水稻精确定量施氮研究

 以水稻高产优质为目标,以斯坦福方程为理论基础,配合现有阶段性的、单项的定量测试方法,对水稻精确定量施氮技术理论的3个参数进行测定及验证,初步找到了一些研究思路和方法。提出了按产量等级测定需氮量的新方法,形成把秸秆还田归为土壤氮素供应量的研究新思路,并发现氮素化肥前后分配比例对氮肥的当季利用率有巨大影响。研究解决了施氮总量及施氮量分配两个方面的精确定量技术问题,使精确定量施氮技术的应用成为可能,同时为"3S"技术的应用提供知识支持。     

重庆冬水田地区杂交水稻的高效施氮策略

为提高以重庆为代表的西南丘陵山区冬水田水稻的单产水平及氮肥的利用率,实现区域水稻高产高效和生态友好等目标。笔者以大面积水稻生产代表品种‘渝香203’为材料,采用田间试验的方法,研究了氮肥施用量与施用方式对水稻抽穗—成熟期生物产量积累与分配、氮素利用率及稻谷产量的影响。研究结果表明:水稻生物产量、氮积累总量以及稻谷产量均随施氮量增加而增加。氮肥后移作穗肥有利于水稻的生物产量积累和合理分配,在中氮处理(10 kg/666.7 m2)采用底肥:穗肥=5:5的施氮方式下,水稻茎鞘输出率和转换率均较高,分别达到56.59%和48.59%。氮肥后移作穗肥有利于提高氮农学利用效率和表观利用率,适宜的施氮比例受施氮量的影响而不同。氮肥后移作穗肥有利于提高水稻的穗平实粒数、结实率和千粒重,实现大穗高产。兼顾稻谷产量与氮肥高效,重庆冬水田地区杂交水稻的高效施氮策略为纯氮10 kg/666.7 m2,且采用底肥:穗肥=6:4或5:5的施氮方式。稻谷实际产量为9910.68~9940.62 kg/hm2,平均产量为9925.65 kg/hm2。     

稻田氮素管理优化系统的应用研究

对Ｏｒｙｚａ－ｏ模型进行了修改，形成了一种根据不同水稻品种，土壤供氮特征和当地气候条件，优化施氮量和施氮时间的一种优化施氮系统（ＭＡＮＡＧＥ－Ｎ）。优化施氮系统的运行结果符合水稻产量形成对氮的需要，有较好的适应性。经多年试验示范表明，在同样施氮量的情况下，增产达１０％以上。     

水稻氮肥管理技术研究

试验以水稻养分优化管理为基础,综合应用各项水稻高产栽培技术,使寒地水稻产量达到10 t/hm2以上。研究寒地优质高产水稻生育期营养吸收规律、物质积累及其相互关系,揭示生育前期和后期调控对水稻生长和产量形成的影响机制,建立寒地高产水稻精确定量栽培模式图。结果表明：随着施氮量增加,植株的分蘖数目、株高、干物质积累量、叶片面积、叶绿素含量和最终的产量都在增加。但是施肥量越大,水稻发病率也越高,同时氮肥利用率却越来越低。在相同施氮量的情况下,水稻的生物性状和产量也存在一定的差异,但变化较小,施氮方法对生物性状和产量也有影响,总体表现4：3：1：2的施氮比例优于4.5：2：1.5：2的施氮比例。     

不同栽培技术对水稻产量及氮素吸收的影响

研究了施氮与不施氮条件下,水稻地表覆膜栽培技术与水稻淹水栽培技术对水稻生长以及氮素吸收的影响。结果表明:不施氮条件下,与淹水水稻相比,覆膜水稻产量略有提高,但两者差异未达显著水平。施氮条件下覆膜水稻的产量构成因素均显示低于淹水水稻。而不施氮时两者则差异不显著。施氮条件下,覆膜水稻与淹水水稻相比营养生长过旺,后期容易早衰,产量降低。不同种植体系对水稻氮素积累总量并无显著影响,但影响营养生长阶段和生殖生长阶段累积吸氮量的比例。     

寒地水稻不同生育期类型品种精确定量施氮参数的研究

[目的]明确不同生育期类型寒地水稻的精确定量施氮参数变化特点。[方法]以黑龙江省第三积温带主栽的中熟早粳(空育131、垦稻32)和中熟晚粳(垦稻24、垦稻30)2生育期类型品种为材料,设置2种施氮水平(0和260 kg/hm~2尿素),研究精确定量施氮3个参数的变化规律。[结果]不同生育期类型水稻品种的100 kg籽粒吸氮量相对比较稳定,不施氮情况下数值范围为1.81～1.85 kg,施氮量为260 kg/hm~2情况下数值范围为1.89～1.94 kg;土壤基础供氮量与各生育期类型水稻的生育期存在一定关系,随生育期的延长土壤基础供氮量呈增加趋势;施氮量在260 kg/hm~2情况下,氮肥利用率均在40%以上,且中熟晚粳的氮肥利用率明显高于中熟早粳,中熟早粳氮肥利用率范围为42.58%～44.30%,中熟晚粳氮肥利用率范围为45.21%～46.01%,且氮肥利用率与产量呈线性相关。[结论]精确定量施氮的参数变化具有一定的规律可循,农业生产过程中利用参数,运用斯坦福方程算取目标产量施氮量是可行的。     

水稻前氮后移施肥研究

为了探讨水稻插秧栽培技术在施氮肥定量的情况下,氮肥分不同时期施用后水稻产量的变化规律,对插秧栽培水稻进行常规施肥和前氮后移施肥研究。结果表明,前氮后移施肥实际产量增加541.5 kg/hm2,增产5.35%。     

旱种技术对水稻粒重的影响

[目的]研究旱种技术对水稻粒重的影响。[方法]采用三因素二次回归旋转组合设计,研究旱种时施氮量、基肥施氮比例、点播密度及其互作对水稻华优3号粒重的影响。[结果]提高基肥施氮比例、基肥施氮比例与施氮量的互作可以显著提高水稻粒重;提高施氮量、点播密度,基肥施氮比例、施氮量与点播密度的互作将显著降低水稻粒重。施氮量、基肥施氮比例极显著影响水稻粒重。点播密度对水稻粒重没有直接影响,但其与基肥施氮比例、施氮量的互作对降低水稻粒重的影响最大。[结论]对于不同的水稻品种,合理施用肥料,控制点播密度可以提高水稻的粒重,进而提高产量。     

双季水稻精确施氮参数的确定与验证

根据多年试验结果,得出基于Standford方程的江西南昌地区双季水稻精确施氮参数。在不施氮条件下,双季早、晚稻生产100 kg稻谷的需氮量分别为1.5 kg和1.37 kg,基础地力产量分别为5 039.49 kg/hm2和5 347.49 kg/hm2,氮肥当季利用率分别为40%和45%。所确定的参数与大田验证试验结果基本一致,可用于指导江西南昌地区双季水稻精确施氮。     

基于冠层反射光谱的水稻追氮调控效应研究

【目的】利用实时冠层反射光谱监测水稻(Oryza sativa)植株氮素营养状况并推荐氮肥追用量,以实现高产、优质、高效水稻生产。【方法】基于不同基施氮量处理,利用水稻拔节期的差值植被指数(differential vegetation index,DVI)实时估测植株氮积累量,进而根据构建的追氮调控模型精确估算穗肥用量,最后研究基于反射光谱的水稻追氮调控效应。【结果】不同基施氮量处理下的水稻植株在穗肥施用期的氮素积累状况差异较大,基于追肥调控模型,高施基氮量处理的追氮量较对照调低(高氮低调),中施基氮量处理的追氮量较对照微高(中氮微调),而低施基氮量处理的追氮量较对照显著调高(低氮高调)。追施氮肥后,各调控处理间的植株氮含量(PNC)和差值植被指数(DVI)逐渐趋于一致。而调控处理的叶片净光合速率(Pn)和氮肥农学利用率较各自对照明显提高,并获得了更高的经济效益。与常规高产施氮处理相比,低氮高调、高氮低调处理Pn、干物质积累量、氮积累量、产量以及氮肥农学利用率等均有所提高。【结论】与传统非定量经验施肥相比,基于反射光谱的水稻追氮调控技术根据植株氮积累量和土壤供氮量而精确量化氮肥追用量,是一种较好的追肥精确管理技术。