长期绿肥与氮肥减量配施对水稻产量和土壤养分含量的影响

为探明湘南双季稻区绿肥还田下的氮肥适宜施用量,设计了始于2008年冬季开展的长期田间定位试验(2009-2017),研究绿肥与氮肥减量配施对双季稻的产量、氮肥农学效率、氮肥偏生产力以及2017年稻田耕层土壤养分含量的影响。共设计6个施肥处理:不施氮肥空白对照、仅紫云英、习惯施肥、紫云英与100%无机氮配施、紫云英与80%无机氮配施、紫云英与60%无机氮配施。结果表明:与习惯施氮量相比,绿肥结合习惯施肥以及绿肥与化肥氮减量20%~40%配施均能保持甚至提高2009-2017年稻谷周年产量,显著提高早、晚稻氮肥偏生产力和氮肥农学效率。绿肥与化肥氮减40%时,产量变异系数最低和产量可持续指数最高。试验9 a后,与2008年相比,稻田土壤有机质和全氮含量呈上升趋势。与习惯施肥相比,绿肥与化肥氮减量20%~40%能维持土壤磷素与钾素的供给。综合考虑,紫云英还田下,化肥氮减施40%仍能获得高产稳产,且氮肥利用率最高,产量稳定性最好,并可缓慢提高土壤肥力,是湘南双季稻种植区较好的施肥模式。     

湖南省油菜施肥现状与减肥空间分析

通过农户抽样调查的方法,分析研究了湖南省2016—2017年度油菜施肥情况。结果表明:所调查的农户100%施用了化肥,而仅有11.2%农户施用了有机肥。N∶P_2O_5∶K_2O的比例为1∶0.42∶0.51,而高化肥氮投入量前50%的样本中,化肥平均投入量的N∶P_2O_5∶K_2O比例为1∶0.36∶0.36。结合湖南省推荐施肥量分析表明,30%、50%的农户分别有约30%、20%的节氮、磷空间,30%的农户有18.4%的节钾空间,50%的农户有5.7%的节钾空间。油菜施肥次数以2次所占比例最高,基本施肥方式为基肥+1次追肥、苗床肥+基肥,45.6%的氮肥作基肥施用。由此提出湖南省油菜种植的改进措施主要有:提倡有机肥替减化肥;营养元素协同增效减肥;应用新型肥料与改进施肥方法。     

低氮密植对机插晚稻产量形成和光合特性的影响

[目的]探明低氮密植对机插晚稻产量形成和光合特性的影响,为推广低氮密植栽培技术提供理论依据.[方法]在大田试验条件下,采用裂区设计,以杂交稻泰优390和常规稻湘晚籼13为材料,设低氮高密(N 120 kg/ha、36.36万穴/ha)和常规栽培(N 150 kg/ha、28.57万穴/ha)2种氮肥密度水平,测定不同氮肥密度处理下机插晚稻的产量及其构成因素、茎蘖动态、干物质含量、主要生育时期叶面积指数和叶绿素相对含量(SPAD值)及齐穗期叶片的光合特性参数.[结果]与常规栽培相比,低氮高密处理下泰优390产量降低5.56%,但差异不显著(P>0.05,下同),湘晚籼13产量无显著变化;低氮高密处理机插晚稻的有效穗数、单位面积茎蘖数、成穗率、收获指数和生育中后期群体生长率上升,群体干物重和叶面积指数无显著变化;泰优390生育中后期叶片SPAD值和净光合速率(Pn)显著下降(P<0.05),湘晚籼13生育中后期叶片SPAD值和Pn无显著变化.[结论]在氮肥施用量减少20%的条件下(150 kg/ha降至120 kg/ha)适当增加种植密度,机插晚稻仍可稳产.综合考虑产量、肥料成本和环境保护,低氮密植栽培技术值得推广.     

水稻施用大量元素水溶性肥料效果研究

采用田间小区试验,研究了大量元素水溶肥料在早稻上的研究效果。结果表明:施用大量元素水溶肥料较常规施肥有效穗数和结实率分别提高14.8%和2.5%,施用大量元素水溶肥料处理下早稻产量为6 133.3 kg/hm~2,显著高于不施大量元素水溶肥料处理。施用大量元素水溶肥料处理下早稻产值为16 559.9元/hm~2,纯收入较常规施肥增加1 470.0元/hm~2。因此,该大量元素水溶肥料值得推荐应用于水稻的生产。     

低氮密植对机插双季稻产量形成和氮肥利用率的影响

在大田试验条件下,采用裂区设计,以株两优819和中嘉早17为早稻材料,泰优390和湘晚籼13为晚稻材料,设置不施氮常密（CK0）、不施氮高密（CK1）、常氮常密（D0N0）、低氮高密（D1N1）4种氮肥密度组合,研究低氮密植对机插早、晚稻产量形成和氮肥利用率的影响。结果表明,与D0N0相比,D1N1更有利于构建水稻优良群体结构,提高群体分蘖数和主要生育期干物质含量,且叶面积指数、光合势和群体生长率等群体指标均具有一定的优势;同时,D1N1协调穗数与粒数的矛盾,提高群体总颖花量,维持结实率和千粒重,保持产量稳定;D1N1还可提高氮素偏生产力、氮素农学利用率和氮素吸收利用率,但对氮收获指数影响较小。低氮密植对水稻经济效益的影响因品种、稻季和地点的不同而存在差异,有一定的减收风险。综合考虑,低氮密植可兼顾水稻产量的稳定和氮肥利用率的提高,且氮肥投入的减少有利于环保。     

绿肥和稻草联合还田提高土壤有机质含量并稳定氮素供应

  【目的】  研究绿肥、稻草不同还田模式对湘南地区水稻产量和土壤肥力的影响，为绿肥、稻草还田技术的推广和土壤培肥提供理论依据。  【方法】  2013—2018年在湘南红壤地区开展了6年田间小区定位试验，共设置6个处理，分别为冬闲 + 稻草不还田 (CK)、冬种紫云英 + 稻草不还田 (MV)、冬闲 + 早稻草全部还田 (RS1)、冬闲 + 早、晚稻草全部还田 (RS2)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 (RS3)、冬种紫云英 + 早稻草全部还田 + 晚稻留高茬还田 (RS4)，各处理均施等量化肥。每季收获后测产，计算平均产量、产量变异系数和可持续指数。2017年晚稻收获后，取0—20 cm土层土壤样品，测定其养分含量和水稳性团聚体含量。  【结果】  与CK相比，除RS1处理外，其余处理早稻、晚稻和周年平均产量均显著提高，增幅分别为6.6%～24.6%、11.9%～28.8%和9.0%～26.5%，以RS4处理增产效果最显著，其晚稻和周年平均产量均显著高于其他还田处理。与CK相比，除RS1处理早稻和MV处理晚稻外，其余处理早、晚稻产量变异系数均下降，且均以RS3处理最低；除晚稻MV处理外，其余处理早、晚稻产量可持续系数保持不变或提高，且早、晚稻均以RS3处理最高。试验开展5年后，各处理土壤有机质含量与初始土壤相比均明显提高，绿肥、稻草还田处理除RS1外均显著高于CK，RS4处理还显著高于RS1处理；各处理土壤全氮含量较2013年均有所降低，但绿肥、稻草还田处理较CK下降幅度小，MV和RS3处理全氮含量显著高于CK。土壤速效钾含量除MV和RS3处理低于CK外，其他处理均有不同程度的增加。粒径 > 0.25 mm水稳性团聚体以RS2处理最高，达68.9%。  【结论】  绿肥联合早稻草全部还田和晚稻留高茬还田措施可提高土壤有机质含量，稳定土壤氮素供应的长期效果显著，是湘南红壤地区水稻高产稳产和可持续发展相对较好的耕作制度，能够有效促进水稻增产，改善土壤理化性质，稳定氮素供应。     

油菜角果SPS活性变化对其碳氮代谢及油分形成的影响

[目的]探明油菜角果蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)活性变化对其碳氮代谢产物及油分含量的影响,为进一步研究油菜SPS表达调控机理、改良油菜品质和产量的矛盾提供理论依据.[方法]以氮低效和氮高效油菜品种为试验材料,在正常供氮和氮胁迫条件下进行土培试验.角果发育中期涂抹SPS抑制剂,以涂抹蒸馏水为对照,处理后第3 d上午测定角果皮及籽粒的SPS活性、可溶性糖和游离氨基酸含量,成熟期测定籽粒油分含量.[结果]角果涂抹SPS抑制剂后,不同氮水平条件下不同氮效率油菜品种的SPS活性均明显下降,其差异达显著水平(P<0.05).氮胁迫条件下,氮低效品种的SPS活性受抑制较明显,而在常氮条件下,氮高效品种的SPS活性受抑制较明显;角果发育期的SPS活性表现为正常供氮处理高于氮胁迫处理,氮高效品种高于氮低效品种;可溶性糖含量的变化规律与SPS活性一致;游离氨基酸含量在不同氮水平间和品种间的差异与SPS活性一致,而对SPS抑制剂的反应与SPS活性和可溶性糖含量不同,即在SPS活性受抑制条件下呈升高趋势.籽粒油分产量也与SPS活性的变化趋势相同,在SPS抑制剂处理下明显下降,氮胁迫和常氮水平下氮低效和氮高效品种的籽粒油分含量分别降低5.00%、13.13%、17.57%和21.88%,表现出氮高效品种的籽粒油分产量高于氮低效品种、常氮处理高于氮胁迫处理.[结论]无论氮水平如何,氮低效和氮高效油菜品种油菜角果的SPS活性受抑制时,角果皮和籽粒的碳代谢减弱、氮代谢增强,最终导致油分产量降低.     

低氮密植栽培对机插晚稻产量及氮素吸收利用的影响

研究低氮密植栽培对机插晚稻干物质累积与氮素利用效率的影响,为水稻高产高效栽培提供依据,以杂交稻‘泰优390’与常规稻‘湘晚籼13’为材料,在大田栽培条件下,研究机插密度(36.4穴/m~2、28.6穴/m~2)与施氮肥量(0、120、150kg/hm~2)对机插晚稻产量及氮素利用率的影响。结果表明:与常规栽培(28.6穴/m~2,150kg/hm~2)相比,低氮密植(36.4穴/m~2,120kg/hm~2)条件下,晚稻的干物质累积量与氮素累积量显著提升,‘泰优390’与‘湘晚籼13’的收获期干物质累积量分别提高22.8%和15.3%,氮素累积量分别提高10.6%和16.2%;产量构成因素中,穗粒数、结实率、千粒质量在2种栽培条件下无显著差异,但有效穗数、偏生产力及氮肥吸收利用率显著提高。由此可见,水稻低氮密植栽培保持了稳定高产,同时显著提高氮肥利用率,是一种可实现水稻高产高效的栽培模式。