水稻节水控制灌溉技术研究

几年来,通过对水稻节水控制灌溉技术的试验研究,探讨在控制灌溉基础上寻求确保水稻高产、提优的水稻生产新途径。试验证明:控灌区比常规灌溉区平均增产7.8%,节灌区比常规灌溉区平均增产5.5%,水稻节水控制灌溉对水稻生长发育、抗倒伏、抗病、提高产量和品质起到了重要作用,应大面积推广应用。     

节水灌溉技术及其对水稻产量影响的研究进展

综述了中国水稻生产中控制灌溉技术、干湿交替灌溉技术、水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术、微灌技术、蓄雨型灌溉技术和覆盖旱种6种常用的节水灌溉技术及其应用发展情况,并总结了控制灌溉技术、干湿交替灌溉技术和覆盖旱种3种主要节水灌溉技术对水稻产量的影响及其机理。从加强水稻根—土互作机理、新技术应用以及根构型特性研究等方面提出了未来节水灌溉技术的研究重点,以期为中国水稻高产节水栽培提供理论与实践依据。     

节水灌溉对寒地水稻群体生长特性的影响

试验研究了浅湿干灌溉、间歇灌溉、好气灌溉等3种大田节水灌溉方式对水稻群体生长特性的影响。结果表明,节水灌溉延迟了水稻分蘖进程,分蘖数较常规灌溉不同程度增加,增幅为27~54茎/m2;水稻成穗率较常规灌溉有所提高,增幅分别为3.2%、13.9%和12.8%;水稻根干质量和根冠比均高于常规灌溉。     

移栽密度对双季稻光合特性和产量的影响

在株行距15 cm×15 cm(44.4万穴/hm2)、20 cm×20 cm(25万穴/hm2)和30 cm×30 cm(11.1万穴/hm2)3个移栽密度下,研究了移栽密度对双季稻光合特性和产量的影响。结果表明,随密度增加,水稻叶片净光合速率(PN)、实际量子产率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)下降,而非光化学猝灭系数(NPQ)升高。随着叶位的降低,叶片PN下降,密度增加会加剧下层叶片PN的下降。在不同移栽密度下,水稻叶面积指数(LAI)和PN表现互为消长,即随着移栽密度增加,LAI增加,而PN下降。移栽密度对结实率和千粒重影响较小,对有效穗数和每穗总粒数影响较大,移栽密度15 cm×15 cm和20 cm×20 cm的处理间的产量差异较小,但明显高于30 cm×30 cm处理的产量。考虑到人工和秧苗成本,双季稻采用中等移栽密度(20cm×20 cm)较为适宜。     

浅析水稻节水灌溉高产优质机理

水稻是我国最主要的粮食作物,在水稻生产过程中,传统的淹水灌溉方式存在着大量的农田灌溉用水浪费的问题,亟待改善。通过了解水稻的生长习性,根据水稻的需水特性和需水规律,采用更加适合水稻生长的、先进的节水灌溉技术手段,不仅可以避免水资源浪费,提高水稻产量,还可以改善稻米品质,进一步实现水稻优质高产。     

不同灌溉模式对杂交水稻生育后规根系生理特性和剑叶光合特性的影响

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在淹水灌溉和湿润灌溉两种灌溉模式下生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示，湿润灌溉增大了水稻根系密度，提高了根系活力，相关分析显示根系密度与根系活力呈正相关（r1=0.66,r2=0.68)。齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著，但成熟期湿润灌溉显著高于淹水灌溉，推测浸润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高，湿润灌溉条件下，群体生长率和相对生长率均显著高于淹水灌溉，表明湿润灌溉有利于水稻生殖生长期的干物质积累，上述结果可能是湿灌处理条件下水稻单位面积的产量极显著高于淹灌处理的主要原因。     

氮肥与密度对水稻光合特性和产量的影响

针对目前水稻氮肥用量过多,移栽密度逐步降低的问题,以株两优819为材料,设置N1～N3共3个施氮量水平(分别为0、120和 150kg/hm2)和 M1～M3共3个密度水平(分别为 13.3 cm×16.7 cm、13.3 cm×20.0 cm 和 16.7 cm×20.0 cm),研究了氮肥用量和移栽密度对水稻生长发...     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨,改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验,研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下,农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力,与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%,各生育阶段水稻叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加;2)两种水管理方式下,与FFP处理相比,OPT-N处理水稻在分蘖期的P_n、G_s、C_i、T_r、干物质积累和氮素吸收显著降低,但在孕穗期-灌浆期有所增加,对最终产量形成影响不大;RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期P_n、G_s、C_i、T_r的增加,提升生育中后期干物质积累量,氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP,在齐穗期和成熟期显著高于FFP,有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高,实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下,OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量,30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨，改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验，研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下，农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力，与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%，各生育阶段水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加；2)两种水管理方式下，与FFP处理相比，OPT-N处理水稻在分蘖期的Pn、Gs、Ci、Tr、干物质积累和氮素吸收显著降低，但在孕穗期-灌浆期有所增加，对最终产量形成影响不大；RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期Pn、Gs、Ci、Tr的增加，提升生育中后期干物质积累量，氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP，在齐穗期和成熟期显著高于FFP，有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高，实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下，OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量，30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

双季早稻养分积累分配特征及其与产量构成的相关性

三熟制模式下南方双季稻茬口衔接季节紧张是协调双季稻周年增产中存在的主要问题。虽然前人在三熟制模式下水稻品种搭配以及肥料利用率方面做了大量研究,但是三熟制模式下南方双季早稻产量及其养分积累分配相关性的研究鲜有报道。为了比较南方双季早稻养分积累分配特征,本文以15个水稻早稻品种为研究对象,对不同水稻品种的秧苗素质、基本苗及分蘖动态、经济性状、营养元素积累及分配、产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明,不同品种间秧苗素质存在显著差异,‘株两优819’的叶龄、苗高、百株鲜重等多项指标优于其他品种,秧苗素质表现佳。分蘖动态调查表明不同品种达到分蘖峰值的时间不同,其中以‘株两优929’的高峰苗最大,1 hm²达616.65万茎蘖数,‘株两优929’与‘中早39’高峰苗差异最为显著,‘株两优929’较‘中早39’显著增加33.62%。氮、磷、钾总养分的积累方面,‘株两优929’和‘陵两优942’养分积累量显著高于其他品种,分别为311.88 kg/hm²和376.35 kg/hm²。‘陵两优942’的地上部干物质积累量最高,为12 028.09 kg/hm²。‘株两优929’的实际产量最高,为7873.01 kg/hm²。成熟期水稻品种养分积累量与子粒产量的相关性分析表明,氮、磷积累与有效穗均呈显著正相关（r=0.62^*,r=0.50^*）,株高与千粒重之间呈极显著正相关（r=0.80^**）,有效穗数与每穗粒数之间呈极显著负相关（r=-0.76^**）,结实率与千粒重之间呈极显著负相关（r=-0.68^**）。通过关联度分析表明,‘陵两优942’和‘株两优929’的综合表现明显优于其他品种。本研究对南方多熟制稻区早稻品种筛选及高效栽培具有重要意义。     

高产粳稻品种南粳晶谷的光合生理特性研究

【目的】研究南粳晶谷高产的光合生理特性,总结高产品种的光合优势,为高产水稻品种的选育提供理论依据。【方法】以南粳晶谷及其父母本为材料,研究南粳晶谷及其父母本从孕穗期到开花后42 d植株地上部干物质积累与分配、叶片光合生理特性和叶绿体超微结构。【结果】南粳晶谷的每穗粒数显著多于父母本,单位面积总颖花量比父母本多14%～27%;剑叶面积显著大于父母本,抽穗后地上部分干物质量始终高于父母本,灌浆后期向穗部转运量高;剑叶净光合速率在生育后期显著高于父母本,且高光合速率持续时间长;剑叶电子传递和光合性能指数PSⅡ光能转化性能都显著优于父母本,核心天线蛋白CP43、CP47在强光高温下的稳定性和调整能力优于父母本;叶绿体基粒片层垛叠程度高,叶绿体结构稳定,叶绿体衰败速度慢。【结论】南粳晶谷高产的光合特性是光合面积大,叶绿体结构稳定,高光合性能持续时间长;叶片PSⅡ光化学效率高,光合机构能量分配合理;最终表现为净光合速率高,光合产物多,转运效率高。     

控制灌溉对南疆水稻品种生长及产量的影响

水稻在新疆农业生产发展中具有不可替代的重要地位。但水资源短缺已经严重影响了当地的水稻生产。以新稻11号和新粳2号为材料,比较分析了控制灌溉和常规灌溉条件下水稻的生长需水量、生理生化指标、农艺性状、产量及产量构成。结果表明,常规灌溉处理比控制灌溉处理的分蘖数高,但是最终有效分蘖数及成穗率要小于控制灌溉处理;控制灌溉比常规灌溉每667m2少灌水134.4m3,节水23.5%;新稻11号和新粳2号的产量控制灌溉处理比常规灌溉处理分别增产4.93%和4.42%,控制灌溉处理增产的原因在于其穗长、穗粒数、结实率和千粒重表现均比常规灌溉好。可见,水稻控制灌溉技术不仅可以节约大量水资源,还能提高水稻产量,实现节本增效的目的,对水资源的可持续利用具有重要意义。     

超级杂交稻叶片光合特性、光合氮素利用效率和产量对不同施氮量的响应

为探明超级杂交稻叶片光合特性、光合氮素利用效率和产量对不同施氮量的响应特征,以Q优6号(V1)、宜香优2115(V2)为材料,于2019年在贵州省黄平县进行了不同施氮量的田间试验.结果 表明,随着施氮量的增加,在孕穗期,最大电子传递速率(Jmax)和单位叶面积氮含量(Narea)呈上升趋势,表观光量子效率(AQE)、净...     

膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下水稻光合生理特性的研究

以粳稻品系T-04和T-43为试材,通过盆栽控水试验,比较了在膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下乳熟期叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数和渗透调节物质含量的差异,分析了两种栽培模式下的水分利用效率和产量构成因素。结果表明,在膜下滴灌栽培模式下,2个水稻品系的水分利用效率显著高于淹灌,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均降低;最大净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率显著降低,表明光合速率下降受叶绿素含量和气孔的双重影响;表观量子效率、羧化效率、ΦPSII、电子传递速率、Fv/Fm均显著降低,说明光合色素含量降低导致PSⅡ反应中心捕光能力减弱和光化学转化效率降低,从而使叶片光合速率降低;可溶性糖、可溶性蛋白均显著低于淹灌栽培;丙二醛、脯氨酸含量高于淹灌栽培,说明滴灌栽培水稻植株的膜脂过氧化加剧,细胞膜系统受到一定程度的破坏,通过主动积累渗透调节物质,适应干旱胁迫。膜下滴灌栽培水稻单位面积有效穗数和结实率显著降低,导致最终减产。     

增氧模式对水稻光合特性及产量的影响

【目的】研究不同增氧模式对水稻光合特性和物质生产的影响,并探讨适宜不同生态型水稻品种生长以及提高其产量的增氧模式,进一步明确稻田根部增氧对水稻生长的作用,为水稻好氧栽培提供参考和理论依据。【方法】以中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)3种不同生态型水稻品种为材料,设置增施过氧化钙(T_1)、微纳气泡水灌溉(T_2)和表土湿润灌溉(T_3)等不同增氧模式以及淹水对照(CK),分别测定水稻叶片光合特性、干物质积累量和产量等指标。【结果】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉处理增加了3个水稻品种主要生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和干物质量,水稻有效穗数和结实率显著高于对照;表土湿润灌溉处理下,3个品种的叶片SPAD值、叶面积指数、光合参数和干物质量下降,结实率显著低于对照,但提高了叶片水分利用率。完熟期,增施过氧化钙处理下,中浙优1号、IR45765-3B和中旱221稻谷产量分别较对照增加了22.38%、18.27%和18.17%;微纳气泡水灌溉处理下,3个品种稻谷产量分别较对照增加了13.89%、10.67%和8.85%;表土湿润灌溉处理下,产量分别比对照减少5.86%、8.19%和6.16%。【结论】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉有助于提高水稻叶片叶绿素含量、叶面积指数和光合作用能力,并显著增加水稻干物质积累和产量;而表土湿润灌溉处理下,水稻水分供应不足,叶片光合作用及产量均有所下降。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

目的 探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。方法 以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常     

不同灌溉模式对杂交水稻生育后期根系生理特性和剑叶光合特性的影响

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在淹水灌溉和湿润灌溉两种灌溉模式下生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示,湿润灌溉增大了水稻根系密度,提高了根系活力,相关分析显示根系密度与根系活力呈正相关(r1=0.66, r2=0.68)。齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著,但成熟期湿润灌溉显著高于淹水灌溉,推测湿润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高。湿润灌溉条件下,群体生长率和相对生长率均显著高于淹水灌溉,表明湿润灌溉有利于水稻生殖生长期的干物质积累。上述结果可能是湿灌处理条件下水稻单位面积的产量极显著高于淹灌处理的主要原因。     

控制灌溉对寒地水稻产量及品质的影响

以龙稻18及新品系龙稻17006、龙稻17009、龙稻17011、龙稻17016为试验材料,研究了控制灌溉(控灌)和常规灌溉(常灌)对这些材料产量及品质的影响,以期为寒地节水栽培提供参考.结果 表明,各参试材料产量和品质对控灌反应不一致.控灌下,龙稻17009、龙稻18产量升高,而龙稻17006、龙稻17011、龙稻1...     

灌溉方式对湘南双季稻产量的影响机制研究

为探索适宜湘南双季稻的灌溉方式,以早稻中嘉早17和晚稻盛泰优018为材料,比较研究了淹水灌溉、间歇灌溉、湿润灌溉3种灌溉方式对湘南双季稻产量的影响,并从根系形态、叶面积指数、叶绿素含量(SPAD值)、干物质积累与转运等方面探讨了其影响机制。结果表明,间歇灌溉处理2季总产最高,达15.55 t/hm²,分别较淹水灌溉和湿润灌溉处理增产8.59%和10.44%;灌溉方式显著影响水稻产量构成因素,间歇灌溉处理成穗率、有效穗数和结实率显著高于另2个处理;灌溉方式影响水稻源特性,叶面积指数、叶片SPAD值、干物质积累量均以间歇灌溉处理最大,且水稻生育中后期叶面积指数、叶片SPAD值、单穴根鲜重、单穴根干重和单穴根体积降幅均以间歇灌溉处理最小;灌溉方式影响水稻物质转运,茎鞘与叶片物质输出率均以间歇灌溉处理最大。可见,间歇灌溉通过扩库、增源、提高茎鞘与叶片物质输出率实现双季稻增产,可在湘南双季稻区推广应用。