玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量与米质的影响

 以中熟粳稻扬粳4038为材料,在大田试验条件下研究了玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。三年（2009—2011）试验结果表明: 1）玉米秸秆还田能提高稻田土壤全氮和有机质含量; 2）在不施氮条件下,玉米秸秆还田处理较对照产量提高了18.9%~32.0%; 3）在实地氮肥管理模式下,玉米秸秆还田处理较对照施氮量下降了7.4%~16.7%,但产量提高了0.5%~11.0%,氮肥偏生产力提高了18.0%~31.7%; 4）在不施氮或实地氮肥管理条件下,玉米秸秆还田均较对照显著提高了整精米率、最高黏度和崩解值,降低了垩白粒率、垩白度、最终黏度和消减值;玉米秸秆还田对水稻的出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度无显著影响。在不施氮条件下,与对照相比,玉米秸秆还田提高了籽粒中蛋白质含量。上述结果表明,玉米秸秆还田有利于培肥土壤,采用实地氮肥管理将有助于进一步降低水稻施氮量,提高产量和改善米质。     

秸秆还田对水稻生长发育和稻田温室气体排放的影响

秸秆是一种传统的能源物质,营养丰富,秸秆还田可培肥地力,增加作物产量。本文综述了秸秆及其制成的有机物料还田对水稻产量和稻米品质的影响及其生物学机制、秸秆还田对培肥土壤的作用和稻田温室气体排放的影响,讨论了秸秆还田存在的问题和今后研究的重点。     

秸秆还田下大气CO2浓度升高对水稻生长和CH4排放的影响

【目的】明确秸秆还田下大气CO₂浓度升高对水稻生长和稻田CH₄排放的影响,为气候变化下温室气体排放评估和丰产低碳的稻作技术创新提供理论参考和科学依据。【方法】利用开顶式气室(Open top chamber, OTC)进行田间试验,设置两个CO₂浓度处理,分别为正常大气CO₂浓度处理(简称aCO₂,CO₂浓度约为0.04%)和大气CO₂浓度升高处理(简称eCO₂,CO₂浓度约为0.055%),每个处理的田块混入等量的前茬小麦秸秆,探明秸秆还田下大气CO₂浓度升高对水稻产量等生长特性、稻田CH₄排放及微生物丰度的影响,揭示秸秆还田下大气CO₂浓度升高对CH₄排放的影响机制。【结果】大气CO₂浓度升高显著促进水稻的生长,使剑叶叶面积增加25.0%,地上生物量增加22.0%,产量提高29.0%。大气CO₂浓度升高显著增加了穗数、结实率和千粒重,但对穗粒数影响不显著。秸秆还田下,大气CO₂浓度升高有降低稻田CH₄排放的趋势,使单位产量CH₄排放量降低了39.4%。大气CO₂浓度升高使土壤甲烷氧化关键基因pmoA的拷贝数增加了20.0%,但对甲烷产生关键基因mcrA的拷贝数影响较小。【结论】秸秆还田条件下,未来大气CO₂浓度升高不仅提高了水稻产量,而且有利于减少稻田温室气体CH₄的排放。     

实地氮肥管理对不同氮响应粳稻品种产量和品质的影响

【目的】本研究旨在阐明实地氮肥管理对不同氮响应粳稻品种产量、氮肥利用效率和稻米品质的影响。【方法】以4个粳稻品种(淮稻5号、连粳7号、宁粳1号和扬粳4308)为材料,设置了氮空白、农民常规施肥和实地氮肥管理3个氮肥处理,观察了不同氮肥处理下产量构成、氮肥利用效率和稻米品质的变化特征。【结果】与农民常规施肥相比,实地氮肥管理显著提高了水稻的产量和氮肥利用效率。实地氮肥管理显著提高了水稻的整精米率、胶稠度、热浆黏度和崩解值,显著增加了稻米中清蛋白和谷蛋白的含量,显著降低了垩白度、直链淀粉含量和糊化温度。依据不同品种在较低施氮量下产量和氮肥利用效率的响应,将供试品种分为A型(淮稻5号和连粳7号)和B型(宁粳1号和扬粳4038)。与氮响应B型品种相比,氮响应A型品种的整精米率、清蛋白和谷蛋白含量、崩解值较高,垩白度、直链淀粉含量、消减值较低。【结论】实地氮肥管理可以提高不同粳稻品种的产量和氮肥利用效率,对氮响应A型品种的效果更为明显,其米质对氮肥的响应更为敏感。     

Influence of Organic and Inorganic Nitrogen on Grain Yield and Yield Components of Hybrid Rice in Northwestern Pakistan

Field experiments were conducted to assess the impact of various organic sources, inorganic nitrogen(N) and the different combinations of inorganic N(urea) + organic source on the yield components(YC) and grain yield(GY) of hybrid rice(Oryza sativa L., Pukhraj) under rice-wheat system. The experiments were conducted at Batkhela(Malakand), Northwestern Pakistan, in 2011 and 2012. Our results revealed that YC and GY ranked first for the hybrid rice when applied with sole inorganic N(urea), followed by the application of N in mixture(urea + organic sources), while the control plots(no N applied) ranked in the bottom. Among the six organic sources(three animal manures: poultry, sheep and cattle; three crop residues: onion, berseem and wheat), application of N in the form of poultry manure was superior in terms of higher YC and GY. When applying 120 kg/hm2 N source, 75% N from urea + 25% N from organic source resulted in higher YC and GY in 2011, while applying 50% N from urea + 50% N from organic sources caused higher YC and GY in 2012. Therefore, the combined application of N sources in the form of urea + organic source can produce good performances in terms of higher YC and GY of rice under rice-wheat cropping system.     

秸秆还田与氮肥运筹对东北粳稻产量及稻米品质的影响

以水稻品种吉粳88为试验材料,采用裂区试验设计,研究了秸秆还田与氮肥运筹对东北稻区水稻产量及稻米品质的影响。结果表明,与秸秆不还田处理相比,秸秆还田降低了稻米糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量,提高了稻米蛋白质含量;与秸秆不还田条件下最佳氮肥运筹处理相比,秸秆还田条件下的最佳氮肥运筹处理产量分别提高7.50%（2018年）和11.63%（2019年）;随基肥氮占比的下降,稻米糙米率、精米率、整精米率呈先上升后降低的趋势,垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量呈下降趋势,蛋白质含量呈上升趋势。综合来看,在秸秆还田条件下,配以基肥:蘖肥:穗肥为6:3:1的氮肥运筹模式可以保证水稻产量的同时改善稻米加工品质和外观品质。     

长期施钾和秸秆还田对水稻产量的影响

以不同钾肥施用量为主处理、秸秆还田为副处理,在田间试验条件下,研究了水稻的钾素需求规律以及秸秆还田对水稻生长及产量的影响。研究结果表明,水稻产量随施钾量的增加呈先上升后下降趋势,钾肥主要是通过影响水稻有效穗数、每穗粒数、结实率进而影响水稻产量。施钾量为90 kg/hm~2和135 kg/hm~2时,产量分别比对照增加7.3%和11.5%,且此时钾肥利用效率高;施钾量为225 kg/hm~2时,水稻在生育期内对钾有明显奢侈吸收现象,产量比对照增产7.6%。由此可见,苏北贫钾地区适宜的施钾量为90~135 kg/hm~2。小麦秸秆还田对水稻前期生长会产生不利影响,但随秸秆的发酵分解,对水稻的营养生长、生殖生长都有一定促进作用。     

不同土壤肥力条件下麦秆还田与氮肥运筹对杂交稻氮素利用、产量及米质的影响

以杂交稻F优498为材料,研究了高、低土壤肥力下麦秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻主要生育期氮素吸收利用特征、产量及米质的影响,并探讨了不同土壤肥力下麦秆覆盖和氮肥运筹对结实期剑叶SPAD值与稻米品质的形成的影响。结果表明,不同土壤肥力下,麦秆覆盖均有效促进杂交稻各生育时期氮素积累,提高了氮素利用效率以及稻谷产量,增加了稻米蛋白质含量、稻米胶稠度,显著降低了稻米垩白度以及垩白粒率,且高土壤肥力下麦秆覆盖优于低土壤肥力下麦秆覆盖处理。同时,不同土壤肥力下麦秆覆盖处理,均以m基肥∶m蘖肥∶m穗肥为3∶3∶4的氮肥运筹模式最优,均能有效调节水稻灌浆结实期叶片SPAD值,提高水稻氮素吸收利用效率及稻谷产量;但稻米品质方面,高土壤肥力以m基肥∶m蘖肥∶m穗肥为5∶3∶2时最佳;而低土壤肥力可适当提高氮肥后移比例,以m基肥∶m蘖肥∶m穗肥=3∶3∶4最佳。相关分析表明,水稻灌浆期剑叶SPAD值与稻米出糙率、整精米率以及蛋白质含量显著或极显著正相关(r=0.47*~0.90**);与垩百度、垩白粒率负相关,但相关未达显著水平;而高土壤肥力下稻米品质各项指标分别与齐穗后19~27d剑叶SPAD值,低土壤肥力下麦秆覆盖与齐穗后13~19d剑叶SPAD值相关系数最大。     

还田稻草的钾素利用及其增产效应研究

为研究还田稻草的增产效应及稻草还田后水稻对钾素吸收利用情况,笔者以杂交稻粤杂889和常规稻合丰占为材料,开展了盆栽和大田试验。结果表明,稻草全量还田可以替代50%的化学钾肥,"稻草全量还田+化学钾肥减半"处理比全量施用化学钾肥增产6.55%,达显著水平,增产的主要原因是稻草还田促进了水稻的干物质积累,增加了每穗粒数。     

稻草还田对免耕水稻根系生长及产量的影响

研究了稻草还田对免耕水稻根系生长和产量的影响.结果表明,稻草还田可显著提高免耕水稻产量,显著或极显著提高单株根系干重、单株生物鼍、根半径、单株根表面积、单株根长、单条根长、根长密度、根系活力及超氧化物歧化酶活性,但是对单株总根数的影响不大.与3 t/hm<'2>稻草还田量相比,6 t/hm2稻草还田量的增产效果和对根系生长的促进作用更大.     

水分管理方式对水稻产量和氮肥利用率的影响

 以杂交籼稻汕优63和丰优香占及粳稻武育粳3号和9516为材料,研究了中期搁田、结实期干湿交替灌溉以及旱作对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与水层灌溉相比,搁田处理显著提高了水稻产量。结实期干湿交替灌溉对水稻产量的影响因施氮量不同而有所差异。在常规施氮量（240 kg/hm2）下,干湿交替灌溉对水稻产量无显著影响,而在高氮（300 kg/hm2）条件下,干湿交替灌溉显著提高了水稻产量。水稻旱作与常规水作产量无明显差异。除武育粳3号外,中期搁田处理显著提高了汕优63和丰优香占的氮肥利用率;结实期干湿交替灌溉提高了高施氮量处理氮肥的农学利用率和生理利用率;水稻旱作有利于提高氮肥吸收利用率。     

麦秸还田埋深对水稻产量和品质的影响

以迟熟中粳稻宁9108为试验材料,研究了麦秸不同埋深(0 cm、10 cm和20 cm)对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明,与秸秆表面还田相比,麦秸埋入土壤处理水稻有效穗数有所降低,每穗粒数、结实率与千粒重提高,产量增加,同时改善了稻米的外观品质,直链淀粉含量降低,食味品质提高,其中以麦秸埋深10 cm处理的效果最佳。     

不同缓控释肥对新垦水田水稻生长和产量的影响

在化肥总养分减量18%的前提下,比较2种不同缓释肥在新垦水田水稻上的应用效果。结果表明,在新垦水田上施用缓控释肥对水稻产量影响不大,但可大幅提升化肥偏生产力,化肥减量效果明显。与常规施肥（施用45%三元复合肥）相比,施用缓释肥可增加水稻生长前期叶绿素含量,增加每穗实粒数,提高千粒重,弥补了有效穗数的不足,达到稳产的目标。相比较而言,有机缓释肥的施用效果较掺混肥料要好,较常规施肥增产1.1%、增效350.4元/hm²、化肥偏生产力提升23.2%。建议可将“好乐耕”有机缓释肥作为余杭地区主要水稻缓控释肥品种之一推广应用。     

秸秆还田耦合施氮水平对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

在田间定位试验条件下,研究了4个秸秆还田量水平[0kg/hm2(S0)、4000kg/hm2(S4)、6000kg/hm2(S6)、8000kg/hm2(S8)]耦合4个施氮水平[0kg/hm2(N0)、90kg/hm2(N90)、180kg/hm2(N180)、270kg/hm2(N270)]对水稻茎蘖动态、生育后期光合特性、干物质积累特征、氮素吸收和产量形成的影响。结果表明:1)不施氮条件下,秸秆还田明显抑制水稻生育前期茎蘖的发生和茎蘖高峰的形成,促进水稻后期的干物质积累、氮素吸收,提高剑叶光合速率,稻谷产量增加2.22%~4.44%。2)氮肥单施条件下,随着施氮量的增加水稻茎蘖数和最高苗数显著增加,分蘖高峰提前7~14d;施氮显著增加水稻各生育期干物质积累量、氮素吸收量和稻谷产量,明显延缓水稻生育后期剑叶光合速率的下降。3)同等施氮条件下,与S0相比,秸秆还田S4、S6处理促进水稻茎蘖发生,成熟期植株吸氮量显著增加,以S6处理增幅最大,平均增加36.58%,生育后期剑叶光合速率维持在较高水平;S8处理则对水稻茎蘖发生、光合作用和氮素吸收表现出负面影响。4)秸秆还田耦合施氮量显著影响单位面积有效穗数和稻谷产量,与N0S0相比,两者配施水稻显著增产9.59%~23.51%,以N180S6处理产量最高,达10.56t/hm2。适宜的秸秆还田量耦合施氮量可促进水稻茎蘖发生和有效穗形成,增加氮素和光合同化物积累,从而增加稻谷产量。     

免耕玉米秸秆覆盖水稻的生育特性

2002~2003年在大田条件下研究了玉米茬移栽稻不同耕作方式对杂交稻的产量和生长特性的影响。结果表明,玉米茬晚稻以免耕畦作玉米秸秆覆盖处理产量最高,免耕玉米秸秆不覆盖处理次之,分别比传统翻耕移栽增产121%~20.5%和7.5%~7.7%。主要表现在白根比例高,根系伤流量大,分蘖早生快发,干物质量高。玉米茬晚稻免耕畦作玉米秸秆覆盖处理各主要生育期叶面积指数大,叶绿素含量和叶片光合速率高,氮素的积累和吸收量大。免耕玉米秸秆不覆盖处理开花前生长较旺,但后期存在早衰现象。     

不同有机肥对大棚白皮黄瓜产量和品质效应的影响

以白皮黄瓜特选白叶三为试材,研究EM生物菌剂处理的有机肥对大棚黄瓜产量和品质的影响。结果表明：在不施用化学肥料的条件下,微生物菌剂处理的有机肥能明显提高黄瓜的产量和品质。EM生物菌剂处理猪粪肥料栽培黄瓜的增产效果最显著,营养品质和安全品质最好,与普通农家肥相比较,增产38.18%;同时黄瓜的Vc、可溶性糖的含量也明显提高,而硝酸盐含量有所降低,整体上提高了黄瓜的食用品质和安全品质。     

施氮量对超级杂交稻产量和稻米品质的影响

为探明超级杂交稻在成都平原的适宜施氮量,达到高产与优质协同,以超级杂交稻德优4727、普通杂交稻川优6203和常规稻五山丝苗为材料,于2016年在四川德阳进行大田试验,设置4个施氮量(0、120、165、210 kg/hm~2,分别记作N0、N120、N165、N210),研究施氮量对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明,超级杂交稻产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势,以N165处理最高;普通杂交稻和常规稻产量随施氮量的增加而增加,以N210处理最高,但与N165处理差异不显著。糙米率、整精米率、蛋白质含量随施氮量的增加而提高;垩白粒率、垩白度对氮肥的响应因品种而异。除普通杂交稻胶稠度外,施氮量对胶稠度和直链淀粉含量的影响不显著。品种间产量和品质均存在显著差异。与普通杂交稻和常规稻相比,超级杂交稻产量显著增加,增产优势主要表现在粒重上。超级杂交稻糙米率、垩白粒率、垩白度、胶稠度显著高于常规稻,直链淀粉含量和蛋白质含量低于常规稻;超级杂交稻整精米率显著高于普通杂交稻,但与常规稻相当。考虑产量和品质两因素,本试验条件下超级杂交稻选择纯N用量165 kg/hm~2,可实现产量和品质的协同提高。     

秸秆还田下适宜施氮量提高机插稻南粳9108产量和群体质量

为探明秸秆还田条件下机插稻适宜施氮量,阐明机插稻产量和高质量群体形成对氮肥响应的特点,在大田秸秆全量还田条件下,以优质食味水稻南粳9108为材料,设置0、135.0、202.5、270.0、337.5、405.0 kg/hm²等6种施氮水平,研究氮肥用量对机插稻产量及其构成和群体质量的影响。结果表明,随着施氮量增加,机插稻产量先增加后减少,以施氮量为270 kg/hm²产量最高。产量提高的主要原因是较高的群体颖花量,在施氮量为270 kg/hm² 条件下,机插稻群体颖花量达最大值。机插稻单位面积穗数随着施氮量增加而增加,每穗粒数先增后减,而结实率和千粒重表现为递减趋势。随着氮肥用量增加,机插稻分蘖中期、拔节期、抽穗期和成熟期的茎蘖数、叶面积指数、光合势和干物质积累量均呈递增趋势,而抽穗后干物质积累量、成穗率、有效叶面积率、高效叶面积率和粒叶比呈先增后降的趋势。因此,秸秆还田后适当增加施氮量利于提高机插稻产量,优化群体质量。