稻草还田免耕抛秧对水稻氮素利用及产量的影响

在大田条件下,研究普通免耕(CNT)、稻草还田免耕(SNT)、普通常耕(CCT)和稻草还田常耕(SCT)4种耕作方式对水稻氮素利用特性与产量的影响。结果表明:普通免耕提高了氮素稻谷生产效率、氮素收获指数和成熟期穗全氮含量,降低水稻叶片和茎全氮含量、植株氮素累积量、氮素回收效率和产量。常耕及免耕方式的稻草还田处理均能提高水稻叶片和茎全氮含量、氮素累积量、氮素回收效率和产量。稻草还田免耕抛秧水稻耕作模式的氮素利用和水稻增产效果均优于普通免耕方式。     

土壤铜含量对水稻氮素吸收利用及其产量的影响

在盆栽土培条件下,以武香粳14为材料,设置不同土壤铜含量(100、200、400、600、800mg·kg-1),研究铜胁迫对水稻移栽至成熟期氮素吸收利用及其产量的影响.结果表明:随着土壤铜含量的增加,水稻拔节期、抽穗期和成熟期吸氮量均显著下降,拔节期的降幅明显大于抽穗期和成熟期;土壤铜处理后,拔节期水稻氮素物质生产效率增加,但抽穗和成熟期氮素物质生产效率以及成熟期氮索籽粒生产效率均下降.水稻产量随着土壤铜含量的增加显著下降,主要原因在于铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显减弱,其次为氮素籽粒生产效率的下降;相关分析表明,水稻拔节和抽穗期植株吸氮量与穗数、每穗粒数以及生物产量均呈显著或极显著正相关(r=0.844*～0.999**).综合而言,土壤铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显下降,影响植株光合生产,进而使分蘖发生和颖花形成受阻,最终导致水稻显著减产.     

不同耕作方式对水稻固氮酶活性的影响

在免耕、常耕等4种不同耕作方式条件下,在水稻不同生育时期研究不同耕作方式对水稻固氮酶活性的影响。试验结果表明:在灌浆期和成熟期,常耕和稻草免耕处理的水稻总固氮酶活性相对高于其他两个处理;从灌浆期至成熟期,各处理的总固氮酶活性明显下降,下降程度由大到小是稻草常耕>常耕>稻草免耕>免耕,说明不施稻草、免耕方式较常耕方式能延缓成熟期水稻固氮酶活性的降低。在不同时期,均以水稻茎的固氮酶活性最高,叶片的最低;从灌浆期至成熟期,不同处理水稻根、茎固氮酶活性明显降低,叶片的变化最小。因此,不同生育时期和耕作方式对水稻根、茎固氮酶活性影响明显,而对叶片固氮酶活性影响较小。     

不同耕作方式与施氮水平下稻田CH4排放的动态变化

【目的】探讨耕作方式和施氮肥对稻田CH4排放的影响。【方法】设常耕、免耕两种耕作方式和施氮、不施氮两种施氮模式共4个处理,研究其CH4排放随水稻生长的动态变化和日变化的规律。【结果】各处理稻田CH4排放表现为双峰型模式,峰期分别出现在分蘖期和抽穗期。水稻拔节前,免耕明显降低稻田CH4的排放通量。水稻拔节后,免耕稻田CH4排放通量高于常耕稻田。免耕水稻全生育期稻田CH4排放量比常耕减少32.35%。两种耕作方式下,与不施氮处理相比,施用氮肥提高稻田CH4排放通量2.73~3.26倍。常耕、免耕稻田CH4排放的日变化存在差异。免耕稻田CH4排放通量峰值出现较晚,低谷期出现较早,日变化幅度较小。【结论】免耕水稻全生育期稻田CH4排放通量比常耕低,施用氮肥显著提高稻田CH4的排放。     

不同施肥和耕作方式下强化栽培水稻的生长与氮素利用

研究了不同施肥和耕作方式下强化栽培水稻的生长及氮素利用。结果表明,免耕条件下以尿素 猪粪强化栽培水稻的产量最高,而常耕条件下以单施尿素常规栽培水稻的产量最高,但各处理的产量差异并不显著。无论是免耕还是常耕条件下,单施尿素常规栽培水稻比单施猪粪强化栽培水稻植株积累更多的氮素量,但其氮素稻谷生产效率、氮素收获指数下降。两种耕作方式比较,免耕条件下水稻的氮素运转效率、氮素农艺效率显著高于常耕,但常耕条件下的氮素回收效率比免耕的高127.95%,差异显著。     

水肥管理对水稻甬优15氮肥利用率和产量的影响

以甬优15水稻为材料,采用田间小区试验,研究了不同灌溉模式(淹灌、干湿交替灌溉)与不同施氮量(156、195、234 kg·hm^-2)对水稻叶片SPAD值、氮肥利用率、产量和土壤耕层理化性质的影响。结果表明:在水稻抽穗期与灌浆期,叶片的SPAD值随水稻施氮量提高而增加。同一施氮量不同水分管理模式的水稻叶片SPAD值差异不显著。相较于淹灌模式,干湿交替灌溉模式下水稻的吸氮量更多,氮肥利用率也更高,同一施氮量下氮肥利用率可提高3.2~5.7百分点。相较于淹灌模式,干湿交替灌溉模式还显著提高了土壤的Eh值与碱解氮含量,但对土壤有机质、有效磷、速效钾含量,及土壤pH值无显著作用。干湿交替灌溉显著提高了水稻的产量,较淹灌模式增产5.9%~6.5%。在试验条件下,干湿交替灌溉的最适施氮量为195 kg·hm^-2。     

免耕对冬小麦农田土壤水分及 可溶性碳和硝态氮动态变化的影响

采用2年试验数据分析了免耕对冬小麦不同生育时期土壤剖面水分、可溶性碳和硝态氮变化动态的影响。结果表明,免耕较传统耕作均不同程度地增加了冬小麦拔节期、扬花期、灌浆期和成熟期0～100 cm土层土壤平均含水量,且冬小麦关键生育时期土壤水分均随土壤深度增加而呈现先减少后增加的趋势。与传统耕作相比,免耕分别提高冬小麦拔节期和扬花期0～40 cm土层平均含水量14.0%和10.3%;在冬小麦拔节期和灌浆期,免耕较传统耕作分别提高了土壤剖面0～100 cm平均硝态氮含量43.1%和5.7%。与传统耕作相比,免耕不仅降低了冬小麦全生育期土壤剖面0～100 cm平均可溶性碳含量2.0%,而且降低了冬小麦拔节期、灌浆期和成熟期土层0～40 cm可溶性碳含量。     

秸秆还田与水分管理对双季水稻氮素吸收及氮肥?利用率的影响

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。     

耕作方式对还田稻草氮素释放及水稻氮素利用的影响

 【目的】探讨在免耕和常耕条件下,还田稻草氮素释放特性和水稻氮素利用的差异。【方法】2006年和2007年晚稻,在田间将稻草还田,并在不同时期测定稻草中残留的氮素,同时进行桶栽试验,将15N标记稻草还田,成熟期测定水稻积累的总氮素和15N丰度。【结果】稻草中残留的氮素随还田时间延长而下降,但不同时间段下降的速度差异很大。还田后0～40 d,稻草中残留的氮素下降约60%,还田后40～100 d,稻草中残留的氮素下降约10%。两种耕作方式下还田稻草含氮率均呈升高趋势。无论是干稻草还是湿稻草还田,免耕条件下稻草氮素平均释放速率高于常耕。免耕方式下湿稻草的氮素释放速率较高,常耕方式下干稻草氮素释放速率较高。【结论】无论还田稻草状态相同与否,常耕水稻的氮素干物质生产效率和产量较免耕水稻高。免耕有利于还田稻草的氮素释放,但水稻从还田稻草中吸收的氮素和氮素利用效率下降。     

氮素用量对寒地水稻氮代谢关键酶活性的影响

本试验以寒地水稻松粳6号和松粳9号为材料,研究了氮素用量对寒地水稻功能叶片氮代谢关键酶活性的影响。研究结果表明:寒地水稻功能叶片NR、GS活性在整个生育期均呈单峰曲线变化,峰值均出现在抽穗期,氮素用量对功能叶片NR、GS活性的影响因品种和时期而异;寒地水稻功能叶片RuBP羧化酶活性从齐穗后呈下降趋势,并且随施氮量的增加而提高;不同生育时期NR、GS、RuBP羧化酶活性与产量及产量构成因子相关关系和相关程度不一致;在一定范围内,水稻产量随着氮量增加而增加,氮素用量与产量间呈一元二次曲线关系。     

免耕抛栽水稻若干生理特性研究

2004年早季在田间用管栽试验对免耕水稻和常耕水稻的若干生理特性进行了比较。结果表明,与常耕抛栽水稻相比,免耕抛栽水稻生育前期的游离氨基酸、酸性和中性转化酶活性及光合速率较小,但却提高了水稻生育中后期叶片游离氨基酸、光合速率和叶绿素含量及硝酸还原酶、酸性和中性转化酶活性及茎鞘可溶性糖、淀粉含量和籽粒可溶性糖、可溶性蛋白含量。在成熟期,不同处理之间水稻叶片叶绿素含量、光合速率、酸性和中性转化酶活性、硝酸还原酶活性和籽粒可溶性蛋白含量达到显著性差异。     

耕作方式和氮肥对稻田CH4排放的影响及与土壤还原物质间的关系

探讨不同耕作方式下氮肥调节对稻田CH4排放及与土壤还原物质间的关系。通过田间试验研究水稻在常耕与免耕2种耕作方式、3种施氮量（N0、N1、N2）和2种施氮方式（F1、F2）条件下,稻田CH4排放的动态变化规律。结果表明：各处理CH4排放通量均呈双峰曲线变化规律,峰期分别出现在分蘖期和抽穗期,拔节前稻田CH4排放占水稻全生育期排放量的75.12% 。免耕能显著降低稻田CH4排放,氮肥极显著地促进稻田CH4排放。重施基蘖肥有利于降低免耕稻田CH4的排放,重施穗肥有利于降低常耕稻田CH4的排放。耕作方式和施氮方式对稻田CH4排放的互作效应显著,其中免耕和重基蘖肥搭配能极显著降低稻田CH4排放。耕作方式和氮肥调节对稻田CH4排放的影响与稻田土壤还原物质总量,活性还原物质量及Fe2+含量的变化密切相关。     

土壤水分对免耕水稻根系生长的影响

2013年早季和晚季,以吉优716为试验材料,盆栽条件下研究土壤水分对免耕水稻根系生长、形态的影响及其与地上部生物量积累和产量的关系。试验设3种土壤水分条件:W100、W85、W70,分别为水稻全生育期保持土壤饱和含水量的95%~100%、80%~85%、65%~70%。结果表明:W70处理土壤水分严重抑制了免耕水稻拔节期根系的生长,根干质量显著下降;土壤水分对抽穗期根系直径影响较大,对总根长、体积和根干质量影响不大;W70处理成熟期根系出现早衰,根长、根直径、表面积、总体积和根干质量均显著下降。土壤水分主要影响直径0.0~1.5mm根的生长,特别是直径0.0~1.0mm的根。不同时期各处理间根冠比差异不显著,在拔节期和成熟期W70处理根冠比均低于W100和W85,在抽穗期W70处理根冠比高于W85处理。免耕水稻根干质量与地上部生物量和产量均呈显著正相关。重度水分胁迫显著抑制了拔节期根系生长,引发成熟期根系早衰,进而使地上部生物量积累减少,产量下降。轻度水分胁迫对免耕水稻根系生长影响较小。土壤水分对根系调控最核心的区域是根直径0.5~1.0mm区间。     

不同播期直播稻氮素吸收、利用效率的差异

以中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3种类型具有代表性的4个水稻品种为材料,通过大田分期播种试验,对直播稻产量、氮素积累量、氮素吸收速率和氮素利用效率的差异及其之间的相互关系进行系统的比较研究。结果表明:随播期的推迟,产量呈显著或极显著的下降趋势,主要是由于每穗颖花数与结实率的下降,穗数与千粒重变化不大;拔节期植株含氮率表现为逐渐上升的趋势,抽穗期和成熟期均表现为逐渐下降的趋势;拔节期、抽穗期和成熟期的植株吸氮量均呈显著的下降趋势;拔节前氮素吸收总量呈逐渐下降的趋势,其占植株总吸收量的比例呈逐渐上升的趋势,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的氮素阶段吸收量及其占总吸收量的比例均呈逐渐下降的趋势;播种至拔节期阶段的氮素吸收速率呈上升趋势,而拔节至抽穗期、抽穗至成熟期呈显著或极显著的下降趋势;氮素吸收利用率、农学利用率、生理利用率和偏生产力均呈不同程度的下降趋势。相关分析表明,产量与氮素吸收量、吸收速率及氮素利用效率的关系除拔节至抽穗期的氮素阶段吸收速率外均呈显著或极显著的正相关。在试验条件下,相对于迟播而言,直播稻早播的产量、各个时期的吸氮累积量、各个生育阶段的氮素积累量、拔节后的氮素吸收速率及氮素利用效率均较高。可见,直播稻早播有利于氮素的高效吸收和利用并取得高产。     

不同薏苡品种光合特性及其与氮素利用效率的关系

为明确薏苡品种的光合特性及与氮素利用效率间的关系。2015年早季和晚季,分别以从大田试验中筛选出来的氮素利用效率较高和较低品种各2个为材料进行盆栽试验,在分蘖期、抽穗期和成熟期测定功能叶片光合速率及叶绿素荧光参数,抽穗期测定顶部4片功能叶的光合速率,成熟期测定氮素积累量和氮素利用效率。结果表明,氮高效品种西林1号(XL)与黔饮1号(QL)早季和晚季成熟期单株氮素吸收量平均分别比氮低效品种隆林1号(LL)与品种10号(CU)高125.5%和96.0%,其氮素利用效率平均比品种LL与CU分别高出17.7%和18.0%,品种间差异显著。氮高效品种在分蘖期、抽穗期和成熟期功能叶片的光合速率和叶绿素含量均明显高于氮低效品种。同时,氮高效品种在分蘖期后的光合速率、叶绿素含量衰减速率比氮低效品种小。不同品种在分蘖期、抽穗期和成熟期功能叶片的叶绿素荧光参数及抽穗期顶部4片功能叶光合速率也存在一定的差异,但品种间的变化规律不明显。综上所述,氮高效薏苡品种各生育期功能叶片的光合速率和叶绿素含量较高,其中后期光合速率及叶绿素含量衰减较慢。薏苡品种氮素利用效率与功能叶片的叶绿素荧光参数及顶部4片功能叶光合速率的变化没有显著的相关关系。     

长期少免耕土壤供肥特征与水稻吸肥规律的研究

在连续少免耕１１年的定位试验田里，研究了少免耕土壤的供肥特性和水稻吸肥规律。结果表明：（１）少免耕有利于土壤有机质、全氮和速效钾等在上层富集和积累，耕翻有利于氮素的矿化，提高前拥有效氮的供应，后期则较低；（２）连续少免耕植株含氮率前期较高，后期较低，易出现早衰现象，并不是土壤真正缺氮，而与７～１４ｃｍ土层容重和穿透阻力增加，障碍层上移，可能影响水稻根系生长和吸收能力等有关；（３）连续多年少免耕植株累积吸氮量明显低于常耕，施肥区少免耕平均比常耕低１８．２％，不施肥区低４０％，不利于水稻植株生长。     

免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征

【目的】研究免耕条件下水稻产量及稻田无机氮供应特征。【方法】于2007—2010连续4年采用田间定位试验研究方法。试验设传统翻耕、免耕两个处理,4次重复。供试水稻品种为皖稻68。【结果】免耕显著提高了水稻生育前期耕层土壤NH4+-N含量,但是降低了水稻生育中、后期耕层土壤NH4+-N含量。同时免耕显著提高了0—10 cm土层NO3--N含量,降低了主要生育时期10—20 cm土层NO3--N含量,有利于减少耕层土壤NO3--N的淋失。免耕促进了土壤有机碳和全氮在表层土壤的富集。0—10 cm土层有机碳和全氮含量比翻耕处理显著增加,而10—20 cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。免耕提高了耕层（0—20 cm）土壤容重,增幅为3.06%—6.25%。产量结果显示,免耕使水稻减产4.11%—7.70%。【结论】免耕稻田自拔节期后期土壤NH4+-N供应量的减少使免耕水稻拔节期和抽穗期的氮素吸收量均明显低于翻耕处理,导致免耕水稻成穗率的减少,是免耕水稻产量降低的主要原因。     

施氮量和机插密度对钵苗机插杂交籼稻叶片光合特性及产量的影响

[目的]探讨贵州喀斯特地区钵苗机插条件下施氮量和机插密度对杂交籼稻光合特性及产量的影响,为钵苗机插技术在喀斯特地区的推广应用提供理论参考和技术指导.[方法]以C两优华占为试验材料,采用裂区设计设3种机插密度水平(21.65万、16.84万和12.63万穴/ha)和4种施氮水平(0、75、150和225 kg/ha),利用LI-6400型光合作用测量仪测量主要生育期的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)等光合参数,计算水分利用效率和光合氮素利用效率,成熟期测产并考察产量因素.[结果]随着施氮量的增加,Pn在拔节期和孕穗期整体呈上升趋势;Gs和Tr在拔节期、孕穗期和抽穗期均呈整体上升趋势;Ci在拔节期呈先升后降的变化趋势,而在孕穗期呈下降趋势;叶片氮含量在拔节期先降低后升高,孕穗期呈上升趋势;水分利用效率和光合氮素利用效率均在抽穗期整体呈下降趋势;产量呈先升高后降低的变化趋势.随着机插密度的降低,Pn和Gs在拔节期呈上升趋势,孕穗期先升高后降低,抽穗期呈降低趋势;Ci变化不显著(P>0.05,下同);Tr在拔节期逐渐上升,孕穗期逐渐下降,抽穗期呈先降低后升高的变化趋势;叶片氮含量拔节期呈升高趋势,孕穗期和抽穗期变化不明显;水分利用效率在拔节期和孕穗期均呈整体上升趋势;光合氮素利用效率在拔节期和抽穗期均先下降后上升,孕穗期先上升后下降;产量呈降低趋势.施氮量与机插密度互作对孕穗期和抽穗期Pn、拔节期和抽穗期Gs、抽穗期Tr、主要生育期水分利用效率和光合氮素利用效率的影响均达极显著水平(P<0.01),但对产量无显著影响.相关性分析结果表明,孕穗期的Pn、Gs和Tr均与产量呈显著正相关(P<0.05).[结论]在贵州喀斯特地区钵苗机插条件下,施氮量和机插密度分别为150 kg/ha和16.84万穴/ha时,C两优华占生育中期的光合氮素利用效率较高,产量结构优势明显,产量可达9399.26 kg/ha.     

施氮对水稻植株不同形态氮素含量的影响(英文)

[目的]研究不同施氮水平和施氮方式对水稻植株不同形态氮素含量的影响。[方法]以桂朝2号和叠加占为试验材料,以总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮为指标,研究施氮对水稻植株不同形态氮素含量的影响。[结果]水稻抽穗期和成熟期植株总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮含量均随施氮水平提高而提高。在相同施氮量条件下,重施穗肥时其含量较高。但施氮对不同形态氮素的影响程度不同,对Rubisco-N和游离氨基态氮影响明显。不同施氮水平下两个品种早晚季无论是抽穗期还是成熟期Rubisco-N和游离氨基态氮含量差异均达到显著或极显著水平。相关分析表明,水稻植株早晚季抽穗期和成熟期水稻植株总氮含量与蛋白氮含量均呈极显著相关。[结论]该研究为阐明氮肥运筹对水稻氮素吸收与利用的调节作用提供了理论依据。     

花后干旱和渍水下氮素供应对小麦籽粒蛋白质和淀粉积聚关键调控酶活性的影响

 防雨池栽条件下，设置渍水、干旱和对照3个水分处理，每个水分处理下再设置2个施氮水平，研究了花后渍水和干旱逆境下氮素对两个籽粒蛋白质含量不同的小麦（Triticum aestivum L.）品种籽粒蛋白质和淀粉积聚关键调控酶活性的影响。研究结果表明，与对照相比，花后干旱和渍水均降低旗叶谷氨酰胺合成酶（GS）和谷丙转氨酶（GPT）活性，但水分逆境下增施氮肥可以提高旗叶磷酸蔗糖合成酶（SPS）、GS和GPT活性。灌浆期籽粒-蔗糖合成酶（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、结合态淀粉合成酶（GBSS）、GS和GPT活性均呈下降趋势，水分逆境下小麦籽粒SS和GS活性降低，干旱提高GPT活性，而渍水使其降低。土壤水分适宜或亏缺条件下增施氮肥可以提高籽粒SS活性，而渍水下增施氮肥降低SS活性。干旱和渍水下增施氮肥可以提高籽粒SSS、GBSS、GS和GPT活性。干旱处理提高直链淀粉积累速率和蛋白质含量，而渍水使其降低。土壤干旱和渍水下增施氮肥降低直链淀粉和支链淀粉积累速率，提高了蛋白质含量，且适宜水分或亏缺条件下增施氮肥可以提高蛋白质积累量，而渍水下增施氮肥不利于蛋白质积累。