高海拔生態(tài)區(qū)氮肥運籌和增溫措施對水稻生長發(fā)育的影響及高產栽培技術研究.pdf

1、近年來，我國水稻產量不斷提高，但從地區(qū)間來看，水稻生產的發(fā)展極其不平衡。云南省寧蒗高海拔寒冷地區(qū)的水稻生產就是一個典型代表，該地為國內水稻最高海拔種植地（海拔2670米），其稻作生產與中、低海拔地區(qū)相比，差距較大，故提高低產地區(qū)的產量水平和生產技術有著非同一般的現實意義。本研究即以此為宗旨，從2007年至2008年展開了本試驗研究，本研究得出的不同氮肥運籌和增溫措施處理對高海拔寒冷地區(qū)水稻生長發(fā)育及其產量形成的影響機理，可為該地區(qū)以及其

2、它高海拔地區(qū)水稻高產栽培及防御低溫冷害提供理論和實踐上的參考。
　　 本研究以當地傳統(tǒng)粳稻品種“大白谷”和新品種“麗粳10號”為試驗材料，以高海拔寒冷地區(qū)水稻生長發(fā)育特性及其生理生態(tài)特點為研究背景，以此探討高寒稻區(qū)水稻高產優(yōu)質的栽培措施及其增產的主攻目標。擬解決的關鍵問題是：在高海拔低溫條件下，如何通過合理的氮肥運籌和適當的增溫措施（農藝措施和水利措施）來達到提高產量和品質的目的。本研究主要結論如下：
　　 (1)隨著施

3、氮量增加，麗粳10號和大白谷群體質量均表現出明顯提高，但過高的施氮量對群體質量和產量產生不良影響。施氮總量相同時，適當增加基蘗肥比例，可提高群體莖蘗數、有效穗、LAI;適當增加穗粒肥比例，可提高成穗率、穗粒數，有利于減少后期LAI的衰減。
　　 隨施氮量增加，各處理穗部干物質積累量和氮素積累量呈先升后降的趨勢，同時，氮素干物質生產效率、氮素稻谷生產效率、氮肥生理利用率和氮肥偏生產力均下降，氮肥農學利用率、氮肥吸收利用率呈先升后降

4、的趨勢，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適宜值，2007年和2008年麗粳10號分別為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，過高施氮會延遲籽粒的灌漿，易造成水稻貪青晚熟、結實不良。
　　 本研究發(fā)現，各處理的莖鞘干物質及氮素轉運不暢，齊穗后莖鞘中仍滯留有大量的干物質和氮素，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)產量及其構成因素對氮肥運籌的響應，發(fā)現產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的大幅度增加，其次是穩(wěn)粒數的增加。兩品種均以施氮量為60kg.hm-2和基蘗肥與穗粒肥為7:3的組合表現最佳，不僅提高了氮素利用率，而且產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、兩品種單株根數表現出溫水灌溉＞常規(guī)栽培＞壟作栽培，各處理單株根干重、單株總根長總體表現出：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展，向下擴展的根系生長有利于生育后期水稻根系吸收深層土壤水分及養(yǎng)分。在本試驗條件下，上層根(0～10cm)與產量的關系比下層根(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量構成因素大都呈顯著

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

8、質比積累的還少，最終輸出率和轉變率為負值。
　　 與常規(guī)栽培相比，壟作栽培增加了有效穗和結實率，降低了穗粒數；溫水灌溉有效穗、結實率和穗粒數都有所提高。千粒重各處理之間差異很小。通徑分析表明，與產量的直接通徑系數從大到小依次是有效穗數、穗粒數、結實率、千粒重，與產量相關系數最大者均是有效穗數，表明有效穗數對產量的貢獻最大。兩種增溫措施相比，壟作栽培比溫水灌溉對分蘗發(fā)生、成穗、氮素積累、干物質積累的影響更大，形成的產量也更高。

9、r>　　 (4)經增溫措施和氮肥處理對兩品種的整精米率、堊白、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質含量影響較大。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。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出壟作栽培＜溫水灌溉、常規(guī)栽培的趨勢，壟作栽培明顯提高膠稠度、直鏈淀粉及蛋白質含量。氮肥和增溫處理交互作用的結果兩品

10、種均以壟作中肥(RM)組合的加工品質、外觀品質較優(yōu)，以壟作高肥(RH)處理的蛋白質含量最高，溫水高肥(WH)處理的其次.
　　 (5)在高海拔寒冷地區(qū)，應用水稻精確定量栽培技術，對目標產量及產量構成、播種量、基本苗、播種期、移栽期、氮肥用量及灌溉模式進行定量設計和實施。結果表明，精確定量栽培明顯促進分蘗發(fā)生，大幅度提高有效穗、總穎花量、LAI，干物質積累速度明顯加快，并保持后期較強的光合生產能力。
　　 從抽穗期不同株型

11、特征與產量及產量構成的相關分析來看，不同產量群體之間株型方面以及有效穗、穎花量等產量構成因子方面都存在著差異，高產群體的顯著特征是植株上部三葉葉長較長，葉角較?。磺o稈各節(jié)間配置合理，基部節(jié)間短，穗下節(jié)間較長；一次枝梗數、二次枝梗數和產量呈顯著正相關。
　　 擴庫(增加總穎花量）和強源（增加抽穗后LAI）均可提高高寒稻區(qū)產量，精確定量栽培的氮肥運籌、水分管理與高產水稻器官建成同步，提高LAI的同時，促進總穎花量的增長，可顯著地提高

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