施氮量与灌溉模式的交互作用对水稻产量与水、氮利用效率的影响

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• 论文作者：褚光 ; 杨建昌
• 年：2016
• 作者机构：中国水稻研究所;扬州大学农学院;
• 论文关键词：施氮量 ; 轻干湿交替灌溉 ; 产量 ; 根系 ; 水分利用效率 ; 氮肥利用效率
• 会议召开时间：2016-10-26
• 会议录名称：2016年全国青年作物栽培与生理学术研讨会论文集
• 语种：中文
• 分类号：S511
• 学会代码：CSSC
• 会议名称：2016年全国青年作物栽培与生理学术研讨会
• 会议地点：中国山东泰安
• 主办单位：中国作物学会
• 学会名称：中国作物学会
• 页数：1
• 文件大小：82k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

【研究背景】水稻是世界上最为重要的粮食作物之一,约为30亿人口提供了饮食热量。水、肥在水稻生长发育过程中是相互影响和制约的两个因子。随着灌溉用水资源的日益紧缺和不合理施肥造成面源污染范围的扩大,以减少水稻灌溉用水、高效利用肥料来实现水稻稳产高产的理论和技术研究受到广泛重视。为此,本试验通过控制土壤落干程度,观察灌溉方式与氮肥的相互作用对水稻产量、生长发育及其水分、氮肥利用效率的影响,旨在为在节水灌溉条件下合理施肥提供理论依据。【材料与方法】本试验供试品种为大穗型籼粳稻杂交稻品种甬优2640,大田种植。自移栽后7 d至成熟期,设置2种灌溉模式,(1)常规灌溉(CI),保持浅水层,中期搁田与收获前一周断水;(2)轻干湿交替灌溉(AWMD)以及低氮(LN,120kg hm~(-2))、中氮(MN,240 kg hm~(-2))以及高氮(HN,360kg hm~(-2))3种施氮水平。【结果与分析】灌溉方式与施氮量之间存在明显的互作效应,不同组合中,AWMD+MN与AWMD+HN产量最高。与AWMD+MN组合相比,AWMD+HN组合下植株的氮素积累总量虽然提高,但产谷利用率和偏生产力却降低,主要是由于大量氮素滞留在稻草中,并没有转运至籽粒,造成氮素的浪费。AWMD+MN获得高产与水肥资源的高效利用,为本试验最佳水氮管理模式。AWMD+MN可以显著提高水稻根系生物量,特别是10-20cm根层的根系生物量。适度落干可以提高土壤通透性,增加根际氧气浓度,能够降低还原性物质对细胞的伤害程度,并且能够促进水稻下扎,提高下层根系所占比例干物质比例,改善根系吸收及同化养分的能力AWMD+MN组合的水稻根系氧化力最高,根系氧化力的增强可以提高根系从土壤中吸收水分与养分的能力,为地上部生长提供更多的营养,改善地上部的生长发育。AWMD+MN组合可以显著提高灌浆期根系与叶片中Z+ZR的含量。Z+ZR是在植物体内可转移的细胞分裂素,主要在水稻根系合成并转运到籽粒中,对胚乳的发育起充实调节作用。在AWMD+MN处理下,水稻剑叶净光合速率显著提高。光合速率的显著提高能为籽粒和地下部的生长提供充足的光合产物。同时该组合也显著增加了籽粒中蔗糖合酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性。AWMD+MN处理有利于籽粒中库活性的增强,促进了籽粒灌浆,提高粒重与结实率,进而提高产量和水分、养分利用效率。【结论】轻干湿交替灌溉与中等施氮量的协同作用改善了根系与地上部生长,进而提高产量、水分和氮肥利用效率。

引文