秸秆还田下节水减氮对不同双季稻品种N2O排放的影响及驱动因素

为明确秸秆还田下节水减氮以及高效肥料对不同双季稻品种N2O排放的影响及其关键驱动因素。于2020年开展田间试验,试验采用裂区设计,主区为4个水肥处理:尿素100%+间歇灌溉(U)、尿素80%+秸秆还田+间歇灌溉(US+S)、控释尿素80%+秸秆还田+间歇灌溉(CRUS+S)、尿素80%+秸秆还田+节水灌溉(US+S+SWD),副区为常规稻和杂交稻,共8个处理。监测双季稻生育期内N2O排放规律,分析单位产量N2O排放强度和影响其排放的主要驱动因素。结果表明,灌溉量、碳氮投入和植株吸氮量是调控稻田N2O排放的主导因子,可解释99%的排放变化,其中氮投入增加会促进N2O排放,而灌溉量、碳投入和吸氮量对N2O排放有负向作用。秸秆还田可以补充氮肥减量20%的养分,秸秆还田下常规氮肥或控释氮肥减量施用降低了N2O排放14.4%～49.4%,但CRUS+S较US+S处理促进了N2O排放,表明秸秆还田下施用控释尿素并不能实现N2O减排。秸秆还田后进一步控水促进了N2O排放,相比US+S,US+S+SWD处理显著增加了双季稻N2O的排放114.8%～186.4%,且常规稻增幅大于杂交稻。各处理间产量无显著差异,氮肥减量及进一步控水均可保证稳产,但US+S+SWD处理单位产量N2O排放强度显著高于其他处理。总体而言,秸秆还田搭配减氮20%有助于降低稻田N2O排放,但并不能抵消节水灌溉导致的N2O增长。在水稻生产中合理利用秸秆资源,适当减少氮肥用量可以减少稻田N2O排放并保证稳产。     

温度和CO2浓度升高下双季稻茎蘖动态、成穗率与产量的关系

为明确气候变化下我国双季稻茎蘖动态与成穗特征的变化及其与产量的关系，利用开顶式气室(OTC)连续开展4年8个生长季的大田气候变化原位模拟试验，设置对照(CK)、增温2℃(ET)、CO₂浓度增加60μmol/mol(EC)、同时增温增CO₂浓度(ETEC)共4个处理，研究双季稻生育期内茎蘖动态、成穗率变化特征以及对产量的影响。结果表明，随着累积辐射量和生长度日(GDD)升高，水稻分蘖达到峰值后部分消亡，且早稻分蘖增长和消亡速率均大于晚稻。相比CK,ET、EC和ETEC条件下早稻最大分蘖数和无效分蘖数分别提高3.6%～14.2%和8.9%～134.2%，成穗率降低0.4%～9.3%，对产量形成具有不利影响；晚稻最大分蘖数提高2.9%～13.1%，无效分蘖数降低1.6%～64.8%，成穗率提高1.7%～22.1%，有助于产量增长。ETEC处理对双季稻最大分蘖具有正向协同的交互作用，而对无效分蘖和成穗率的交互作用不显著。总体而言，大气温度和CO₂浓度升高对早稻分蘖和成穗具有负效应，对晚稻表现为正效应，未来气候变化背景下提高水稻茎...