高海拔生態(tài)區(qū)氮肥運(yùn)籌和增溫措施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響及高產(chǎn)栽培技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)水稻產(chǎn)量不斷提高，但從地區(qū)間來(lái)看，水稻生產(chǎn)的發(fā)展極其不平衡。云南省寧蒗高海拔寒冷地區(qū)的水稻生產(chǎn)就是一個(gè)典型代表，該地為國(guó)內(nèi)水稻最高海拔種植地（海拔2670米），其稻作生產(chǎn)與中、低海拔地區(qū)相比，差距較大，故提高低產(chǎn)地區(qū)的產(chǎn)量水平和生產(chǎn)技術(shù)有著非同一般的現(xiàn)實(shí)意義。本研究即以此為宗旨，從2007年至2008年展開(kāi)了本試驗(yàn)研究，本研究得出的不同氮肥運(yùn)籌和增溫措施處理對(duì)高海拔寒冷地區(qū)水稻生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量形成的影響機(jī)理，可為該地區(qū)以及其

2、它高海拔地區(qū)水稻高產(chǎn)栽培及防御低溫冷害提供理論和實(shí)踐上的參考。
　　 本研究以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)粳稻品種“大白谷”和新品種“麗粳10號(hào)”為試驗(yàn)材料，以高海拔寒冷地區(qū)水稻生長(zhǎng)發(fā)育特性及其生理生態(tài)特點(diǎn)為研究背景，以此探討高寒稻區(qū)水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培措施及其增產(chǎn)的主攻目標(biāo)。擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：在高海拔低溫條件下，如何通過(guò)合理的氮肥運(yùn)籌和適當(dāng)?shù)脑鰷卮胧ㄞr(nóng)藝措施和水利措施）來(lái)達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。本研究主要結(jié)論如下：
　　 (1)隨著施

3、氮量增加，麗粳10號(hào)和大白谷群體質(zhì)量均表現(xiàn)出明顯提高，但過(guò)高的施氮量對(duì)群體質(zhì)量和產(chǎn)量產(chǎn)生不良影響。施氮總量相同時(shí)，適當(dāng)增加基蘗肥比例，可提高群體莖蘗數(shù)、有效穗、LAI;適當(dāng)增加穗粒肥比例，可提高成穗率、穗粒數(shù)，有利于減少后期LAI的衰減。
　　 隨施氮量增加，各處理穗部干物質(zhì)積累量和氮素積累量呈先升后降的趨勢(shì)，同時(shí)，氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率、氮素稻谷生產(chǎn)效率、氮肥生理利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均下降，氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥吸收利用率呈先升后降

4、的趨勢(shì)，以中等施氮處理為最大值。不同品種和施氮量下，百公斤稻谷吸氮量有一個(gè)適宜值，2007年和2008年麗粳10號(hào)分別為2.31kg和2.52kg，大白谷分別為2.79kg和2.83kg。高海拔地區(qū)，后期氣溫偏低，過(guò)高施氮會(huì)延遲籽粒的灌漿，易造成水稻貪青晚熟、結(jié)實(shí)不良。
　　 本研究發(fā)現(xiàn)，各處理的莖鞘干物質(zhì)及氮素轉(zhuǎn)運(yùn)不暢，齊穗后莖鞘中仍滯留有大量的干物質(zhì)和氮素，高海拔地區(qū)較低的溫度減弱了水稻呼吸消耗，阻礙了同化物的運(yùn)輸，致使穗干

5、重占總干重的比例較小。
　　 分析高海拔稻作區(qū)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素對(duì)氮肥運(yùn)籌的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量的提高主要是由于總穎花量的增加，而這又在于有效穗數(shù)的大幅度增加，其次是穩(wěn)粒數(shù)的增加。兩品種均以施氮量為60kg.hm-2和基蘗肥與穗粒肥為7:3的組合表現(xiàn)最佳，不僅提高了氮素利用率，而且產(chǎn)量在所有處理中最高。
　　 (2)壟作栽培、溫水灌溉從移栽期到成熟期的土壤日平均溫差比常規(guī)栽培的提高0.52-2.94℃。在有效分蘗臨界葉齡期以前，

6、兩品種單株根數(shù)表現(xiàn)出溫水灌溉＞常規(guī)栽培＞壟作栽培，各處理單株根干重、單株總根長(zhǎng)總體表現(xiàn)出：溫水灌溉＞壟作栽培＞常規(guī)栽培。拔節(jié)后，各根系性狀總體表現(xiàn)出：壟作栽培＞溫水灌溉＞常規(guī)栽培。
　　 增溫措施促使根系向土壤下層擴(kuò)展，向下擴(kuò)展的根系生長(zhǎng)有利于生育后期水稻根系吸收深層土壤水分及養(yǎng)分。在本試驗(yàn)條件下，上層根(0～10cm)與產(chǎn)量的關(guān)系比下層根(10cm以下)更為密切。齊穗期、成熟期根系的主要性狀與地上部性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素大都呈顯著

7、或極顯著正相關(guān)，產(chǎn)量構(gòu)成因子中，與根系主要性狀關(guān)系最密切的是有效穗。
　　 (3)增溫處理，促進(jìn)了分蘗發(fā)生，使群體形成適宜的莖蘗組成，提高了成穗率，優(yōu)化群體質(zhì)量。增溫處理有利于提高干物質(zhì)積累，特別是齊穗后，干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率、凈同化率、光合勢(shì)、勢(shì)粒比均高于常規(guī)栽培。增溫處理降低了齊穗后葉面積衰減速率，延長(zhǎng)了葉片的功能期，是增強(qiáng)抽穗后群體光合生產(chǎn)力的根本原因。齊穗后葉片干物質(zhì)發(fā)生衰減，而莖鞘干物質(zhì)有較大的增長(zhǎng)，莖鞘輸出的干物

8、質(zhì)比積累的還少，最終輸出率和轉(zhuǎn)變率為負(fù)值。
　　 與常規(guī)栽培相比，壟作栽培增加了有效穗和結(jié)實(shí)率，降低了穗粒數(shù)；溫水灌溉有效穗、結(jié)實(shí)率和穗粒數(shù)都有所提高。千粒重各處理之間差異很小。通徑分析表明，與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)從大到小依次是有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)最大者均是有效穗數(shù)，表明有效穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。兩種增溫措施相比，壟作栽培比溫水灌溉對(duì)分蘗發(fā)生、成穗、氮素積累、干物質(zhì)積累的影響更大，形成的產(chǎn)量也更高。

9、r>　　 (4)經(jīng)增溫措施和氮肥處理對(duì)兩品種的整精米率、堊白、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量影響較大。適量的氮肥有利于提高整精米率，有降低堊白粒率和堊白度的趨勢(shì)。隨氮肥用量增加，膠稠度逐漸變短，直鏈淀粉含量減少，蛋白質(zhì)含量增加。
　　 增溫處理下，整精米率呈壟作栽培＞溫水灌溉＞常規(guī)栽培的規(guī)律，堊白率和堊白度表現(xiàn)出壟作栽培＜溫水灌溉、常規(guī)栽培的趨勢(shì)，壟作栽培明顯提高膠稠度、直鏈淀粉及蛋白質(zhì)含量。氮肥和增溫處理交互作用的結(jié)果兩品

10、種均以壟作中肥(RM)組合的加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)較優(yōu)，以壟作高肥(RH)處理的蛋白質(zhì)含量最高，溫水高肥(WH)處理的其次.
　　 (5)在高海拔寒冷地區(qū)，應(yīng)用水稻精確定量栽培技術(shù)，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、播種量、基本苗、播種期、移栽期、氮肥用量及灌溉模式進(jìn)行定量設(shè)計(jì)和實(shí)施。結(jié)果表明，精確定量栽培明顯促進(jìn)分蘗發(fā)生，大幅度提高有效穗、總穎花量、LAI，干物質(zhì)積累速度明顯加快，并保持后期較強(qiáng)的光合生產(chǎn)能力。
　　 從抽穗期不同株型

11、特征與產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的相關(guān)分析來(lái)看，不同產(chǎn)量群體之間株型方面以及有效穗、穎花量等產(chǎn)量構(gòu)成因子方面都存在著差異，高產(chǎn)群體的顯著特征是植株上部三葉葉長(zhǎng)較長(zhǎng)，葉角較小；莖稈各節(jié)間配置合理，基部節(jié)間短，穗下節(jié)間較長(zhǎng)；一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)和產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。
　　 擴(kuò)庫(kù)(增加總穎花量）和強(qiáng)源（增加抽穗后LAI）均可提高高寒稻區(qū)產(chǎn)量，精確定量栽培的氮肥運(yùn)籌、水分管理與高產(chǎn)水稻器官建成同步，提高LAI的同時(shí)，促進(jìn)總穎花量的增長(zhǎng)，可顯著地提高

12、該地區(qū)水稻的產(chǎn)量。
　　 兩品種相比，同一施氮水平下，麗粳10號(hào)比大白谷具有更高的干物質(zhì)積累量、氮素積累量、氮肥利用率、群體生長(zhǎng)率、凈同化率、相對(duì)生長(zhǎng)率。整個(gè)生長(zhǎng)期麗粳10號(hào)的平均單株根干重、總根長(zhǎng)、根系總表面積均比大白谷的高，衰減得也較慢。這極大地促進(jìn)了麗粳10號(hào)特別是在齊穗期后的光合效率和生理活性，這也是麗粳10號(hào)比大白谷高產(chǎn)的主要原因之一。從品質(zhì)來(lái)看，麗粳10號(hào)比大白谷的粒形較長(zhǎng)，膠稠度較大，蛋白質(zhì)含量較高，這與品種遺傳特