膜下滴灌水稻養(yǎng)分積累規(guī)律及生理響應(yīng).pdf

1、目的:
　　水稻膜下滴灌是干旱背景下,由新疆天業(yè)集團(tuán)公司首先提出的新型栽培技術(shù),具有顯著的節(jié)水和增產(chǎn)效應(yīng)。然而,水稻旱作后土壤條件和田間生態(tài)條件發(fā)生了重大改變,這些改變對水稻生長發(fā)育和養(yǎng)分需求以及產(chǎn)量形成的影響還了解不多。本文研究膜下滴灌條件下,水稻干物質(zhì)及養(yǎng)分積累動(dòng)態(tài)及不同施氮量、不同施氮策略對水稻生長和產(chǎn)量的影響,與常規(guī)淹灌模式下生理生態(tài)特征的差異。探明膜下滴灌水稻高產(chǎn)機(jī)理及養(yǎng)分積累規(guī)律,為膜下滴灌水稻栽培技術(shù)推廣應(yīng)用提供配套

2、的施肥技術(shù)和理論依據(jù)。
　　方法:
　　試驗(yàn)于2011年-2012年在新疆天業(yè)農(nóng)業(yè)研究所(小區(qū)試驗(yàn))和石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)站(盆栽試驗(yàn))同時(shí)進(jìn)行。供試水稻材料為T-04,施肥策略試驗(yàn)在總N肥投入量為270kg/hm2的基礎(chǔ)上,設(shè)置基施:分蘗肥:促花肥:保花肥比例分別為:促花肥為主:15:30:40:15、分蘗肥為主:25:40:30:5、基肥為主:40:15:35:10,分別記為S1、S2、S3;施氮量對水稻生長發(fā)育的影響設(shè)

3、計(jì)了0(N0)、210(N210)、300(N300)、390(N390)、480(N480)kg/hm2五個(gè)氮肥水平(2012年);小區(qū)試驗(yàn)通過調(diào)查分蘗動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)及養(yǎng)分積累動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量形成等研究不同產(chǎn)量水平下膜下滴灌水稻養(yǎng)分吸收規(guī)律、生理響應(yīng)及施肥策略對水稻產(chǎn)量形成的影響。盆栽模擬試驗(yàn)一設(shè)計(jì)了淹灌(FI)和膜下滴灌(DI)兩種灌溉方式及根際(RS)與非根際(BS)兩個(gè)取樣位置的雙因素試驗(yàn),旨在探明兩種灌溉方式下水稻根際與非

4、根際土壤生育期養(yǎng)分變化動(dòng)態(tài)。盆栽試驗(yàn)二設(shè)計(jì)了淹灌(FI)和膜下滴灌(DI)兩種灌溉方式及不施氮肥(N0)、施氮肥(N1)兩個(gè)施氮水平的雙因素試驗(yàn),研究不同灌溉方式下水稻干物質(zhì)積累、根系活性、根系形態(tài)等生理生態(tài)響應(yīng)的差異。
　　結(jié)果:
　　1)膜下滴灌水稻干物質(zhì)及氮、磷、鉀快速積累時(shí)間分別在出苗后66.7-99.5天、56.0-88.1天、68.9-105.2天和61.6-95.6天,且隨施氮量增加,干物質(zhì)和氮、磷、鉀的最大積

5、累潛力及最大積累速率逐漸增加,快速積累時(shí)間逐漸減少。在干物質(zhì)積累和養(yǎng)分吸收快速積累規(guī)律上表現(xiàn)出,快速積累開始時(shí)間依次為氮、鉀、干物質(zhì),磷最晚,快速積累結(jié)束時(shí)間呈同樣規(guī)律。
　　2)隨施氮量增加,干物質(zhì)及氮磷鉀積累量表現(xiàn)出增加的趨勢。施氮量390kg/hm2具有最大干物質(zhì)和氮磷鉀積累潛力,過量施氮無助于膜下滴灌水稻的生長和養(yǎng)分吸收。同時(shí),隨施氮量增加,膜下滴灌水稻的氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率(NDMPE)、氮素農(nóng)學(xué)利用率(NAE)及氮素偏生

6、產(chǎn)力(NPF)逐漸降低,390kg/hm2的施氮水平下氮肥吸收利用率(NRE)最高(50.53％)。膜下滴灌水稻施氮量與產(chǎn)量呈極顯著二次相關(guān),理論最高產(chǎn)量為10154.2kg/hm2,最高產(chǎn)量施氮量為438.4kg/hm2,經(jīng)濟(jì)最佳施氮量為419.3kg/hm2。
　　3)施肥策略對膜下滴灌水稻的最大莖蘗數(shù)和干物質(zhì)積累量影響不顯著,但顯著影響水稻有效穗數(shù)及成穗率。施肥策略S1(基肥:分蘗肥:促花肥:保花肥=15:30:40:15)

7、具有最高產(chǎn)量(9657.7kg/hm2),表明氮肥后移,即減少基肥施用量,增加追肥比例,有利于膜下膜下滴灌水稻高產(chǎn)。
　　4)由于前期覆膜增溫效應(yīng),DI處理在分蘗期地上部干物質(zhì)重顯著高于FI處理,根系干重?zé)o顯著差異,在生育中期DI地上部干物質(zhì)量顯著低于FI,但成熟期時(shí),兩種灌溉方式下地上部及根系干物質(zhì)重?zé)o顯著差異。施氮顯著提高水稻的干物質(zhì)重,但對地上部的促進(jìn)作用比對根系的促進(jìn)作用更顯著。
　　5)齊穗期前,兩種灌溉方式根系氧

8、化力差異不顯著,齊穗期及以后DI處理根系氧化力顯著高于FI處理。DI處理根長、根長密度極顯著高于FI處理,根直徑極顯著低于FI處理,但兩處理根體積、總吸收面積、活躍吸收面積、比表面、活躍吸收面積比等無顯著差異。N1處理根長、根粗、根表面積、體積、根長密度等一系列根系群體指標(biāo)均高于N0處理。
　　6)DI處理土壤中銨態(tài)氮及有效錳含量顯著低于FI處理,但硝態(tài)氮、有效鉀、有效鋅的含量卻顯著高于FI處理,有效磷含量在兩種灌溉模式下無顯著差

9、異。硝態(tài)氮及有效鋅在根際富集,而銨態(tài)氮、有效鉀、有效錳在根際隨生育期逐漸衰減,生育期中根際與非根際中磷的有效含量未表現(xiàn)出顯著差異。
　　結(jié)論:
　　膜下滴灌處理水稻根系較常規(guī)淹灌更長、更細(xì),但根系群體吸收面積、活躍吸收面積無顯著差異,在生育后期根系仍具有較強(qiáng)活力。膜下滴灌處理銨態(tài)氮、有效錳含量低于常規(guī)淹灌處理,但硝態(tài)氮、有效鉀、有效鋅含量較高,有效磷含量在兩種灌溉模式下無顯著差異。與常規(guī)淹灌相比,膜下滴灌處理土壤養(yǎng)分狀況更佳