種植方式、秸稈還田與實地氮肥管理對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及其生理的研究.pdf

1、秸稈還田、發(fā)展早種稻和直播稻生產(chǎn)、提高氮肥利用效率是當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究的熱點。本研究以代表性水稻品種為材料，在大田試驗條件下研究了種植方式、秸稈還田與實地氮肥管理對水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及其生理。主要結果如下： 1、在秸稈還田與實地氮肥管理條件下產(chǎn)量與品質(zhì)形成的特點與秸稈未還田相比，秸稈還田增加了水稻的產(chǎn)量，降低了單位面積穗數(shù)，提高了每穗粒數(shù)、結實率與千粒重，改善了稻米的外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)。與習慣施肥法(FFP)相比，實地氮肥管理(

2、SSNM)提高了水稻產(chǎn)量，降低了稻米蛋白質(zhì)含量，但稻米的食味性變優(yōu)。與移栽稻相比，直播稻產(chǎn)量、精米率與整精米率有不同程度降低，直鏈淀粉含量增加、膠稠度變小，稻米的加工品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和食味品質(zhì)也有所變差，外觀品質(zhì)無明顯變化。秸稈還田與SSNM處理均使籽粒的最大灌漿速率與平均灌漿速率增大，活躍灌漿期有所縮短，兩種種植方式表現(xiàn)一致。與移栽稻相比，直播稻最大灌漿速率與平均灌漿速率有所增加，但是活躍灌漿期明顯變短，到達最大灌漿速率的時間提前，最終

3、粒重較移栽稻有所降低。表明秸稈還田和實地氮肥管理在提高產(chǎn)量的同時，還能改善稻米的品質(zhì)，直播稻產(chǎn)量較移栽稻降低，加工與蒸煮品質(zhì)變劣，稻米的食味性變差。 2、秸稈還田與實地氮肥管理下水稻生長發(fā)育特性與秸稈未還田或FFP相比，秸稈還田或SSNM降低了生育前期的分蘗數(shù)、葉面積指數(shù)(LAI)、葉綠素含量(SPAD值)和干物質(zhì)積累，抽穗及以后上述各值在處理間差異較小。秸稈還田和SSNM提高了莖蘗成穗率、粒葉比，協(xié)調(diào)了源庫關系，增加了結實期葉

4、片的光合速率、根系活力以及ATP、硝酸還原酶(NR)的活性。在同一氮肥管理模式與秸稈還田量相同的條件下，與移栽稻相比，水稻直播后群體高峰苗增多，莖蘗成穗率下降，粒葉比較低，群體質(zhì)量變差，直播稻田間晝夜溫、濕度差變小，干物質(zhì)累積量降低，LAI較小，葉色較淡。灌漿結實期，直播稻根系傷流以及NR酶活性較強，但后期葉片的光合速率、ATP酶活性較低，葉片中MDA含量增加。說明秸稈還田+實地氮肥管理有利于協(xié)調(diào)源庫關系，促進光合生產(chǎn)物向籽粒運轉(zhuǎn)，提高

5、物質(zhì)生產(chǎn)效率。 3、在秸稈還田與實地氮肥管理下水稻對氮(N)、磷(P)和鉀(K)吸收利用特點在同一種植方式下，秸稈還田后植株N含量在分蘗前期較低，P、K含量在整個生育期均較高，抽穗至成熟運轉(zhuǎn)率和運轉(zhuǎn)量明顯上升。植株中N、P、K養(yǎng)分積累在前期偏低，在穗分化至抽穗期達到峰值。與秸稈未還田相比，秸稈還田提高了氮肥利用效率，增加了N、P、K的收獲指數(shù)，提高了P、K的干物質(zhì)生產(chǎn)效率。在秸稈還田量相同條件下，與FFP比較，SSNM處理各期植株N、P

6、含量吸收量較低，而吸K量與FFP相比則互有高低，抽穗至成熟N、P、K的轉(zhuǎn)運率提高，P收獲指數(shù)增加，K素產(chǎn)谷效率明顯增加。與移栽稻相比，直播稻前期植株N、P、K含量較高，而后期則相反，N、P積累在營養(yǎng)器官中較高，轉(zhuǎn)移到穗部較少，運轉(zhuǎn)率低，而K素轉(zhuǎn)運量及轉(zhuǎn)運效率明顯提高， P、K的干物質(zhì)生產(chǎn)效率及收獲指數(shù)增加。 4、秸稈還田對土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響秸稈的腐解高峰在水稻移栽后的第一個月，土壤中有機酸含量在分蘗中期及穗分化期明顯上升

7、。土壤脲酶及過氧化氫酶活性表現(xiàn)為先升后降，而堿性磷酸酶活性則表現(xiàn)為雙峰曲線的變化特點，脲酶及過氧化氫酶活性在水稻移栽后的30d及60d左右達到峰值，且在不同生育階段差異明顯。秸稈還田后土壤pH值明顯降低，有機酸含量增加，兩者之間呈極顯著的負相關，土壤中脲酶、過氧化氫酶及堿性磷酸酶活性增強，土壤全磷、可溶性鉀含量明顯上升，但Na<'+>、Mg<'2+>及Ca<'2+>含量降低，土壤中酶活性和離子含量的升降與土壤中秸稈的腐解有關；秸稈還田增

8、加了水稻成熟時土壤有機質(zhì)含量及呼吸強度。與SSNM相比，F(xiàn)FP處理增加了土壤中脲酶活性，對土壤中其它測定指標無顯著影響。土壤脲酶和堿性磷酸酶活性與土壤中有機質(zhì)、土壤全氮、全磷及全鉀含量呈極顯著正相關，土壤過氧化氫酶活性及土壤有機質(zhì)含量與土壤全氮含量呈顯著正相關，與全磷、全鉀含量相關不顯著。 5、覆草旱種對水稻產(chǎn)量、生長與生理的影響覆草旱種產(chǎn)量與水種稻產(chǎn)量無顯著差異，但顯著高于覆膜旱種與裸地旱種。覆草旱種稻米的碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)、

9、蒸煮品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)與水種稻無顯著差異，而覆膜早種與裸地旱種稻米的堊白度及蛋白質(zhì)含量明顯高于水種稻，膠稠度則顯著低于水種稻。水稻早種后，淀粉譜的最高粘度和崩解值降低，消減值提高，覆膜旱種尤為明顯。 水稻覆草旱種后有效分蘗期前生長緩慢，明顯低于水種及覆膜旱種，但最終成穗數(shù)及成穗率較高，抽穗至成熟地上部干物質(zhì)積累量較水種稻減少，但抽穗至成熟干物質(zhì)積累顯著高于另外兩種旱種方式，物質(zhì)運轉(zhuǎn)率和收獲指數(shù)較水種稻顯著提高；在灌漿結實期，旱種稻葉

10、片葉綠素含量、劍葉光合速率以及超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)活性均低于水種水稻，后期尤為明顯；旱種稻丙二醛(MDA)含量高于水種水稻，灌漿中后期旱種稻根系活力下降較快；上述生理指標(MDA除外)水種>覆草旱種>覆膜旱種>裸地旱種。表明與其它旱種方式相比，覆草旱種稻的群體質(zhì)量相對較好，產(chǎn)量較高。 6、旱種水稻籽粒灌漿特性及激素含量的變化與水種稻相比，旱種水稻的粒重減輕，最大灌漿速率和平均灌漿速

11、率增大，達到最大灌漿速率的時間提前，活躍灌漿期縮短，弱勢粒尤為明顯。灌漿前期籽粒中的吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和脫落酸(ABA)含量，強勢粒高于弱勢粒。IAA和ZR含量峰值出現(xiàn)的時間在最大灌漿速率出現(xiàn)值前，ABA含量的峰值在時間上與最大灌漿速率同步。與水種相比，旱種水稻籽粒中IAA和ZR含量減少，灌漿前、中期ABA含量明顯增加，這種差異主要表現(xiàn)在弱勢粒上。在灌漿始期噴施20×10<'-5>mol/L IAA，弱勢粒中的IAA