.59 g/m2、3.61 g/m2、17.20 g/m2,比常规栽培高出61.2%、43.8%、361.1%;【结论】超高产模式下水稻养分需求量大,转运比较顺畅,促进水稻高产的形成,但N、K生产效率有待进一步提高     

嘉早935水稻覆膜旱栽的物质积累及运转研究

对嘉早935水稻覆膜旱作与常规水作栽培的干物质积累、运转及N、P、K的积累、利用进行了比较研究.结果表明,虽然旱作水稻灌浆结实期茎叶干物质向穗部的分配比例较高,茎叶干物质输出率、表观转换率和收获指数高于水作水稻,但孕穗后特别是齐穗～成熟期干物质积累量较低,最终粒重和产量明显低于水作.旱作水稻孕穗前N积累较快,而齐     

Effect of Low Temperature of Irrigation Water on Rice Growth and Nutrient Uptake

The study was designed to investigate the effect of cold irrigation water on rice growth and on uptake of N, P, K and Zn applied ca. 50, 20, 35 and 5 mg kg⁻¹ soil, respectively. Cold temperature of irrigation water reduced rice shoot and root dry weight and plant height, significantly compared to hot temperature treatment. Under low temperature stress N was a major rice growth determinant. Increased shoot concentrations of both P and Zn allevated the low temperature stress. The uptake of N, P, K and Zn reduced significantly at low temperature (16.5–20 °C soil and 20–24 °C flood water) compared to high temperature (24.5–27 °C soil and 26.5–29.0 °C), with the strongest effect being noticed for N, followed by P, K and Zn. Application of N, P, K and Zn increased their uptake in rice shoots. Nitrogen and K had synergistic effect on their uptake. Responses to N and K application and their uptake behavior were well marked at higher than at low temperature whereas reverse was true for P and Zn.     

超级中籼杂交水稻氮素积累利用特性与物质生产

在大田条件下比较了5个超级稻品种和对照汕优63的物质生产及氮素吸收利用特性。结果表明, 超级稻物质生产与积累优势始于拔节期, 并随着生育进程而扩大, 抽穗以后的干物质量积累优势明显。超级稻对氮素的吸收积累总量达196.5 (184.3~200.8) kg hm^-2,较对照的176.5 kg hm^-2增加20.0 kg hm^-2, 其中拔节前与对照相当, 拔节至抽穗期增加9.2 kg hm^-2, 抽穗至抽穗后25 d增加4.9 kg hm^-2 , 抽穗后25 d至成熟期增加4.3 kg hm^-2。氮素吸收速率拔节至孕穗阶段达最高峰, 超级稻为3.68 (3.44~3.96) kg N hm^-2 d^-1, 对照为3.55 kg N hm^-2 d^-1; 孕穗期以后吸氮速率随着生育进程而逐渐下降, 抽穗25 d以后, 对照基本不具再吸收能力, 而超级稻仍具一定吸收能力(0.36 kg N hm^-2 d^-1)。超级稻生育中、后期氮素吸收利用能力的提高促进了抽穗和灌浆结实期植株特别是叶片含氮率的提高, 孕穗期、抽穗期、抽穗后25 d、成熟期叶片含氮率均与相应生育阶段的干物质积累量显著相关, 与最终总生物量极显著相关。超级稻在10.5 t hm^-2产量水平下的百千克籽粒吸氮量在1.83 kg左右。