不同种植方式下水稻产量与氮肥利用效率的季节间差异
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摘要
【研究背景】为适应高效稳产的水稻生产要求,因时因地因需的采用不同种植方式能够在稳定产量的同时大幅度提高劳动生产效率。本研究以生产上研发与大面积推广的轻简、集约化的水稻种植技术为对象,研究不同种植方式的群体发育、生长生理、产量形成和资源利用的差异以及季节间的适应性差异。【材料与方法】本研究于2013-2014年通过多点联合试验开展,在长江中下游稻区范围内设置中稻(浙江富阳、安徽庐江)、早稻和晚稻(浙江衢州、湖南长沙、汉寿)。试验为双因素裂区试验,主区为4中不同种植方式:人工撒直播、人工移栽、机插和抛秧;副区为3个氮水平:0-氮、中氮【127.5 kg N/ha(早稻)和142.5 kgN/ha(中、晚稻)]和高氮【187.5 kg N/ha(早稻)和202.5 kgN/ha(中、晚稻)]。【结果与分析】研究发现,不同种植方式产量与氮肥利用效率的差异与不同种植季息息相关。中稻,直播稻产量略低于其他种植模式,但并无显著差异;高氮水平下,移栽稻的产量要比机插、抛秧和直播分别高11.3%,12.9%,和9.3%。早稻与单季稻相似,其中直播稻产量与移栽稻相比,降幅为5.3%-35.6%,其变化幅度显著高于抛秧(-6.2%-10.2%)和机插(2.6%-13.5%)。晚稻,与机插、抛秧和移栽相比,直播稻产量显著降低39.3%,34.5%,36.4%(中氮)和38.9%,35.1%,40.2%(高氮)。氮肥农学利用效率(NAE)上,中氮水平下不同种植方式NAE无显著差异,而高氮水平下,移栽稻的NAE要略高于其他种植方式。不同氮肥水平比较,中氮要比高氮高14.3%-97.6%(中稻),8.5%-48.9%(早稻)和23.5%-53.7%(晚稻)。析因分析表明不同种植方式下早稻产量的差异与生育期、干物质积累成正比,与生育期内日照累积量呈显著正相关(R~2=0.687,p<0.01)。晚稻的产量差异与早稻类似,但温光因素中,晚稻与生育期内积温呈显著正相关(R~2=0.780,p<0.01),且晚稻直播结实率显著低于其他种植方式。单季稻下,水稻产量与干物质积累显著相关(R~2=0.590,p<0.01)。此外,我们还发现分蘖成穗率与农学氮素利用率具有一定的正相关((R~2=0.655,p<0.01));【结论】结果表明,不同种植方式在单季稻中应用无显著差异,而双季稻中,直播稻的产量要低于其它种植方式,,且晚稻直播会导致显著减产,这可能与其生育期缩短,温光资源受限有关。不同种植方式的群体发育特性差异显著,但对最终产量形成无显著影响,这可能是由于在适宜的密度下,群体发育过程中内部互补有关。
引文