双蜗壳式双吸泵隔板结构对叶轮径向力的影响

分别对单、双蜗壳式双吸泵10个工况点进行全三维流道的数值模拟和试验测试,发现由于双蜗壳式泵内部隔板设计不合理,导致双蜗壳泵较单蜗壳泵在原设计工况点的扬程、效率分别相对下降了21.8％和41.3％.依据双蜗壳设计基本原理,对隔板结构提出3种改进方案,利用雷诺时均方法( RANS)和SSTk -ω湍流模型对每一方案进行全三维流道的定常数值模拟.模拟和试验结果表明:2号双蜗壳泵既保持了泵原有的水力性能,又能够有效地减小叶轮径向力,因此得到双蜗壳式双吸泵中隔板结构的最优设计模型:起始位置为隔舌绕基圆旋转180°、曲线方程为对数螺旋线、终止位置为隔板起始点旋转180°.     

不同秧龄和氮肥运筹对杂交籼稻株型的影响

为探究秧龄和氮肥运筹对杂交稻一些主要株型因子的影响,以四川主推杂交籼稻品种F优498为材料,采用2因子裂区设计,主区为35、50和65 d 3种移栽秧龄,副区为占总施氮量0%、20%、40%和60%的4种穗肥比例运筹.结果表明:随着秧龄的延长,齐穗期水稻叶面积指数(leaf area index,LAI)不断降低,且65 d秧龄的平均LAI显著低于35 d和50 d秧龄,但由于65 d秧龄上3叶的叶片长而宽,其高效叶面积率显著高于35 d和50 d秧龄;随穗肥比例的加大,50 d和65 d秧龄齐穗期水稻LAI则呈先增后降的趋势,穗肥比例40%时叶面积最大;随着秧龄的延长,上3叶的长、宽和夹角整体表现为变大趋势,比叶质量则是65 d35 d50 d秧龄,且65 d秧龄的剑叶、倒2叶长及上3叶夹角显著高于35 d和50 d秧龄,倒3叶长和上3叶宽也显著高于35 d秧龄;在65 d秧龄下,随着穗肥比例的加大,剑叶夹角明显增大,倒2叶和倒3叶夹角也呈先增后减的趋势(以40%最大).上3叶的长度、宽度、厚度及夹角均与总粒数、实粒数和单穗质量呈正相关关系;而且延长秧龄,减少基蘖肥施用比例,株高显著降低.秧龄对水稻株型的影响与穗肥运筹密切相关,延长秧龄和加大穗肥施用比例可以提高F优498的耐肥和抗倒伏能力,而且在长秧龄下重施穗肥还可使其具有较优群体质量和较强光合生产能力,但是上部叶片过大且披散,势必对下层叶片造成遮光,降低水稻群体的光合效率,使长秧龄水稻产量难以进一步提高.     

弯掠叶片对轴流泵驼峰及空化性能的影响

以高速轴流泵为研究对象,通过改变叶片在轴面的积迭线得到弯掠叶片.分别对弯掠叶片高速轴流泵和原型叶片高速轴流泵进行全三维流道整机数值模拟,得到其外特性曲线,并针对设计工况和出现＂驼峰区＂时对应的失速工况施加空化模型进行数值模拟,研究叶片的弯掠对其空化性能的影响及叶片表面压力分布规律.模拟结果对比表明：合理的弯掠叶片可有效改善原型叶片轴流泵出现的＂驼峰区＂,控制叶顶二次流的发生及发展,回收端壁二次流的能量损失,从而改善轴流泵在驼峰区的运行性能;同时,弯掠叶片提高了轴流泵在失速工况的空化性能,改变其叶片进口处梯度分布,避免了流体在壁面较易产生的分离流动;但在设计工况时其空化性能劣于原型叶片轴流泵,叶片表面压力分布也显示,原型叶片的表面压差大于弯掠叶片的表面压差,因此在设计工况时原型叶片的做功能力优于弯掠叶片.     

不同轮作模式下秸秆还田与氮肥运筹对杂交籼稻产量及米质的影响

探讨不同轮作模式下作物秸秆还田与氮肥运筹对杂交籼稻产量及米质的影响,可为多元化轮作模式下水稻提质丰产增效提供理论基础和实践依据。本研究以杂交籼稻‘F优498’为试材,通过大叶芥菜-水稻、油菜-水稻和小麦-水稻轮作模式下大叶芥菜、油菜、小麦3种前茬作物秸秆还田与不同氮肥运筹(常规施纯氮量为150 kg·hm~(-2), 4︰4︰2和3︰3︰4两种基肥︰蘖肥︰穗肥比例运筹,及根据前茬作物收获后土壤地力水平和斯坦福方程计算施氮量和基肥∶蘖肥∶穗肥为3︰3︰4的氮肥运筹)处理,研究前茬作物秸秆还田与氮肥优化配施对杂交籼稻产量及米质的影响,并探讨多元化轮作模式下杂交籼稻提质丰产的调控途径。结果表明,3种轮作模式下作物秸秆还田与氮肥运筹对杂交籼稻产量和米质均存在显著或极显著影响,且两因素对产量、垩白粒率、籽粒蛋白质含量等指标均存在极显著的互作效应。大叶芥菜秸秆(G)分别较油菜秸秆(R)和小麦秸秆(W)还田处理增产1.1%～7.8%、10.5%～19.8%,且大叶芥菜-水稻模式相对其他轮作模式能进一步提高整精米率、降低垩白粒率和改善食味品质。3种轮作模式下水稻季施氮处理均显著高于不施氮处理,且均以N2处理(施氮量150 kg·hm~(-2),氮肥运筹基肥∶蘖肥∶穗肥为3︰3︰4)产量最高,在此基础上3种轮作模式相对于N2处理分别减少氮肥用量16.7%(N-G处理)、30.0%(N-R处理)和16.7%(N-W处理),产量分别减少2.6%、1.7%和5.8%,其中大叶芥菜-水稻、油菜-水稻轮作模式下水稻减产不显著,且可以显著降低稻米垩白粒率和垩白度、提高食味品质,达到提质稳产节氮的效果。综合产量及稻米品质表现,大叶芥菜-水稻轮作模式下,适当减少氮肥施用量至125kg·hm~(-2),氮肥运筹基肥︰蘖肥︰穗肥为3︰3︰4,为本试验最优组合;油菜-水稻和小麦-水稻轮作模式下,氮肥施用量分别为105 kg·hm~(-2)和150 kg·hm~(-2),氮肥运筹基肥︰蘖肥︰穗肥为3︰3︰4为宜。     

氮肥缓速配施对机插杂交稻氮素利用特征的影响

【目的】探索在西南稻区,钵苗机插和氮肥缓速配施能否发挥杂交籼稻的大穗优势获得高产,以及钵苗机插杂交稻在氮肥缓速配施下的氮素吸收利用特征,为我国杂交水稻育插秧节肥丰产技术的应用提供理论和实践依据。【方法】本试验采用二因素裂区设计,主区为钵苗机插和毯苗机插2种机插方式,分别记为M₁和M₂;副区为4种氮肥管理模式,分别是N₁（100%缓释肥一次基施）,N₂（70%缓释肥+30%尿素一次基施（缓速基施））和N₃（70%缓释肥做基肥+30%尿素做穗肥（缓基速追））,其中,施肥处理的总施氮量均为150 kg·hm^-2,另设一个不施氮肥的处理作为对照,记为N₀;以F优498为试验材料,以毯苗机插和缓释肥一次基施为参照,研究钵苗机插和氮肥缓速配施下的杂交籼稻氮素吸收利用特征。【结果】与毯苗机插相比,钵苗机插杂交籼稻拔节至抽穗阶段的氮素吸收速率显著加快了0.49—1.33 kg·hm^-2·d^-1,抽穗至成熟阶段的茎叶氮素转运量、转运率以及氮素转运对穗部的贡献率均显著提高,抽穗期和成熟期植株的氮素吸收量分别显著提高了12.63%和5.20%;干物质、稻谷生产效率和氮素收获指数分别提高了8.19—11.39、0.66—5.72和5.41—6.42个百分点;氮肥农学利用率、生理利用率和偏生产力平均分别提高了12.62%、11.94%和8.69%,有效穗数和每穗粒数也显著提高,2016年和2017年的平均产量分别提高了1 042.4 kg·hm^-2和722.3 kg·hm^-2（增产幅度分别达到10.30%和7.2%）。在钵苗机插下,与缓释肥一次性基施相比,缓速基施降低了抽穗期和成熟期的氮素积累量,加快了播种至拔节阶段的氮素吸收速率和积累量,但拔节至抽穗阶段显著降低,造成氮肥回收利用率和生理利用率明显降低,此外,它还降低了每穗粒数和单位面积颖花数,导致2年的平均产量下降了3.66%;而缓基速追在抽穗期和成熟期氮素积累量分别提高了2.34%和1.80%,拔节至抽穗阶段氮素吸收速率和吸收量分别提高了0.60 kg·hm^-2·d^-1和18.01 kg·hm^-2,氮肥回收利用率提高了2.84个百分点,农学利用率、生理利用率和偏生产力分别提高了12.54%、7.91%和52.55%,其每穗粒数和单位面积颖花数也得到了显著提高,最终产量显著提高了4.61%。【结论】 钵苗机插杂交籼稻在氮素利用效率方面比毯苗具有明显优势,而且采用“缓基速追”的施肥方式,能进一步提升钵苗机插杂交籼稻氮素的吸收与转运能力,进而提高了产量。     

不同秧龄下氮肥运筹对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响

【目的】探究不同秧龄和氮肥运筹对杂交稻颖花分化及退化的影响。【方法】以四川主推品种F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为35、50和65d3种移栽秧龄,副区为总施氮量的0%、20%、40%以及60%4种穗肥比例运筹。【结果】随着移栽秧龄的延长,一、二次枝梗及其颖花分化和现存数逐渐增加,二次颖花退化数极显著降低。由穗基部至顶部,各处理水稻二次枝梗现存数、二次颖花分化数和现存数呈双峰曲线趋势,二次枝梗分化数逐渐减少而退化数则先降后升;二次颖花退化数在基部第2位点最多,第6位点退化则相对较少。50d和65d秧龄下,40%穗肥的处理最不利于水稻二次枝梗和颖花的分化;35d移栽秧龄下,穗肥比例为40%或60%时,枝梗和颖花的分化数和现存数较多;就产量而言,随着穗肥比例提高,产量逐渐增加,且施用穗肥处理的产量明显高于无穗肥处理。【结论】为获得更多的枝梗和颖花,促进大穗的形成,在50d和65d移栽秧龄下不应采用40%穗肥比例这种运筹方式,35d移栽秧龄下则应重施穗肥。     

不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻根系生长及氮素利用特征的影响

【目的】机插秧是当前我国水稻种植发展的主要方向,探索不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻根系生长及氮素利用特征的影响,对提高水稻产量和氮肥利用率,加快水稻机械化高产高效栽培技术的集成具有重要意义。【方法】以超级杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,在25 d和40 d秧龄下,通过"钵苗机插+高密度"、"钵苗机插+中密度"、"钵苗机插+低密度"、"毯苗机插+高密度"、"毯苗机插+中密度"、"毯苗机插+低密度"6种机插方式与密度配合的处理,研究其对氮素利用特征、根系生长特性的影响,并探讨根系生长与氮素利用及产量的关系。【结果】各生育时期氮素吸收与各阶段氮素积累量,齐穗至成熟期氮素吸收速率、茎和叶的氮素转运量、穗部氮素增加量、氮素偏生产力、拔节后根系干质量以及产量,25 d秧龄均较40 d秧龄优势明显。在相同秧龄下,与毯苗机插相比,钵苗机插可促进杂交稻各生育时期根系生长,提高氮素积累及吸收速率,增加结实期各器官氮素的转运量,从而提高稻谷产量;尤其在秧龄25 d、钵苗机插株距为15.5 cm时,较其他处理优势明显,为本研究最优处理。毯苗机插在25 d秧龄与株距为12 cm时,也能够获得较高产量;密度降低,提高了根冠比及茎叶转运率,但降低了各时期的氮素积累量、吸收速率以及结实期茎叶的转运量,产量较低。相关性分析表明,不同秧龄机插方式与密度配合下,主要生育时期根干质量与产量及氮素吸收利用均存在极显著正相关(r=0.47**~0.83**),齐穗和成熟期根冠比与产量及氮素吸收利用均极显著负相关(r=-0.52**和-0.79**)。【结论】机插杂交稻25 d秧龄根系生长及氮素利用特性均优于40 d秧龄,且钵苗较毯苗机插能优化水稻个体与群体关系,但其机插密度不宜过高或过低,行距与株距以33 cm×15.5 cm为宜,可促进氮素吸收利用及产量同步提高;且拔节与成熟期根系的生长对产量影响显著。研究结果可为水稻钵苗机插秧高产高效栽培技术集成及应用提供技术和实践依据。     

不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻光合生产及产量的影响

【目的】探究不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻光合生产及产量的影响,为水稻机插秧配套技术的应用提供理论和实践依据,【方法】以超级杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,在25 d和40 d秧龄下,设置"钵苗机插+高密度(M_1D_1)"、"钵苗机插+中密度(M_1D_2)"、"钵苗机插+低密度(M_1D_3)"、"毯苗机插+高密度(M_2D_4)"、"毯苗机插+中密度(M_2D_5)"、"毯苗机插+低密度(M_2D_6)"6种机插方式与密度的处理开展试验。【结果】秧龄与插秧方式和密度对水稻主要生育期光合生产及最终产量均存在显著的调控作用,且互作效应显著。同一机插方式及密度处理下,机插25 d秧龄水稻的秧苗素质、群体茎蘖数、叶面积指数(LAI)、单茎叶片和茎鞘表观转运量及转运率、单茎和群体干物质量、阶段干物质积累量、群体生长率、光合势、抽穗后净同化率以及产量均明显优于40 d秧龄处理。同一秧龄和机插方式下,水稻群体茎蘖数、各时期LAI和衰减率、群体干物质量、光合势以及抽穗前干物质积累量、群体生长率、净同化率均表现出随密度的增加而增加的趋势;而抽穗后物质积累量、群体生长率、净同化率在25 d秧龄下钵苗机插均表现为随着密度的增加呈现先增加后降低的趋势,以M_1D_2处理最优,而毯苗机插则表现为随着密度的降低而降低的趋势,且钵苗机插各指标较毯苗优势明显。25 d秧龄下,钵苗机插行距33 cm、配套株距14.5~15.5 cm,因群体总颖花数、结实率的优势,产量显著高于其余处理,其中又以行距33 cm、株距15.5 cm最能充分发挥其杂交籼稻株型的优势,提高光合物质生产,产量最高可达到12.74 t/hm~2,是本研究最佳组合;而毯苗机插随秧龄增大以及栽插密度的降低,群体质量指标恶化,有效穗数不同程度降低,产量并不高。     

氮肥缓速配施对两种机插稻物质生产特性的影响

[目的]为探索钵苗机插杂交籼稻在西南稻区高产的物质生产及产量特性.[方法]在2016—2017年,以杂交籼稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为2种机插方式:钵苗机插和毯苗机插;副区为4种氮肥管理方式:不施氮肥,缓释肥一次基施,缓释肥:尿素=7:3一次基施(缓速基施)和缓释肥:尿素=7:3,其中缓释肥当作基...     

秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻根系生长及氮素利用的影响

【目的】在我国稻-麦、稻-油等多熟制区域,富含氮素的小麦、油菜等水稻前茬作物秸秆被大量弃置、焚烧,造成极大浪费和环境污染,与此同时,稻季氮肥投入量却在逐年增加,因此在水稻生产中研究秸秆覆盖与氮肥配合施用的理论与技术,对实现秸秆还田与减少氮肥用量具有重要意义。本试验研究油菜、小麦2种秸秆覆盖方式下,3种不同的氮肥运筹方式对杂交稻主要生育时期根系生长、氮素吸收利用特征及产量的影响,并探讨其根系生长与氮素利用及产量间的关系,以期寻求最佳的秸秆还田与氮肥运筹搭配模式。【方法】本试验以杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,主区为小麦秸秆覆盖(S1)、油菜秸秆覆盖(S2)和无秸秆覆盖(S0);副区为氮肥运筹模式,在135 kg/hm2总施氮量条件下,设置基肥∶蘖肥∶穗肥为5∶3∶2(N1);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4(N2);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶1∶6(N3)3种氮肥运筹模式,以不施氮肥(N0)为对照。研究各处理杂交稻在移栽后20 d、移栽后30 d、齐穗期和成熟期根系生长及形态、各生育期的干物质与氮素积累,水稻茎鞘的干物质转运、产量及其构成因子以及各时期氮素积累及利用效率,同时对各生育时期根系生长与氮素利用及产量间的关系进行分析。【结果】结果表明,小麦秸秆覆盖均可有效促进杂交稻各生育时期的根系生长、改善根系形态、增加各时期的干物质与氮素积累,提高氮肥的利用效率及稻米产量。在不同种类秸秆覆盖下,基肥∶蘖肥∶穗肥(倒4叶龄期施入)为3∶3∶4(N2)时,可及时地对杂交水稻主要生育时期的根系生长进行调控,有效促进抽穗至成熟期的干物质积累与转运率,提高水稻主要生育时期的氮素积累及氮肥利用效率,显著增加稻谷产量,为本试验中最优的氮肥管理模式;而氮肥后移比例过高(基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例为3∶1∶6),会限制齐穗期根系的生长,导致稻谷产量及氮肥利用效率降低。相关性分析表明,秸秆覆盖与氮肥运筹下主要生育时期根干重、根体积、总根长与产量及氮素吸收利用均存在显著或极显著的正相关(r=0.38*0.78**),尤其以齐穗期的根体积与总根长、根干重与氮素累积、产量及氮素回收利用率的相关性最好。【结论】小麦秸秆、油菜秸秆覆盖能够有效促进杂交稻根系的生长,增加干物质与氮素积累,提高氮肥利用效率,且小麦秸秆覆盖效果更显著。秸秆覆盖条件下,氮肥运筹以基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4时的水稻根系生长旺盛,物质生产能力强,氮肥利用效率最高。因此,小麦秸秆覆盖与基肥∶蘖肥∶穗肥以3∶3∶4的比例配合的水稻的产量最高,为最优组合。