减氮配施生物炭对土壤肥力和水稻产量的补偿效应与机制

氮素是水稻生长所必需的营养元素。为了提高产量往往过量施加氮肥,这不仅导致氮肥利用率低,还破坏了土壤质量,减少氮肥施用则会导致水稻减产。为探究土壤改良剂(生物炭)能否补偿减氮带来的负面影响,本研究采用盆栽试验,设置常规施氮(氮肥施用量110 kg/hm^(2),CK)、减氮10%(C1)及减氮10%条件下配施2.5%生物炭(C2)和5%生物炭(C3)4个处理,探讨在减少氮肥使用条件下生物炭对土壤肥力及水稻产量的补偿效应及机制。结果表明:减氮10%对土壤综合肥力无显著影响,施加生物炭可有效地提高土壤肥力,且添加5%生物炭对土壤肥力的提升效果优于添加2.5%生物炭。减氮10%导致水稻产量显著降低,而生物炭施加可一定程度补偿减氮造成的减产,其中添加2.5%生物炭对水稻产量的补偿效果优于添加5%生物炭,但仍未恢复到常规施氮水平。采用结构方程探究减氮和施加生物炭条件下水稻产量的驱动因素,结果表明,减氮配施生物炭通过改变土壤pH值、全钾含量、铵态氮含量和硝态氮含量,进而直接或间接影响水稻产量,其中铵态氮含量和硝态氮含量是主要的调控因子,其不仅直接影响水稻产量,还可通过调控每穗粒数、有效穗数和千粒质量间接影响水稻产量的形成;pH值和全钾含量对水稻产量有负面效应。本研究可为东北黑土区水稻种植业化肥减量和生物炭的高效利用提供科学依据。

海南岛典型水稻土施硅肥对水稻产量与品质的影响

针对海南岛典型水稻土有效硅含量严重不足的现状,合理制定硅肥施用量成为当务之急。以海南岛5种典型成土母质(玄武岩、海相沉积物、河流冲积物、砂页岩、花岗岩)发育水稻土为研究对象,开展水稻硅肥肥效的田间小区试验;分析不同硅肥处理下水稻产量、品质及其相关的生理生化与农艺学指标。结果表明:对于玄武岩和花岗岩发育的水稻土,相较于空白对照,T_(2)与T_(3)施硅肥量均显著提高水稻产量及其相关的水稻茎蘖数、分蘖数、有效穗数、结实率、千粒重、根系活力、叶绿素、粗纤维素含量等指标水平,且稻米的精米率、垩白度、直链淀粉含量等品质特征也达到较好水平;综合推荐玄武岩水稻土最佳施硅肥量为750~950 kg/hm^(2)(有效态SiO_(2)为187~238 kg/hm^(2)),花岗岩水稻土合理施硅肥量为625~935 kg/hm^(2)(有效态SiO_(2)为156~234 kg/hm^(2))。对于海相沉积物、河流冲积物和砂页岩发育的水稻土,相较于空白对照,T_(2)与T_(3)施硅肥量均明显增加水稻分蘖数及根系活力、叶绿素、粗纤维素含量等指标;水稻产量在T_(2)施硅肥量时最高且品质也达到较好,继续提高施硅肥量(T_(3))水稻产量及其相关农艺学指标提高不明显,甚至个别指标出现下降趋势;综合推荐海相沉积物和河流冲积物水稻土施硅肥量为560 kg/hm^(2)(有效态SiO_(2)均为140 kg/hm^(2))为宜,砂页岩水稻土施硅肥量为750 kg/hm^(2)(有效态SiO_(2)为187 kg/hm^(2))为宜。因此,本研究揭示了海南岛典型水稻土施硅肥效应,为制定海南水稻土施硅肥标准以及水稻高效施硅技术的示范与推广提供科学基础。

不同施肥模式对水稻产量及养分利用效率的影响

为了解决长江中下游中低产稻田产能提升应用,在湖北当阳开展大田试验,设置当地常规施肥(T_(1))、常规复合肥+3000 kg/hm2生物有机肥(T_(2))、有机无机复混肥(T_(3))、生物炭基肥(T_(4))、水稻专用配方肥(T_(5))及不施肥(CK)共6个处理,在同等施肥量下研究了不同施肥模式对水稻产量及养分利用率的影响。结果表明:不同施肥处理下,水稻产量及产量构成因素均呈现为T_(4)>T_(5)>T_(3)>T_(2)>T_(1)>CK,与T_(1)处理相比,T_(2)~T_(5)处理分别增产4.27%~19.27%;在相同施氮处理下,T_(2)~T_(5)处理氮素累积量较T_(1)处理增加了4.08%~32.03%,T_(2)~T_(5)处理在生产100 kg穗吸氮量、氮肥贡献率、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮肥表观利用率较T_(1)处理分别增加1.96%~9.15%、11.26%~44.86%、4.26%~19.27%、16.23%~72.79%、7.80%~61.22%;在相同施磷处理下,T_(2)~T_(5)处理磷素累积量较T_(1)处理增加了4.60%~26.67%,T_(2)~T_(5)处理在生产100 kg穗吸磷量、磷肥偏生产力、磷肥表观利用率较T_(1)处理分别增加4.28%~19.27%、3.33%~10.00%、12.48%~71.90%。在氮磷钾施肥总量相同的情况下,选择适合且具有缓释性的肥料进行基施,分蘖肥合理配施,既能提高养分吸收利用率,还可以增加水稻产量。

紫云英异地还田的水稻产量和经济效益研究

【目的】紫云英与水稻轮作是我国南方重要的耕作制度。研究长期单施紫云英异地还田和配施化肥下水稻产量和经济效益,旨在为优化施肥策略、促进水稻生产节本增效提供科学依据。【方法】定位试验始于2011年,每年测定水稻产量,2023年水稻收获后结束试验。试验共设置了10个处理:以不施化肥和紫云英为对照(CK);单施紫云英鲜草30 t/hm^(2)(GM_(30))、60 t/hm^(2)(GM_(60))、90 t/hm^(2)(GM_(90))、120 t/hm^(2)(GM_(120));常规氮磷钾化肥375 kg/hm^(2)(CF);45 t/hm^(2)紫云英鲜草+常规化肥用量的20%、40%、60%、80%,依次记为GM45+20%CF、GM45+40%CF、GM45+60%CF、GM45+80%CF。紫云英鲜草采用异地还田方式施用。计算了肥料水稻增产力、肥料水稻增产率、紫云英化肥替代率、化肥和紫云英的经济价值、肥料水稻增产效益和肥料比较效益。【结果】各施肥处理间稻谷产量差异均不显著,其中GM45+60%CF和GM45+80%CF处理稻谷产量较高。化肥的水稻增产率均值为5.74 kg/kg,紫云英的水稻增产率均值为29.19 kg/t;紫云英的平均化肥替代率为5.76 kg/t,肥用紫云英生产水稻的经济价值为119.17元/t。以紫云英为唯一肥源生产水稻,紫云英异地还田存在正效益的最大用量在90 t/hm^(2)。紫云英与化肥配施生产水稻,紫云英异地还田量45 t/hm并配施常规化肥用量的40%~60%时比较效益最高。【结论】本试验条件下,紫云英鲜草异地还田60~120 t/hm^(2)时,水稻产量与常规施化肥处理相比无显著差异,此时紫云英肥用的增产效益较高;紫云英鲜草异地还田45 t/hm^(2)配施150 kg/hm^(2)化肥氮磷钾是较合理的水稻养分管理方式。紫云英与化肥配施生产水稻时,异地还田紫云英鲜草的肥用经济效益盈亏点用量为15.86 t/hm^(2)。

油菜秸秆还田条件下氮肥运筹对水稻产量和土壤可利用氮的影响

研究油菜秸秆全量还田条件下不同氮肥运筹对水稻土壤可利用氮含量和产量的影响,为油菜秸秆全量还田条件下水稻氮肥运筹提供理论依据。以缘两优968为试验材料,于2022年在江苏省扬州市开展试验,试验设置油菜秸秆全量还田不施肥(SN0),油菜秸秆全量还田配施氮肥(SN1,基肥∶分蘖肥∶穗肥=2.2∶2.2∶5.6),油菜秸秆全量还田配施氮肥(SN2,基肥∶分蘖肥∶穗肥=2.5∶2.5∶5),油菜秸秆全量还田配施氮肥(SN3,基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶3∶4),油菜秸秆全量还田配施氮肥(SN4,基肥∶分蘖肥∶穗肥=3.5∶3.5∶3)。于苗期、抽穗期和成熟期分别测定土壤铵态氮、硝态氮、可溶性总氮、脲酶、植株氮素含量和产量等性状。结果表明,与SN0相比,SN1、SN2、SN3、SN4处理水稻产量分别增加15.73%、43.78%、68.05%、43.78%。在苗期油菜秸秆全量还田条件下,基肥比例的增加显著提高土壤铵态氮含量,但是显著降低脲酶活性。在抽穗期,SN3处理土壤铵态氮含量和脲酶活性显著高于其他处理,硝态氮含量显著低于其他处理;与SN0相比,SN1、SN2、SN3、SN4处理显著提高水稻整株氮吸收量,增幅分别为37.34%、62.37%、57.65%、19.47%。油菜秸秆全量还田条件下,适当提高基肥比例对水稻产量和氮素吸收有积极效应,当基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶3∶4时,产量和氮肥利用率均处于较高水平。

不同水旱轮作模式下秸秆还田与精量减氮对水稻产量、氮素吸收利用及土壤氮含量的影响

【目的】水旱轮作模式不仅影响土壤氮素残留率,而且旱作季秸秆还田后带入土壤的氮量也不同,导致对后茬水稻的氮素供应也不同。研究考虑秸秆氮素条件下的精准减氮量,以充分发挥秸秆氮素和轮作模式优势。【方法】以四川地区主推品种‘F优498’为材料,在四川农业大学现代化农业科研园区进行大田裂区试验,以3种水旱轮作模式下的秸秆还田为主区:油菜–水稻轮作(RR)、小麦–水稻轮作(WR)、青菜–水稻轮作(CR);以3个施氮量为裂区:不施氮(N_0)、传统施氮量(N_(1))、精量减氮(N_(2))。根据计算,RR、CR和WR轮作模式下N_(2)处理的施氮量分别为120、145和140 kg/hm^(2),分别较N1处理(150 kg/hm^(2))减少氮肥用量20.00%、3.33%和6.67%。于水稻拔节期、齐穗期、成熟期取植株样分析干物质积累和氮素吸收量,成熟期测定水稻产量和产量构成因素。旱季作物和水稻收获后取0—20 cm土壤样品,测定全氮及碱解氮含量。【结果】与CR和WR处理相比,RR平均水稻产量2018年分别增加3.85%和13.06%,2019年分别增加14.01%和2.57%,主要原因是其能保证较高的有效穗数和千粒重,促进籽粒灌浆结实;2018年干物质积累总量平均分别增加1.84%和23.50%,2019年分别增加12.87%和4.19%;2018年氮素积累总量平均分别增加17.29%和14.59%,2019年分别增加10.50%和5.00%;2018年氮肥偏生产力分别增加11.43%和17.08%,2019年分别增加25.57%和11.42%。2018、2019年RR处理稻田土壤全氮含量分别较CR和WR处理增加16.67%和9.25%、14.69%和2.01%,碱解氮含量分别增加了13.90%和9.80%、17.76%和8.48%。同一轮作模式秸秆还田下,N_(2)处理的水稻产量、干物质积累、氮素吸收及土壤氮素含量与N_(1)处理多无显著差异,但氮肥偏生产力、氮肥生理利用率多表现为N_(2)>N_(1),其中2018年N2处理在RR模式下的氮肥偏生产力较N1处理显著增加23.50%,2019年显著增加20.89%。RR、WR和CR模式综合评价表明,水稻生产力综合排序为RR>CR>WR,得分最高的处理是RR+N_(1),其次是RR+N_(2)。【结论】油菜–水稻轮作模式秸秆还田优化了水稻各生育时期的干物质和氮素积累,促进了氮素利用和土壤培肥,从而增加水稻产量,配合精量减氮处理不影响水稻正常生长,但能减少20%氮肥使用,有助于秸秆高效利用和水稻节肥稳产。

紫云英及氮肥减量下配施生物质炭对土壤理化性质和水稻产量的影响

【目的】为减少化学氮肥的使用,通过盆栽试验探究在紫云英还田条件下,氮肥减量配施生物质炭对稻田土壤养分提升、水稻增产的作用,旨在明确在紫云英替代部分氮肥的基础上,更有利于培肥和增产的最佳减氮量和生物质炭添加比例,以期为实际生产应用提供科学依据。【方法】采用双因素水稻盆栽试验,以冬闲+常规施肥(CK)为空白对照,设置了4个(0.25%、0.5%、1%、2%)生物质炭添加比例,在追肥时设置3个(减氮10%、减氮20%、减氮30%)减氮比例,共设置13个处理组合,每个处理重复4次,共计52盆,生长周期120 d,水稻成熟后比较各处理对土壤理化性质及水稻产量、性状的影响。【结果】在紫云英还田下,减氮30%配施2.0%生物质炭显著提高了土壤pH(P<0.01)与CK相比提高了12.02%;减氮20%配施2.0%生物质炭对土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量均具有极显著提升作用(P<0.01),显著提升了土壤全氮含量(P<0.05),比CK分别增加了38.8%、107.2%、25.4%、24.9%;减氮20%配施0.5%生物质炭时碱解氮含量显著提升了49.6%(P<0.01)。紫云英还田下减氮30%配施1.0%生物质炭时产量最高,与CK相比分别显著增产18.7%(P<0.01)。施加低量生物质炭(0.25%生物质炭)更有利于水稻地上部生物量积累,比CK显著增加了90.04%(P<0.01)。相关性分析表明,土壤有机质、有效磷、速效钾是提升水稻产量的主要土壤环境因子(P<0.05、r>0.5)。【结论】紫云英、氮肥减量及生物质炭联合施用的培肥增产效果显著,紫云英还田下减氮20%配施2.0%生物质炭更有利于提升稻田土壤养分含量,减少氮素流失,促进水稻生长增产,但施加过量生物质炭对水稻产量及生物量具有一定的抑制作用,在追肥时减氮30%配施1.0%生物质炭对水稻增产效果最佳。

气候变化对川渝水稻产量的潜在影响

以川渝地区双季早稻和晚稻为研究对象,基于历史气象数据(1981-2020年)和水稻产量数据(1997-2020年)构建面板模型,解析未来气候情景下(2021-2060年,SSP1-2.6和SSP5-8.5)平均态和极端态变化对川渝水稻产量的影响。结果表明:(1)2021-2060年川渝大部分地区水稻产量较历史产量增加10.0%~30.0%,四川南部和东南部地区减产0~10.0%。(2)未来气候变化下,平均态(降水量和辐射量)及极端态(高温和干旱)变化使川渝大部分地区水稻产量减产0~2.0%,降水极端态变化使重庆市和达州市水稻减产0~2.0%。温度平均态变化对早、晚稻产量的影响差异较大,降水量和辐射量平均态变化对早、晚稻产量影响基本一致。2021-2060年川渝地区大部分地区的温度、降水量和辐射量呈上升趋势,少部分地区(重庆市、攀枝花市)降水量呈下降趋势。降水量和辐射量平均态、干旱和高温极端态变化导致川渝大部分地区水稻减产,其中辐射量平均态变化和干旱极端态变化分别在未来SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下对水稻减产贡献最大。未来气候变化背景下,应采取措施应对极端干旱和极端高温事件,以保障川渝水稻高产稳产。

紫云英稻秆联合还田与氮肥减量对水稻产量及氨挥发的影响

为研究紫云英-水稻轮作体系中紫云英稻秆联合还田与氮肥减量配施对水稻产量和氨挥发的影响,连续两个轮作季(2019—2021年)在陕西汉中开展田间试验,试验设置4个处理:冬闲稻秆不还田+常规施氮处理,即对照处理(CK);冬作紫云英稻秆还田+常规施氮处理(GRN_(100));冬作紫云英稻秆还田+氮肥减量20%处理(GRN_(80));冬作紫云英稻秆还田+氮肥减量30%处理(GRN_(70))。采用通气式氨挥发收集装置监测水稻生育期间氨挥发特征。结果表明:与CK相比,紫云英稻秆联合还田各处理可提高“黄华占”籽粒产量,产量由高到低的顺序为GRN_(80)、GRN_(70)、GRN_(100),其中GRN_(80)和GRN_(70)处理相较于CK处理的年均增幅分别为7.66%和6.37%。冠层氨挥发主要发生在水稻施肥30 d以后,其中水稻抽穗期至成熟期挥发速率较大。土壤氨挥发主要发生在水稻施肥后16 d内,在施肥后第2天达到峰值,2020年和2021年分别为0.53 kg·hm^(-2)·d^(-1)和0.58 kg·hm^(-2)·d^(-1)。与CK相比,GRN_(80)处理显著降低水稻全生育期冠层氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度,二者分别下降58.73%和57.14%。紫云英稻秆联合还田较CK处理可显著降低水稻全生育期土壤氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度,其值由高到低依次顺序为GRN_(100)、GRN_(70)、GRN_(80)。就水稻全生育期氨挥发累积量和单位产量氨挥发强度而言,紫云英稻秆联合还田较CK处理可显著降低2.88%~8.32%和5.26%~13.88%,其中GRN_(80)处理降幅最大。相关分析表明,田面水铵态氮浓度与各处理土壤氨挥发速率呈显著正相关,与GRN_(80)和GRN_(70)处理冠层氨挥发速率呈显著负相关。研究表明,紫云英和稻秆联合还田与氮肥减量20%或30%配施,可显著提高水稻产量,减少稻田氨挥发损失,是适宜汉中地区兼顾水稻高产和环境友好的栽培措施。

碱性材料和有机物料对稻田土壤酸化改良及水稻产量的影响

为了在酸化稻田的改良过程中,同步实现土壤降酸和土壤肥力提升的双目标,通过田间试验设置了常规施肥(CK)、CK+石灰(T1)、CK+猪粪(T2)、CK+微生物菌剂(T3)和CK+石灰+猪粪(T4)这5个处理,分析了土壤酸化指标、肥力指标和水稻产量及产量构成的变化特征。结果表明:与CK处理相比,T1和T4处理的土壤pH分别提高了0.24和0.33个pH单位,土壤交换性酸分别降低了16.8%和25.4%,土壤交换性铝含量分别降低了50.8%和75.4%;而T2处理的土壤交换性酸和交换性铝含量则比CK处理降低了19.3%和59.0%,但其土壤pH值与CK无显著差异。T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量分别比CK处理增加了9.2%、78.0%、21.8%、23.2%和52.9%,T1、T2和T3处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷和阳离子交换量则无显著变化,但是,T1、T2和T3处理的土壤速效钾则显著高于CK处理。在所有处理中,T2和T4处理的水稻产量较高,分别比CK处理增加了6.8%和8.4%,结合产量构成因子发现,猪粪及其与石灰联用主要通过改善结实率提升水稻产量。因此,在酸化稻田改良中,石灰和猪粪联用是协同实现土壤酸化改良和肥力及产能提升的合理措施。

基于CNN-BiLSTM和残差注意力的县域水稻产量预测模型

提出一种融合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和残差注意力(RA)机制的县域水稻产量预测模型(CNN-BiLSTM-RA),通过CNN层有效提取县域水稻气象数据中的关键空间特征,利用BiLSTM层深入分析时间序列数据的动态变化,引入RA机制强化对气象数据中关键特征的识别与捕捉,以2015—2017年广西81个县早稻历史产量和气象数据为样本,与CNN、TRANSFORMER、BiLSTM、CNN-BiLSTM、BiLSTM-RA模型进行对比,评价CNN-BiLSTM-RA模型的预测精度和有效性。结果表明,CNN-BiLSTM-RA模型的R~2、MAE、RMSE和MAPE分别为0.9861、0.1219、0.2248、0.8648,模型的预测值与实际值拟合程度较高。CNN-BiLSTM-RA模型充分发挥了CNN的空间特征提取能力、BiLSTM的时间序列数据分析优势和RA机制在增强关键特征捕捉方面的特性,是一种适用于县域水稻产量高精度预测的新方法。

有机肥替代化肥对土壤养分、酶活性及水稻产量的影响

为减少化肥投入,减轻环境负荷,维持土壤可持续发展,通过连续2年田间定位试验和室内分析,等氮条件下设置不施肥空白对照(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代50%化肥(1/2NPKM)和有机肥替代100%化肥(M)共4个处理,探究有机肥替代化肥对稻田土壤养分、酶活性及水稻产量的影响。结果表明,单施有机肥和有机肥配施化肥有利于土壤养分提高,与NPK相比对土壤酶活性均有所提高,其中脲酶、过氧化氢酶达到显著性差异;与CK相比,均显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。M较NPK提高了每穗粒数、千粒重,但是2年产量均低于NPK,1/2NPKM和NPK产量间无显著性差异,在2022年试验中1/2NPKM水稻产量略高于NPK。综上,等氮条件下有机肥替代50%化肥有利于土壤养分、酶活性的提高,在减少化肥投入、保护环境的同时能保持稳产,研究结果可为当地水稻田间施肥提供参考。

不同有机肥替代比例施肥模式对水稻产量形成及氮肥利用的影响

以杂交中熟晚稻隆香优130为材料,在田间试验条件下,探讨不同有机肥替代比施肥模式对水稻产量形成及氮肥利用的影响。结果表明:(1)有机肥替代比为40%时,水稻的理论产量、实际产量较高;(2)有机肥替代比为40%时,水稻的千粒重、总粒数、结实率、有效穗数较高;(3)有机肥替代比为0时,灌浆期与成熟期的茎干物质量、孕穗期与灌浆期的叶干物质量、灌浆期与成熟期的穗干物质量、孕穗期灌浆期和成熟期的整株干物质量较高;有机肥替代比为20%时,分蘖期与齐穗期的茎干物质量、齐穗期的叶干物质量、齐穗期的穗干物质量、分蘖期与齐穗期的整株干物质量较高;有机肥替代比为60%时,孕穗期的茎干物质量、分蘖期与成熟期的叶干物质量较高;(4)有机肥替代比为60%时,孕穗期的叶绿素相对含量较高;(5)有机肥替代比为40%时,氮肥贡献率较高;(6)有机肥替代比为40%时,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力较高。

绿肥油菜还田提高水稻产量与土壤磷钾肥力

为评价太湖地区油菜花后作绿肥对水稻产量及稻田水土养分的影响,在太湖地区连续进行2年田间定位试验,明确在2种不同油菜-水稻种植模式[绿肥油菜-水稻、饲用油菜-水稻(CK)]引起的水稻籽粒产量、产量构成因子、土壤氮磷钾含量以及稻田田面水氮磷浓度变化。结果表明:与对照处理相比,油菜终花期后压青还田下2年水稻产量提高了6.1%~15.2%,试验第1年水稻产量显著增加主要是由于有效穗数显著增加了20.0%,成穗率显著提高了14.7%,穗实粒数显著提高13.1%(P<0.05),结实率、千粒质量2种处理差异无统计学意义。连续2年绿肥油菜还田下耕层土壤全氮含量差异无统计学意义,但速效磷和速效钾含量分别显著提高了31.6%和27.8%,同时移栽至分蘖期稻田田面水总氮和总磷浓度分别显著提高36.3%和53.7%(P<0.05)。由此,太湖地区油菜作绿肥还田可维持水稻产量并补充土壤磷钾库,但应结合配套油菜绿肥还田技术以降低稻田盈余养分潜在流失风险,为太湖保护区提供化学肥料有机替代和绿色防控等有效环保型施肥技术。

种植技术优化对大田水稻产量与质量的影响

水稻不仅是我国重要的粮食作物之一,同时也是高产量农作物之一,具有丰富的营养物质。在人们日常生活中,水稻不仅能够作为主粮直接销售,还能够通过进一步加工处理,使其成为饲料、食品等,所以水稻拥有较高的商业使用价值。但现阶段,国内在开展大田水稻种植作业时,种植人员所使用的操作技术存在一定缺陷,这在一定程度上对国内水稻产量、质量的提升造成了不良影响。基于此,针对大田水稻种植技术的优化策略展开了详细探讨,以期为相关种植人员提供借鉴。

控释尿素释放周期对水稻产量和氮肥利用的影响

为研究不同释放周期的控释尿素对水稻产量形成及氮素利用的影响,以南粳9108为材料,在总施氮量为270 kg/hm^(2)的条件下,以不施氮(N0)和施用普通尿素(CK)为对照,探讨普通尿素分别搭配释放周期为60 d、80 d、100 d、120 d的4种控释尿素处理(分别记作T1处理、T2处理、T3处理、T4处理)对水稻产量、茎蘖数、干物质积累量及氮肥利用率的影响。结果表明,与单纯施用普通尿素相比,普通尿素搭配控释尿素处理的水稻产量均有显著提高。普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素处理可以增加水稻植株的茎蘖数、叶面积指数,促进干物质与氮素积累,获得较高结实率。与释放周期为120 d的控释尿素相比,释放周期为100 d的控释尿素的氮素释放量更加匹配水稻不同生长发育时期所需的氮素量,氮肥利用率较高。由此可见,普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素能够提高水稻产量和对氮肥的利用率。

拔节期喷施纳米锌对水稻产量、品质和籽粒锌含量的影响

针对稻米锌含量普遍较低的现状,本研究以南粳9108为材料,通过拔节期不同用量(0 kg/hm^(2)、0.2 kg/hm^(2)、0.4 kg/hm^(2)、0.6 kg/hm^(2)、0.8 kg/hm^(2)、1.0 kg/hm^(2))的纳米锌悬浊液叶面喷施试验,分析喷施纳米锌对水稻产量、品质及籽粒锌含量的影响。结果表明,拔节期喷施高剂量(0.8~1.0 kg/hm^(2))的纳米锌悬浊液可显著提高水稻每穗粒数、结实率和千粒重;纳米锌施用量为1.0 kg/hm^(2)时,水稻较不施纳米锌处理(CK)增产3.9%,效果显著。与CK相比,拔节期喷施0.8~1.0 kg/hm^(2)纳米锌能显著提高稻米糙米率、精米率和整精米率,降低稻米垩白粒率和垩白度。施用纳米锌对稻米食味值、崩解值和回复值等存在正向影响,而对蛋白质含量和直链淀粉含量整体无显著影响。喷施纳米锌能够显著提高水稻籽粒锌含量,促进锌在可食用部位的富集,提高锌的生物利用率。因此,拔节期喷施0.8~1.0 kg/hm^(2)纳米锌悬浊液有利于提高水稻籽粒锌含量,实现水稻优质丰产。

高温胁迫对水稻产量和品质的影响研究

随着全球气候变暖,高温胁迫已成为影响水稻种植业的关键性因素。高温胁迫能降低水稻光合速率、加快蒸腾速率,会抑制水稻生长发育进程,导致其结实率和千粒重下降、蛋白质含量减少,进而影响水稻产量和品质。研究高温胁迫对水稻产量和品质的影响,有助于种植者和研究人员更深入理解温度变化对水稻生长带来的潜在威胁,减轻高温胁迫的负面影响。

不同有机物料对滩涂盐碱地有机碳损失·重金属含量及水稻产量的影响

通过田间小区试验,研究不同有机物料(对照CK、鸡粪T_(1)、羊粪T_(2)、菌菇渣T_(3)、生物腐植酸T_(4))在等有机碳投入量下滩涂盐碱地中有机碳损失、土壤各类有机质分布及其对土壤重金属含量及水稻产量的影响。结果表明,不同有机物料施入土壤后,T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)有机碳损失率分别为64.52%、58.69%、47.04%和29.56%;未损失部分转化为土壤有机质,虽然T_(3)处理有机碳损失率较低,但土壤中的活性有机质占比低于其他处理。T_(3)、T_(4)能降低滩涂盐碱地土壤中的有效态汞、砷、镉、铅、铬含量,其中以T_(4)效果最好,T_(1)、T_(2)处理能降低汞、镉、铬有效态含量,但在一定程度上分别增加有效态砷、有效态铅含量。T_(1)~T_(4)对水稻有效穗、穗粒数有显著提高作用,较对照分别增产10.17%、14.03%、6.65%和24.52%,其中T_(4)能显著增加水稻穗粒数。由此可见,在滩涂盐碱地综合改良利用中,生物腐植酸在有机碳损失率、增加土壤活性有机质、降低土壤重金属含量及提高水稻产量方面具有较显著优势,是滩涂盐碱地改良的优良有机物料投入品。

有机氮肥替代部分化学氮肥对水稻产量及稻米品质的影响

为评价有机肥替代化肥应用效果、制定合理培肥措施提供科学依据,通过田间定位监测,研究不同比例有机肥等氮替代化肥对土壤肥力、水稻产量和稻米品质的影响。试验地位于湖南省长沙县高桥镇湖南农科院科研试验基地,共设置单施化肥处理(NPK)、15%有机肥替代处理(15M)、30%有机肥替代处理(30M)、60%有机肥替代处理(60M)4个处理。水稻收获后,测定0~20 cm土层土壤p H、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、有效钾含量和水稻产量与稻米品质。结果表明,各施肥处理年均产量表现为NPK<15M<30M<60M,60M显著高于NPK和15M,分别增产15.99%和8.71%;60M相比NPK提高了稻米胶稠度、直链淀粉和蛋白质含量,三者分别提高了4.72%、7.15%和10.67%。30M和60M增加了土壤全氮、有机质、碱解氮、速效磷和有效钾含量。有机氮肥部分替代化学氮肥通过提升土壤有机质、全氮含量促进水稻增产、改善稻米品质。本试验条件下以60%有机肥替代处理表现最好。