基于生物炭添加的控制灌排对水稻抗倒伏能力及产量的影响

为探究生物炭施加后控制灌排对水稻生长发育及产量的影响,于2016年在涟水县水利试验站开展了测坑试验,共设置轻旱控排W-1、重旱控排W-2两种控制灌排模式及无生物炭施加B-0、生物炭施加B-1两种生物炭施加水平,对水稻生长指标、水稻抗倒伏性能、产量指标进行了监测与分析。结果表明生物炭添加及控制灌排W-2条件下,水稻株高均得到显著提高。施加生物炭可以缩短水稻节间长度、增大茎壁厚度及节间外径,显著提高水稻的抗倒伏能力,但在控制灌排W-2条件下,水稻的倒伏指数升高,累积破坏能量下降,水稻抗倒伏能力呈现下降的趋势。控制灌排与生物炭添加均对水稻穗长和空秕率有显著影响,其中控制灌排的影响更为明显,生物炭添加和控制灌排W-2单因素作用均显著提高了水稻产量,但两者交互作用却对产量影响不显著,相关水炭耦合效果还需进一步试验研究。     

不同灌溉模式对水稻抗倒伏能力影响的试验研究

采取小区试验,分析了深水淹灌(FI)、浅水勤灌(FSI)、控制灌溉(CI)和蓄水-控灌(RC-CI)4种灌溉模式下水稻抗倒伏性能的差异。结果表明,节水灌溉模式(CI和RC-CI)下茎粗、茎壁厚、茎秆截面面积、第一和第二节间充实度较传统淹灌(FI和FSI)均显著增加(P0.05),第一节间长度和第二节间长度显著降低(P0.05),使得CI和RC-CI处理抗折力较FI处理分别提高32.58%和43.69%,弯曲力矩分别增加8.04%和9.64%,倒伏指数分别降低18.60%和23.60%,且差异显著(P0.05);CI和RC-CI处理较FSI处理抗折力分别提高13.48%和22.99%,弯曲力矩分别增加0.42%和1.91%,倒伏指数分别降低14.54%和17.08%,且差异显著(P0.05);节水灌溉模式下水稻植株各器官干物质积累和根冠比较传统淹灌均有所增加,CI和RC-CI处理茎鞘干质量占地上部分干质量比例较FI处理分别增加8.16%和9.00%,穗干质量占地上部分干质量比例分别减少4.03%和4.27%,达到显著性水平(P0.05),CI和RC-CI处理茎鞘干质量占地上部分干质量比例较FSI处理分别增加2.56%和3.32%,穗干质量占地上部分干质量比例分别减少2.29%和2.53%;根冠比、茎鞘干质量占地上部分干质量比例与倒伏指数极显著负相关(P0.01);穗干质量占地上部分干质量比例与倒伏指数显著正相关(P0.05);蓄水-控灌较控制灌溉水稻植株抗折力和弯曲力矩均有所增加,倒伏指数无显著差异(P0.05)。     

茎秆挠度对评价小麦抗倒伏能力的实验研究

以3个不同品种的小麦为实验对象,对其茎秆挠度进行了测定,并对小麦茎秆挠度变化规律进行了分析和研究,旨在探索一种新的小麦抗倒伏性能指标和评价方法。通过多项式回归分析建立了小麦茎秆的"载荷敏感度"随载荷变化关系的数学模型。实验结果表明:以"挠度指数"和"载荷敏感度"作为评价作物抗倒伏性能的指标,具有物理意义明晰、测量方便、操作简单、可行性好等优点,可为小麦抗倒伏研究和相关农业机械的设计提供理论依据和参考。     

灌排模式对稻田作物水足迹的影响

设置浅水勤灌(FSI)、浅湿灌溉(WSI)、控制灌溉(CI)和蓄水控灌(RC-CI)4种灌排模式,于2017-2018年进行了桶栽观测试验,利用作物水足迹计算方法量化蓝、绿、灰水足迹,分析灌排模式对水稻水足迹及其组成的影响.结果表明:在不同灌排模式下,水稻作物水足迹、组成及其效率均存在差异.所有处理水足迹的范围为846...     

玉米秸秆力学参数与抗倒伏性能关系研究

玉米秸秆强度和弹性模量是影响玉米抗倒伏性能的重要因素.对5个玉米品种的秸秆进行了力学性能测试,表明不同品种的玉米秸秆强度及弹性模量存在明显的差异.探讨了玉米秸秆的弯曲强度和弹性模量的测定方法.设计了基于简支梁模型的玉米秸秆弯曲强度测定仪和基于悬臂梁模型的弹性模量测定仪,采用拉压力传感器、MCK-Y液晶显示控制仪等作为主...     

稻田总磷迁移规律与最佳灌排模式研究

以超级稻为试验对象,采用随机试验设计,利用测桶试验,研究浅水勤灌、控制灌溉、浅湿调控、覆秸秆旱作灌排模式下地下排水及不同深度土壤渗漏液的总磷迁移规律。结果表明,与浅水勤灌和浅湿调控相比,控制灌溉和覆秸秆旱作显著降低了灌水量、灌水次数、地下排水量、总磷浓度和总磷流失负荷,有明显的节水省工减排效果。不同灌排模式地下排水总磷质量浓度波动下降,最大为0. 450 mg/L;不同灌排模式、不同深度土壤渗漏液中,总磷浓度表现不同,除分蘖后期外均为表层最高,且随土壤剖面深度的增加而降低。浅湿调控和覆秸秆旱作的土壤渗漏液总磷浓度高于浅水勤灌和控制灌溉。控制灌溉、覆秸秆旱作两年灌溉水分生产率均显著高于浅湿调控、浅水勤灌。与浅水勤灌相比,控制灌溉显著增产10. 45%,覆秸秆旱作显著减产14. 69%。综合灌排水量、灌水次数、磷素流失负荷、产量和灌溉水分生产率,控制灌溉是节水、省工、减排、高产的最佳灌排模式。     

微喷补灌水肥一体化下水氮管理对夏玉米茎秆抗倒伏研究

[目的]建立黄淮海平原水肥一体化条件下适宜夏玉米高产高抗倒伏的水氮管理模式.[方法]设置微喷补灌水平(W)和施氮量(N)2个因素,即播种时、拔节期、大喇叭口期和抽雄吐丝期补灌4次(W1),播种时和大喇叭口期补灌2次(W2),施氮量210kg/hm2(N1)和150kg/hm2(N2),研究了夏玉米不同生育期植株性状参数...     

灌排方案对避雨番茄需水特性与产量的影响

为了实现南方地区番茄节水、优质、高效生产,在避雨栽培条件下,研究了不同灌排方式对番茄需水特性与产量的影响.研究结果表明:各亏缺灌溉处理土壤含水率随时间总体呈下降趋势,暗管埋深08 m的处理较埋深06 m处理,土壤含水量下降更快但不明显.番茄不同生育阶段的蒸发蒸腾量差别较大,表现为始花坐果期>果实成熟与采收期>苗期.随着番茄的生长,其日蒸发蒸腾量大体呈逐渐上升的趋势.在不同灌排模式和避雨措施条件下,苗期的日蒸发蒸腾量变化范围为107～271 mm／d,始花坐果期日蒸发蒸腾量变化范围为160～309 mm／d,果实成熟与采收期日蒸发蒸腾量变化范围为178～335 mm／d.在相同的排水措施,不同灌溉条件下,番茄果实产量随着灌水量的减少而减少,水分利用率和灌溉水利用率却随着灌水量的减少而增大.研究可为南方避雨栽培下番茄灌排方式的选择及其节水、优质、高产提供参考.     

水分胁迫对超级稻生长发育和抗倒伏能力的影响

【目的】明确水分胁迫条件下影响超级稻抗倒伏能力的主要因素。【方法】于2016年5─10月在河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室进行不同水分胁迫处理的盆栽试验,于拔节初期设浅水勤灌(CK)、轻旱(C1)、重旱(C2)3个处理,研究了超级稻(南粳5055、新两优6380)形态性状、力学性状和抗倒伏能力。【结果】拔节初期水分胁迫抑制株高增加,降低重心高度,减小节间长度,增大基部茎粗,壁厚和充实程度,南粳5055轻旱、重旱处理的倒伏指数分别比浅水勤灌处理减小24.49%、33.67%,累积破坏能量分别增加8.44%、2.58%;新两优6380轻旱、重旱处理的倒伏指数分别比浅水勤灌处理减小34.78%、32.61%,累积破坏能量分别增加15.43%、2.32%。轻旱处理的倒伏指数较小,累积破坏能量较大,更有利于抗倒伏能力的提升。相较于南粳5055,新两优6380的节间干质量和充实度更大,使抗弯刚度、抗折力明显增大,抗倒伏能力更强,且对轻旱的响应更加积极。株高、重心高度、节间长度和弯曲力矩与倒伏指数极显著正相关,抗折力、抗弯刚度与倒伏指数极显著负相关。同时,单位长度干质量、抗折力、抗弯刚度与累积破坏能量均极显著正相关。【结论】株高、节间长度、抗折力、单位长度干质量是影响超级稻抗倒伏能力的主要因素。拔节初期水分胁迫通过抑制节间伸长、减小弯曲力矩,提高节间充实程度,增强超级稻稻抗倒伏能力,轻旱效果最佳。新两优6380抗倒伏能力优于南粳5055。     

旱涝交替胁迫下水稻茎节发育及其抗倒伏能力

采用盆栽试验,设置4个旱涝交替胁迫处理[旱-涝-旱连续胁迫,涝后水分自然落干,待达到水分控制下限后开始旱胁迫;分蘖期:涝为保持水深10 cm,包括轻旱(T-LD)和重旱(T-HD)2个处理;拔节期:涝为保持水深15cm,包括轻旱(S-LD)和重旱(S-HD)2个处理],并以常规灌溉(CK)为对照,研究了不同生育期(分蘖期和拔节期)旱涝交替胁迫条件下水稻茎节发育状况和茎秆抗倒伏能力,并分析了茎节、株高、倒伏指数、抗折力之间的相关关系。结果表明,旱涝交替胁迫后,拔节后期和黄熟期水稻第一、二、三茎节生长发育均受到抑制。拔节后期各处理株高显著低于CK,且第一茎节S_内较CK降低了20.84%~39.07%;而黄熟期T-LD、T-HD处理株高却超过CK,且TLD和T-HD处理第一茎节S_外、S_内均较CK显著降低,而S-HD处理第一茎节S_内较CK显著降低了69.70%,S_截较CK显著增加了34.78%。拔节后期和黄熟期水稻各茎节长度相互之间呈显著正相关(p0.01),且第二茎节长度与第三茎节相关系数最高,但各茎节长度与株高相关性较弱;另外,株高的增加不利于水稻抗倒伏。黄熟期水稻第一茎节S_外与倒伏指数显著正相关,而与抗折力负相关,第四茎节S_截与倒伏指数显著负相关,与抗折力显著正相关。第一、二茎节S_外和S_截的增加不利于水稻抗倒伏,第三、四茎节截面积的增加有利于水稻抗倒伏。     

秸秆覆盖和播前灌水量对夏玉米抗倒伏特性的影响

【目的】研究秸秆覆盖和播前灌水量对成熟期夏玉米茎秆抗倒伏特性的影响。【方法】设置2种覆盖处理(秸秆覆盖处理和不覆盖处理,秸秆覆盖处理为小麦秸秆覆盖0.6 kg/m~2)和3种播前灌水量(低灌溉量30 mm、中灌溉量70 mm和高灌溉量110 mm),测定了成熟期夏玉米茎秆主要物理性状参数、倒数第3节间茎秆机械强度、抗倒伏指数和产量等指标。【结果】与不覆盖相比,秸秆覆盖增加了夏玉米穗位高、重心高度和茎秆抗折力,提高了玉米抗倒伏能力和籽粒产量(2017年增产7.6%)。播前灌水量显著影响夏玉米成熟期穗位高系数和倒数第3节间茎长、长粗比和茎秆机械强度,播前灌水量越高籽粒产量越高。秸秆覆盖下播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最优,不覆盖处理播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最差。茎秆长粗比和茎秆抗折力与玉米抗倒伏指数相关系数(r)2016年分别为:-0.458 7、0.434 6,2017年分别为:-0.315 7、0.375,穗位高系数不能作为评价玉米抗倒伏特性的指标。【结论】秸秆覆盖+播前灌水70 mm是实现抗倒高产的最优组合方案。     

砂质脱潮土区不同冬小麦品种(系)抗倒伏特性研究

[目的]研究河南省砂质脱潮土区冬小麦的抗倒伏性能.[方法]以河南省砂质脱潮土区种植的13个不同冬小麦品种(系)为研究对象,分析灌浆中期冬小麦农艺性状、茎秆物质特性和力学特性与抗倒性能的关系,并对与小麦抗倒指数相关的9个性状进行相关、聚类和主成分分析.[结果]灌浆中期的株高和重心高度不是冬小麦品种(系)倒伏的决定因素.不...     

旱直播种植对水稻植株水分分布与抗倒伏特性的影响

为探讨节水灌溉种植模式对水稻体内的水分分布特征和抗倒伏特性的影响,于2017年5—10月在黑龙江省庆安县采用测坑微区进行试验。试验设置3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的叶、鞘、茎和冠部湿基含水率在全生育期均低于CK处理,但根部湿基含水率从分蘖末期开始均高于CK处理。乳熟期和黄熟期茎部不同节间湿基含水率(W)、节间长度(L)、株高均以DH处理最低、CK处理最高,而茎部单位长度节间质量(Uw)均以DH处理最大、CK处理最小。相比CK处理,DH处理显著提高了水稻茎部的抗折力(F)、折断弯矩(Bm)和弯曲应力(Bs),降低了弯曲力矩(Wp)、断面模数(Z)和倒伏指数(Li),这表明滴灌旱直播种植模式显著提高了水稻的抗倒伏能力。不同参数间的相关关系表明,L、W、Wp、Z与Li之间均表现为极显著正相关(P 0. 01),而Uw、F、Bm、Bs与Li呈显著负相关(P 0. 05),且水稻茎部湿基含水率与倒伏指数呈极显著正相关(P 0. 01),这说明利用茎部湿基含水率能够表征和预测水稻的倒伏指数。本研究可为解决东北黑土区水稻倒伏、用水效率低下等问题提供新的方法和途径。     

适雨灌溉下不同施肥模式对机插稻稻田水环境及产量的影响

【目的】探讨江汉平原地区适雨灌溉条件下不同施肥模式对机插稻稻田水环境及水稻生长的影响,为当地机插稻水肥管理措施的改善提供理论和数据支撑。【方法】采用田间小区试验,研究了适雨灌溉条件下,农民习惯施肥(FFP)、70%控释掺混肥+30%尿素(70%CRF+30%N)和有机无机复混肥(OIF)对稻田降雨利用率、田面水氮磷质量浓度的动态变化与径流流失量、干物质积累及水稻产量的影响。【结果】适雨灌溉下,返青期、分蘖期、拔节孕穗期和灌浆成熟期的降雨利用率分别为17.5%、100%、100%和84.2%;基肥和分蘖肥施用过后,FFP、70%CRF+30%N和OIF处理田面水TN、NH4+-N和TP质量浓度迅速提高,在第1天达到峰值,水稻移栽后30 d内70%CRF+30%N处理田面水TN、NH4+-N和TP的平均质量浓度较FFP处理分别降低40.4%、47.4%和0.5%;稻田氮磷径流流失量的90%左右在返青期,10%左右在灌浆成熟期,70%CRF+30%N处理TN、NH4+-N和TP径流损失量较FFP处理分别降低31.4%、30.9%、1.9%;70%CRF+30%N处理在返青期干物质积累量显著低于FFP和OIF处理,移栽-返青期阶段干物质积累量占总积累量比例表现为FFP处理>OIF处理>70%CRF+30%N处理,成熟期OIF处理干物质积累量显著高于70%CRF+30%N和FFP处理,实际产量表现为OIF处理>70%CRF+30%N处理>FFP处理。【结论】适雨灌溉条件下,70%CRF+30%N处理有助于减少稻田氮素流失,OIF处理有助于机插稻干物质积累与产量的增加。     

蓄水控灌模式下水稻耗水量及灌排定额初探

提出了水稻"蓄水控灌"的概念。以杂交水稻"K优818"为试验材料,采用小区试验,研究了蓄水控灌模式下水稻耗水量、灌排定额、产量和水分生产效率的变化规律。结果表明,蓄水控灌模式下耗水量较淹水灌溉减少5%~14%;灌溉和排水分别减少21%~37%和25%~54%。籽粒产量略有增或降低,而灌溉水生产效率大幅度提高。表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、环保的灌溉模式,适于多雨地区应用。