不同水肥模式下水稻光合光响应特性研究

为揭示不同水肥模式对水稻分蘖期和拔节孕穗期叶片光合作用光响应特征的影响,在2种灌溉模式、2种施肥次数和4个施氮量水平下,开展了不同水肥模式的水稻叶片光合作用的光响应特征研究。结果表明,在水稻分蘖期和拔节孕穗期,间歇灌溉水稻的净光合速率高于淹灌,且随着施氮量的提高,这种由于灌溉模式引起的差异将被弱化。在施氮量较低时,淹灌水稻很快就达到了光饱和,而在间歇灌溉下,光饱和点则明显后移。这表明低氮水平下,间歇灌溉的水稻对光的适应能力比淹灌的水稻强。灌溉模式和设计施氮量相同时,由于3次施肥在时间尺度上施肥分布更均匀,尽管其在分蘖期净光合速率较小,但在拔节孕穗期净光合速率较大,与2次施肥相比,其水稻产量更高。这表明,提高拔节孕穗期作物的净光合速率有利于作物干物质的积累,从而获得更高的产量。     

农田水位调控对水稻根系活力和产量的影响

以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,研究受涝、受旱两种控水条件对水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期根系活力状况和产量及其构成因子的影响。结果表明：受旱处理能增强根系活力,延缓根系衰老,抽穗开花期受旱对水稻根系活力的促进效果最为显著;稻田淹水会降低根系活力;水稻各生育期受涝或受旱处理都会影响最终产量,受旱的影响大于受涝;分蘖期受旱会显著降低有效穗数;水位调控对穗粒数、结实率和千粒重的影响不显著;拔节孕穗期和抽穗开花期受涝或是受旱都会对穗粒数产生不利影响;抽穗开花期和乳熟期受旱处理对千粒重最不利。     

水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型研究

为了构建旱涝胁迫条件下水稻Morgan模型,以稻田水位作为水稻灌排调控指标,以测坑试验为基础,分析了旱涝交替胁迫对水稻干物质积累的影响,构建了以田间水位超过田间适宜水深上限的累积值和地下水位低于适宜埋深下限的累积值为自变量的修正系数,建立了水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型。结果表明,先涝后旱条件下受涝敏感指数中由大到小为:抽穗开花期分蘖期乳熟期拔节孕穗期;受旱敏感指数由大到小为:拔节孕穗期抽穗开花期分蘖期乳熟期,该结论与静态模型分析结果一致。     

旱涝交替胁迫对水稻荧光参数与光合特性的影响

为探明控制灌排条件下旱涝交替胁迫对水稻不同生育阶段荧光参数和光合特性的影响,以农田水位为调控技术指标,采用蒸渗测坑进行水稻栽培试验,在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期分别设置先旱后涝胁迫（HZL）、先涝后旱胁迫（LZH）2种旱涝交替胁迫模式,测定叶片相对叶绿素含量（SPAD）、主要荧光参数及光合指标的变化。结果表明,旱涝交替胁迫会减少SPAD,其中HZL处理产生的抑制作用更强;分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫光能转化效率、光化学淬灭系数、最大潜在电子传输速率、光饱和点、净光合速率、潜在水分利用效率等荧光参数和光合指标可以恢复甚至超过对照水平,而在抽穗开花期、乳熟期产生不可逆的影响;旱涝交替胁迫下蒸腾速率、气孔导度分别在分蘖期、乳熟期受到抑制,拔节孕穗期得到促进;HZL处理提高了非光化学淬灭系数,其他主要荧光参数和光合指标HZL低于LZH处理。水稻分蘖期、拔节孕穗期LZH处理对光合作用的补偿作用更大,抽穗开花期、乳熟期HZL处理对光合作用的抑制作用较LZH处理更明显,因此,在水稻生育后期应尽量避免重度的旱涝交替胁迫,尤其要避免发生旱涝急转。     

水稻旱作覆膜土壤水分控制指标的试验研究

通过对水稻旱作覆膜条件下不同生长阶段的不同土壤水分控制指标对水稻生育性状及产量影响的试验研究 ,分析得出水稻旱作覆膜条件下的水分敏感期为拔节孕穗期。试验结果表明 :分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期的适宜灌水下限分别为 70 %、85 %、80 %和 70 %。这为合理灌溉提供了可靠依据     

不同生育期旱涝交替胁迫对水稻产量及构成的影响

以农田水位作为水稻旱涝交替胁迫调控指标,在蒸渗测坑进行了水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期旱涝交替胁迫试验,研究了不同生育阶段旱涝交替胁迫条件下水稻生长、产量及构成要素的变化.结果表明4个主要生育期旱涝交替胁迫均会对水稻产量造成影响,抽穗开花期影响最大(减产14.67%和20.16%).分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫会降低有效穗数(降低了5.76%~8.94%);拔节孕穗期、抽穗开花期旱涝交替胁迫会对每穗粒数产生抑制(降低了6.07%~9.57%).抽穗开花期、乳熟期胁迫会影响结实率,其中抽穗开花期影响最大(减少了5.89%和7.24%).乳熟期胁迫会使千粒质量降低(降低了3.81%和5.70%).多个生育期连续旱涝交替胁迫会产生叠加效应,严重影响水稻产量,在日常种植中应尽量避免.     

控制灌溉条件下增氧对超级稻根系生长及水分利用效率的影响

以超级稻“陵两优268”为试验材料,采用控制灌溉与增氧灌溉技术相结合,设置4组处理,分别为机械控制灌溉增氧(JX)、超微泡控制灌溉增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),研究控制灌溉条件下增氧对水稻根系生长特征及水分利用效率的影响.结果表明:控制灌溉条件下增氧与淹水灌溉条件相比,有效节约用水最大达15.3%,有利于促进根系生长,增大了水稻的根部干物质质量,降低了水稻的茎叶干物质质量;提高了水稻根体积、根粗及干物质的质量,能显著增强水稻的根系活力,延缓水稻根系的衰老;产量上,控制灌溉增氧处理基本与淹灌处理接近,但结实率、千粒重、水分利用效率都优于淹灌处理.     

先旱后涝胁迫下水稻茎蘖及株高动态响应

为了解先旱后涝胁迫下水稻的茎蘖和株高生长动态,采用测坑试验方法研究先旱后涝胁迫对水稻分蘖数和株高的影响,根据分蘖变化拟合分析了水稻茎蘖消长动力学模型,根据株高动态变化拟合了Logistic增长模型.试验结果表明:先旱后涝胁迫过程在分蘖期和拔节孕穗期均不同程度地抑制水稻分蘖;水稻在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受涝可促进株高增长,在分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受旱则抑制株高增长;茎蘖消长动力学模型较好地拟合了茎蘖消长的过程,具有实践意义;Logistic模型拟合株高动态变化拟合度也较高,且适用合理.研究结果可为合理制定灌溉方案和提高水稻产量提供依据.     

施磷量对增氧条件下水稻根系酸性磷酸酶活性及产量的影响

【目的】探讨水稻根系酸性磷酸酶活性对增氧条件下施磷量的响应机制,明确水稻产量与根系酸性磷酸酶活性的相关性。【方法】以杂交水稻C两优608为材料进行盆栽试验,设置4个磷肥(P2O5)施用水平,P1(0 g/株)、P2(3.23g/株)、P3(6.46 g/株)、P4(9.70 g/株),分蘖期至灌浆期设置2种灌溉方式,即NO(不增氧灌溉)和O(增氧灌溉),测定了水稻根系酸性磷酸酶活性和产量指标,分析了根系酸性磷酸酶活性与产量的响应关系。【结果】随着施磷量的增加,增氧条件下理论产量、有效穗数与千粒质量均先降低后升高,而每穗粒数呈现先升高后降低趋势;分蘖期与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性随施磷量的增加而降低,灌浆期根系酸性磷酸酶活性呈现先升高后降低;增氧条件下千粒质量与灌浆期根系酸性磷酸酶活性显著负相关,结实率与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性显著正相关。【结论】不外加磷肥情况下,增氧方式可显著增加水稻理论产量、有效穗数及千粒质量,施磷量的增加反而抑制水稻产量形成,6.46 g/株(90 kg/hm2)为增氧条件下理论产量、有效穗数、千粒质量、每穗粒数阈值,根系酸性磷酸酶活性是增氧条件下水稻响应根际增氧及磷素吸收的重要指标。     

施磷量对增氧条件下水稻根系酸性磷酸酶活性及产量的影响北大核心CSCD

【目的】探讨水稻根系酸性磷酸酶活性对增氧条件下施磷量的响应机制,明确水稻产量与根系酸性磷酸酶活性的相关性。【方法】以杂交水稻C两优608为材料进行盆栽试验,设置4个磷肥(P2O5)施用水平,P1(0g/株)、P2(3.23g/株)、P3(6.46g/株)、P4(9.70g/株),分蘖期至灌浆期设置2种灌溉方式,即NO(不增氧灌溉)和O(增氧灌溉),测定了水稻根系酸性磷酸酶活性和产量指标,分析了根系酸性磷酸酶活性与产量的响应关系。【结果】随着施磷量的增加,增氧条件下理论产量、有效穗数与千粒质量均先降低后升高,而每穗粒数呈现先升高后降低趋势;分蘖期与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性随施磷量的增加而降低,灌浆期根系酸性磷酸酶活性呈现先升高后降低;增氧条件下千粒质量与灌浆期根系酸性磷酸酶活性显著负相关,结实率与拔节孕穗期根系酸性磷酸酶活性显著正相关。【结论】不外加磷肥情况下,增氧方式可显著增加水稻理论产量、有效穗数及千粒质量,施磷量的增加反而抑制水稻产量形成,6.46g/株(90kg/hm2)为增氧条件下理论产量、有效穗数、千粒质量、每穗粒数阈值,根系酸性磷酸酶活性是增氧条件下水稻响应根际增氧及磷素吸收的重要指标。     

考虑降雨有效利用的水稻灌溉模式的优化

为充分利用有效降雨挖掘农业节水潜力,以湖北漳河灌区为例,提出一种考虑降雨有效利用的水稻灌溉模式的优化方法,根据长系列历史气象数据对传统淹灌模式进行分阶段优化,改变各生育阶段控制水层深度,寻找最大利用降雨兼顾减少灌水次数的最优水层深度组合并分析节水原因及效果.结果显示,优化后适宜水层下限比优化前低10 mm,降雨后最大蓄...     

水稻不同需水关键期适宜灌水下限指标研究

在5 m2有底测坑内研究水稻拔节孕穗期和抽穗开花期70%～90%土壤饱和含水率灌水下限对灌溉制度、渗漏量和产量等的影响。结果表明,不同灌水条件下,灌水次数、灌水模数、灌溉定额发生较大变化,灌水次数在本田期为28～37次,灌溉定额为8 190～9 450 m3/hm2,各处理渗漏量随着灌水量的降低而降低,渗漏量为灌水量的54.22%～64.25%,拔节孕穗期较抽穗开花期需水更敏感,拔节孕穗期应保持湿润状态,抽穗开花期适宜灌水下限为90%。     

拔节孕穗和抽穗开花期控制灌溉对水稻生长的影响

在水稻拔节孕穗和抽穗开花期,分别以土壤饱和含水率的70%、80%和90%作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明,与常规灌溉相比,拔节孕穗期水分控制条件下水稻生长受到抑制,单穴有效穗数和千粒质量变化较小,每穗粒数和每穗实粒数显著减少,产量也有减小趋势,但差异不显著;抽穗开花期控制灌溉对水稻生长和产量影响相对较小,均未达到显著水平;拔节孕穗期控制灌溉较抽穗开花期节水效应明显,但抽穗开花期控制灌溉有利于获得更高的水分生产效率,因此,制定水稻控灌灌溉制度时,拔节孕穗期轻控,抽穗开花期适当增大水分控制下限有利于水稻节水增产。     

膜下滴灌水稻spad与农艺性状、产量的相关性分析

以粳稻品种t-43为试验材料,研究膜下滴灌水稻籽粒灌浆期spad与农艺性状的相关性;叶面积指数与产量的相关性。结果表明:膜下滴灌水稻在籽粒灌浆期的spad值对水稻的农艺性状具有决定性生物作用;LAI在抽穗期最大,且其产量统计特征表明偏态系数和峰态系数都符合正态分布;抽穗期LAI与产量呈正相关。     

冷凉地区膜下滴灌大白菜耗水规律及节水潜力

为探索冷凉地区露地大白菜在膜下滴灌条件下的耗水规律与节水潜力,在张家口市灌溉试验站内使用大型称重式蒸渗仪,采用灌水下限指标控制灌水的方法,研究了在膜下滴灌条件下大白菜生育期内蒸发蒸腾与棵间蒸发规律,并通过与常规滴灌和膜孔畦灌的耗水量、产量和水分利用效率等对比,揭示了膜下滴灌在该地区节水增产潜力.结果表明:膜下滴灌大白菜全生育期蒸发蒸腾量214.76 mm,其中:幼苗期、莲座期和结球期蒸腾耗水量分别为14.76,73.56和126.44 mm,日均蒸腾强度为3.64 mm/d;全生育期棵间土壤蒸发量41.10 mm,占总耗水量的19.14%.膜下滴灌相比常规滴灌、膜孔畦灌减少大白菜耗水量14.25,94.17 mm,棵间蒸发与膜孔畦灌相近,相比常规滴灌减少16.18 mm(28.25%),但产量、灌溉水利用效率和水分利用效率可以分别达到80 439.75 kg/hm²,350.24 kg/(hm²·mm),374.56 kg/(hm²·mm),相比常规滴灌提升11 152.65 kg/hm²,18.89 kg/(hm²·mm),72.54 kg/(hm²·mm),相比膜孔畦灌提升14.7 kg/hm²,134.11 kg/(hm²·mm),114.23 kg/(hm²·mm).     

不同水分条件对水稻需水量及产量影响

通过对水稻各个生育阶段实施不同程度的受旱,初步研究了查哈阳地区水稻在不同水分条件下的需水规律、生理特性以及其产量形成。结果表明:不同水分条件与水稻需水量及产量的关系非常密切。不同阶段的不同程度受旱对水稻生长发育的影响不尽相同,相同程度受旱对产量影响最大的阶段为拔节孕穗期;抽穗开花期次之,在分蘖期和灌浆期实施一定程度的水分亏缺不会对产量构成较大影响。     

基于试验的稻田作物生产水足迹计算方法研究

传统的作物生产水足迹计算通常采用估算的方法,计算精度无法得到保证。基于桶栽试验提出了一种稻田作物生产水足迹计算方法,即利用实测稻田水量平衡要素推算稻田作物蓝绿水足迹,再通过记录每次排水量及测定每次排水水样中氮磷浓度来计算稻田作物生产灰水足迹。试验设置浅水勤灌(Frequent and Shallow Irrigation,FSI)、浅湿灌溉(Wet and Shallow Irrigation,WSI)、控制灌溉(Controlled Irrigation,CI)和蓄水-控灌(Rain-catching and Controlled Irrigation,RC-CI)4种灌溉模式,计算各灌溉模式下的稻田作物生产水足迹。结果表明,稻田生产蓝绿水足迹随生育期呈"增—降—增—降"的趋势,以拔节孕穗期较大;灰水足迹集中在返青期和分蘖前期,这主要与施肥和降雨有关;总水足迹随生育期呈"增-降-增-降"的趋势,以分蘖前期较大,返青期和拔节孕穗期次之。返青期和分蘖前期稻田作物生产水足迹组成以灰水足迹为主,其余生育期以蓝绿水足迹为主。稻田作物生产水足迹计算结果说明灌溉模式对稻田生产水足迹影响显著(P0.05)。基于试验的作物生产水足迹计算方法能够准确计算出各生育阶段作物生产蓝绿水和灰水足迹。     

寒地黑土区节水灌溉下水稻对基肥氮素的吸收分配

【目的】进一步揭示寒地黑土区稻作节水灌溉模式下水稻对基肥氮素的吸收分配情况,以明确不同水氮管理模式下水稻对基肥氮素的吸收利用率。【方法】在田间小区中原位设置15N示踪微区,并施用带有15N标记的基肥,对比分析了淹水灌溉模式和控制灌溉模式下水稻对基肥氮素的吸收及分配以及被水稻吸收的基肥氮素在水稻地上部各器官的累积情况。【结果】与淹水灌溉相比,虽然稻作控制灌溉模式可以有效提高水稻地上部干物质及氮素积累量,但水稻内对基肥氮素的吸收利用量较低。控制灌溉模式下,水稻分蘖期基肥回收率为0.86%～2.60%;拔节孕穗期基肥回收率为1.17%～3.27%;抽穗开花期基肥回收率为15.18%～33.50%;成熟期基肥回收率为10.91%～24.39%,除水稻抽穗开花期和成熟期施氮量为85 kg/hm~2处理外,不同施氮量下控制灌溉模式水稻生育期内地上部植株的基肥氮素积累量和回收率均低于淹水灌溉,基肥氮素的损失量较大。不同施氮量下控制灌溉水稻成熟期时地上部植株吸收的基肥氮素总量的63.99%～72.95%存在于水稻穗部,高于淹水灌溉模式。【结论】稻作控制灌溉模式可以有效提高水稻吸收的基肥氮素,向水稻穗部的运移量,保证了基肥氮素的高效利用。     

Influence of mulching and irrigation scheduling on productivity and water use of turmeric (<Emphasis Type="Italic">Curcuma longa</Emphasis> L.) in north-western India

A field experiment was conducted to compute the water use and productivity of turmeric as a function of straw mulching and irrigation scheduling at Punjab Agricultural University, Ludhiana, during 2013 and 2014. The experiment was laid out in split plot design, keeping mulch levels (no mulch and straw mulch 6 t/ha) and irrigation methods (drip and check basin) in main plots and irrigation schedules at 0.6, 0.8, 1.0 and 1.2 irrigation water/cumulative pan evaporation (IW/CPE) in subplots. Turmeric yield was 125.2 % higher with mulching than no mulch with 50 % saving in irrigation water. Drip irrigation resulted in significantly higher turmeric yield and benefit/cost (B/C) than check basin. Irrigation scheduling at 1.2 IW/CPE recorded significantly higher turmeric yield than other schedules. Drip irrigation at 0.8 IW/CPE resulted in statistically at par yield with check basin irrigation at 1.2 IW/CPE, thus saving 40 % irrigation water with significantly higher B/C. However, turmeric yield was at par between drip irrigation at 1.2 and 1.0 IW/CPE schedule, while a significant reduction in yield was recorded in check basin at 1.0 IW/CPE compared to 1.2 IW/CPE. Turmeric should be irrigated with drip at 1.0 and with check basin at 1.2 IW/CPE to realize potential yield.     

旱作水稻水肥耦合模型及经济效应

为了探讨膜下滴灌旱作水稻水分、肥料与产量之间的关系,采用通用旋转组合设计试验方法,进行膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型试验,并对其应用前景进行了比较分析.在供试土壤膜下滴灌条件下,灌溉定额、氮、磷与水稻产量之间符合三元二次回归模型,其一次项、二次项及水氮交互项回归系数均达显著水平,三因素的增产作用从大到小依次为灌溉定额、施氮量、施磷量.采用此模型计算的预测产量与实际产量之间呈高度正相关,预测准确度达99%.由此计算得出最高产量灌溉定额及其施肥量、经济最佳灌溉定额及其施肥量.提出实现目标产量的水肥最优组合方案:若以9 300~9 600 kg/hm²为目标产量,则灌溉定额、氮、磷用量分别为9 730~10 500 m³/hm²,272~363 kg/hm²,136~147 kg/hm²;若同时考虑经济效益,则最佳的灌溉定额、氮、磷肥用量分别为8 500~9 015 m³/hm²,225~240 kg/hm²,90~120 kg/hm².对比不同种植模式表明,膜下滴灌旱作水稻的产量与播后上水直播基本持平,其成本与育秧移栽种植持平,但水分生产效率(1.06 kg/m³)远远高于其他3种种植方式.与传统育秧移栽种植相比较,膜下滴灌旱作水稻节水50%,节约肥料30%以上.