稻麦系统中耕作与种植方式对水稻群体生长动态和产量的影响

摘要

试验于2011年在湖北省随州市均川镇，2012年在湖北省武穴市花桥镇华中农业大学试验基地进行，以稻麦系统中水稻种植方式为研究对象，设置了传统育苗移栽(M0)、翻耕抛栽(M1)、免耕抛栽(M2)、翻耕直播(M3)、免耕直播(M4)5个不同的栽培模式处理。研究不同耕作与种植方式下麦后中稻生长发育规律、群体结构特征及产量表现，并评估不同栽培模式的综合经济效益，结果如下:
　　 1、翻耕直播稻和免耕直播稻产量分别为9.6 t·hm-2，9.0 t·hm-2，显著低于移栽稻，千粒重、结实率和有效穗的降低是导致其产量下降的直接原因。相对移栽稻，仅显著降低了分蘖盛期LAI，但有降低各生育期LAI的趋势，导致齐穗期上、中、下层群体透光率显著提高;同时齐穗期高效叶面积率分别达到71％，72％，显著高于其他处理;直播稻营养生长阶段干物质积累量高于生殖生长阶段，干物质对籽粒产量贡献率也是花前大于花后。
　　 翻耕直播稻和免耕直播稻成熟期植株氮素含量分别为223kg·hm-2，226 kg·hm-2，显著低于其他各处理;有降低齐穗期单叶净光合速率的趋势，导致成熟期和齐穗期植株合成的NSC显著降低;显著提高了水稻氮肥吸收利用率，但显著降低了氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥生理利用率。
　　 2、翻耕抛栽稻和免耕抛栽稻产量显著高于其他各处理，2012年比移栽稻分别提高了5％，4％，2011年比移栽稻分别提高了15％，11％，提高千粒重和有效穗是其增产的主要原因。相对移栽稻，抛栽稻分蘖速度快，高峰苗数量较大;各时期LAI差异不明显，但有提高LAI的趋势;显著提高了分蘖盛期至幼穗分化期干物质积累量，并有提高各生育时期干物质积累量的趋势。
　　 翻耕抛栽稻和免耕抛栽稻齐穗期植株氮素含量分别为233 kg·hm-2，230 kg·hm-2，显著高于其他各处理;与移栽稻相比，成熟期植株氮素含量差异不明显，但有提高氮素含量的趋势;齐穗期单叶净光合速率分别为20.55umol/(m2·s)，20.69umol/(m2·s)，显著高于他各处理，因而成熟期植株合成的NSC显著提高。同时抛栽稻还显著提高了氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力，但显著降低了氮肥吸收利用率。
　　 3、翻耕与免耕对水稻群体结构特征及产量表现影响不明显。相对翻耕直播稻，免耕直播稻的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及齐穗期SPAD值显著降低;分蘖盛期SPAD，成熟期籽粒NSC含量显著提高。同一栽培模式下，免耕的成本投入比翻耕减少11％左右。
　　 4、相对移栽稻，翻耕直播稻和免耕直播稻成本投入分别降低28％，37％，其中主要是节省了大量的劳动力，劳动力数量仅为移栽稻的1/3;综合经济效益分别增加了21％，24％。翻耕抛栽稻和免耕抛栽稻成本投入分别为11043元·hm-2，9843元·hm-2，与移栽稻相比分别减少了21％，30％;两者劳动力成本均为4800元·hm-2，减少了38％;综合经济效益分别增加了38％，47％。因此，群体结构特征及产量总体表现是抛栽稻优于移栽稻、优于直播稻;综合经济效益总体表现是抛栽稻优于直播稻、优于移栽稻。若以提高经济效益为目的可以推广免耕抛栽模式，若以提高劳动生产力效率和节约成本为目的可以推广免耕直播模式。

目录

论文说明

声明

摘要

缩略词表

1．前言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 水稻高产及产量形成

1．2．2 水稻免耕栽培

1．2．3 麦后抛栽稻

1．2．4 麦后直播稻

1．3 研究内容与思路

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究目的

1．3．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 试验地点及供试材料

2．2 试验设计

2．3 田间取样方法

2．4 测定项目及方法

2．4．1 分蘖动态调查

2．4．2 叶绿素含量(SPAD值)

2．4．3 叶面积指数

2．4．4 干物积累量

2．4．5 群体透光率

2．4．6 单叶净光合速率测定

2．4．7 植株各器官氮素含量测定

2．4．8 植株各器官非结构性碳水化合物含量测定

2．4．9 室内考种项目及测定方法

2．4．10 成本统计

2．5 统计分析

3 结果与分析

3．1 不同处理对水稻群体生长动态的影响

3．1．1 不同栽培模式分蘖动态差异

3．1．2 不同栽培模式叶面积指数差异

3．1．3 栽培模式处理不同生育期干物质积累总量及所占积累总量比例差异

3．1．4 不同栽培模式干物质转移量及其对籽粒产量贡献率差异

3．1．5 不同栽培模式群体透光率差异

3．2 不同处理对水稻群体生理特性的影响

3．2．1 不同栽培模式各生育期SPAD差异

3．2．2 不同栽培模式齐穗期单叶净光合速率差异

3．2．3 不同栽培模式植株氮含量差异

3．2．4 不同栽培模式氮肥利用率差异

3．2．5 不同栽培模式非结构性碳水化合物(NSC)差异

3．3 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响

3．3．1 不同栽培模式产量差异

3．3．2 群体质量指标与产量及其构成因素相关性分析

3．3．3 SPAD、氮素积累量及齐穗期光合速率与产量相关性分析

3．3．4 非结构性碳水化合物与产量相关性分析

3．4 不同处理对综合经济效益的影响

3．4．1 不同栽培模式成本投入差异

3．4．2 不同栽培模式经济效益差异

3．4．3 不同栽培模式经济生产力差异

4．讨论与结论

4．1．讨论

4．1．1 栽培模式对水稻群体质量的影响

4．1．2 栽培模式对水稻生理特性的影响

4．1．3 栽培模式对水稻产量及综合经济效益的影响

4．2 结论

参考文献

致谢