施氮量和密度对机直播双季稻产量与氮素利用率的影响研究

为探究施氮量和播种密度相互作用对机直播双季稻(Oryza sativa L.)产量与氮素利用率的影响,2018—2019以优质稻柒两优2012与美香占2号为材料进行试验,设4个施氮量(早稻分别为0、120、150、180 kg·hm^(-2),晚稻分别为0、120、165、210 kg·hm^(-2),早、晚稻均以N_(0)、N_(1)、N_(2)、N_(3)表示)与3个机直播密度(早稻分别为86、143、200粒·m^(-2),晚稻分别为57、114、172粒·m^(-2),早、晚稻均以S_(1)、S_(2)、S_(3)表示)分析双季稻群体生长发育、产量、产量构成及氮素吸收利用的特征。结果表明,施氮与增密促进双季稻增产,早、晚稻分别在N_(3)和N_(2)时产量最高,较N_(1)增产11.41%~12.32%和8.58%~9.21%;早稻S_(2)与S_(3)分别较S_(1)增产8.71%~10.38%和8.33%~10.89%,晚稻增产6.33%~8.11%和6.78%~8.56%;早稻N_(2)S_(2)与N_(3)S_(2)间产量无显著差异。施氮与增密的增产因素是机直播双季稻较高的抽穗后干物质量、叶面积指数及氮素积累量,在分蘖期具备碳、氮物质积累优势。机直播双季稻中,N_(2)S_(2)的抽穗后叶面积指数、干物质量及氮素积累量较高,同时具备较高的氮素农学利用率、氮素生理利用率及氮素吸收利用率。因此,机直播早、晚稻的施氮量与直播密度组合分别为150 kg·hm^(-2)与143粒·m^(-2)处理、165 kg·hm^(-2)与114粒·m^(-2)处理时,可以达到增产与氮高效协同。本研究为机直播双季稻密植与优化氮素管理提供了理论依据。

南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应的影响

为明确南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,试验设置油菜-一季中稻(R-MR)、冬季绿肥(紫云英)-早稻-晚稻(GM-ER-LR)、冬闲-早稻-晚稻(WF-ER-LR)3个处理,采用静态暗箱-气相色谱法监测周年温室气体排放,探明不同复种方式对周年作物产量、稻田全球增温潜势(GWP)、籽粒能量产出(GEY)和全球增温潜势强度(GWPI)的影响。结果表明,与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著增加了CH4累积排放量(分别提高1.27倍和1.18倍),显著降低了N2O累积排放总量(分别降低34.1%和49.4%),GM-ER-LR和WF-ER-LR的CH4和N2O累积排放量无显著差异。与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著提高了周年GEY(分别提高28.6%和27.0%)。在100年时间尺度上,GM-ER-LR和WF-ER-LR的稻田GWP分别是R-MR的1.27倍和1.18倍,GWPI分别较R-MR提高100%和50%。因此,GM-ER-LR和WF-ER-LR有利于提高作物产量,但会增加稻田综合温室效应和温室气体排放强度。鉴于双季稻区中稻面积有增大的趋势,综合环境效益和经济效益,油菜-一季中稻减排增效效果更好。