稻田保护性耕作研究--I.免耕对水稻产量、生长动态及害虫数量的影响

通过对水稻免耕与常耕栽培对比实验,结果表明,免耕抛秧水稻的产量性状优于对照（常耕移栽）和其它处理,产量比对照高3．95％～11．57％．处理4与处理1之间差异达到5％显著水平,其它处理间差异不显著。处理4水稻的有效穗数多于其它处理．叶面积指数和干物质积累均大于其它处理。在分蘖盛期、拔节期、孕穗期和黄熟期．免耕处理的根系活力比常耕处理分别强28．1％、7．4％、28．3％和34．9％。常耕处理的二化螟和稻纵卷叶螟比免耕处理分别多16％和94％。     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响——Ⅰ免耕对水稻干物质生产及产量的影响

为探明免耕对水稻干物质生产及产量的影响,以金优253为材料进行盆栽试验,并测定水稻在免耕、常耕、分根栽培三种栽培条件下水稻干物质生产量和产量.结果表明:分根栽培条件下,免耕侧根系干重在早季和晚季均比常耕侧极显著的低.在单一耕作方式下,免耕水稻地上部和根系干重均比常耕水稻低,根冠比和产量比常耕水稻的高,其差异多数情况下不显著.因此认为,免耕对水稻根系生长有明显的影响,但通过地上部与根系生长的协调作用,使根冠比增加,并使产量呈增加趋势.     

免耕栽培对玉米根系性状及其产量的影响

为探明免耕栽培对玉米根系性状及其产量的影响,用杂交玉米贵单8号进行了大田试验,比较了玉米在免耕栽培及常耕栽培条件下的根系性状及其产量表现.结果表明:免耕栽培玉米根系的表面积、根长、体积、根尖数均显著低于翻耕栽培,但根系直径差异不显著;相对于翻耕栽培,免耕栽培玉米穗位叶面积显著减小,穗位高显著降低,但株高和茎粗没有显著差...     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响——Ⅱ免耕对水稻根系保护酶活性的影响

以金优253为材料进行盆栽试验,并测定水稻在免耕、常耕、分根栽培三种栽培条件下水稻根系SOD,CAT,POD活性和MDA含量.结果表明:免耕栽培水稻根系或分根栽培中免耕侧根系的SOD,CAT,POD酶活性在拔节期比常耕栽培水稻根系或分根栽培中常耕侧根系活性低,其MDA含量较高.相反,免耕栽培水稻根系或分根栽培中免耕侧根系的SOD,CAT,POD活性在灌浆期比常耕栽培水稻根系或分根栽培中常耕侧根系活性高,其MDA含量较低.免耕栽培水稻根系后期衰老较常耕栽培水稻根系慢.     

冬马铃薯茬水稻不同免耕栽培方式比较试验

利用冬马铃薯收获后遗留的种植畦进行水稻免耕稻草覆盖直播栽培和免耕抛栽两种栽培方式对水稻根系、群体消长、产量构成因素及产量的影响试验.结果表明,免耕稻草覆盖直播栽培水稻的根系生物量在整个生育期均显著高于免耕抛栽处理,增幅达3.44%～7.26%,同时还显著增加了10～20cm、20～30cm+层的根系比例,提高了整个生育期的根系活力,促进了水稻分蘖的发生,显著提高了水稻的有效穗数及产量,每公顷可比免耕抛栽增产387kg,增产5.25%.     

水稻免耕水气平衡栽培不同畦宽与常耕栽培比较试验

为了探索水气平衡栽培的最适畦宽,进行水稻免耕水气平衡栽培的不同畦宽、与常耕栽培的产量性状的比较试验。结果表明,不同畦宽对免耕水气平衡栽培产量均有影响但差别不大;水稻免耕水气平衡栽培比常耕栽培有明显的增产效果,差异极显著;免耕水气平衡栽培水稻的分蘖能力较强,根系发达,白根数量多。     

不同种养模式对水稻根系生长和产量性状的影响

试验共设稻鳖鱼(RTF)、稻鳖(RT)、稻鱼(RF)、水稻单作(RM)4个处理,考察水稻根系和产量性状。结果表明,RTF、RT、RF种养模式总根数、根长、根体积、干物质质量、根系活力、SOD活性均显著高于RM模式;RTF、RT、RF种养模式单株总根数在分蘖期较RM模式分别增长8.96%、5.77%、4.47%,根系干物质质量分别增加35.27%、9.54%、20.33%,根系活力分别高28.91%、79.50%、15.09%。稻田生态种养模式显著增加水稻有效穗数、每穗实粒数、结实率等产量性状,RTF、RT、RF模式水稻产量较RM模式分别增加15.21%、5.96%、13.22%。结果表明,稻田生态种养模式能够促进水稻根系生长并增加水稻产量,复合生态种养模式的效果优于单一种养模式。     

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.     

养分管理对寒地直播稻干物质积累、转运及产量影响

采用大田对比试验方法,设置移栽、免耕旱直播、起垄旱直播3种栽培方式,研究以前氮后移为基础的不同栽培方式对寒地直播稻群体质量、干物质积累规律及产量形成影响。结果表明,与移栽相比,直播能显著改善水稻群体质量,使叶源保持较高生产能力,增加单茎茎鞘重,增强茎秆强度,畅通物质运输;可促进水稻后期干物质积累,提高抽穗后物质同化量和同化贡献率,免耕、起垄直播稻抽穗后物质同化量分别比移栽提高24.9%(P0.01)和16.7%(P0.01),对产量的同化贡献率分别提高25.7%(P0.01)和13%(P0.01);有效穗数减少,结实率和穗粒数增加,千粒重无显著差别,产量基本持平。免耕直播与起垄直播穗粒数分别比移栽多24.4和27个(P0.01)。免耕直播稻结实率较移栽高2.2个百分点,起垄直播较免耕高3.9个百分点。起垄直播与移栽水稻产量持平,达到7.65 t·hm-2,免耕直播产量略低,但差异不显著。     

免耕抛栽水稻源库特性研究

近些年来,水稻免耕抛秧栽培在中国广西等部分地区发展迅速。为了探讨免耕抛栽水稻产量形成特点,以金优253(OryzasativaL.)为试验材料,以常耕抛栽水稻为对照,从叶面积大小、剑叶光合速率与衰老、库的大小及源库比率等方面研究了免耕抛栽水稻的源库特性。结果表明,免耕抛栽水稻早、晚季产量分别为5.97t/hm2和7.53t/hm2,常耕抛栽水稻分别为6.19t/hm2和7.63t/hm2,其产量差异在早季和晚季均不显著。与常耕抛栽水稻相比,免耕抛栽水稻的每穗总粒数和单位面积上的总粒数较多,各生育期的叶面积指数较大,灌浆期剑叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量较高,而过氧化物酶和过氧化氢酶活性及丙二醛的含量较低,在生理上存在一定的优势。但是,免耕抛栽水稻的源库协调能力较差,粒叶比和结实率下降,致使免耕抛栽水稻在产量上表现出一定的劣势。免耕抛栽水稻粒叶比和结实率的下降是由于其生产的干物质更多地分配在叶片中、贮藏在茎鞘中的干物质在抽穗后向穗部运转的能力较差造成的。     

长期施肥方式对双季稻根系生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对双季水稻根系生理指标和产量的影响,以1986—2018年的长期大田定位试验为平台,2018—2019年设置不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田配施化肥(RF)和有机、无机肥配施(OM)4种施肥模式,对双季稻根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性、植株干物质积累和产量变化等指标进行测定。结果表明,与MF和CK相比,RF和OM增加早、晚稻各个生育时期水稻根系的SOD、POD和CAT酶活性,降低其丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量。各个生育时期,植株根系的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和根系活力由高到低早稻均为OMRFMFCK,晚稻均为RFOMMFCK。OM的水稻根系和茎叶干重均显著高于MF和CK。2个年份的早稻产量均以OM和RF为最高,分别比MF增加944.8～1143.2和435.9～516.1kg/hm2;晚稻产量均以RF和OM为最高,分别比MF增加386.2～387.4和119.8～123.7kg/hm2。因此,在湖南省双季稻生产中,长期采取有机肥、秸秆还田配合施用化肥措施有利于提高水稻根系保护性酶活性和产量。     

Root characteristics and yield of rice as affected by the cultivation pattern of strong seedlings with increased planting density and reduced nitrogen application

To address the relationships between the amount of nitrogen fertilizer application and the yield of double cropping rice systems, we investigated the effects of a cultivation pattern of strong seedlings with increased planting density and reduced nitrogen application (SDN) on the morphological and physiological characteristics of double cropping rice. Our results indicated that the effects of SDN on the morphological characteristics of the single plant roots of double cropping rice were not significant, but the morphological characteristics of the population roots were largely different. Specifically, SDN significantly increased the morphological indexes of the root population such as root fresh weight, root volume, root number, root length and root dry weight. The effects of SDN on the total root absorption areas and root active absorption areas of the single plants were non-significant, but it dramatically enhanced the total root absorption areas and root active absorption areas of the plant population during the tillering, heading and mature stages. In addition, SDN significantly increased the root bleeding intensity and elevated the soluble sugar and free amino acid contents of root bleeding sap. Compared to the traditional cultivation pattern (CK), SDN significantly increased root bleeding intensity at the heading stage by 4.37 and 8.90% for early and late rice, respectively. Meanwhile, SDN profoundly enhanced the soluble sugar contents of root bleeding sap by 12.85 and 10.41% for early and late rice, respectively. In addition, SDN also significantly enhanced free amino acid content of root bleeding sap by 43.25% for early rice and by 37.50% for late rice systems compared to CK. Furthermore, SDN increased the actual yield of double cropping rice mainly due to the higher effective panicle number and the larger seed-setting rate. The actual yields of early rice under SDN were higher than CK by 9.37 and 5.98% in 2016 and 2017, and the actual yields of late rice under SDN were higher than CK by 0.20 and 1.41% in 2016 and 2017, respectively. Correlation analysis indicated that the significant positive correlations were observed between the majority of the root indexes and the actual yield across the four different growth stages.     

垄厢栽培对水稻根系及土壤肥力的影响

以中嘉早17(早稻季)和泰优390(晚稻季)为试验材料，2019年在湖南省浏阳市开展大田小区试验，探究3种栽培方式(垄作栽培、厢作栽培、平作栽培)对水稻根系特性、土壤肥力及水稻产量的影响。结果表明：相比平作，垄作栽培显著提高了晚稻孕穗期、齐穗期的根总长和根表面积，其中，孕穗期的根总长和根表面积分别显著提高49.43%、52.14%，齐穗期的根总长和根表面积分别提高46.13%、36.90%；厢作栽培降低了晚稻分蘖盛期的根总长和根表面积，分别显著降低33.75%、31.39%；垄作栽培提高了早、晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量，其中，早稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高73.31%、101.14%，晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高92.81%、52.22%；与平作相比，垄作栽培显著提高早、晚季稻田土壤脲酶活性、0~20 cm土层中有机碳的含量以及晚稻季>5~20 cm土层中碳氮比值，厢作栽培显著降低了晚稻>5~10 cm土层中有机碳含量；相比平作栽培，垄作栽培增加了早、晚稻有效穗数与每穗总粒数，产量分别提高了30.20%和10.75%。综上，相比平作和厢作，垄作栽培更有利于提升稻田土壤地力和提高双季稻产量。     

轻型栽培和秸秆还田对水稻产量和根系特征的影响

轻型化栽培技术和秸秆还田是水稻生产的发展趋势。为研究轻型化种植和秸秆还田对水稻产量和根系分布的影响,利用设立于2008年的田间定位试验,系统分析了耕作、种植方式和秸秆还田与否下连续3年的早稻产量和根系干物质、根系形态等指标。结果表明:浅耕处理的早稻产量为8000 kg/hm2,比传统深耕处理降低了23~241 kg/hm2,降幅较小。虽然直播、抛秧和插秧的基本苗数不同,但是3种种植方式早稻产量没有明显差异。而秸秆还田可以显著提高水稻产量,与秸秆移除的处理相比,秸秆还田处理的产量3年间平均增加了365 kg/hm2。在水稻根系方面,根干重、总根长、根系表面积和根尖数均集中在表土层(0~5 cm),且呈现出随着土壤深度的增加而显著减小的趋势。与深耕处理相比,浅耕处理在表土层的总根长和根尖数分别提高了23.34%和1.49倍,但3种种植模式没有显著规律。而秸秆还田措施显著增加了表土层的根系干物质,尤其是在浅耕条件下,秸秆还田可以显著增加表土层的根系总长、根系表面积和根尖数。这说明,在江西地区推广轻型化种植模式和秸秆还田措施有利于水稻根系发育,能够达到水稻高产。     

不同钾肥品种在水稻防早衰上的应用

以早稻品种“香两优68”为试验材料,探讨了不同钾肥品种对水稻后期光合功能衰退、叶片和根系衰老的调控效果。结果表明:钾肥均具有维持水稻功能叶片中较高的SOD活性、叶绿素含量和根系活力水平,从而延缓水稻功能叶和根系衰老的功能。硫酸钾镁肥具有比氯化钾、硫酸钾更好的延缓衰老的效果,并能明显提高水稻产量,分别比硫酸钾和氯化钾增产2.4%和2.8%。     

粉垄栽培对水稻产量和品质的影响

 【目的】探索农耕新方法粉垄栽培水稻的可行性及其对水稻产量和品质的影响。【方法】以Y两优1号, 汕小占为供试材料,传统翻耕浆耙栽培为对照(CK),进行早稻粉垄栽培和晚稻免耕抛秧栽培试验,对相关性状和产量、品质进行调查和测定;并对粉垄后第三造轻耕种植水稻的产量及土壤的紧实度进行调查。【结果】粉垄栽培与CK相比,早造粉垄稻田耕层厚度加深7 cm,土壤速效养分多数指标增加10%以上,水稻总根数量及白根数量分别增加14.83%—25.36%、20.18%—97.78%,稻株生物产量增加29.96%—31.89%,结实率增加7.62%,稻谷产量增加23.87%,整精米率、蛋白质分别增加15.95%、14.61%;晚造免耕抛秧比CK的总根数量和白根数量分别增加6.02%—22.75%、48.03%—65.91%,产量增加9.25%,整精米率、蛋白质分别增加7.43%、5.61%;早晚两造合计增产16.48%,增加收入6 706.5元/hm2;粉垄后第三造轻耕种植水稻收获时耕作层土壤的紧实度比对照降低68.00%—333.33%,产量增加7.97%。【结论】粉垄栽培水稻,当造和后一造免耕均可行,均能提高稻谷产量和改善稻米品质,增加纯收益;粉垄后第三造仍能提高稻谷产量,粉垄后稻田具有持续增产能力。     

麦茬机械少(免)耕旱直播稻产量形成特性及高产栽培技术的研究

在江苏省沿江地区麦茬上,应用2BGZ—5型耕整播种机,作少(免)耕旱直播稻的一系列高产栽培试验。直播稻营养生长期短,分蘖素质差,前中期干物质积累量低,中后期白根率高而根系活力强,每穗颖花量少。通过主攻穗大。提高个体生产力,增加每亩载花量为高产的有效途径,与此相配套的技术体系是抢时早播,实现合理基本苗,采用稳健促进的肥水管理模式,促使群体提前1.5—2.0叶龄够苗,中后期均有较大的生长量,并强化病虫草的综合防治。     

旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性研究

对旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性作了比较研究,结果表明：（１）灌浆期根系的垂直分布不同,水稻的根系一般分布在０～４０ｃｍ土层,陆稻根系一般分布在０～６０ｃｍ土层,最深可达８０ｃｍ,且水稻总根系分布较浅（０～３０ｃｍ间占总量的８７．０２％～９６．６７％）,陆稻总根系分布较深（０～３０ｃｍ间只占总量的６１．４２％～８１．７０％）。因此,陆稻具有深扎根性。（２）除比根长参数外,不论是同一垂直位置,还是整个根系,陆稻的各根参数值远远大于水稻,甚至达３．２１倍。（３）旱作条件下,陆稻的比根长小于水稻,即陆稻的根直径略大于水稻,这可能是生态适应性的缘故。（４）陆稻的耐旱性强于水稻。     

不同耕作方式对杂交水稻根系特性及产量的影响

 【目的】探明不同耕作方式下杂交水稻根系特性及增产的机制。【方法】在田间试验条件下，研究不同耕作方式(翻耕和免耕)对直播稻和移栽稻根系特性和产量的影响。【结果】无论直播或移栽，免耕稻最高分蘖期的根冠比、单蔸根干重、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积均高于翻耕稻，其成熟期0～5 cm土层的根重、根重密度和5～10 cm、10～20 cm土层的比根长也比翻耕稻高。在移栽条件下，免耕稻成熟期0～5 cm土层的根长、根长密度和根表面积高于翻耕稻，其最高分蘖期的根系32P吸收总量和根系氧化力分别比翻耕稻平均增加40.72%、13.81%；在直播条件下，免耕稻最高分蘖期、孕穗期、齐穗期的根系32P吸收总量和根系氧化力分别比翻耕稻平均增加54.56%、19.53%、2.80%和12.59%、24.06%、74.19%，其孕穗期的地上部32P的转运率比翻耕稻平均增加13.68%，而其根系残留率比翻耕稻平均降低10.22%。无论移栽或直播，免耕稻的有效穗数比翻耕稻低，但其每穗粒数高于翻耕稻。在直播和移栽条件下，免耕稻的产量平均分别为8979.0 kg·ha-1和8588.0 kg·ha-1，比翻耕稻分别增产2.30%和1.19%，但未达到5%的显著水平。【结论】免耕稻相对于翻耕稻有明显的增产优势，是其根系特性的一种响应。     

超级早稻钵形毯状秧苗机插效果及产量形成

【目的】通过钵形毯状秧苗机插技术在双季超级早稻上机插应用,探究机插效果及对产量形成的影响,以期为我国水稻机械化种植技术发展提供参考。【方法】以常规超级早籼稻中早39、中嘉早17为试验材料,采用水稻钵形毯状秧盘（BT）和传统平盘（CK）培育秧苗,考察种子出苗、秧苗素质、根系形态及分布、机插效果、产量并比较差异。【结果】水稻钵形毯状秧盘与平盘育秧种子出苗率差异不显著;钵形毯状秧苗根系独立成钵状,56.03%的根系在底层钵碗内,上部根系比例43.97%,且白根多,根数比对照略少,但根长度、根表面积、根直径和根体积有所增加,而对照秧苗的下部根系比例37.86%,上部根系比例高达62.14%;从机插效果看,中早39和中嘉早17钵形毯状秧苗的机插断根率比平盘毯状秧苗分别降低了25.06%和14.24%,相同播种量下,2年重复试验中早39钵形毯状秧苗机插的漏秧率比对照分别下降了3.89%和1.67%,中嘉早17下降了2.22%和1.66%,另外翻秧、漂秧、伤秧比例较对照也有所减少;钵形毯状秧苗机插14 d后的秧苗叶重、茎鞘重、根重、地上部总重量和叶绿素含量均比对照明显增加,表明有利于促进秧苗早发生长;产量比较,中早39钵形毯状秧苗机插比对照增产6.35%—7.66%,中嘉早17增产8.99%—10.87%,其中主要通过有效穗数增加实现增产,中早39和中嘉早17的钵形毯状秧苗机插处理有效穗数分别增加了2.14%—6.01%和4.76%—6.98%。【结论】水稻钵形毯状秧苗机插技术通过培育形成上毯下钵的钵形毯状秧苗,按钵取秧机插,有利于提高机插质量,减少机插漏秧率及伤根,促进秧苗早发,提高有效穗数,实现机插水稻高产。