在植株不同水平距离处垂直断根对夏玉米产量形成和籽粒库容特性的影响

以高产夏玉米品种郑单958(浅根型,ZD)和登海661(深根型,DH)为材料,于大喇叭口期(V12)分别在距离植株两侧10 cm、20 cm、30 cm处垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照,共设计8个处理(ZDCK、ZD10、ZD20、ZD30;DHCK、DH10、DH20、DH30),研究了玉米植株两侧不同水平距离处根系对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的调控作用。结果表明,ZD10、ZD20与DH10、DH20分别切断24.81%、11.69%与16.82%、7.52%的根系;ZD30与DH30各指标与CK间无显著差异,ZD10、ZD20产量分别下降13.09%、9.10%,显著大于DH10、DH20的产量降幅(9.81%、4.64%),其产量下降原因主要是断根后两品种的穗粒数与千粒重降低,其中ZD20、ZD10穗粒数与千粒重较ZDCK分别下降4.90%、5.60%和4.37%、7.88%,DH20、DH10穗粒数与千粒重较DHCK分别下降3.38%、5.15%和1.15%、4.97%;断根后两品种实际库容与结实率均有不同程度下降;到达最大灌浆速率时的天数(T_(max))、灌浆速率最大时的生长量(W_(max))、最大灌浆速率(G_(max))、籽粒灌浆活跃期(P)、灌浆速率也均下降,断根处理对浅根型品种郑单958的影响更为显著。     

根际增氧模式的水稻形态、生理及产量响应特征

地表积水是导致水稻地下部分(根系)缺氧胁迫的主要原因。根际缺氧时,提高水稻根系通气(增加孔隙度)可能会减少营养物质的吸收面积,因此,根系必需在形态和代谢上进行一定的调节,而这种调节又会影响作物生长和根际状况。控制灌水(增加土壤和空气的接触时间)是目前常见的一种根际增氧途径,而化学物质增氧模式还处于试验阶段。为考察不同增氧模式对水稻根际缺氧调控的田间应用效果,本研究分别于2007年和2008年,采用过氧化尿素(T1)、过氧化钙(T2)以及干湿交替灌溉(T3)的根际增氧模式并以长期淹水田块为对照(CK),监测水稻根系及地上部分形态、生理、光合物质积累及产量形成特征。结果表明,与CK比较,处理T1、T2和T3对国稻1号和秀水09的增产幅度2007年分别为3.1%/11.5%、10.2%/14.9%和18.9%/16.4%;2008年分别为11.56%/6.57%、8.48%/9.20%和13.56%/9.39%。使根际增氧的响应大致表现为根系孔隙度下降、齐穗期根体积增大、根系活力提高;前期分蘖数增加较快,有效穗多;叶片叶绿素含量在齐穗后下降较慢,剑叶SOD和POD含量较高,MDA含量较低;齐穗后叶片光合作用对穗部干物质积累贡献大。不同增氧模式对水稻生长的影响虽然存在一定的差异,但对土壤淹水导致的根际缺氧胁迫,均起到一定的缓解作用。     

云南紫泥田水稻测土配方施肥试验初报

为探索和建立云南紫泥田水稻施肥指标体系,通过“3414”回归最优设计原理设置水稻肥效试验,研究了紫泥田水稻氮磷钾施肥效应,拟合建立了氮、磷、钾因素与稻谷产量的肥料效应数学方程,初步建立了云南紫泥田水稻施肥指标体系。建议水稻高产量N、P2O5、K2O推荐施肥量分别为334.5~363.0 kg/hm²、31.5~288.0 kg/hm²、154.5~225.0 kg/hm²,目标产量9769.5~13191.0 kg/hm²;N、P2O5、K2O最佳施肥量分别为235.05~316.5 kg/hm²、7.65~252.0 kg/hm²、21.0~225.0 kg/hm²,目标产量9690.0~10183.5 kg/hm²。生产一百公斤稻谷所吸收的纯N为1.98 kg,纯P2O5为0.61 kg,纯K2O为2.64 kg;氮、磷、钾肥当季利用率分别为33.53%、7.66%、5.94%,氮、磷、钾肥综合利用率为48.02%;基础地力贡献率为62.78%。     

生物炭对水稻根系形态与生理特性及产量的影响

为明确生物炭对水稻根系与产量的效应,探明生物炭在水稻生产上应用的潜力与价值。采用盆栽试验研究了生物炭对超级粳稻不同生育期根系生长、形态特征及生理特性的影响。结果表明,土壤中施入生物炭能增加水稻生育前期根系的主根长、根体积和根鲜重,提高水稻根系总吸收面积和活跃吸收面积。在水稻生育后期,生物炭在一定程度上延缓根系衰老。根系伤流速率、根系活力和可溶性蛋白在整个生育期内均高于对照,同时维持了较为适宜的根冠比,根系生理功能增强;生物炭处理的水稻产量增加,表现为每穴穗数、每穗粒数、结实率提高,比对照平均增产25.28%。以每千克干土加20 g生物炭处理的产量最高,比对照提高了33.21%。生物炭处理对水稻根系形态特征的优化与生理功能的增强具有一定的促进作用。     

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性,以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料,设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明,与盐敏感水稻品种相比,耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg),且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率,且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比,在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d,耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积,更高的根系氧化力,更有优势的根长、根直径和根表面积,较低的过氧化氢含量,较高的脱落酸含量以及更强的固定Na⁺的能力。上述结果表明,分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率,进而影响产量,且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。     

节水灌溉条件下氮密互作对双季晚稻丰源优299物质生产特性的影响

为明确湖南双季稻区节水灌溉条件下水稻生产适宜的施氮水平和栽植密度,采用裂区试验设计,以施氮量为主区,栽植密度为副区,研究不同氮密处理对晚稻丰源优299物质生产特性的影响。结果表明:水稻产量随生物量的增加而增加,在水稻生育后期二者呈极显著相关关系;而施氮量对生物量的增加有一定促进作用,密度增加对生物量也有显著提高作用,总体上以低氮高密处理生物量最高。光合势对水稻产量的建成有正向促进作用,而光合势随施氮量和栽植密度的增加呈上升趋势,净同化率对水稻产量的作用不明显。在物质转运方面,水稻产量与穗后干物质积累量呈显著正相关,与茎叶表观输出量、茎叶表观输出率、茎鞘物质转换率及茎鞘物质输出率相关性不大,穗后干物质积累量总体随着施氮量和栽植密度的增加而增加,以施低氮高密处理的穗后干物质积累量最大。水稻产量随叶面积指数的增加呈上升趋势,同时施氮量、栽植密度对叶面积指数呈极显著正相关。水稻产量与叶绿素含量无直接相关性,叶绿素含量随施氮增加有所上升,栽植密度对叶绿素含量无直接影响。水稻产量与根系活力呈正相关关系,施氮量增加明显提高前期根系活力,但后期无明显作用,栽植密度有利于提高根系活力。所以,构建适宜的水稻群体对水稻高产十分重要,研究表明适宜降低施氮量和增加栽植密度能够有效形成水稻高产高效的群体结构,进而促进产量的增加。     

有机无机肥配施对水稻产量、氮吸收利用和根系形态的影响

为解决化肥过量施用造成的资源浪费、环境污染和影响农业可持续发展的问题。本研究采用大田试验,设置PK（只施磷钾肥,对照）、NPK（常规施肥）、1/2NPKM（化肥减施50%配施有机肥）和M（单施有机肥）共4个处理,研究有机无机肥配施对水稻产量、氮肥利用率和根系形态的影响。结果表明：NPK处理和1/2NPKM处理比PK处理分别显著增产29.53%和27.58%,比M处理分别显著增产22.11%和20.28%;与PK处理相比,NPK处理水稻株高和穗长显著增加13.85%和8.17%,NPK处理和1/2NPKM处理有效穗数显著增加37.19%和26.18%,千粒重以M处理最高。各处理水稻干物质积累量和氮积累量均随生育期进行而增加,与M处理相比,1/2NPKM处理分蘖期、抽穗期和成熟期水稻干物质积累量依次显著增加36.34%、31.85%和22.50%,氮积累量依次显著增加68.24%、73.82%和46.67%,1/2NPKM处理分蘖期、抽穗期和成熟期氮肥利用率是M处理的6.74、5.01、8.61倍。不同施肥处理对水稻根系形态有显著影响,其中分蘖期1/2NPKM处理根长、根表面积和根体积较M...     

嘉早935水稻覆膜旱栽的物质积累及运转研究

对嘉早935水稻覆膜旱作与常规水作栽培的干物质积累、运转及N、P、K的积累、利用进行了比较研究.结果表明,虽然旱作水稻灌浆结实期茎叶干物质向穗部的分配比例较高,茎叶干物质输出率、表观转换率和收获指数高于水作水稻,但孕穗后特别是齐穗～成熟期干物质积累量较低,最终粒重和产量明显低于水作.旱作水稻孕穗前N积累较快,而齐     

多效唑和营养元素配施对水稻根系生长和产量的影响

通过田间试验研究了叶面施用营养元素和多效唑对水稻产量、根系以及养分含量的影响。结果表明：营养物质与多效唑配施效果最佳,能增加根生物量,提高根系活力,促进水稻对养分的吸收,测产结果显示该处理水稻有效穗为10.6穗/株,每穗实粒数为94粒/穗,结实率为91.6%,千粒重为19.96 g,较对照增产11.89%;且能够调节水稻株高,增强抗倒伏能力,增加水稻植株和谷粒中磷和钾的积累,为多效唑和营养元素复配在水稻上的应用提供研究依据。     

水稻实地氮肥管理的氮肥利用效率及其生理原因

以代表性品种为材料,研究了水稻实地氮肥管理(SSNM)的氮肥利用效率及其生理机制。结果表明,SSNM的施氮量较常规施肥方法(FFP)降低了48.1%~63.0%,产量提高了0.1%~9.3%。SSNM的氮肥吸收利用率和农学利用率分别较FFP提高了31.4%~56.8%和143.6%~166.0%。水稻氮吸收高峰出现在穗分化期至抽穗期,此阶段SSNM处理氮的吸收量和其占最终总吸收量的比例均明显高于FFP。抽穗后SSNM水稻的吸氮量也明显高于FFP。自幼穗分化期开始,SSNM水稻根系重量和根系活力(尤其是单茎占有的根系活性)逐步超过FFP。SSNM 明显提高了幼穗分化期和抽穗期水稻叶片中谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶和Fd-谷氨酸合酶的活性。抽穗后SSNM处理水稻剑叶的光合速率高于FFP,上述结果表明SSNM有利于促进水稻中后期根系生长,提高物质生产和养分吸收,从而提高氮肥的利用效率。     

土壤改良剂对冷浸田水稻根系活力及产量的影响

为了解决冷浸田水稻根系生长缓慢及早衰的问题,在明沟排水措施的基础上,研究施用不同土壤改良剂（自研的脱硫灰改良剂、生物活性炭,市售的土壤改良剂石灰、硅钙肥、腐植酸）对水稻根系活力、生物量、根冠比、伤流液中氮、磷、钾输出强度及产量的影响。结果表明：除石灰处理外,其余各土壤改良剂处理均能提高水稻伤流强度、根冠比和生物量,增加伤流液中氮、磷、钾的输出强度,并达到显著性差异水平(P<0.05)。其中脱硫灰改良剂和生物活性炭处理对伤流强度促进作用最为显著,在灌浆期分别较CK处理磷输出强度升高29.60%和19.70%,在分蘖中期脱硫灰改良剂处理根冠比较CK提高31.6%。不同土壤改良剂的施用有利于提升冷浸田水稻的产量,且随着改良剂施用时间的推进,其增产效果有逐年增加的趋势。就冷浸田改良而言,生物活性炭和脱硫灰改良剂的改良效果最佳。     

施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施,但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年(2015—2018年)在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验,旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明,施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收,且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下,施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%;而在秸秆不还田下,增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下,石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%;但在秸秆不还田下,增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后,石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响;秸秆还田显著提高了土壤有机质含量,而对全氮含量无显著影响。因此,秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。     

控释掺混专用肥对水稻生长的影响

为了保证控释肥在水稻生产中的安全施用和水稻专用控释肥的生产改进提供科学依据,通过采用田间小区试验的方法,研究了不同控释肥处理对水稻产量、肥料利用率和经济效益的影响。结果表明,与普通肥相比,等量控释肥、减量控释肥、减氮控释肥、种子保姆肥不能显著提高水稻株高和叶绿素含量;施肥量相近下,控释掺混肥处理土壤养分含量较高;水稻吸收氮磷钾量分别提高5.0%~20.3%、2.7%~40.8%、-8.2%~39.9%;水稻籽粒增产6.90%~15.3%,达显著或不显著水平;氮磷钾利用率分别比普通肥增加6.07%~29.91%、41.86%~85.57%、38.57%~95.43%;田间控释掺混肥处理比普通肥处理每公顷多收入537~1296元。控释掺混肥能有效简化水稻栽培,今后应大力研制和推广水稻专用控释肥料。     

头季留茬高度对水稻再生季产量和稻米品质的影响

研究头季留茬高度对水稻再生季产量形成和稻米品质的影响,为实现再生季高产优质提供理论依据。以杂交稻新两优223和常规稻黄华占为试验材料。头季收割时设置40（高留茬,HS）、20（中留茬,MS）和5cm（低留茬,LS）3种留茬高度处理,考察不同节位再生穗产量构成因子、稻米品质、叶面积指数、氮素含量及净光合速率（P_n）等指标。结果表明,随留茬高度降低,2个品种产量均呈下降趋势,再生季HS处理产量（4.13t/hm²）比MS和LS处理分别高9.9%和16.3%。随留茬高度降低,再生季稻米碾磨品质显著下降,新两优223整精米率下降幅度显著大于黄华占,前者HS处理分别比MS和LS处理高26.8%和59.7%;随留茬高度降低,稻米外观品质显著提升,蛋白质含量下降,直链淀粉含量无显著变化。再生季水稻主茎、叶片和新芽的氮素含量与产量呈显著正相关,HS和MS处理的P_n显著高于LS处理。综上所述,根据品种特性,调节头季收割留茬高度,可促进水稻再生季产量和品质协同提高。     

稻田养鱼与氮密互作对土壤肥力、水稻产量及其养分累积的影响

为了给稻田养鱼的施肥管理提供科学依据。试验以杂交中稻新品种‘内6优106’为材料,在3个鱼-氮处理（CK：不养鱼+不施氮、F：养鱼+不施氮、FN：养鱼+施氮150 kg/hm ²）和4个本田栽秧密度下,研究稻田养鱼与氮密耦合对土壤肥力、水稻产量及其养分吸收累积的影响。结果表明：稻田养鱼后的有机质显著提高、氮素能维持平衡、磷钾素则显著下降。鱼氮处理水稻产量、地上部干物质及氮、磷、钾累积的总体趋势表现为FN>F>CK,FN与F分别比CK显著增产22.98%和13.43%。栽秧密度在9.0万~22.5万穴/hm ²范围内稻谷产量无显著差异,干物质和氮累积影响随密增加而增加。每1000 kg稻谷的地上部植株氮、磷、钾素的需要量分别为10.24~16.74、1.31~2.72、34.38~56.49 kg/hm ²。中高产养鱼稻田在施肥管理上应控制氮肥和增施磷钾肥。     

不同灌水量对水、早稻营养生长和光合特性及其产量的影响

以中旱3号（常规早稻）和汕优63（杂交水稻）为材料,研究5种不同灌水量处理对水稻和早稻营养生长、光合特性以及产量的影响。结果表明,不同的灌水量处理明显影响水稻和早稻的营养生长、光合特性以及产量。汕优63在处理A（灌溉水量为对照的25％）和处理B（灌溉水量为对照的43．75％）时,产量受到严重影响,分别比对照（处理E）减产80．58％和42．98％,差异极显著;在处理C（灌溉水量为对照的62．5％）和处理D（灌溉水量为对照的81．25％）时,与对照产量差异不显著。中旱3号在处理A时比对照减产68．42％,差异极显著;籽粒产量在处理B～E之间没有显著差异。这一特点在所有测定的其他营养生长和光合指标上也表现的非常明显。汕优63、中旱3号获得最高产量的灌溉需水量分别为7500m^3和5250m^3/hm^2。超过此值,随着灌水量的增加,产量将有所下降。早稻获得最高产量的灌溉水量比水稻约可节约30％,节水潜力巨大。在所有灌溉水量处理下,早稻的产量比水稻的产量均低,有效穗数少是其主要原因。     

利用ORYZA2000模型分析北京地区旱稻产量潜力及需水特征

在模型验证的基础上，利用ORYZA2000模型分析表明，北京地区旱稻产量潜力30年平均为8 573 kg hm^-2，变化范围为6 747~11 278 kg hm^-2，年际间变异系数为16.3%。而雨养产量的多年平均值为4 084 kg hm^-2，变化范围223~8 018 kg hm^-2，年际间的变异系数高达51.1%。产量潜力与雨养产量之差表明北京地区旱稻尚有一定的增产潜力。旱稻全生育期需水量的多年平均值为713 mm，年际间变异为8.5%。其中，出苗—穗分化阶段由于持续时间长，需水量最大，占全生育期的49.7%。全生育期的平均需水强度为5.3 mm d^-1，需水强度最大的时期为穗分化—开花阶段，平均为5.5 mm d^-1。北京地区生育期内的降水量不能完全满足旱稻的需水要求，50%的年份水分亏缺量在250 mm以上，水分亏缺量多年平均值为226 mm，年际间变异较大，变异系数高达81.4%。     

旱作条件下不同水稻品种的响应特征

水稻旱作正在成为水稻节水栽培的重要途径而在全国逐步得到推广。本文通过田间对比试验，研究了不同水稻品种在水、旱作时的生长与产量表现。结果表明，不同品种水稻在旱作时的生长、形态、生理、产量等均发生分异。旱作后，广陵香粳在生长中后期的根冠比高出相应水作处理的37.1%，两优培九、扬稻4号及对照扬旱1号也保持较高     

耕作与秸秆还田方式对稻田N2O排放、水稻氮吸收及产量的影响

保护性耕作是改善农田土壤肥力的重要举措,然而其对作物氮吸收与产量的作用尚不明确。为此,本试验于2016—2017年稻季在湖北省武穴市花桥镇,设置常规翻耕与免耕两种耕作方式以及前茬作物秸秆全量还田与不还田两种秸秆还田方法,研究耕作与秸秆还田方式对稻田土壤N2O排放、根系酶活性、水稻氮吸收与产量的影响。结果表明,耕作方式显著影响土壤N2O排放,但不影响根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性、水稻氮吸收与产量。与翻耕处理相比,免耕处理2016年和2017年土壤N2O排放量分别显著提高了12.5%~18.2%和21.1%~38.6%。秸秆还田显著影响土壤N2O排放量、根系酶活性、水稻氮吸收与产量。相对于秸秆不还田处理,秸秆还田处理2016年和2017年土壤N2O排放量分别显著提高了38.5%~45.5%和13.1%~29.5%。秸秆还田处理相对于不还田处理根系硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活性分别显著增加了6.7%~45.9%和9.0%~46.7%,水稻氮吸收量提高了12.5%~26.0%,产量增加了9.4%~12.6%。本文认为,虽然秸秆还田提高了水稻氮吸收与产量,但也促进了土壤N2O的排放,因此在评估保护性耕作稻田温室效应时应加强对温室气体(CH4和N2O)排放和土壤碳固定影响的长期监测,以期为发展低碳稻作提供理论依据和技术支撑。     

肥料运筹对晚稻产量及根系和叶片衰老进程的影响

为了解施肥对水稻生长和衰老进程的影响,通过肥料运筹田间试验,研究晚稻产量及根系和叶片衰老的变化规律。结果表明,不施肥处理及缺N处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均低于其他处理,且生育后期衰老速率快于其他处理,有机无机肥配施(NPK+OM)处理在整个生育进程中根系伤流量及叶绿素含量均保持最高水平,且后期衰老速率明显慢于其它处理;不施肥或偏施肥处理水稻产量显著低于氮磷钾配施处理;NPK+OM处理产量最高为7.55 t/hm2,比不施肥(CK)处理增产35.51%;水稻叶绿素含量衰减率与根系伤流衰减率呈极显著正相关(P<0.01);水稻产量与根系伤流量和叶绿素含量衰减率呈极显著负相关。这一结果表明：氮磷钾配施,尤其是氮磷钾配施有机肥有助于延缓杂交水稻的衰老进程,对提高杂交水稻产量作用明显。