生物炭与氮肥施用对双季稻田温室气体排放的影响

以我国南方双季稻田为研究对象,旨在探究生物炭与氮肥施用对稻田温室气体排放的影响。试验共设置5个处理,分别为不施氮肥不施生物炭(N0B0)、单施40 t/hm~2生物炭(N0B2)、单施氮肥(N1B0)、氮肥配施20 t/hm~2生物炭(N1B1)、氮肥配施40 t/hm~2生物炭(N1B2)。采用静态暗箱-气象色谱法连续监测稻田CH_4与N_2O排放情况,分析生物炭施用对稻田CH_4与N_2O累积排放量、综合温室效应(GWP)、周年水稻产量、温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,在施氮或不施氮条件下,施用生物炭均显著降低稻田CH_4排放量,显著增加N_2O累积排放量。与N1B0处理相比,N1B1与N1B2处理CH_4累积排放量分别下降32.43%和41.0%,N_2O累积排放量分别增加109.93%和106.54%。各处理综合温室效应由大到小依次为N1B0> N0B0> N0B2> N1B1> N1B2。晚稻收获后,土壤pH值、总炭与C/N随生物炭施用量增加呈递增趋势,且N1B2处理较N1B0处理显著增加。综上所述,与单施氮肥和单施生物炭相比,生物炭与氮肥配施更有利于南方双季稻田固碳减排,其中,氮肥配施40 t/hm~2生物炭处理效果最佳。本研究为生物炭运用于缓解稻田温室效应提供了参考。

不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率研究

为探明不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率的差异,以5个不同时期具有代表性的超级杂交稻品种为试验材料,研究其光合特性、氮素利用率及氮素光合效率的变化特点。结果表明,前3期超级杂交稻产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,均在施氮量为300 kg·hm-2水平时最高;后2期超级杂交稻产量随着施氮量的增加而增加,但施氮量为390 kg·hm-2与300 kg·hm-2的产量差异不显著。随着施氮量的增加,各时期超级杂交稻净光合速率(Pn)、比叶重(SLW)、氮素吸收利用率(REN)均呈先增加后降低的趋势,氮素光合利用效率(PNUE)和氮素偏生产力(PEPN)呈逐渐降低趋势;在各时期超级杂交稻品种中,随着品种的演进,其叶片氮含量(LNC)和SLW均得到显著改善,而光合生理特性和PNUE则无明显的变化。综上所述,在超级杂交稻品种改良中对氮素吸收利用的提高幅度大于较光合利用明显,在今后超级杂交稻品种改良中应着重对叶片光合生理特性方面的提高。本研究结果为超级杂交稻的选育提供了理论依据。

每穴苗数和施氮量对双季机插稻产量及氮肥利用效率的影响

以常规早稻品种中嘉早17和杂交晚稻品种五优308为材料,针对双季机插稻生产中存在的前期发不起、中期控不住、后期穗小苗弱影响双季机插稻产量及氮肥利用效率的问题,通过大田试验研究施氮量和每穴苗数对双季机插稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥用量和每穴苗数对双季机插稻产量及氮肥利用效率有显著影响。机插早晚稻均以中氮高苗组合(早稻N12D5,晚稻N13D4)产量最高,早稻为8.12t/hm^2,晚稻为9.62t/hm^2,但与低氮高苗组合(早稻N10D5,晚稻N11D4)产量差异不显著。氮肥吸收利用率早晚稻均随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势,随每穴苗数的增加而升高。其中早稻氮素吸收利用率以N10D5处理最高,晚稻虽以N13D4处理最高,但与N11D4处理间差异不显著。干物质积累量所表现出的趋势基本和产量一致。在不影响产量的前提下,适当增加单株苗数,可使早稻比当前习惯施氮量减少16.7%,晚稻可减少15.4%。早稻氮素利用率提高10.66%,晚稻提升1.99%。由此可见,合理地增加每穴苗数和降低施氮量既可以获得足够的单位面积有效穗数实现高产,又可以提高氮素利用效率。