不同氮肥施用对杂交稻产量及其氮素利用效率的影响

为了探讨氮肥施用量和施用方法对杂交稻产量和氮素利用效率的影响,2001～2003年在湖南省宁乡县回龙铺镇进行了大田栽培试验。结果表明：改进施氮处理的氮肥用量为100～120kg／hm^2,比农民习惯施肥减少38．9％～47．6%,产量增加0．48～1．48t／hm^2,增幅6．32％～27．3％,减氮增产的效果显著;获得最高产量的适宜氮肥用量为99～147．5kg／hm^2,成熟期氮素吸收量为146．9～194．3kg／hm^2。改进的施氮处理AEN平均为10．6～14．3kg／kg．比农民习惯施肥增加7．0～10．7kg／kg;PFPN平均为65．2～96．8kg／kg,比农民的习惯施肥增加34．1～65．7kg／kg;REN平均为68．5％～76．2％,比农民习惯施肥增加14．1％～21．8％,增幅均达到显著或极显著水平。分析了氮肥用量对植株干物质在茎秆、叶片和稻穗分配的影响,讨论了植株后期对氮素的奢侈吸收而导致减产的可能性。     

丸化型水稻种衣剂对直播稻生长及产量的影响

用丸化型种衣剂包衣水稻种子,通过大田直播试验,研究了丸化型水稻种衣剂对水稻生长及产量的影响,并与进口种衣剂进行了比较。结果表明,丸化型种衣剂具有促进直播水稻萌发与生长、提高秧苗综合素质、成秧率及抗逆境能力,有效防治病虫害,增产等作用。与对照相比,包衣处理成秧率、根系活力和脯氨酸含量分别提高17.4%、23.3%和34.8%;对主要病虫害防效达79.1%~97.6%;增产11.4%。其综合效果优于对比试验所用的进口种衣剂。     

混合绿肥还田对双季稻干物质积累及产量的影响

2018年4月至2019年11月,以早稻品种中早39、晚稻品种玉针香为材料,设计6个处理,分别为不施用绿肥还田(CK)、施用紫云英还田(T1)、施用紫云英及黑麦草还田(T2)、施用紫云英及油菜还田(T3)、施用箭舌豌豆及黑麦草还田(T4)、施用箭舌豌豆及油菜还田(T5),研究豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻叶片光合特性、干物质积累与分配规律及产量的影响。结果表明：与CK相比,绿肥还田明显降低早稻生育前期叶片净光合速率和群体干物质积累,显著促进早、晚稻生育后期干物质积累,提高剑叶净光合速率,2年双季稻平均增产2.88%~14.74%;与T1相比,T3、T5处理有利于早、晚稻高光效群体形成,早、晚稻成熟期干物质积累量显著增加,剑叶净光合速率维持在较高水平;豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻有效穗数、结实率和产量有显著影响,双季稻有效穗数、结实率与产量呈显著正相关(P＜0.05);与CK相比,T3处理的产量最高,达17.13 t/hm2,2年双季稻产量平均增加14.74%。紫云英与油菜混合还田能有效提高双季稻生育后期叶片叶绿素含量,延缓剑叶净光合速率下降,促进双季稻干物质积累与分配,显著提高成熟期干物质积累量和稻谷产量,是比较适宜的绿肥混合还田模式。     

不同超级稻品种对移栽密度的反应特性研究

为探明高产条件下不同超级稻品种对种植密度的反应特性,选用两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900、超优1000等5个超级稻品种,以常规稻品种黄华占为对照,于2016年在湖南省郴州市桂东县进行小区试验。结果表明,两优培九、Y两优1号、Y两优900、超优1000均以高密度(24万丛/hm^2)处理产量最高,分别为11 469.33、13 438.75、11 125.56和11 969.35 kg/hm^2,比低密度处理(12万丛/hm^2)增产11.71%、9.41%、25.80%和9.90%,增产原因在于这4个品种在高密度种植下单位面积有效穗数较低密度和中密度处理分别高出40.76%和33.24%。Y两优2号在插植密度为12万丛/hm^2时,有效穗数较高并且千粒重显著高于其他两种种植密度,因而有着较高的实际产量,达到11 172.44 kg/hm^2。24万丛/hm^2处理时所有超级稻品种齐穗期与成熟期干物质生产总量均较高;黄华占则在低密度下(12万丛/hm^2)有着最高产量和干物质生产量。     

不同施肥水平下超级杂交稻对氮、磷、钾的吸收累积

【目的】探索超级杂交稻对氮、磷、钾养分的吸收利用规律。【方法】于2004年和2005年,选用超级杂交稻品种准两优527和两优293为供试材料,在湖南省5个不同水稻种植生态区进行田间小区试验,研究在农民实际平均施肥量及分别减少和增加25%施肥量条件下,超级杂交稻抽穗期和成熟期植株体内的氮、磷、钾养分含量和吸收积累规律。【结果】无论在抽穗期,还是成熟期,不同施肥水平条件下水稻植株体内氮、磷、钾养分的含量均无显著差异,其在不同地点间的变化幅度低于相应的水稻产量和养分吸收量;养分吸收量差异主要由单位面积干物质生产量不同所引起。在不同施肥水平下,随着产量升高,氮、磷、钾收获指数呈上升趋势,但生产单位稻谷所需养分量呈下降趋势。在产量最高的桂东点,其植株体内氮、磷、钾养分含量和积累量均处于中等水平。【结论】采用多次施肥,不同施肥水平（135～225 kg N•ha-1、29.7～49.5kg P•ha-1、112.1～186.8 kg K•ha-1）对超级杂交稻株体内的氮、磷、钾养分吸收积累影响不明显;随着产量的提高,超级杂交稻对氮、磷、钾养分的吸收利用率也可提高,从而实现高产与养分高效利用的协调统一。     

不同种植密度高粱对耕地重金属污染的修复效果

以高粱品种N5D61号为材料,研究了5种种植密度(16.50、14.63、12.75、10.88、9.00万株/hm~2)高粱对耕地5种重金属(镉、铅、铬、砷、锰)的修复效果。结果表明:低密度种植(12.75、10.88、9.00万株/hm~2)时,单株生物产量较高,但16.5万株/hm~2的高密度种植可获得高于另外处理的实际生物产量;在对重金属的吸收修复作用上,植株各部位对不同重金属的吸收效果有差异;通过对富集系数进行分析发现,N5D61对镉和铬的富集系数较高,根部的富集系数达6.00以上;对锰、砷和铅的富集系数小于1,其中对铅的富集系数只有0.1左右;种植密度16.5、14.63、10.88万株/hm~2下对重金属的吸收总量较大。综合考虑,16.5万株/hm~2为获得高生物产量和高重金属吸收量的最佳种植密度。     

耐迟收水稻品种的筛选及其在淹水降镉中的应用

【目的】随着水稻生产模式机械化、规模化程度的加深,中、晚稻在成熟后,常因天气、收割机械配置、晒场矛盾等引起的不能及时收割问题日益突显,由此造成的产量损失及米质下降也逐渐得到生产者的重视。稻米中镉的积累及其转移至食物链所引起的食品安全问题已成为育种家、生产者的首要关注问题。淹水灌溉可有效降低稻米中镉的含量。推广种植生育期内能耐受持续淹水灌溉的耐迟收（post-maturation sustainability,PMS）水稻品种,可同时解决稻米镉低积累、延时机收的问题。建立科学有效的水稻PMS性状评价体系,并应用该体系开展PMS水稻品种的筛选,为缓解水稻生产上延时收割后产量安全、稻米镉积累安全等生产问题奠定基础。【方法】2018年,在孕穗-黄熟期淹水灌溉条件下,对来自全国的244个品种成熟后植株的倒伏、种子休眠、籽粒落粒等性状进行调查,通过田间观察、数据调查,结合显著性分析,对PMS性状鉴定时间及鉴定值进行鉴定,并对延迟收获后的稻谷碾磨品质、稻米外观品质及糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量进行检测。2019年,利用PMS性状鉴定时间及鉴定值,对湖南省推广种植的132个水稻品种进行评价,筛选PMS水稻品种。通过设计孕穗-黄熟期干-湿交替水分管理对照,进行千粒重比较;应用PMS水稻品种开展千亩示范,进行产量及降镉效果检测。【结果】PMS性状评价体系具体为：倒伏的调查时间为成熟后第14天,鉴定值为稻秆与垂直倾斜角度小于45°;落粒性的调查时间为成熟后第7天,鉴定值为小于5.0%;穗发芽率调查时间为成熟后第0天,鉴定值为小于10.0%。2018—2019年共筛选到21个PMS水稻品种。淹水灌溉与干-湿交替灌溉处理间的千粒重差异不显著;千亩示范田中,处理间产量无明显差异;移栽后在孕穗-黄熟期进行淹水管理,稻米镉含量均低于0.20 mg·kg^-1,并显著低于干-湿交替灌溉管理。【结论】根据PMS性状评价体系,筛选获得的PMS水稻品种可经受长期淹水灌溉,成熟后延迟收获时间对产量、米质无明显影响。应用PMS水稻品种,在孕穗-黄熟期结合淹水灌溉,可实现镉中、轻度污染稻田安全生产。     

光温因子对超级杂交稻生长及产量的影响

为了解光温因子对超级杂交稻生长及产量的影响,利用湖南省内多个试验点多年的超级稻大田小区试验数据,分析了光温因子与超级稻生物积累量、产量构成因素及产量的典型相关性。结果表明,不同生育时期内的光温因子与超级稻产量构成因子、生物积累量、产量的组间均有着显著的典型相关性,尤其是与产量构成因子间的第一、第二和第三典型相关系数均达到极显著水平。光温因子主要通过单位面积有效穗数、每穗粒数和单位面积颖花量的作用而影响超级稻产量;不同生育期对超级稻起主导作用的光温因子不同,全生育期内的光温因子以日均低温对超级稻的影响最大,其次是日均高温,再次是累积日温差。     

株行距配置对超级杂交稻产量及群体光能利用的影响

为了探明不同株行距配置方式对超级杂交稻产量和光能截获的影响,2006和2007年,选用3个超级杂交稻品种,在湖南省长沙、桂东和永州3个试验点进行大田试验,主要研究了等行距、宽行窄株、宽窄行3种插植方式下的超级杂交稻干物质积累特性、群体生长特征、光能利用及产量表现。结果表明,3个超级稻采用宽窄行插植方式的平均产量为9387kg／hm^2,分别比宽行窄株和等行距处理高2．4％和4．3％。采用宽窄行和宽行窄株插植,在不降低群体有效光合辐射截获量的同时,可提高中下部叶片的光截获量．从而提高群体的光合利用率,增加籽粒充实度,实现较高的产量。     

种植制度对水稻籽粒铅、镉含量的影响

为比较不同种植制度对水稻籽粒铅、镉含量及变化的影响,从2016年开始,在衡阳和岳阳地区实施为期3 a的大田定位试验,探究稻-稻-紫云英、稻-稻-冬闲和稻-稻-油菜3种不同种植制度下,水稻籽粒中铅和镉含量的高低及其变化趋势。结果表明,各种植制度的水稻籽粒铅、镉含量变化呈现出先升高后降低的趋势。实施种植制度3 a后,相比于稻-稻-冬闲,稻-稻-油菜种植制度显著降低了早稻和晚稻籽粒镉含量,平均降低幅度分别为23.90%和47.30%,稻-稻-紫云英和稻-稻-冬闲之间没有显著差异;相比于其他种植制度,稻-稻-紫云英种植制度会显著提高早稻和晚稻籽粒中铅含量,平均提高幅度分别为50.42%和80.49%,稻-稻-冬闲和稻-稻-油菜之间没有显著差异。研究发现,与种植第一年相比,3 a后稻-稻-油菜种植制度能够显著提高衡阳和岳阳的土壤pH(增幅分别为8.60%和10.33%),并显著降低土壤有效态铅含量(衡阳地区除外)和有效态镉含量,稻-稻-紫云英种植制度会增加土壤的有效态铅含量(增幅分别为17.51%和13.32%)。从季别来看,湖南地区水稻品种早39在晚稻季收获的籽粒镉含量要显著高于早稻季118.93%～429.11%,而在早稻季收获的籽粒铅含量要显著高于晚稻季10.71%～59.20%。综合考虑,在南方重金属污染的多熟制地区,应选择稻-稻-油菜种植制度作为主流的种植制度。