栽插和秸秆还田方式对水稻氮素吸收利用和产量的影响

【目的】秸秆还田方式影响土壤和肥料中养分的有效性,本研究通过比较不同还田方式下水稻产量、氮素吸收利用的差异,为水稻人工插秧和毯苗机插技术选择适宜的秸秆还田方式提供依据。【方法】本试验于2016-2018年在成都温江四川农业大学水稻研究所试验田进行,以籼型三系杂交稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为秸秆不还田(S0)、覆盖还田(S1)和翻埋还田(S2) 3种还田方式,副区为人工插秧(HT)和毯苗机插(MT) 2种栽插方式,氮肥用量为N 135 kg/hm^2,按基肥∶蘖肥∶促花肥∶保花肥=3∶3∶2∶2的比例施用。磷肥(过磷酸钙)用量为P2O5 90 kg/hm^2,作基肥一次施入;钾肥(氯化钾)用量为K2O 150 kg/hm^2,施用比例为基肥∶穗肥=7∶3。分别于分蘖盛期、拔节期、齐穗期和成熟期采集茎鞘、叶和穗样品测定干物重和氮含量,计算不同时期氮素积累、转运及氮素利用效率。【结果】秸秆还田方式对人工和机械插秧水稻产量、植株氮素积累及氮素利用具有显著影响。1)与S0相比,S1、S2处理提高了水稻产量,抑制了水稻分蘖盛期氮素积累,促进了拔节期至成熟期各器官及植株氮素积累,提高了植株氮含量,S1效果优于S2,且S1提高了氮素茎鞘转运量(44.1%)、茎鞘转运率(10.2%)、叶片转运量(23.5%)和穗氮增加幅度(21.2%),S2仅提高了氮素茎鞘转运量(24.7%)、茎鞘转运率(6.5%)和穗氮增加幅度(16.7%)。氮肥农学效率和氮素回收率表现为S1> S2,但S1、S2氮素的稻谷生产效率均有所降低。2)分蘖盛期至拔节期,HT处理的水稻各器官氮素积累、各时期植株氮素积累、氮素转运和产量均大于MT处理的,氮素回收率则显著低于MT处理的。秸秆还田方式对不同栽插方式氮素积累和转运的影响程度不一,分蘖盛期HT处理的氮素积累以S2处理最小,MT处理则以S1最小。两种栽插方式下拔节期至成熟期氮素积累和转运量、氮肥农学利用率及吸收利用率均以S1处理最大。【结论】从提高水稻产量和氮素利用率来看,人工插秧和毯苗机插均适宜采用小麦秸秆覆盖还田模式,并以覆盖还田结合人工插秧方式为最佳。     

有机肥施用对红地球葡萄产量、品质及土壤环境的影响

【目的】明确有机肥施用对河北葡萄主产区高产优质红地球葡萄产量、品质及土壤环境的影响,为葡萄种植合理施用有机肥提供理论依据。【方法】以河北张家口市怀来县葡萄试验示范基地13年生红地球葡萄为试验材料,进行为期4年的田间试验。设置6个处理,分别为农民传统施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥9 t/hm^2 (M)、有机肥7.5 t/hm^2+化肥(M1NPK)、有机肥15 t/hm^2+化肥(M2NPK)、有机肥45 t/hm^2+化肥(M3NPK),采用常规方法测定葡萄产量、品质、重金属含量及果园土壤中硝态氮、微生物量碳和氮、重金属含量,并对葡萄园土壤重金属累积达到限量所需年限进行推算。【结果】施用有机肥处理葡萄产量均显著高于单施化肥(NPK),其中以中量有机肥+化肥处理(M2NPK)的产量最高,4年(2010-2013)平均产量为21503kg/hm^2,较农民传统施肥(CK)提高了14%;施用有机肥处理葡萄Vc含量比对照显著增加。各处理间葡萄百粒重、pH、可溶性固形物、可滴定酸和固酸比差异不显著。收获后M2NPK处理0-20 cm和20-40 cm土壤硝态氮累积量下降,土壤微生物生物量碳、氮含量显著高于CK。连续4年施用有机肥后,葡萄果实及果园土壤的重金属含量(Cr、Cd、As、Pb、Hg、Cu、Zn)均未超标,但随着有机肥施用量的增加,葡萄及土壤中的重金属分别呈现线性和二次函数累积趋势。M3NPK处理土壤重金属含量较其他施用有机肥处理提前累积到限量水平。【结论】中量有机肥+化肥(M2NPK)处理葡萄的产量最高,品质最佳,而且降低了土壤硝态氮在各土层的累积,增加了土壤微生物生物量碳、氮含量,且葡萄果实和果园土壤重金属含量未超标。高量有机肥处理不会进一步提高红地球葡萄的产量和品质,但快速增加果园土壤重金属累积。     

氮肥运筹对机插稻临稻20产量和干物质积累的影响

以水稻品种临稻20为试验材料,研究氮肥运筹对其机械插秧条件下产量构成和干物质积累的影响。结果表明,在667 m²施氮(N)18 kg的前提下,水稻产量随中后期氮肥施用比例的增加而增加,即氮肥运筹中穗肥施入比例最高的处理[基肥、分蘖肥(移栽后7 d)、穗肥的施用比例分别为50%、15%、35%时]单产最高,667 m²达616.0 kg。适当提高水稻生长中后期的氮肥施用比例,能够在确保有足够有效穗数的前提下,增加每穗粒数,提高成穗率,延缓叶片衰老,促进中后期地上部干物质积累,从而实现增产。     

工厂化番茄穴盘育苗基质筛选试验

为筛选适合番茄穴盘育苗的无土栽培基质,使用椰糠、珍珠岩、泥炭等材料,按照不同的比例搅拌均匀,混合配制成5种复合基质,用于番茄砧木(浙砧1号)穴盘育苗,测定基质理化性状、番茄出苗率、幼苗生长指标。结果表明,T3处理(泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为3:1:1)基质的理化性状各项指标与其他基质相比更能满足番茄育苗要求,并且用T3基质栽培的番茄出苗率高,干物质积累快,壮苗指数高,优于育苗常见配方(泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为4:0:1)。表明泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为3:1:1的基质可以替代普通育苗基质用于番茄穴盘育苗。     

不同施氮量对青贮玉米产量及水分利用效率的影响

为探究施氮量对陇东旱塬区青贮玉米(Zea mays)干物质积累及其水分利用的影响,本研究以豫青贮23为试验材料,于2019–2020年研究了不同施氮水平(0、70、140、210和280 kg·hm~(-2),分别用N_0、N_(70)、N_(140)、N_(210)和N_(280)表示)下青贮玉米的干物质积累与分配、土壤储水量、作物耗水量和水分利用效率。结果表明,青贮玉米干物质积累总体表现为随施氮量增加而增加的趋势。N_(210)处理下青贮玉米的干物质产量达到最大,在2019年和2020年分别为22.0和23.2 t·hm~(-2);随着生育时期的推移,青贮玉米叶片干物质比例逐渐降低,茎秆干物质比例先增加后降低,穗干物质比例逐渐增加。随着施氮量的增加,青贮玉米耗水量表现为先增加后降低的趋势;N_(210)处理下青贮玉米的水分利用效率达到最高,在2019年和2020年分别为45.7和65.0 kg·(hm~2·mm)~(-1)。因此,综合干物质积累与水分利用效率,在陇东旱塬区青贮玉米的推荐施氮量为210 kg·hm~(-2)。     

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶 光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征，在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料，研究了秸秆带状覆盖栽培（BS）、地膜覆盖栽培 （PF）和无覆盖露地栽培（CK）3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明：与CK相比，BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率，且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK，而PF仅生育前期发挥正效应，生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO₂浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK，前者分别高出2.8%~8.2%和6.7%~11.3%，后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前，BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶F_v/F_m、F′_v/F′_m、ΦPSⅡ、qP、ETR，降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率，2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数，提高了产量，较CK增产35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率，促进干物质积累转运，从而达到增产的效果。     

不同种植方式增苗节氮对双季晚稻干物质积累 及其分配特性的影响

为了探讨"早水晚用"节水条件下不同水稻种植方式增苗节氮对双季晚稻产量的影响,于2016年在湖南省冷水滩区梯垄冲田进行了人工移栽、抛秧、机插秧的种植方式比较试验。结果表明,水稻不同阶段单株干物质积累量占整个生育期积累量比例大小排序为分蘖-抽穗期(43.99%～71.71%)、乳熟-成熟期(12.68%～28.17%)、播种-分蘖期(11.41%～25.36%)、抽穗-乳熟期(4.20%～11.01%);水稻单株干物质积累量与产量的相关性顺序为乳熟-成熟期(0.77)、分蘖-抽穗期(0.38)、抽穗-乳熟期(0.12)、播种-分蘖期(-0.18);不同处理单株茎鞘、叶片生物量均呈先增加后降低的趋势,在抽穗期左右达到最高,其生物量占单株总生物量的比例则呈逐渐降低的趋势,而穗部生物量所占比例均呈逐渐增加的趋势。水稻各生育期茎鞘生物量占总生物量的比例大小依次为分蘖盛期(51.04%～59.69%)、抽穗期(46.03%～50.68%)、乳熟期(31.82%～42.15%)、成熟期(20.97%～27.93%);水稻各生育期叶片生物量占总生物量的比例大小依次为分蘖盛期(40.31%～48.96%)、抽穗期(25.45%～28.53%)、乳熟期(17.05%～20.15%)、成熟期(11.93%～14.33%)。各处理均以分蘖-抽穗期干物质积累量最大、积累比例最高;以抽穗-乳熟期干物质积累量最小、积累比例最低。播种-分蘖期以晚稻免耕机插机收+增苗节氮模式积累比例最高;乳熟-成熟期以晚稻免耕人插人收+增苗节氮模式积累比例最高。     

不同灌溉方式对双季稻植株生理特性和干物质积累及产量的影响

灌溉方式是影响水稻植株生长和产量重要的农艺措施,为探明双季稻区不同灌溉方式对水稻植株理化和生特学特性及产量的影响,系统比较研究了间歇灌溉(Ⅱ)、湿润灌溉(WI)和节水灌溉(WSI)3种灌溉方式条件下早稻和晚稻植株生理生化特性、干物质积累及产量的变化。结果表明,早稻和晚稻生育期,各灌溉方式处理水稻植株的分蘖数量大小顺序均表现为ⅡWIWSI;植株叶面积指数大小顺序均为WIⅡWSI;Ⅱ和WI条件下,植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高;叶片净光合速率(Pn)大小顺序均为WIⅡWSI。早稻和晚稻各处理植株的根系、茎、穗干质量大小顺序均为ⅡWIWSI,叶干质量均为WIⅡWSI;各处理间水稻植株的穗干质量均无显著性差异。早稻和晚稻植株Ⅱ处理的有效穗数均最高,均显著高于WI和WSI处理。穗粒数、结实率和千粒质量在各处理间均无显著差异。早稻和晚稻产量均以Ⅱ处理产量为最高,2个年份早稻产量分别比WI和WSI处理增加107.9,461.7 kg/hm~2和98.8,422.2 kg/hm~2,晚稻分别比WI和WSI处理增加250.1,683.6 kg/hm~2和220.3,661.8 kg/hm~2,其大小顺序均表现ⅡWIWSI。在稻田不同水分管理中,可采取间歇灌溉的方式有利于提高水稻植株叶片保护性酶活性、增加植株干物质积累,改善产量构成因素,从而获得较高的水稻产量。     

不同粒色小麦籽粒色素与功能营养成分积累的分析

以连麦抗1(LMK1,白粒小麦)、CM-L3(蓝粒小麦)和CM-Z2(紫粒小麦)为试验材料,分析了不同粒色小麦籽粒色素及功能营养成分的积累规律.结果表明:小麦籽粒中叶绿素含量表现为先增后降的变化趋势并在花后14 d达到最大值,且连麦抗1籽粒中的叶绿素含量高于CM-Z2和CM-L3的;类胡萝卜素的积累表现为CM-Z2和CM-L3在花后14 d出现峰值,而连麦抗1在花后21 d出现峰值;CM-L3和CM-Z2籽粒中花青素含量均呈逐渐增加的趋势,且前者的含量低于后者的含量,而连麦抗1籽粒中花青素含量很低且在各时期基本上无差异;不同品种(系)籽粒中微量元素Fe和Zn的积累均表现为CM-Z2>CM-L3>连麦抗1,而Mn、Cu含量存在品种(系)间差异,但未与籽粒颜色表现出显著的相关性;在灌浆前期,白粒小麦籽粒中的总黄酮、赖氨酸及色氨酸含量较高,而在灌浆中后期紫粒小麦籽粒中的总黄酮、赖氨酸及色氨酸含量显著高于白粒小麦和蓝粒小麦的.