秸秆膨化还田对水稻产量、品质及土壤养分的影响

为提高水稻栽培过程中秸秆资源的高效利用，将膨化技术与秸秆还田相结合，以水稻品种垦粳8号为试验材料，进行盆栽试验，探讨秸秆膨化和未膨化2种还田形态在25%、50%、75%和100%还田量下对水稻产量、品质及土壤养分的影响。结果表明，与秸秆不还田（CK）相比，分蘖期秸秆还田虽抑制了水稻叶面积、干物质积累量以及根系性状，但膨化还田抑制小于未膨化还田，膨化还田水稻齐穗期叶面积指数和干物质积累量均高于其他处理，灌浆期水稻叶面积指数和干物质积累量呈膨化还田>未膨化还田>CK的趋势；2种还田处理对水稻产量均有促进作用，穗数和结实率的增加是其增产的主要原因。同时，膨化还田增加了稻米的精米率、钙和铁含量，降低了垩白粒率、垩白度和蛋白质含量，提高了稻米的食味；2种还田方式均提高了土壤中有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量，膨化还田和未膨化还田分别以100%和75%还田量提升效果最佳。总体来说，膨化还田对水稻前期生长抑制较小，有利于提高水稻后期产量、改善食味品质以及提高土壤养分含量。     

采用叶片光谱反射率预测寒地水稻稻米蛋白质含量

为实现利用水稻叶片光谱指数实时预测稻米蛋白质含量，该研究采集了不同年份中氮素、品种差异下寒地水稻主要生育期（T1拔节期、T2齐穗期、T3结实期）顶部3片叶（L1、L2、L3）的叶片光谱反射率，探究其变化规律以及光谱指数与稻米蛋白质含量的关系，并用P-k、均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）和对称平均绝对百分比误差（Symmetric Mean Absolute Percentage Error，SMAPE）对模型精度进行验证。结果显示：施氮量多则稻米蛋白质含量高，蛋白质含量高的稻米食味值评分低。提高氮肥投入量，叶片反射率在可见光区域内呈降低趋势，而在近红外平台叶片反射率上升。随着生育期的推进，可见光区域内的叶片反射率逐渐上升，叶片反射率在近红外平台表现出先增加后降低的趋势，其变化规律与蛋白质营养转运有着密切联系。对光谱指标和稻米蛋白质含量进行相关分析，T2时期的L2的光谱指数与蛋白质含量的相关性优于其他时期的叶片，其中T2时期L1叶ARI1指标（(1/R550)-(1/R700)）、L2叶CTR1指标（(R695/R420)）以及T3时期L3 叶Rg指标（绿光范围510～560 nm内的最大波段反射率）显示出与蛋白质含量良好的拟合关系，指标验证的P-k分别为0.01、0.01、0.03，RMSE分别为0.19、0.11、0.14，SMAPE分别为1.56%、1.24%、1.44%，其中以T2时期L2叶CTR1指标表现最优，蛋白质含量拟合方程R2为0.75。综上，借助CTR1指标能够实现快捷、无损和实时预测稻米蛋白质含量的目的，达到按质收获以及品质实时监测的要求，促进优质寒地水稻的可持续发展。