稻茬小麦公顷产量9000 kg群体氮素积累、分配与利用特性

在稻-麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过基本苗和氮素运筹（氮肥施用量、 施用时期和比例）调控建立不同产量水平群体,研究稻茬小麦籽粒产量高于9000 kg/hm2群体的氮素积累、 分配与利用特性。结果表明,稻茬小麦籽粒产量 9000 kg/hm2以上群体拔节期至开花期、 开花期及成熟期氮素积累量分别在N 104~117 kg/hm2、 197~205 kg/hm2、 234~251 kg/hm2,极显著高于籽粒产量 9000 kg/hm2 以下群体。稻茬小麦不同群体开花期叶片、 茎鞘、 穗及成熟期籽粒氮素积累量与籽粒产量均呈极显著线性正相关,氮素积累量分别为N 89~91 kg/hm2、 74~83 kg/hm2、 32~33 kg/hm2、 177~188 kg/hm2, 有利于实现籽粒产量9000 kg/hm2。花后群体营养器官氮素转运量与籽粒产量均呈极显著线性正相关,叶片、 茎鞘及穗轴+颖壳的氮素转运量分别为N 65~73 kg/hm2、 53~54 kg/hm2、 16~20 kg/hm2, 有利于实现籽粒产量9000 kg/hm2。稻茬小麦籽粒产量9000 kg/hm2以上群体100 kg籽粒吸氮量为N 2.9~3.0 kg, 氮素利用效率32.9~34.5 kg/kg, 氮收获指数0.73~0.77。     

双季机插稻不同产量水平群体的产量构成特征研究

为明确双季机插稻产量构成特征及高产协同规律,促进双季稻机插栽培技术的发展,以4个早稻(株两优30、两优287、中嘉早17和中早35)和4个晚稻(H优518、五丰优T025、五优308和天优华占)品种(组合)为试验材料,研究双季机插稻中产(7 000~8 250 kg·hm^-2)、高产(8 250~9 000 kg·hm^-2)和超高产(>9 000 kg·hm^-2)3个产量水平群体的产量及产量构成特征。结果表明,随着双季机插稻产量水平的提高,有效穗数、每穗粒数和总颖花量均呈显著增加的趋势,结实率和千粒重总体上差异较小;产量与群体总颖花量呈极显著正相关,要实现9 000 kg·hm^-2以上的产量,每平方米颖花量需达到42 000以上;从中产到高产,双季早晚稻总颖花量的增加均主要依靠穗数的增加,从高产至超高产,早稻总颖花量的增加仍可以通过适当增加穗数实现,而晚稻总颖花量的增加应在适当增加穗数的基础上提高每穗粒数。以较多的穗数和较大的穗型协同产出较高的总颖花量,同时保证正常的结实率和千粒重,是双季机插稻超高产基本特征。本研究结果为双季机插稻高产栽培提供了理论依据与实践参考。     

机插杂交粳稻超高产形成群体特征

在研究不同机插水稻群体产量及其结构、群体茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等差异的基础上,初步阐明机插杂交粳稻超高产形成的群体特征:1)以足量的穗数与较大的穗型协调产出足够的群体总颖花量(50000万/hm2以上),并保持正常的结实率与千粒质量(结实率85%以上,千粒质量27g左右)。2)在合理的茎蘖动态(群体于有效分蘖临界叶龄期左右够苗,高峰苗适宜,一般为预期穗数的1.3倍)与叶面积指数(LAI)动态(孕穗期LAI达7.8～8.0,抽穗后LAI下降平缓,成熟期仍能保持3.0左右。)基础上提高成穗率(75%以上)与有效叶面积、高效叶面积比例(抽穗期有效叶面积率达95%,高效叶面积率达75%以上),以保证实现不同生育阶段目标生产力。3)以合理增加拔节-抽穗期物质生产与积累(群体生长速率22.5g/(m-2.d),干物质积累量9000kg/hm2以上,占总干物质量的45%左右)为重点,有效增强抽穗-成熟期群体物质生产与积累(群体生长速率13.5g/(m-2.d)左右,干物质积累量8000kg/hm2以上,占总干物质量的40%左右),以提高最终生物学产量(20400kg/hm2以上)。机插杂交粳稻生产过程中遵循以上规律可获得超高产。     

机械耕作和播种方式对稻茬小麦光合生产和产量的影响

沿淮地区水稻种植后土壤质地黏重加之秸秆还田量大制约了小麦生长,耕作和播种方式的合理搭配是解决这一问题的有效方法。于2017－2019年在泗洪设置了不同耕作方式（耕翻、免耕）和播种方式（中型带播、中型条播、小型带播、小型条播）的田间试验,研究了不同处理对小麦穗数和穗质量形成、光合物质生产和产量的影响。结果表明：1）两年度均以免耕产量最高,比耕翻分别增产25.4%和15.2%。2）两年度采用中型机械播种方式能够稳定实现较高的籽粒产量,小型条播仅2017－2018年度免耕条件下产量与中型机械播种方式差异不显著。带播相比于条播能够提高小麦个体生长空间,增大光合面积,增强了群体干物质生产和转运能力。总的来说,免耕下采用中型带播方式播种是改善沿淮地区稻茬小麦生长发育和提高产量的一种有效农田管理模式,这为当地优化选择和推广适宜的耕播方式组合提供了依据。     

稻茬麦旋耕撒播生育特点,栽培指标和肥水技术研究

对稻茬麦旋耕撒播的生育特点进行了具体研究，其生长发育具有营养体小、前慢后快、蘖多成穗低、粒少不轻４个特点。提出了栽培指标和邯分８７－２小麦“大密度中株型偏穗重型”的高产途径。确定了Ｋ和Ｚｎ的增产作用，并分析了Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｚｎ配合施用促进小蘖和次生根的发生、但分蘖骤变型两极分化而不恶化群体的效应。据水分动态提出灌水技术。     

播种方式对稻茬小麦生长发育及产量建成的影响

目前稻茬麦机播面积不断扩大,为研究播种方式转变对小麦播种出苗、生长发育与产量建成的影响,2009-2012年,在成都平原稻茬麦区开展撒播(免耕+人工撒种+人工覆盖稻草)与机播(免耕+稻草粉碎覆盖+2BMFDC-6型播种机播种)比较试验。结果表明,机播处理的播种效率、出苗率、麦苗均匀度,以及中前期的个体与群体质量均显著高于撒播处理。但到了生育后期,机播小麦的个体与群体质量反而不及撒播小麦,进而影响穗部性状。机播小麦开花期干物质积累量和叶面积指数的年均值较撒播小麦低1.8%、8.9%,成熟期单穗结实小穗数和穗粒数较撒播处理低4.2%、3.5%,但千粒质量较撒播高4.9%,籽粒产量则基本相当。机播小麦开花期耕层土壤的速效氮含量较撒播处理低7.8%,植株全氮含量低19.4%。增施氮肥后,机播小麦个体和群体质量得到改善,增产趋势明显。表明,2BMFDC-6型机播有利于提高稻茬小麦播种效率和质量,但需要适当提高施氮水平以提高中后期个体与群体质量,进而实现高产。研究结果可为稻茬小麦高产高效栽培技术的熟化完善提供理论和技术依据。     

带旋和全旋耕作对稻茬小麦生长和土壤理化性质的影响

为明确带旋耕作在稻茬麦区的适用性,该研究于2018-2020年在水稻秸秆切碎匀铺还田条件下,以全旋（full rotary tillage,FRT）耕作为对照,研究了带旋（strip rotary tillage,SRT）耕作对稻茬麦田土壤理化性质、小麦生长和籽粒产量的影响。结果表明,与FRT相比,SRT在土壤偏干状况下大幅提升了0～10 cm土层贮水量,提升幅度为15%～43%,而在土壤偏湿时提升幅度仅为3%～9%。带旋耕作下土壤温度日变化幅度平缓,且在低温条件下有助于提升5和15 cm土层温度。2 a间5～15 cm土层SRT土壤速效氮与速效钾含量较FRT分别增加12%、55%、41%和17%,差异显著（P<0.05）,SRT促进了土壤养分在浅层富集。在2019-2020年,SRT较FRT显著增加了幼苗单株次生根数、单株地上部生物量、植株可溶性糖含量和叶片RuBPCase活性（P<0.05）,明显提升了幼苗质量,同时2 a间均提高了开花期和乳熟期单茎叶面积、叶片RuBPCase活性以及开花期和成熟期单茎干物质量。2 a间均以SRT产量最高,比FRT分别增产11%和14%,穗粒数比FRT分别增加16%和5%,差异均达显著水平（P<0.05）。综上,带旋耕作下良好的土壤水、热、肥条件有助于幼苗健壮生长,提升了单茎光合生产能力,促进了幼穗发育和穗粒数形成,但带旋耕作出苗率较全旋耕作低了19.3%,未来还需结合其壮苗优势开展农机农艺配套技术研究。     

小麦高留茬覆盖的生态农业意义

小麦高留茬覆盖栽培技术具有培肥地力,减少作物裸间蒸发和地表径流,防止土壤侵蚀,增加土壤贮水量,抑制杂草生长,提高产量,节约资源,减少环境污染等多种功效,应大力推广应用。     

免耕稻茬麦植株、土壤系统氮素平衡研究

研究表明，免耕稻茬麦吸收积累的氮素４９．４％来自肥料氮，氮肥的当季利用率为４５．９８％，植株对其依赖和谐高于旱作水浇麦。肥料氮土壤残留率为２７．８７％，回收率为７３．８４％，损失率为２６．１６％。百公斤籽粒和生物产量吸氮量分别为３．７０和１．４４ｋｇ。肥料氮的７２．４％分配到籽粒中，高于总氮的分配比例。返青、拔节、三叶及种肥的吸收率依次为９．７２％、１１．３５％、１０．７９％和７．０２％。三叶期液     

超高茬麦田套稻新技术与可持续发展

本文介绍了一种概全新的水稻栽培模式，即超高茬麦田套稻的技术创新、高产机理、作用、意义及前景展望，较全面地剖析了该模式的保护生态与可持续发展之间的必然联系。     

水稻秸秆养分垂直分布特征与不同留茬高度下还田养分估算

为了明确水稻植株不同层次的秸秆养分特征,科学估算不同留茬高度下稻秸养分还田量,通过在成熟期采集江苏省生产上主推的水稻品种植株,用分层切断法,将秸秆从基部向上依次截取5段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第6段(分别用0~5、5~10、10~15、15~20、20~25和25 cm表示6段秸秆),对穗部单独进行脱粒处理获取穗轴与枝梗,对植株各部分秸秆分别进行烘干称重,并进行养分分析。结果表明:在植株基部0~25cm范围内5个层次秸秆干重占植株秸秆干重的比例都表现为随基部向上依次减少的趋势。水稻秸秆N与P含量呈现出从冠层向下递增的趋势,而秸秆K含量则表现出从冠层向下递减的趋势。江苏省水稻秸秆N、P和K养分总量分别为16.16×10~4、2.81×10~4和30.21×10~4t,不同留茬高度秸秆养分还田量不同,留茬高度为15 cm时,水稻秸秆N、P和K养分还田量分别为6.02×10~4、1.43×10~4和6.78×10~4t。不同稻区秸秆还田时应根据留茬高度及稻谷产量水平进行估算秸秆养分还田量,同时结合其它条件科学制定肥料运筹策略。     

稻茬田小麦宽幅精量少耕播种机的设计与试验

为解决长江中下游稻麦轮作区稻茬田免耕播种小麦机具堵塞及土壤黏附严重等问题,结合当地稻茬田播种小麦需要开排水沟的农艺要求,提出了"种-肥-种"宽幅精量播种和带状旋耕相结合的防堵思路,设计了双翼铧式开沟器、宽幅精量排种机构、种沟双圆盘开沟器和浮动覆土板等关键部件,研究设计了一种稻茬田小麦宽幅精量少耕播种机。试验结果表明,宽幅播种方式与带状旋耕相结合较好解决了稻茬田播种小麦堵塞的问题,小麦播幅平均为74.6 mm,平均播深为39 mm,播深合格率为86.7%,施肥方式为侧下方深施肥,平均施肥深度为81 mm,施肥深度合格率为93.3%,均满足国家标准。厢沟平均深度为175 mm,沟面宽度为238 mm,满足排水要求。该研究为应用于稻麦轮作区稻茬田小麦少免耕播种机的设计提供了参考。     

节水栽培水稻某些氮代谢生理特性研究

田间试验研究了节水栽培对水稻某些氮代谢生理特性的影响。结果表明,覆膜旱作水稻产量比常规水作显著降低,与裸地旱作相比则显著提高;3种栽培模式水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均表现为生育前期较高、生育后期较低的动态特征。与常规水作相比,生育前期覆膜旱作水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶和谷丙酰胺合酶活性均有所增加;整个生育期间谷草转氨酶活性有所提高而谷丙转氨酶活性则降低。与裸地旱作相比,覆膜旱作对水稻叶片中氨基酸态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性都有提高。水分胁迫对氮代谢生理特性及产量具有一定的负效应,而覆膜旱作能不同程度缓解这种效应,甚至有所促进;适量增加氮肥用量可以提高覆膜旱作氮代谢生理活性（尤其生育早期）及产量。     

黄淮麦区冬小麦拔节后霜冻温度出现规律研究

用37个农业气象观测站20年逐日最低气温资料,统计出现<0℃和<-1.4℃的累积频率,它们随时间的变化可用指数方程来描述。分析了表征方程特点的参数b、<0℃和<-1.4℃基本终止日期的地区分布规律。根据遭遇霜冻温度的累积频率和拔节期,找出霜冻的可能多发区,并讨论了b值在制定防御霜冻对策中的应用。     

不同生产条件下留茬高度对水稻秸秆可收集量的影响

研究水稻不同留茬高度下秸秆资源可收集量与还田量是开展水稻秸秆资源合理开发利用的基础。本文通过对江苏省境内推广的主栽水稻品种进行调查研究, 将秸秆从基部向上依次截成长度为5 cm、10 cm、5 cm、5 cm 和剩余部分5 段, 对穗部单独脱粒处理, 分别进行烘干称重, 在此基础上分析了品种类型、种植方式和产量水平对水稻秸秆资源产生量及不同留茬高度下的秸秆可收集量的影响。结果表明: 水稻秸秆量多少表现为粳型稻>籼型稻, 机插秧>人工栽插>直播>抛秧, 高产水平>低产水平的特征; 相同留茬高度下, 水稻秸秆可收集量占秸秆总量的比例在不同产量水平之间和不同品种类型之间差异不显著, 而在不同种植方式之间存在较大差异, 以抛秧稻的秸秆可收集比例最低。不同生产条件下, 水稻秸秆可收集比例随留茬高度改变而改变, 在低留茬条件下, 其变化幅度较小, 高留茬条件下, 变化幅度相应增大。在留茬5 cm 时, 其变幅为0.815~0.868; 在留茬15 cm 时, 变幅为0.668~0.732; 在留茬20 cm 时, 变幅为0.600~0.669; 在留茬25 cm 时,变幅为0.533~0.618。水稻秸秆产生量分别受品种类型、种植方式及产量水平的影响, 在留茬高度一致的条件下, 水稻秸秆可收集比例受种植方式的影响最大, 而产量水平与品种类型对其影响不显著。     

不同施氮条件下杂交中籼稻的群体质量与产量形成

以超高产中籼杂交水稻"皖稻153"为材料,在大田条件下,比较了不同施氮量对杂交中籼水稻群体质量、氮肥利用和产量形成的影响.结果表明,150kg(N)·hm-2、187.5kg(N)·hm2、225.0kg(N)·hm2、262.5kg(N)·hm-2和300.0kg(N)·hm-2等5种施氮量下杂交中籼稻产量差异显著,在150～262.5kg(N)·hm-2范围内,产量随施氮量增加而增加,以262.5kg·hm-2施氮处理的产量最高(11355kg·hm-2),施氮量增加到300.0kg(N)·hm-2产量下降.不同施氮处理间产量差异主要是因为群体颖花量的差异,施氮量与群体颖花量呈极显著正相关(r=0.9635**).施氮量明显影响群体质量,适宜施氮量(262.5kg·hm-2)能保证杂交中籼水稻达到较高的叶面积指数(LAl)和粒叶比,在抽穗期维持较高的叶片干物质分配比例和单茎叶片重,有利于后期植株光合能力的提高和光合产物的积累,使后期物质积累的贡献率提高,从而增加产量.适宜施氮量(262.5kg·hm-2)的氮肥农学利用率也最高.推荐江淮稻区杂交中籼稻超高产栽培的适宜施氪量为262.5kg·hm-2.     

增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响

本研究在大田裂区试验下比较了3个氮肥水平[N1:105 kg·hm·2(节氮)、N2:135 kg·hm·2(节氮)、N3:165 kg·hm·2(常氮)]和3个抛秧密度[M1:27万穴·hm·2(常苗)、M2:31.5万穴·hm·2(增苗)、M3:36万穴·hm·2(增苗)]对‘湘早籼45号’抛秧群体生物学特性和产量的影响。结果表明:增苗节氮处理(N2M3)为产量最高的组合。株高、生育期受氮肥影响较大,密度影响不显著,N1比N3和N2的生育期分别延长7.0 d和3.4 d;氮肥、密度的增加对分蘖表现为相反的趋势,总体表现为茎蘖数随施氮量增加而增加,随密度增加而减少。通过对氮肥、密度与产量间进行二次多项式回归分析可知,产量最大值点Y=8.60 t·hm·2,对应施氮量为X1=127.5 kg·hm·2,密度为X2=48.0万穴·hm·2,其比常氮(165 kg·hm·2)节省氮肥22.7%。表明早稻抛秧可以通过增苗来弥补节氮所带来的产量损失,早稻施氮量和抛秧密度搭配时应该以"增苗节氮"为原则。最佳施氮量在127.5~135 kg·hm·2,最佳抛秧密度在36~48万穴·hm·2。综上所述,双季抛秧的季节性矛盾能通过早稻"增苗节氮"来解决,有利于减少环境污染,延缓农业生态系统水体富营养化。     

不同NPK配置对强筋小麦群体生物量与产量的效应研究

在关中川道灌区以强筋小麦陕253为材料,研究了不同NPK配置对其不同生育期生物产量、群体数量和产量的效应,结果表明提高施肥量可显著增加生物产量、群体数量及产量,处理平均值分别比常规处理增加11.9%~43.6%、4.1%~17.4%和8.3%,其最佳N、P、K配置依次为N135kg hm-2,P2O5和K2O各120kg hm-2、N135kg hm-2,P2O5225kghm-2,K2O120kg hm-2和N225kg hm-2,P2O5和K2O各120kg hm-2。在目前常规投肥水平下适度增加钾肥有利于生物产量的显著提高,增加磷肥和钾肥有利于群体数量的提高,增施氮钾肥有显著的增产效果。产量的最佳NPK配比较常规处理增产19.1%,其增加养分的平均产量4.44 kg kg-1,比各处理平均养分产量高1.6倍。