探讨不同情景下水稻产量和灌溉水生产力的提升方法——以湖北漳河灌区为例

为提升湖北漳河灌区水稻产量和灌溉水生产力(IWP),基于土壤、气象和大田试验数据,利用调参验证后的ORYZA v3水稻模型,模拟不同情景下水稻的产量和灌溉水生产力,并利用ArcGIS 10.2工具,将点尺度的模拟结果扩大到区域尺度,同时结合漳河灌区的土壤类型,综合分析得出适宜于漳河灌区水稻的管理措施组合。结果表明：1)模型率定期和验证期的评价指标均体现出良好的相关性,表明该模型对于漳河灌区水稻的生长模拟体现出较高的精度,具有较好的适应性。2)利用本地化后的ORYZA v3模型模拟分析,选定情景10(灌溉下限为土壤饱和含水率的60%,施氮量为198 kg/hm²,种植密度为4株/穴)为丰水年推荐管理措施组合,可以使产量提升5.28%、IWP提升104.38%;情景7(灌溉下限为土壤饱和含水率的70%,施氮量为198 kg/hm²,种植密度为5株/穴)为平水年推荐管理措施组合,可以使产量提升4.23%、IWP提升74.34%;情景9(灌溉下限为土壤饱和含水率的60%,施氮量为162 kg/hm²,种植密度为4株/穴)为枯水年...     

Weed growth,herbicide efficacy,and rice productivity in dry seeded paddy field under different wheat stubble management methods

To ascertain the influence of wheat stubble management options and chemical weed control methods on weed growth and productivity of dry direct-seeded fine rice, a two years' field study was undertaken at the Agronomic Research Farm, University of Agriculture, Faisalabad, Pakistan in 2013 and 2014. Different wheat stubble management methods, viz., incorporation, burning and retention were executed during seed-bed preparation. While, herbicide treatments comprised of a weed check, weed free, pendimethalin followed by tank mixture of fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl, and bispyribac sodium followed by tank mixture of fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl. Results revealed that weed control efficacy of both herbicide treatments ranged from 84 to 94%. Herbicide treatments significantly reduced weed density(88–90%) and dry weight(86–88%), while improved the rice growth attributes compared with weed check. Application of bispyribac sodium followed by tank mixture of fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl in stubble retention recorded 226 and 273% increase in kernel yield over weedy check in 2013 and 2014, respectively. In stubble incorporation, pendimethalin followed by tank mixture of fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl was more effective in increasing(256–293%) rice yields over weedy check. Among different treatment combinations, the maximum net benefits(1 397.49~(–1) 472.22 USD ha~(–1)), net returns(636–700 USD ha~(–1)), benefit cost ratio(1.77~(–1).83) and marginal rate of return(2 187–2 330%) were recorded with the application of bispyribac sodium followed by fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl in stubble retention. In crux, application of bispyribac sodium followed by tank mixture of fenoxaprop p-ethyl+ethoxysulfuron ethyl in stubble retention is efficient approach to control weeds, and get maximum rice productivity and net economic returns under dry seeded system.     

不同水分处理对晚稻生长及产量的影响

本文研究了不同水分处理对晚稻生长和产量的影响。结果表明,在节水条件下,K优817长期无水层处理不仅会造成植株株高下降,而且会影响叶片的生长,干湿处理的分蘖高峰期发生早,田面温度提高,株高整齐度好;齐穗后断水时间会影响水稻产量尤其是结实率,T1、T2和T3的单株丛产量平均值分别比对照产量减少48.8%、46.1%和21.0%。结实率分别比对照减少38.8%、37.3%和15.2%。断水时间越早,对结实率影响愈大。     

不同基因型香稻产量与品质表现

为初步探明在传统栽培模式下不同基因型香稻品种产量和品质表现,以8个不同基因类型的常规香稻品种为材料,以杂交香稻品种培杂软香为对照,进行相关研究.结果表明:籼型常规香稻品种美香占,巴斯马蒂370、桂香占、粤航一号产量较对照分别高出25.08%、22.26%、18.70%、14.57%.其中美香占、巴斯马蒂370产量显著高于对照.粳籼型常规香稻品种品14产量亦较对照高3.87%.通过相关性分析,表明单位面积颖花数的优势是高产的主要原因.品质方面美香占、桂香占、中香1号、饶平香品质较好,优势突出表现在精米率高,垩白米率低、米型纤长、胶软、直链淀粉含量适中.可见,籼型常规香稻品种美香占和桂香占在产量和品质上均具有一定的优势,推广前景大.     

分蘖期冷水胁迫对寒地粳稻根系生理特性及产量的影响

试验以东农428和松粳10为供试材料,于2018年在东北农业大学阿城实验实习基地开展分蘖期不同天数(0、5、10、15 d)冷水灌溉处理试验,分析分蘖期冷水灌溉对寒地粳稻根系活力、抗氧化系统、渗透调节物质含量、内源激素含量及产量的影响。结果表明,分蘖期冷水灌溉下,寒地粳稻根系SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量与正常灌溉相比均显著升高,增幅随冷水灌溉时间延长而上升,东农428增幅大于松粳10,但松粳10的O_2~-、H_2O_2和MDA含量增幅大于东农428。冷水灌溉下,两个品种根系内源激素IAA、GA3、ZR含量随冷水胁迫时间延长呈下降趋势,但ABA含量随冷水灌溉时间延长而升高。分蘖期冷水灌溉下,寒地粳稻产量随冷水灌溉天数增加显著下降,松粳10比东农428下降幅度大。     

不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用、物质生产和产量的影响

近地层臭氧浓度升高使水稻生长受抑进而使产量下降,但这种影响是否因不同栽培条件而异尚不清楚.2011年依托先进的稻田臭氧FACE( Free Air gas Concentration Enrichment)技术平台,以汕优63为供试材料,臭氧设置大气臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient高50％),秧苗素质设置弱苗(移栽时无分蘖)和壮苗(移栽时带两个分蘖),移栽密度设置低密度(16穴/m2)、中密度(24穴/m2)和高密度(32穴/m2),研究不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻生长和产量的影响.结果表明:高浓度臭氧使水稻结实期叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显下降,但胞间CO2浓度和叶温无显著变化.高浓度臭氧对水稻拔节前物质生产量没有影响,但使拔节至抽穗期、抽穗至成熟期物质生产量平均分别降低13％和29％,进而使成熟期生物产量和籽粒产量均显著下降.方差分析表明,臭氧与秧苗素质间没有互作效应,但臭氧与移栽密度的互作对最终产量的影响达显著水平.以上结果表明,臭氧胁迫使水稻生长后期光合受阻,导致物质生产和产量显著下降;适当增加移栽密度可能会减少臭氧胁迫下水稻产量的损失.     

不同灌溉模式和施氮量条件下稻田甲烷排放及其与有机碳组分关系

通过田间试验,研究不同灌溉模式和施氮量下早晚稻不同生育期土壤有机碳(SOC)和易氧化有机碳(LOC)含量、微生物量碳(MBC)和甲烷氧化菌(MOB)数量的变化,以及水稻生育期内稻田甲烷排放通量变化情况,并分析当日稻田甲烷排放通量与土壤SOC、LOC、MBC和MOB的关系,以期获得稻田甲烷减排的灌溉模式和施氮量。两季试验均设3种灌溉模式,即常规灌溉(C)、"薄浅湿晒"灌溉(T)和干湿交替灌溉(D);2种施氮量,即120 kg·hm~(-2)(N1)和150 kg·hm~(-2)(N2)。结果表明,N1时D模式土壤SOC含量在晚稻乳熟期和早稻孕穗期较高,N2时早、晚稻4个时期SOC含量均以D模式最高;早晚稻土壤LOC含量以D模式较低,土壤MOB数量均以C模式较低,而MBC则以C模式较高。N2处理稻田MOB、SOC、LOC和MBC含量均高于N1处理。稻田甲烷排放量在分蘖期和乳熟期较高,而在孕穗期和成熟期较低。D模式早、晚稻全生育期甲烷排放通量和累计排放量均显著低于T和C模式,而N2处理这些指标均高于N1。稻田甲烷排放通量受土壤MOB、LOC和MBC的直接影响和SOC含量的间接影响,在干湿交替模式和施氮量120 kg·hm~(-2)下稻田甲烷排放量最低。     

双季稻区长期不同施肥模式对水稻干物质积累及产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对水稻干物质积累及产量的影响,系统比较研究化肥、秸秆还田+化肥、习惯施肥和无肥4种施肥模式条件下早稻和晚稻干物质积累及产量的变化。结果表明,早稻和晚稻主要生育时期,群体根系干重均表现为习惯施肥化肥秸秆还田+化肥无肥;群体地上部干重表现为习惯施肥秸秆还田+化肥化肥无肥。地上部茎群体干重均表现为习惯施肥化肥秸秆还田+化肥无肥;叶群体干物重均以秸秆还田+化肥和习惯施肥水稻最高;穗群体干物重均以习惯施肥水稻最高,秸秆还田+化肥和化肥水稻次之。早稻和晚稻主要生育时期,根系干重占总干物质重的比例均以习惯施肥水稻最高,茎的比例均以无肥水稻最高,叶和穗的比例均以秸秆还田+化肥水稻最大。早稻主要生育时期,各施肥模式水稻叶片SPAD值均显著高于无肥;晚稻主要生育时期,各处理间大小顺序为秸秆还田+化肥习惯施肥化肥无肥。早稻和晚稻主要生育时期,水稻LAI大小顺序均表现为秸秆还田+化肥习惯施肥化肥无肥。各施肥模式早稻和晚稻产量分别比无肥增产3108.2、3592.2、3409.4和1917.7、2797.5、2635.5 kg·hm-2。说明不同施肥模式水稻干物质积累和产量有各自特征,与化肥相比,秸秆还田+化肥和习惯施肥模式水稻干物质总量大而且分配合理,有利于改善产量构成因素,增加水稻产量。     

不同灌溉模式和施氮处理下稻田氨氧化细菌及无机氮对N2O排放的影响

通过大田试验,研究不同灌溉方式和施氮处理下早稻、晚稻不同时期稻田N_2O的排放通量、氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量的变化,揭示土壤氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量对稻田N_2O排放的影响。两季试验均设3种灌溉模式,即常规灌溉(CIR)、"薄浅湿晒"(TIR)和干湿交替(DIR),和2种施氮处理,即100%尿素-N(FM1)和50%尿素-N+50%猪粪-N(FM2)。结果表明:晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化细菌数量较低,而孕穗期和乳熟期数量较高;晚稻孕穗期、早稻孕穗期和乳熟期土壤氨氧化潜势较高,而晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化潜势较低;相同施氮处理下,DIR模式土壤NH_4~+-N含量高于CIR与TIR模式,DIR与TIR模式土壤NO_3~--N含量均显著高于CIR模式;晚稻、早稻孕穗期和乳熟期DIR和TIR模式土壤N_2O排放通量比CIR模式显著提高,FM2处理高于FM1处理;氨氧化细菌和氨氧化潜势与NH_4~+-N含量之间呈极显著正相关关系,N_2O排放通量与氨氧化细菌和氨氧化潜势之间呈极显著正相关关系。因此,N_2O的排放受到氨氧化细菌和氨氧化潜势的直接影响,稻田NH_4~+-N含量大小会影响氨氧化细菌数量和氨氧化潜势,从而间接影响N_2O的排放。     

底墒对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响

利用郑单958为材料,探讨播种时底墒差异对夏玉米生长发育、水分利用及产量的影响,以确定适宜的灌水量.试验设置4个处理,播种后不灌水(CK)、播种后立即灌水30 mm(GS-30)、45 mm(GS-45)、60 mm(GS-60).结果表明:1)6月中旬播种灌溉底墒水有其必要性;2)土壤储水量及水分利用效率在不同处理间存在一定的差异,其中GS-60的土壤储水量最多,WUE的差异不显著;3)播种后不灌水(CK)处理下的出苗率显著低于3个灌溉处理,即CK比灌溉处理低27.8％～30.3％;3叶展时CK处理下单株干物重比GS60显著降低了16％,但与其他处理间无显著差异,6叶展时单株干物重以GS-60显著高于其他处理,而各灌溉处理均显著高于CK.6叶展时各处理功能叶SPAD值存在显著差异,SPAD值随灌溉量的增加而增大;4)随着生育进程推移,底墒对夏玉米的LAI影响逐渐降低,至灌浆中期各处理差异不显著,底墒对夏玉米中后期单株干物重的影响与LAI类似;5)籽粒产量为GS-60产量最高,显著高于CK,而与GS-30,GS-45差异不显著.综上,播种后灌溉有利于玉米出苗率稳定及幼苗建成并促进幼苗生长、最终提高产量;同时,能够在一定程度上增加土壤贮水量.     

分蘖期干旱对不同施氮量和移栽密度下杂交稻产量及稻米品质的影响

以杂交稻旌优127为材料,设2种水分管理(常规灌溉和分蘖期干旱),2个施氮量(120、180 kg/hm~2),3个移栽密度(12.0、16.5、22.5穴/m~2),研究其对产量和稻米品质的影响。结果表明:2014年分蘖期干旱处理产量(10.72 t/hm~2)与常规灌溉产量(11.01 t/hm~2)相比未出现显著下降,而2015年分蘖期干旱处理产量(9.84 t/hm~2)显著低于常规灌溉处理的产量(10.50 t/hm~2),有效穗、每穗粒数、干物质减少是其减产的主要原因;分蘖期干旱处理下,随着施氮量的增加,产量呈增加趋势,而常规灌溉处理下,随着施氮量的增加,产量呈降低趋势;2种水分管理均随着移栽密度的增加产量呈显著增加趋势,有效穗和干物质增加是其增产的主要原因;分蘖期干旱处理的稻米加工品质、食味品质与常规灌溉相当,甚至更优,且其垩白粒率和垩白度较常规灌溉处理分别减少32.0%~46.5%、20.0%~34.8%。可见,对于分蘖期干旱易发水稻产区来说,增加施氮量和提高移栽密度可明显降低因分蘖期干旱而造成的产量损失,其适宜的施氮量为180 kg/hm~2,移栽密度为22.5穴/m~2。     

滴灌条件下不同基因型甘蔗高产性状及水分利用效率

在大田滴灌条件下,研究15个不同基因型甘蔗高产性状表现及水分利用特性,旨在为甘蔗新品种的推广应用及高产栽培提供参考。结果表明:采用滴灌栽培能显著增加甘蔗产量,提高蔗糖分;GT97-69、GT02-833、GT02-770等13个品种(系)产量高于CK1,且产量在120 t/hm2以上,其产量性状表现为株高273～357 cm,茎径2.47~3.32 cm,有效茎71 990~97 775条/hm2,农田总供水利用效率(WUEa)为64.40~83.71 kg/mm.hm2。     

免耕对移栽杂交水稻生长特性及产量的影响

以黔南优2058为材料,通过田间试验研究免耕移栽对杂交水稻生长特性应产量的影响.结果表明,与翻耕移栽相比,免耕移栽水稻成穗率较高,生育后期干物质积累量较大,老化指数和根系氧化力较高,抗衰老能力较强.免耕移栽水稻的有效穗数、结实率和千粒重均比翻耕移栽水稻高,免耕移栽水稻的实收产量为11167.9 kg·hm-2,亦比翻耕高1.6%,但未达到5%的显著差异水平.     

不同灌水量对木薯需水量及产量的影响研究

研究了不同灌水量下木薯的需水量以及产量的变化.试验结果表明,木薯的株高和径粗随着灌水量的增加而增大;木薯的需水量在9～10月达到最大值,这是由于受植株本身生物量和气候条件影响;木薯需水量在1 969.88～2 160.74 mm范围内产量表现最佳,但需水量过高或过低,都影响列产量的增加.     

机插密度对杂交稻干物质积累及产量形成的影响

为明确适宜的杂交稻机插株距及种植密度,选取中浙优8号及甬优12为材料,设置14、16、18和21cm4个机插株距,研究不同种植密度对杂交稻生长及产量的影响。结果表明:随着机插株距的增大,2个水稻品种植株个体虽然均生长健壮,单株茎蘖数增加,但群体总茎蘖数下降,且后期茎蘖消减较快,最终茎蘖成穗率出现一定的下降趋势;同时,机插株距的增大引起植株群体干物质积累量减小,其干物质主要转运至茎叶部位,穗部干物质积累比例未有明显提高。从最终产量表现来看,机插株距的增大导致田间有效穗数显著降低,产量也随之减少。综上可以看出2个水稻品种均需要一定的种植密度才能保证高产,最适株距应调节至14~18cm,种植密度保持在18.5~23.8穴/m2。     

干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础

[目的]探明干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础.[方法]试验于2017—2018年在中国水稻研究所富阳基地皇天畈试验农场进行.以2个新选育的超高产籼粳杂交稻品种甬优1540和春优927以及2个当地高产粳型杂交稻品种常优5号和嘉优5号为材料,开展大田试验.自移栽后7 d至成熟期设置2种灌溉模式,...     

不同水稻群体产量性状、质量性状与产量的相关分析

选取30个不同熟期的水稻品种为试验材料,分别测定各品种的有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、叶面积指数、总干物质生产量、粒叶比、单茎茎鞘重和株高,采用相关分析方法,研究不同水稻群体产量构成性状、群体质量性状间及其与产量的关系。结果表明,针对不同水稻群体,其千粒重、穗数、每穗粒数、结实率与水稻产量的相关关系并不完全一致,以结实率表现最明显;水稻群体质量性状与产量的相关关系在不同群体中也表现不一致,以粒叶比与产量的相关关系变化最明显。因此,在生产实践中,针对不同群体,明确不同产量性状和群体质量性状在产量形成中的作用,应抓住重点性状并协调其与产量的相互影响和制约作用,以获得水稻最高产量。     

不同水肥供应对结球甘蓝干物质积累、养分吸收及产量的影响

采用大田试验方式,以西北地区高原夏季主要栽培蔬菜结球甘蓝(Brassica oleracea L.var.capitata L.)为试材,研究了不同的水分(75%、65%、55%灌水下限)和施肥量(当地施肥量、节肥20%施肥量、节肥30%施肥量)对其产量、干物质积累和养分吸收状况的影响.结果表明:在65%灌水下限的灌溉量(1 960 m3/hm2)和节肥20%施肥量(N 304kg/hm2、P2O5204kg/hm2和K2O 72kg/hm2)组合更有利于结球甘蓝干物质量的累积,各时期根冠比较小;叶球中N、P、K吸收量最高,达到153.26、33.9、130.94kg/hm2.N、P、K收获指数均显著高于当地传统灌溉和施肥组合,高肥促进了植株对N、P、K的吸收,低水的影响则相反;产量(91 172kg/hm2)虽然与当地传统灌溉和施肥组合的处理无显著差异,但有节水节肥、保护环境的优势.     

施肥量与灌溉量对黑龙江省黑土区水稻产量的影响

合理的水稻施肥量和灌水量是充分利用养分和水分、提高水稻产量的基础。研究在黑龙江省哈尔滨地区由草甸黑土发育的水稻土的水稻田上进行的、采用"3414"试验设计方法的氮、磷、钾施肥与灌水试验的结果进行了分析,求得哈尔滨地区水稻的综合推荐施肥量为:水稻的氮、磷、钾推荐施肥量分别为:167.4 kg·hm-(2N)、27.9 kg·hm-(2P2O5)和52.8 kg·hm-(2K2O);分蘖中期-成熟期的较为合理的灌水方式为薄层浅灌。氮肥在85%饱和含水量与100%饱和灌水量之间存在着较为显著的交互作用,证明氮肥可以增加低水平灌水的水分利用效率。     

南方直播水稻浅沟渗灌节水增产机理研究

采用浅沟渗灌技术,对南方直播水稻的节水增产机理进行了研究。结果表明,在高温多雨的气候条件下,水稻浅沟渗灌栽培技术既可大幅度节水,又能显著提高产量,与常规淹灌栽培相比,浅沟渗灌技术在早稻的整个栽培过程中,可节水3129m3/hm2,节水率达48.1%;同时显著减少土壤中的还原物质,提高根系活力,使白根数量增加32.62%,黑根和黄根数量分别减少20.04%和12.58%;浅沟渗灌栽培可降低田间的空气湿度,增强通风透光性,减少水稻病害,从而提高叶片的生活力;浅沟渗灌还能促进水稻分蘖,使有效穗增加11.53%,谷粒千粒重提高1.0g,使产量增至10845kg/hm2,增产1320kg/hm2,增产率达13.9%。