旱作对水稻干物质积累、分配及产量的影响

在安徽农业大学试验农场标本园旱地和水泥池里采用常规水作、覆膜旱作和露地旱作 3种栽植方式 ,研究不同栽植方式对水稻干物质积累、分配及产量的影响。结果表明 :露地旱作水稻群体干物质积累较常规水作显著减少 ,干物质运转和分配同时受到一定影响 ,单株有效分蘖数虽较常规水作有所增加 ,但分蘖成穗率、每穗结实粒数、结实率和粒重均降低 ,导致经济产量下降。覆膜旱作与常规水作产量间无显著差异     

覆膜后土壤水分对水稻生物学特性和产量的影响

采用控制土壤水分盆栽试验,来研究覆膜后不同土壤水分对水稻生物学特性及产量的影响。结果表明,随着土壤水分含量降低,分蘖渐变晚、慢、少,各生育期株高、主要功能叶叶面积降低,叶绿素含量升高,成穗率和收获指数先升高后降低,生物量和产量逐渐降低。与常规水作稻相比,土壤水分较高的覆膜处理（下限为田间持水量±5%）分蘖早、快、多;各生育期株高、主要功能叶叶面积、有效穗数、结实率有所增加,叶绿素含量无差异,生物量和产量有所提高。覆膜旱作分蘖初期应保持富足土壤水分（下限为饱和含水量）,促进水稻茎蘖数;分蘖后期应适当控水［（田间持水量～80％田间持水量）±5%］,有效控制无效分蘖,提高成穗率;孕穗期应保持充足土壤水分（下限为饱和含水量）,利于提高穗粒数;抽穗开花期和灌浆期应保持湿润（饱和含水量左右）,可促进千粒重提高,利于覆膜旱作水稻高产。     

拔节长穗期水分胁迫对旱作水稻若干生理特性和经济产量的影响

通过人工模拟不同土壤水分条件,研究水分胁迫对拔节长穗期旱作水稻若干生理特性和经济产量的影响。结果表明,水分胁迫显著降低旱作水稻功能叶片净光合生产率和蒸腾速率,提高旱作水稻水分利用效率。方差分析结果表明不同处理间经济产量差异达极显著水平。适度水分胁迫有利于提高旱作水稻功能叶片叶绿素含量,根系呼吸速率和根系活力,从而提高水稻抗旱性。     

水稻覆膜旱作高产节水机理研究

研究了全程旱管条件下地膜覆盖、超稀植（5.3～6.4万穴/ha）对水稻生物学性状、水分生理特性、产量及其构成因素和土壤水热条件的影响。结果表明,覆膜条件下水稻根系和地上部干重、生物量、株高、单株分蘖数、叶面积指数以及茎伤流液量极显著地大于裸地旱作水稻。覆膜对土壤具有明显的保水增温作用,降低了水稻叶片的细胞汁液浓度、细胞质膜透性,从而缓解了水稻植株的水分胁迫程度。覆膜旱作水稻产量达到6372～13500kg/ha,而裸地旱作水稻产量仅为4530～5400kg/ha。水稻覆膜旱作比裸地旱作或淹水栽培显著节水。     

旱作条件对水稻根系生长发育和产量的影响

1999年在安徽农业大学试验农场进行了水稻露地和覆膜旱作条件下根系生长发育特性的研究。研究结果表明 :水稻在旱作条件下根系干物质在生育后期仍有较高的累积率 ;根系活力在生育期内呈单峰曲线变化 ,其中以拔节长穗期为最高 ,且根系活力大小表现为 :露地 >覆膜 ;根系吸收总面积和活跃吸收面积在拔节长穗期前同步增长 ,然后逐渐减小 ;根系呼吸强度大小则表现为 :覆膜 >露地     

覆盖旱作水稻的生长及水分利用效率研究

通过田间试验对覆膜旱作、覆秸旱作和传统淹水3种水稻栽培模式下土壤温度、水稻生长状况、产量和水分利用效率进行详细分析,探讨水稻不同覆盖栽培模式的节水增产机理。结果表明:覆膜旱作栽培水稻产量(6511.5 kg.hm-2)高于传统淹水(5609.1 kg.hm-2)和覆秸旱作(4798.5 kg.hm-2),覆盖栽培(覆膜或覆秸)模式能明显降低水稻耗水量,节水率达63%。由于水稻覆膜栽培能增温保墒,移栽后具有生长恢复快、返青早、无效分蘖少的特点;其株高、穗长、有效穗数、穗粒数和千粒重均高于传统淹水和覆秸旱作栽培,使覆膜旱作水稻有较高的增产效果。     

水、陆稻品种在旱作时主要农艺性状与其抗旱性

选用21份水稻和陆（旱）稻品种，在旱作及水田栽培两种处理下研究水、陆稻品种主要农艺性状的变化规律及抗旱性状与旱作产量的相关分析。结果表明：在旱作条件下主要农艺性状均有较大幅度的下降，其中以结实率、穗粒数、播种到始穗天数对干旱表现最为敏感，可以认为这是影响水稻在水分胁迫时产量下降的主要因素。相关分析表明。结实率、穗粒数与旱作产量及抗旱系数达显著水平，旱作时的结实率可作为抗旱性鉴定的一个主要指标。     

水作与地表覆盖旱作水稻的生长和水分利用效率

通过田间试验研究水作水稻和不同地表覆盖旱作水稻的生长和水分利用效率。结果表明 :水作稻田当季用水总量是旱作稻田的 3 5～ 3 7倍 ,旱作稻田灌溉水生产效率是水作稻田的 1 0 6～ 1 6 4倍 ,田间总水分利用效率也达到水作的 3倍左右。尽管地表覆盖有较好的保墒增温效果 ,但因水分胁迫使旱作水稻生育期较水作延长 4～ 1 0d ;旱作中的覆膜处理保墒增温效果最好 ,灌水量最低 ,其耕层土壤温度比其他旱作处理平均高 1℃ ,生育期延长时间最短。水作、覆膜、盖草和裸露处理的水稻产量分别为 95 74、 85 1 8、 84 81和 7833kg·hm-2 。覆膜处理虽在产量和水分利用效率上略高于盖草处理 ,但差异不显著 ,且覆膜处理存在成本高 ,污染土壤等缺陷。因此盖草不失为一项较好的替代水稻覆膜旱作的技术。     

不同旱种方式水稻的生长发育与产量形成特性

以"汕优63"和"武育粳3号"为材料,以水种方式为对照,调查分析了覆膜旱种、覆秸旱种、露地旱种3种旱种方式水稻的生长发育与产量形成特性。结果表明:与水种方式相比,3种旱种方式水稻移栽至穗分化期生长发育慢,全生育期延长,稻株各节间长度、穗长较短;成熟期干物质积累量、茎鞘物质输出率和转换率偏低,其减少的顺序为露地>覆秸>覆膜;但最大叶面积指数、抽穗期根冠比、粒叶比(颖花数/顶3叶叶面积)覆膜方式均较高。结果还显示:旱种方式水稻的每穗粒数少于对照;单位面积穗数覆膜方式高于对照,覆秸旱种和露地旱种则低于对照;旱种方式水稻的粒重,汕优63显著低于对照,不同旱种方式之间无显著差异,而武育粳3号露地旱种显著低于对照,覆膜旱种和覆秸旱种与对照差异不显著;结实率露地旱种显著低于对照,覆膜旱种和覆秸旱种与对照差异不显著;3种旱种方式水稻产量低于对照,但汕优63覆膜方式减产不显著,其余品种×旱种方式减产均达显著水平(P<0 05)。考虑到节水种稻和生态效益,提出采用覆秸方式种稻并辅以适量适时浇水较为有利。     

旱作条件下旱稻和水稻叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的比较

【目的】探讨旱作条件下旱稻、水稻品种叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的变化规律,为旱稻品种的选育和高产栽培提供依据。【方法】选择2个旱稻品种（“旱9710”、“秦爱”）和2个水稻品种（“吉农8号”、“长白12号”）为试验材料进行田间旱作试验,于苗期、开花期、灌浆期、成熟期测定其叶片光合特性及RuBP羧化酶活性。【结果】旱作条件下,在整个生育期,旱稻品种叶片的叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、净光合速率均显著高于水稻品种（P<0.05）,旱稻品种叶片蒸腾速率显著低于水稻品种（P<0.05）,水分利用效率极显著高于水稻品种（P<0.01）;旱稻品种叶片的净光合速率与气孔导度、水分利用效率、RuBP羧化酶活性呈显著正相关。【结论】与水稻品种相比,旱稻品种叶片叶绿素含量高,RuBP羧化酶活性强,蒸腾作用弱,水分利用效率高,从而有利于提高旱稻的抗旱性,维持较高的光合效率。     

覆膜旱作水稻生育特点及其适宜栽培技术的研究

对覆膜旱作水稻栽培措施进行了研究,结果表明：覆膜旱作水稻分蘖持续时间长,分蘖旺盛,分蘖苗多但成穗率低,平均５０％左右;旱作水分胁迫光合生长,全生育期延长半个月以上;与同等肥力水平水作相比,旱作水稻平均每穗粒数减少１０粒以上,每穗实粒数减少１５．９～１９．６粒,千粒重下降１．２～１．５ｇ,最终减产２０％左右,且减产幅度随稀植程度增大而加剧。旱作每公顷产谷７５００ｋｇ（以上）的栽培条件是：施纯氮１８０．０ｋｇ,Ｎ∶Ｐ∶Ｋ约３∶１∶２,栽插密度１０．５万穴／ｈｍ２,双本栽,在此基础上适当增施氮肥和提高栽插基本苗数可提高产量。     

施氮量对覆膜旱作水稻产量形成和冠层光谱特性的影响

试验共设5个氮肥施用量(0,60,120,180,240 kg/hm~2),测定籽粒产量、产量构成因子、水稻冠层6种高光谱指数,并将高光谱指数与产量和产量构成因子进行回归分析.获得如下主要结果:(1)增加施氮量,显著提高了覆膜旱作水稻籽粒和秸秆产量;(2)覆膜旱作水稻的有效穗和穗粒数,随着施氮量增加呈增长趋势;(3)水稻冠层比值植被指数(RVI)与覆膜旱作水稻产量、产量构成因子以及氮肥利用效率呈显著正相关关系.     

垄作覆膜对旱地春玉米生长前期水分利用的影响

旱作地区具有降雨少、分布不均等特点,导致春玉米生长前期易受干旱影响造成减产,通过垄作覆膜可以改善旱作地区春玉米水分利用状况,增强期抗旱能力。本试验设置垄作覆膜、起垄覆膜(未播种)、露地平作及撂荒4个种植模式处理,分别测定各处理在播种前、苗期、拔节期和大喇叭口期0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm土壤含水量和储水量,分析春玉米地上干物质量和水分利用效率,研究垄作覆膜栽培对春玉米生长及水分利用的影响。结果表明,垄作覆膜可以改善春玉米生育前期(苗期—大喇叭口期)根系水分状况,其中覆膜处理苗期和拔节期0～40 cm及大喇叭口期20～40 cm土壤含水量和储水量均显著高于未覆膜处理(P0.05),且垄作覆膜处理在大喇叭口期40～60 cm土壤含水量和储水量亦显著高于露地平作处理(P0.05);与露地平作比较,播前—大喇叭口期,垄作覆膜水分利用率提高69.48%,干物质量提高27.52%。综合说明垄作覆膜栽培模式可以减少土壤水分蒸发,起到保墒作用,缓解旱作地区春玉米早期干旱现象,同时也可以提高春玉米地上部干物质量积累,为后期增产打下基础,适宜在旱作地区推广应用。     

水稻开花期一些生理生化特性与品种抗旱性的关系

【目的】探索水稻开花期适应干旱环境的生理生化机制，筛选水稻开花期抗旱性鉴定的生理生化指标。【方法】利用抗旱性不同的10个水、旱稻品种，在干旱棚内通过开花期水分胁迫，研究了叶片抗坏血酸（Vc）、游离氨基酸、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）等物质的含量和保护性酶活性的变化。【结果】开花期水分胁迫增加了叶片Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质和MDA含量，提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。相关分析表明， 在水分胁迫与对照条件下Vc、游离氨基酸、MDA含量和SOD活性的相对值与品种的抗旱系数有显著或极显著相关性。【结论】水、旱条件下Vc、游离氨基酸总量、MDA含量和SOD活性相对值可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标，利用此4项相对值与抗旱系数所建立的回归方程可预测品种开花期的抗旱性。     

覆膜旱作对水稻生长发育及某些生理特性的影响

在田间条件下研究了覆膜旱作和常规水作对水稻生长发育及生理特性的影响.结果表明,覆膜旱作稻比常规水作稻分蘖快且多,最高分蘖数可提高168%,差异极显著.覆膜旱作稻根系具有较高氧化力、还原力及硝酸还原酶活性,与常规水作稻间差异均达显著水平.覆膜旱作稻产量可高达8 164 kg/hm2,常规水作稻产量为7 846 kg/hm2,增产幅度3.4%～11.9%,有效穗数的增加是其产量提高的重要原因.     

不同施肥制度下中国东部典型土壤易分解与耐分解氮的组分特征

【目的】土壤易分解氮（labile nitrogen,Lab-N）和耐分解氮（recalcitrant nitrogen,Rec-N）是土壤氮库的两个重要组分,其组分含量与比例可反映土壤有机氮周转与固存特性。因此,研究土壤长期不同施肥制度下易分解氮与耐分解氮的含量及比例特性,是土壤氮库管理与土壤肥力质量建设的重要研究内容。【方法】利用中国东部3种旱作土样（吉林公主岭黑土、河南郑州潮土、湖南祁阳红壤）和1种水稻土土样（湖南望城）,运用颗粒密度分组法,研究长期不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施秸秆（NPKS）和化肥配施有机肥（NPKM）4种不同施肥制度下易分解氮和耐分解氮的含量及比例变化特征。【结果】旱作土壤易分解氮的平均含量为0.15 g·kg^-1（0.10-0.29 g·kg^-1）低于水田的0.22 g·kg^-1（0.20-0.23 g·kg^-1）,而其占全氮的比例高于水田。经23年处理后,旱作土壤CK处理全氮含量较试验初期氮含量显著下降,下降的比例为7.5%-9.7%,水稻土则显著上升,升高的比例为11.5%;长期NPK处理,旱作土壤和水田全氮含量较CK显著增加,红壤易分解氮含量较CK易分解氮显著下降,其他地点无显著变化;长期NPKS处理,旱作和水田土壤全氮含量显著增加,黑土和水稻土易分解氮含量及其占全氮的比例较CK无显著变化,红壤易分解氮含量显著下降,而潮土易分解氮含量显著增加;长期NPKM处理,显著提高了旱作土壤全氮含量、易分解氮含量及易分解氮占全氮的比例,其中黑土增加的比例最大分别为85.0%、106.0%和4.2%,水稻土易分解氮含量及其占全氮的比例无显著差异性。4种土壤耐分解氮的含量与全氮含量的变化趋势一致,均表现为NPKM＞NPKS＞NPK＞CK,其中NPKM处理降低了耐分解氮占全氮的比例。【结论】旱作土壤易分解氮含量及其占全氮的比例对不同施肥处理的响应比水田更加敏感。化肥配施有机肥处理显著提高了旱作土壤全氮含量、易分解氮含量及其占全氮的比例,效果优于秸秆还田,更优于化肥处理。     

不同种植方式对胡麻产量构成因素的影响

[目的]以胡麻（Linum usitatissimum L.）种子为材料,研究不同种植方式对胡麻产量构成因素的影响。[方法]设3个试验组：在各试验组胡麻的种植方式分别为覆膜与露地种植、地膜穴播与膜侧种植和连茬与轮茬种植,小区面积均为222.3 m2,每组试验设3个重复。[结果]从长势上看,覆膜种植优于露地种植;地膜穴播优于膜侧种植;轮茬优于连茬种植。其中地膜穴播轮茬胡麻长势最佳。从产量和出油率上看,覆膜胡麻较露地产量、出油量分别增加29.2%（P〈0.01）、16.0%（P〈0.01）,增产达到显著水平;穴播较膜侧胡麻产量、出油量分别增加0.7%（P〉0.05）、0.1%（P〉0.05）,穴播种植略高于膜侧种植增产不显著;轮茬较连茬增产产量、平均出油量分别增加15.3%（P〈0.01）、3.6%（P〈0.01）,增产达到显著水平。     

不同栽培方式和施氮量对稻米营养品质及植酸积累的影响

试验设常规水作(C1)、覆膜旱作(C2)和裸地旱作(c3)3种栽培方式处理,每一栽培方式又分别设不施氮肥(N1,0 kg／hm2)、施用低氮(N2,124 kg／hm2)和高氮肥(N3,150 kg/hm2)3水平的肥料处理,对不同栽培方式和施氮处理下稻米营养品质和植酸积累的差异变化进行了比较分析。结果表明,旱作条件下水稻籽粒中的总磷含量有所提高,而籽粒植酸和无机磷的含量则有所降低;在相同的施氮水平下,裸地旱作水稻籽粒中的氮素含量显著低于覆膜旱作和常规水作处理,但施氮处理对稻米蛋白组分和植酸含量的影响因栽培方式而异。这说明合理施肥和水分管理方式可以改善水稻的氮素营养,提高籽粒蛋白质含量,适当减少抗营养物质植酸含量。施用氮肥可显著增加稻米中总磷积累量。     

水旱条件下水旱稻品种叶面积、茎节长度与抗旱性的关系

选用92份水稻和旱稻品种,在旱作及水田栽培两种处理下研究茎节长度和叶面积的变化规律及与旱作产量的关系。研究表明：旱作条件下除倒一叶叶面积增大外,其它性状均呈下降趋势,其中穗下节长度对干旱表现最为敏感。相关分析表明,穗下第一节与旱作产量差异达到极显著水平。可以认为,旱作时穗下第一节可作为抗旱性鉴定的一个重要指标。     

不同栽培方式和稻草还田对土壤重金属含量及有效性的影响

通过2001-2012年定位试验研究水稻覆膜旱作、常规水作、裸地旱作3种栽培方式稻草还田与否对土壤重金属含量及其有效态含量的影响.结果表明,不同栽培方式和稻草还田与否土壤重金属砷、铜、铬、镉含量差异均不显著.与常规水作、裸地旱作相比,无论稻草还田与否,覆膜旱作都能提高土壤中铁、锰的总量和有效态含量,覆膜旱作＞常规水作＞裸地旱作.3种栽培方式下,稻草还田和不还田处理的土壤有效态铁、锰的含量无显著差异.覆膜旱作栽培方式下稻草还田与否,土壤有效铜和有效锌含量无显著差异,而在常规水作栽培方式下,稻草还田显著高于不还田.试验区土壤重金属综合污染指数＜0.7,按土壤内梅罗污染指数评价标准,土壤污染等级为安全,污染水平达到清洁.3种栽培方式下,稻草还田未对耕层土壤造成输入性重金属污染.覆膜旱作和稻草还田对维护稻田生态系统的良性循环,具有十分重要的意义.