油稻稻系统水稻高产高效栽培模式的研究

【摘要】提高水稻产量对保障我国粮食安全具有十分重要的意义。农民在实际生产中往往通过增施氮肥来提高产量,但是氮肥的过量施用导致氮肥利用效率降低的同时也带来了环境污染等问题。为了提高水稻产量和氮肥利用效率,本研究基于“油稻稻”种植系统,于2012和2013年在武穴市大金镇周干村和张榜村进行试验,共设置了4种处理：零氮处理(Zero-Napplication,NO)、农民习惯处理(Farmer’spractice,FP)、超高产处理(Superhighyield,SH)和高产高效处理(Highyieldandhigheffiency,HH)、超高产处理在农民习惯处理的基础上,增加了种植密度和肥料投入并优化了氮肥管理。高产高效处理在超高产处理的基础上,适当降低了氮肥投入和种植密度。除零氮处理外,在2012年试验的基础上,2013年将每个试验小区平均分成“油稻稻”和“稻稻”两种种植系统,“稻稻”系统较“油稻稻”系统缩短了秧龄,以增加水稻的本田生长期。本试验通过测定早、晚稻的农艺性状、产量、产量构成因子、氮素利用效率及其相关性状等指标来研究：(1)不同处理对早、晚稻产量、氮素吸收和利用效率的影响及其生理机制；(2)不同田块和种植系统对早、晚稻产量、氮素吸收和利用效率的影响及其生理机制。主要研究结果如下：1.与农民习惯相比,在早稻“稻稻”系统和晚稻“油稻稻”系统中,优化的栽培管理措施均表现出了显著的增产效果,超高产处理和高产高效处理分别比农民习惯处理增产6.5%和6.3%,产量的提高分别通过单位面积颖花数和单位面积有效穗数的增加来实现。在早稻“油稻稻”系统中,优化的栽培管理没有比农民习惯处理增产,可能是由于早稻本田生长期短,限制了产量的提高。在晚稻“稻稻”系统中,因晚稻自身产量水平已经很高,所以难以通过优化栽培管理来进一步提高产量。超高产处理与高产高效处理相比,并未表现出显著的增产优势,这是主要是由超高产处理的千粒重或者结实率较低引起的。2.与农民习惯处理相比,优化的栽培管理提高了水稻的氮素吸收总量和氮素回收效率,超高产处理的氮素吸收总量和氮素回收效率分别比农民习惯处理提高了48.7%和57.4%,高产高效处理氮素吸收总量和氮素回收效率分别比农民习惯处理提高了18.4%和52.4%。与超高产处理相比,高产高效处理的氮素吸收总量降低了20.4%,但是高产高效处理的氮素利用效率显著升高,其中氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、氮素生理利用效率和氮肥农学利用效率分别比超高产处理增加了23.0%、16.1%、46.9%和43.0%,说明超高产处理吸收的氮素并没有被充分利用。3.早稻“稻稻”系统秧龄比“油稻稻”系统缩短了10-13d,本田生长期延长了6-10d,“稻稻”系统生物量、结实率和千粒重均显著升高,产量提高了5.1%,说明本田生长期不足是限制“油稻稻”系统早稻产量提高的一个重要因子。晚稻“稻稻”系统产量优势的表现没有早稻明显,可能是因为两系统间秧龄差异只有5d,而且晚稻本田生长期较长,弥补了长秧龄对生长带来的负面影响。4.在早稻和晚稻中,周干零氮处理的产量分别比张榜高50.4%和13.2%,周干早、晚稻产量较高的原因分别是单位面积有效穗数和单位面积颖花数较高。周干零氮处理产量高于张榜,所以周干的地力比张榜高。施氮肥后,周干的早、晚稻产量分别比张榜高8.9%和10.6%,说明在早稻中施用氮肥可以显著缩小不同地力田块之间的产量差距,但是在晚稻中则不显著。综上所述,在“油稻稻”系统中,本田生长期短是限制早稻产量提高的重要因子,通过增加种植密度和优化氮肥管理措施提高了晚稻产量。高产高效的管理模式降低了投入成本,却没有降低产量,甚至比农民习惯增产,而且显著提高了氮肥利用效率,因此在生产上具有广泛的推广价值。
【作者】田桂钦；
【导师】彭少兵；
【作者基本信息】华中农业大学，作物栽培学与耕作学，2014，硕士
【关键词】油稻稻系统；水稻；高产高效；产量；氮素利用效率；

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