不同生育阶段水分亏缺对水稻干物质与产量的影响

为探讨不同施氮条件下不同生育阶段水分亏缺对水稻生长的影响,通过盆栽试验研究了不同生育阶段水分调控后水稻生育后期干物质和产量的变化。结果表明:分蘖后期水分亏缺处理水稻产量较对照持平略有增加,水稻生长在亏缺复水后表现出明显的补偿效应;拔节孕穗后期和抽穗开花期水分亏缺处理干物质积累显著低于对照,并且抽穗开花期水分亏缺造成了水稻产量的显著下降;较高的氮素水平可以提高水分利用效率,减小水分亏缺给作物造成的危害,达到以肥补水、以水调肥的效果。     

基于智能手机可见光成像的水稻叶片氮素状况诊断

稻田氮肥过量施用造成氮肥利用率低下,加剧了农田面源污染。实时实地的氮素亏缺诊断技术将为实地氮肥管理提供决策,可以合理控制施肥量,提高氮肥利用效率。经长期研究,叶绿素相对值(SPAD值)可以作为水稻氮素营养水平的准确反映。通过智能手机拍摄不同生育期各氮素营养水平下的水稻冠层可见光图像,利用Eureqa软件的符号回归算法进行不同颜色特征组合与SPAD值之间的关系拟合,分别建立了水稻返青期、分蘖期、拔节孕穗期基于可见光图像的最优SPAD值拟合模型。结果表明,验证期各模型相关系数(r)均在0. 9以上;均方根误差最低为4. 82,最高为7. 41;平均绝对误差最低为1. 87,最高为2. 06,具备较高预测精度,总体上,拔节孕穗期模型精度最高。本研究旨在为基于智能手机的水稻氮素亏缺诊断与水稻实地氮肥管理提供决策支持。     

水稻节水条件下氮素的利用及环境效应分析

为了揭示稻田不同节水灌溉与施肥管理方式下氮素迁移转化与利用损失规律,以指导水稻田的水肥管理,以水稻生育期田间水分氮素监测试验为基础,运用Hydrus-1D结合一阶动力学方法建立模型,对不同节水灌溉、肥料管理条件下的氮素运移进行模拟,并以反演的综合一阶动力学系数作为统一的评价指标,对不同方案处理下的氮素利用效率及环境效应进行分析评价。结果表明,植物吸收利用对于分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期土壤水中氮素变化速率的影响比较显著;而氮素的主要损失差异在于分蘖肥和拔节肥导致的分蘖期和拔节孕穗期氨挥发损失效率大,以及分蘖期、抽穗开花期和乳熟期NO3-的反硝化作用造成的氮素变化差异明显;浅灌深蓄(G1)的NO3-综合一阶动力学系数较浅勤灌溉(G2)小,NO3-损失速率较小;施用氮肥(135 kg/hm2)(F1)施肥模式、(G1)灌溉模式下的植物吸收效率较另两种模式高,对应产量也较高;建议采用浅灌深蓄(G1)的节灌方式,同时采取分次施肥、深施等措施减少氨挥发损失,对于提高稻田氮素利用率尤为重要。     

不同水肥处理对稻田土壤中氮素剖面分布与氨挥发损失的影响

对苏南地区不同水肥处理稻田土壤中铵态氮和硝态氮剖面分布、稻田氨挥发损失以及水稻地上干物质量及产量进行了研究。结果表明:稻田土壤中无机氮以铵态氮为主;铵态氮质量比随着土层深度的增加而降低,20～60cm深度土层中的铵态氮质量比相对稳定,随着水稻生育期的进行,稻田土壤中氨态氮质量比逐渐降低;稻田土壤中硝态氮质量比呈现上层低于下层的趋势;控制灌溉稻田施用控释肥减少了表层土壤中的铵态氮质量比以及底层土壤中的铵态氮和硝态氮质量比,降低了氮素损失的风险。控制灌溉和控释肥的使用,减少了稻田氨挥发损失,减少幅度达到83.71%。     

基于熵权TOPSIS模型的温黄平原单季水稻水肥最优调控模式研究

不同的稻田水肥调控方式,将产生不同的经济、资源和环境效益。合理优化的稻田水肥调控方案应基于水稻节水、增产、减污3个方面的指标综合评价所得。以温黄平原单季稻为研究对象,以田间水肥调控为研究载体,建立基于水资源、环境和经济相统一的水稻水肥调控评价指标体系;同时利用熵权TOPSIS多目标决策模型,对浙东温黄平原单季水稻7种水肥调控方案进行优选。结果表明,浙东温黄平原地区"蓄雨薄露灌溉+3次施肥"模式最有利于水稻高产、节水、减污综合效益的发挥。     

水肥一体化施氮量对水稻生长和产量的影响

为了更为合理的确定水肥一体化条件下水稻的氮肥用量,通过盆栽试验和溶解施肥模拟了水肥一体化灌溉施肥过程,研究了不同施氮量对水稻生长和产量的影响。试验结果表明随着施氮量的增加,水稻茎蘖数、株高、LAI和地上干物质重均有先增大后减小的变化趋势,施氮量225 kg/hm~2水稻长势最好,施氮量270 kg/hm~2长势最差;施氮量对SPAD无显著影响;穗长、穗重、每穗实粒数和每穗粒数均随着追肥施氮量增加而减小,千粒重随着追肥施氮量增加先增大后减小,施氮量135～225 kg/hm~2时,产量相近,但施氮量270 kg/hm~2处理产量最低,且显著低于其他水平。因此,水肥一体化条件下,高施氮量不利于水稻生长和产量形成,适当减少氮素用量不会造成减产,综合考虑稻田排水和提高肥效,参考施氮量以180 kg/hm~2为宜。     

作物生长与土壤水氮运移联合模拟的研究Ⅱ——模型验证与应用

在华北平原中国农业大学东北旺实验田开展了水肥耦合灌溉实验,设置了传统和优化水肥4个组合处理,同时应用作者提出的联合模拟模型SPWS对2000年夏玉米生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及水氮限制条件下夏玉米的叶面积指数、干物重、吸氮量及籽粒产量进行了模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。水氮平衡分析结果表明,优化灌溉和优化施肥管理措施均能明显减小水分渗漏、硝酸盐淋失和氮素的气体损失,且均有不同程度的增产作用,其中优化水肥处理下水氮利用率分别为1.33kg/m3和31.6kg/kgN,为4个组合处理中最高。     

施肥与灌溉对黑土区稻田氮素渗漏淋溶的影响

为明确东北黑土区稻田土壤氮素渗漏规律,在典型黑土区开展了基于农田水平衡的小区试验,分析了不同灌溉方式和施氮水平条件下稻田土壤渗漏水中三氮浓度变化情况,并结合农田水平衡方程计算出了不同水肥条件下的氮素淋失总量。结果表明,渗漏水中铵态氮、硝态氮和总氮浓度与施氮量呈正相关关系,控制灌溉和浅湿灌溉分别可以减少硝态氮渗漏浓度11.89%和14.15%;常规灌溉方式下每公顷每增加1kg施氮量(折合成纯氮),氮素淋失量增加0.117 5kg,控制灌溉和浅湿灌溉则分别增加0.035 9kg和0.055 7kg;在水稻全生育期,控制灌溉氮素淋失总量最小,平均为4.51kg/hm2,约是常规灌溉的1/3、浅湿灌溉的1/2。综合分析认为,浅湿灌溉是适用性更高的灌溉方式,理论合理施肥量为137.30kg/hm2。     

施用氨基酸水溶肥对于水稻生理生长及产量的影响

通过测定不同施肥处理下水稻茎蘖株高、干物质累积量、叶片叶绿素含量、植株吸氮量及产量对稻田施用氨基酸水溶肥进行评价.结果表明:通过施用氨基酸水溶肥,能够有效减少施肥过程中氮素损失,有力促进水稻生长指标的改善及产量的增长.总的来说,氨基酸水溶肥的使用,能够保证减氮的前提下,实现水稻一定程度增产的目标.本研究旨在为氨基酸水溶肥应用于稻田提供实际效用与推广意义.     

水稻节水防污技术在铜山源灌区示范推广应用实践

水稻节水增效综合技术是一项集成水稻节水灌溉与合理施肥的技术措施,其核心是通过适宜的水肥调控,发挥稻田水肥耦合效应,降低肥效的无效挥发和渗漏损失,实现水稻节水、增产和减少农田面源污染排放的综合效应。根据推广区的特点,在铜山源灌区推广蓄雨间歇灌溉结合3次施肥的综合技术,节水增产减污效果明显。     

控灌中蓄及减量施肥对稻田氮素动态的影响

为寻求高效生态的水-肥管理模式以减轻稻田施肥所引起的面源污染,在浙江省余姚试验区采用对比试验观测田面水与各土层土壤水中氮素形态及其质量浓度,对不同水肥管理模式下稻田氮素的变化规律进行分析。结果表明:施基肥7 d后减量施肥,田面水的NH+4-N质量浓度均值为常规施肥的46.14%,NO-3-N质量浓度均值为常规施肥的83.62%;控灌中蓄节水灌溉模式与减量施肥耦合能延长田间水的滞蓄时间,使稻田氮素肥料快速入渗并较多地保留在作物耕层,提高氮肥的有效利用率,降低田面排水的氮素浓度,减少氮素的深层渗漏;施肥后4 d内田面水的氮素浓度较高,应控制排水以避免氮肥流失,减轻稻田氮肥施用所引起的农业面源污染。     

灌排系统对黄河上游灌区稻田氮素分布的影响

灌区排水系统是输出化肥、农药等农业非点源污染物的主要通道。了解排水系统布置与管理对农田氮素运移的影响,对提高作物产量与保护农业生态环境具有重要意义。根据一组灌区排水稻田地下水氮素浓度变化的实测资料,应用经典统计学和地统计学方法,研究田间不同深度地下水中氮素浓度受灌排水系统布置以及水位调控的影响,分析排水稻田地下水中氮素的分布规律。结果显示:两种排水条件下,生长季内田间0.3 m和1.4 m深处地下水中NO-3-N浓度的平均值均随着水稻生长而逐渐减小;常规排水稻田中,0.3 m深处的NO-3-N空间相关性比1.4 m深处强;控制排水使得随机因素对1.4 m深处NO-3-N的空间变异性影响减小;NO-3-N和NH+4-N浓度分布并没有随灌排系统布置呈现出有规律的变化。     

南方地区水肥调控下水稻灌区节水减污效果研究

本文以南方水稻灌区作为研究对象,将水肥调控作为研究载体,研究了不同水肥调控下稻田节水减排效果。研究表明:水稻需水量受灌溉模式影响较大,节水灌溉可显著减少稻田需水量,提高水稻产量及水分生产效率,但蓄雨模式与原有节水模式差异不显著。节水灌溉通过降低排水浓度(排水量)和渗漏水浓度(渗漏量),降低面源污染物排放负荷。通过不同施肥方式比较,3次施肥方式节水减排效果最佳。     

旱地农田水肥交互作用及耦合模型研究

随着我国人口增长和人均资源的逐年减少，我们已直接面临到非常严峻的土壤、水和肥料资源问题，商品粮生产基地的东北地区出现了水分亏缺、养分亏缺等日益严重的问题。针对这些问题，我国自“八五”以来，把“旱地农田水肥交互作用及耦合模式研究”作为攻关重点专题，通过国内外的研究现状对未来的水肥耦合的研究趋势作出了宏观的分析。     

生物有机肥与水分联合调控下稻田土壤氮素变化规律

为了探究生物有机肥和控制灌溉联合调控下稻田土壤氮素变化的特征和规律,开展了水稻小区种植试验。试验设置2种灌溉模式（常规淹灌（F）、控制灌溉（C））和3种施肥模式（全施化肥（A）、生物有机肥等氮替代15%化学氮肥（B）、生物有机肥等氮替代30%化学氮肥（C））,分析水稻生育期内土壤铵态氮与硝态氮含量的变化特征。试验表明：至水稻分蘖期时,相同灌溉模式下,配施生物有机肥处理的稻田土壤铵态氮含量均值均低于全施化肥处理,降幅为19.85%~48.78%,土壤硝态氮含量均值是生物有机肥等氮替代30%化学氮肥的处理低于全施化肥处理,降幅为15.35%~33.08%;而从水稻拔节期起,相同灌溉模式下配施生物有机肥处理的稻田土壤铵态氮平均含量比全施化肥处理增加了12.71%~56.26%,除FB处理硝态氮含量降低外其余配施生物有机肥处理的土壤硝态氮平均含量比全施化肥处理增加了19.21%~105.80%。控制灌溉的水稻全生育期土壤硝态氮含量显著高于常规淹灌（P＜0.05）,而土壤铵态氮含量则是常规淹灌高于控制灌溉。结果表明：生物有机肥配施化肥有利于水稻分蘖期后土壤铵态氮和硝态氮含量的积累,提升了稻田土壤氮素的养分累积,其中生物有机肥等氮替代15%化肥的效果较好。控制灌溉使得土壤硝态氮含量增加,同时也减少了土壤铵态氮的含量。综合考虑环境与经济效益,控制灌溉与生物有机肥等氮替代15%化肥的稻田水肥管理模式较好。     

运用DRAINMOD-N Ⅱ模拟平原河网地区稻田排水氮素流失量

运用DRAINMOD-NⅡ模型模拟分析了江苏省临湖灌区不同排水间距对排水量和氮素流失量的影响。结果表明，排水量受排水间距影响较大，氮素流失量在水稻生长前期受施肥和排水间距影响较大，氮素流失量与排水量变化趋势基本一致，控制排水可以有效地降低稻田氮素流失。     

秸秆还田条件下稻田田面水不同形态氮动态变化特征研究

为探索巢湖流域稻麦(油)轮作区水稻季减少农田氮素流失的有效耕作措施,降低其对湖区水质的威胁,采用野外定位观测试验并结合室内实验分析,研究了连续两年秸秆还田条件下稻田田面水总氮(TN)、溶解态氮(DN)、溶解态有机氮(DON)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)浓度的动态变化特征。结果表明,稻田施用尿素后第2天或第4天田面水的TN、DN、DON和NH4+-N浓度达到峰值,然后随着时间的推移迅速降低,至8~10 d后趋于稳定;在整个水稻生育期内,NO3--N浓度普遍较低;尿素施用后8~10 d之内是控制稻田氮素流失的关键时期,秸秆还田降低这一时期TN、DN、NH4+-N浓度的效果显著,而DON浓度差异未达显著水平。DN是稻田田面水氮素存在的主要形态,所占TN比例达63.2%~88.8%,尿素施用后6 d内DN又以NH4+-N为主,NH4+-N所占TN的比例为33.8%~69.9%。DON是稻田田面水氮素的重要组成部分,其生态环境效应不容忽视。秸秆还田还有利于水稻产量的提高,增产幅度分别为12.25%和7.68%,平均为9.96%。在保证水稻产量的前提下,秸秆还田可以作为控制稻田氮素流失的措施在巢湖流域使用。     

水分管理对水稻光合特性和氮素积累影响的研究进展

水稻作为我国主要粮食作物,其生长发育、生理代谢均受到水分管理的影响.本文基于不同水分管理分析了水稻光合特性的响应机制;综述了干物质及氮素积累的变化规律;明确土壤水分状况对水稻产生的作用机理;为进一步推行水稻节水高效栽培技术和确定水稻适宜水分管理措施提供参考.     

稻田氮素流失及控制措施研究进展

随着国内外对稻田氮素流失的研究日益深入，对稻田氮素流失及其控制措施的研究进行了分析和总结。对稻田氮素流失的机理、影响因素进行了初步探讨，最后对控制稻田氮素流失的措施和方法进行了总结。     

不同灌水模式对东北寒区水稻生长指标及产量的影响

为了研究不同灌水模式对东北寒区水稻生长的差异性,以黑龙江省大兴农场为研究区,通过田间大田试验,设置常规灌溉、控制灌溉1、控制灌溉2、控制灌溉3等4种灌水模式,重点分析不同灌水模式对寒区水稻分蘖、株高和产量的影响。结果表明,除泡田期以外,其他各个生育期对土壤水分的调控在较大程度上提升了水稻的分蘖能力,但并非灌水量越少其分蘖能力越强;水分亏缺在拔孕期对株高的影响最敏感;不同生育期适当的水分亏缺对于提高水稻产量具有重要的意义。