超高产粳型水稻生长发育特性的研究

【目的】水稻是中国最重要的粮食作物，实现水稻超高产对保证国家粮食安全有重要作用。本研究旨在探讨超高产水稻（产量>11 t·ha-1）的生长发育特性。【方法】4个中熟粳稻品种（含品系）连嘉粳2号、华粳5号、0026和9823种植于大田，对其物质生产和产量形成进行了观察分析。【结果】与高产水稻（CK，产量为8.98～9.16 t·ha-1）相比，超高产水稻每穗颖花数多，结实率高，千粒重与CK无显著差异；超高产水稻移栽至拔节期的茎蘖数较CK少，但分蘖成穗率较高；超高产水稻的叶面积指数、光合势和干物质积累，生育前期较CK低，抽穗期与CK无显著差异，抽穗后则显著高于CK。超高产水稻各生育时期的根冠比、抽穗至成熟的根系伤流量以及粒叶比、茎鞘物质运转率和收获指数均显著高于CK。【结论】提出了中熟粳稻超高产群体的生育诊断指标：总颖花量>4.5万/m2，结实率>90%，千粒重>26 g；茎蘖成穗率>80%，抽穗期叶面积指数7.5～8.0，全生育期光合势>5×106 m2·d·ha-1，成熟期总干重>22 t·ha-1，收获指数>0.51；抽穗期粒叶比[颖花/叶(cm2)]>0.58，根冠比>0.25，根系伤流量>5 g·m-2·h-1。对培育超高产水稻群体的调控途径与关键栽培技术进行了讨论。  

化肥有机肥配施对水稻养分吸收和产量的影响

 【目的】综合评价中国南方双季稻地区化肥有机肥配合施用下水稻产量及土壤肥力效应。【方法】在湖南双季稻区第四纪红土发育的稻田上进行连续6年的田间定位试验，比较不施氮肥（PK）、施用等量氮磷钾养分的有机肥（猪粪，M）、化肥（NPK，氮肥为尿素）及化肥有机肥配合施用（NPKM，化肥有机肥氮各占一半）水稻地上部养分吸收量、水稻产量、氮肥利用率及土壤有机质含量变化。【结果】化肥有机肥配施有利于水稻稳产高产，产量（12.2 t•ha-1•a-1）最高，比不施氮肥对照的产量（7.3 t•ha-1•a-1）增加68%；有机无机肥配施有利于水稻中后期干物质累积和养分吸收，提高单位面积总穗数和穗粒数。化肥有机肥配施的氮肥利用率平均为36.3%，土壤有机质含量5年提高了18.5%，均显著高于化肥处理。【结论】化肥有机肥配合施用能提高水稻产量和肥料利用率、减少环境污染、培肥土壤，是南方水稻田简单易行的环境保护性施肥技术。  

秸秆覆盖还田对土壤理化性质及作物产量的影响

通过田间定位试验和土壤理化性质的测定,探讨了秸秆覆盖对川中丘陵区土壤的改良效果及对作物产量的影响。研究结果表明,与对照CK1相比,秸秆覆盖可使土壤总孔隙度增加2.88%~5.76%,土壤容重降低1.86%~3.73%,并且各生育期覆盖处理的土壤含水量均比对照高,并且秸秆覆盖还田对促进土壤团粒结构形成具有较大作用,改善了土壤通透性和保水保肥性;同时秸秆覆盖还田使土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾得到明显提高,从而培肥地力。试验表明随秸秆覆盖量的增加,作物增产效果越明显。  

马铃薯高产高效栽培模型研究

采用2次回归正交旋转结合设计方法,研究马铃薯白引1号生产成本、纯收益、产投比与密度、氮、磷、钾施用量间的优化数学模型。在分析模型的基础上,模拟试验提出两套马铃薯高产、高效栽培技术模型,即产投比高于1.69,纯收入高于4000元/hm2,密度40312.5～42975kg/hm2,纯N45.045～52.5375kg/hm2,P2O5126.495～143.505kg/hm2,K2O147.015～160.99kg/hm2;产投比高于2,纯收入高于4500元/hm2,密度39697.5～43807.5kg/hm2,纯N42.323～51.57kg/hm2,P2O5124.695～145.305kg/hm2,K2O133.515～165.848kg/hm2。  

一个光合作用光响应新模型与传统模型的比较

为了解决传统光合作用光响应模型(如直角双曲线和非直角双曲线模型)中光合速率虽沿着渐进曲线响应光照强度的增加,但拟合植物叶片的最大光合速率却远大于实测值,且无法给出光饱和点等问题。在对传统的光合作用光响应模型进行认真分析,发现其关键在于未考虑光呼吸的基础上,提出了一个新的光合作用光响应模型,详细讨论了该模型的主要特性,并与传统直角双曲线和非直角双曲线模型进行比较分析。用这3个模型拟合了不同试验条件下冬小麦光合作用光响应,结果表明:新模型较传统的模型更好地模拟不同温度及CO2浓度条件下冬小麦光合作用光响应,包括低光强条件下和光抑制条件下的光响应问题,且可求得最大光合速率、饱和光照强度、光补偿点和暗呼吸速率等。此外,新模型可以合理地描述植物叶片的光抑制,因此新模型具有普遍性。  

不同种植制度下长期施钾与秸秆还田对作物产量和土壤钾素的影响

【目的】研究施钾和秸秆还田对华北地区不同种植制度下作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】在华北平原的河北潮土和山西褐土上进行连续13年的施钾和秸秆还田试验。【结果】施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量，处理之间表现为：NPK+St＞NPK＞NP+St>NP，施钾处理的作物产量与NP处理的产量差异显著，轮作制度下玉米的施钾效应高于小麦。与山西单作制度相比，河北轮作制度下的土壤钾素损耗严重，除NPK+St处理外土壤钾素均表现亏缺。秸秆还田和施用钾肥较NP处理可不同程度提高河北潮土和山西褐土耕层土的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾含量，且降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。与定位开始相比，两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同，两定位点土壤矿物钾和全钾含量均表现下降。【结论】整体看直接施用化肥钾的效果优于秸秆还田。但从提高作物产量和缓解土壤钾素下降来看，小麦秸秆还田是一个有效的补钾措施。  

不同产量水平苹果园氮磷钾营养特点研究

【目的】获得不同产量水平苹果园土壤与植株叶片、果实氮磷钾营养特点。【方法】将10年生红富士/平邑甜茶苹果园按产量水平分为4类，1997～2000年连续4年定期采集土壤与植株样品进行测定分析，并从2001年开始对4类果园进行不同施肥量试验。【结果】随产量水平提高，土壤碱解氮、有效磷、速效钾均呈增高趋势，反映了增加土壤养分供应能力对提高产量水平具有重要作用，但在同一产量水平上，这3项指标测定值变化幅度大，且与产量的相关系数较低。高产园植株叶片一般表现出较高的全氮、全磷含量，较低的全钾含量，果实则表现为较高的全氮含量，较低的全磷含量，全钾含量变化不大，其中高产园叶片全钾含量下降最显著，在土壤有效钾含量较高的条件下，高产园叶片全钾含量并不高，并且叶钾与土壤速效钾的相关性较差，此时叶钾主要受产量的影响，随产量的上升而下降。不同产量水平果园施肥反应存在差异，各类果园增施磷肥均未表现出增产效果，增施钾肥均有增产效果，仅中低产园对增施氮肥表现出增产效果。【结论】根据目标产量确定施肥量时，要根据土壤有效养分含量对施肥量进行调整；根据叶分析结果判断植株钾素营养状况时应考虑产量对钾素吸收分配的影响。  

中国保护性耕作研究分析-保护性耕作与作物生产

 保护性耕作（conservation tillage，CT）是实现农业可持续发展的重要手段，本研究通过收集中国公开发表的与保护性耕作相关的研究论文，整理前人研究提供的试验数据，分析保护性耕作措施对作物生产的影响，为保护性耕作条件下的作物稳产丰产研究提供支持。研究发现，保护性耕作对作物的生长发育、病虫害发生、水分利用等都有不同程度的影响，以当地传统耕作模式为对照，实施保护性耕作技术的作物产量平均增加12.51%。但有10.92%数据显示减产，表明保护性耕作减产是客观存在的，文章归纳了影响保护性耕作条件下作物产量的主要原因。中国自“六五”期间开始进行保护性耕作的研究工作，在理论研究和生产实践中取得了一定的成绩。随着对保护性耕作概念的深入理解，中国保护性耕作的研究和应用工作得到了长足发展，作为实践性较强的应用型研究，保护性耕作要充分重视理论研究和应用过程中存在的问题，利用新型研究技术和研究手段，明确保护性耕作影响作物生产的机制，为保护性耕作技术的创新和推广应用提供理论基础。  

超级杂交稻干物质生产特点与产量稳定性研究

 【目的】探明超级杂交稻在不同种植地点和不同施肥量条件下的产量表现及干物质生产特点。【方法】于2004～2005年在湖南省桂东、长沙、衡阳、南县和永州5个地点进行大田试验，按照N﹕P2O5﹕K2O为1﹕0.5﹕1的比例，设置3种施肥量处理（135、180、225 kg N•ha-1），田间采用随机区组排列，4次重复，以超级杂交稻组合准两优527和两优293为试验材料。【结果】超级杂交稻收获产量以桂东点产量最高，地点间差异显著，其中准两优527平均为7 492.3～12 209.2 kg•ha-1，两优293为6 984.0～11 679.5 kg•ha-1。产量构成因子和干物质生产量的地点间变化与收获产量一致，但在同一地点的不同施肥量处理间收获产量和干物质生产量差异均不显著。收获产量与单位面积穗数、结实率和千粒重表现为正相关，而与每穗粒数表现为负相关。【结论】超级杂交稻存在适宜的种植区域，且在施肥量为135～225 kg N•ha-1的范围内，施肥量不是超高产栽培的限制因子。超级杂交稻的库容量大，提高结实率和粒重是获得超高产的可能途径。  

实地氮肥管理对寒地水稻干物质积累和产量的影响

【目的】以寒地5个粳稻品种为试验材料，研究实地氮肥管理的增产机理。【方法】2004和2005年，通过农民习惯施肥和实地氮肥管理的大田对比试验和不同SPAD阈值的小区试验，探讨实地氮肥管理对水稻群体质量、干物质积累规律和氮积累的影响。【结果】与农民习惯施肥相比，实地氮肥管理使氮肥总量平均减少了33.8%，水稻成穗率平均提高了12.3%（P＜0.05），灌浆期水稻叶面积指数提高了14.1%～27.6% （P＜0.05），抽穗期以后水稻干物质增加了4.3%～29.1%，抽穗后干物重与产量呈极显著正相关关系(P＜0.01)，产量平均增加了9.8%；抽穗后氮积累量增加了11.8%～55.1% (P＜0.05)，氮肥吸收利用率和农学利用率分别提高了38.5%～133.4%（P＜0.05）和 39.78%～194.26%（P＜0.05）。【结论】该技术通过改善水稻群体质量，增加抽穗后LAI，促进干物质和氮积累，增加水稻产量和氮肥利用率。