免耕水稻的氮素利用特性及土壤水分的調(diào)控作用.pdf

1、為了探討免耕水稻的氮素利用特性及土壤水分的調(diào)控作用，以吉優(yōu)716為試驗(yàn)材料，在2010年晚季和2011年早季進(jìn)行大田試驗(yàn)，研究常耕與免耕兩種耕作方式下三種施氮量(N0、N1、N2)和兩種施氮方式(F1、F2)水稻產(chǎn)量及氮素吸收利用的變化;在2010年和2011年早季、2013年早、晚季進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，研究三個土壤水分(W100、W85、W70分別為水稻全生育期土壤水分保持飽和含水量的95-100％、80-85％、65-70％)對免耕水稻產(chǎn)

2、量、氮素吸收利用和生長生理的影響;2012年晚季在抽穗前和抽穗后進(jìn)行水分處理(W100-100、W100-85、W100-70、W85-100、W70-100)對免耕水稻結(jié)實(shí)期地上部生理和根系的影響。主要結(jié)果如下:
　　1、免耕水稻氮素利用特性
　　免耕水稻分蘗或分蘗成穗能力較差，通過增加每穗粒數(shù)來保證產(chǎn)量。免耕水稻氮素吸收與氮肥利用率較低，增施氮肥的增產(chǎn)效果不及常耕水稻。常耕水稻各時期稻田過氧化氫酶活性均高于免耕，這可能是

3、常耕水稻產(chǎn)量高于免耕水稻的原因之一。施氮量在75-225kgN/ha時，增施氮肥對免耕水稻增產(chǎn)效果不顯著，且氮素利用降低。在同一施氮水平下，重施穗肥處理免耕水稻產(chǎn)量、干物質(zhì)和氮素的積累及氮素轉(zhuǎn)運(yùn)，稻田脲酶活性均升高。因此，當(dāng)施氮量在75-225kgN/ha時，免耕水稻栽培氮肥使用以低氮和重施穗肥較為合理。
　　2、土壤水分對免耕水稻生長和產(chǎn)量的影響
　　W70處理免耕水稻產(chǎn)量、生物量和收獲指數(shù)均顯著低于W100與W85處理。

4、W70處理產(chǎn)量降低的直接原因是穗變小和結(jié)實(shí)率降低。W70處理土壤水分顯著抑制了干物質(zhì)積累和后期物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)。分蘗的發(fā)生受土壤水分影響較大，而已發(fā)生分蘗的生長受土壤水分影響小。土壤水分對免耕水稻株高影響較大。在拔節(jié)期，水稻完整葉片的葉面積、葉長和葉寬均隨著土壤含水量的降低而降低;水分虧缺首先影響葉寬，其次影響葉長，進(jìn)而使葉面積降低。在抽穗期，W70處理上三葉葉面積、葉長和葉寬均顯著降低;而W85處理免耕水稻針對水分虧缺存在一個補(bǔ)償效應(yīng)。水稻拔

5、節(jié)期W70處理土壤水分嚴(yán)重抑制了根系的生長;抽穗期土壤水分對根粗影響較大，對總根長和體積影響不大;成熟期W70處理根系出現(xiàn)早衰，根長、根粗、表面積和體積均顯著下降。土壤水分對免耕水稻根系的調(diào)控主要在直徑為0-1.5mm根區(qū)，其中最核心區(qū)是直徑為0.5-1mm根區(qū)。W70處理水分利用效率顯著低于W100與W85處理，W100與W85處理間差異不顯著。因此，節(jié)水栽培要注意適度，當(dāng)土壤含水量低至飽和含水量的70％時顯著影響了免耕水稻生長及產(chǎn)量

6、的積累。土壤水分為飽和含水量的80％-85％時，節(jié)水效果最佳，且對水稻生長和的影響較小。
　　3、土壤水分對免耕水稻氮素吸收利用及分配的影響
　　W70處理土壤水分顯著降低了免耕水稻干物質(zhì)積累、總氮積累和氮素生產(chǎn)效率;其基肥、分蘗肥和總氮肥的氮利用率均顯著降低;其氮轉(zhuǎn)運(yùn)和氮吸收同時下降，且氮吸收下降幅度較大。W85處理土壤水分有利于提高免耕水稻氮素轉(zhuǎn)運(yùn)，但氮轉(zhuǎn)運(yùn)增加量遠(yuǎn)不及氮吸收的下降量，不利于免耕水稻氮素積累。土壤水分主要

7、影響免耕水稻氮肥吸收，對土壤氮的影響較小。穗肥的利用率各處理間不存在顯著性差異，且穗肥利用率較高。
　　在不同生育時期，W70處理植株對基施氮肥、分蘗期氮肥和總氮肥的吸收量均顯著低于W100和W85處理;對穗期氮肥的吸收各處理差異不顯著。免耕水稻不同時期氮肥吸收與對應(yīng)的其它損失呈顯著負(fù)相關(guān)。拔節(jié)期前是吸收氮肥的最主要時期，同時也是氮肥損失最多的時期。
　　W70處理水稻拔節(jié)期莖、葉和根的氮素積累顯著降低，其中對根的影響最大，

8、葉次之，對莖影響最小;抽穗期各器官中氮素積累量各處理間差異不顯著;成熟期其穗和根的氮素吸收顯著低于W100和W85處理，而莖和葉的氮素吸收高于W100處理。
　　4、土壤水分對免耕水稻光合作用及生理機(jī)制的影響
　　抽穗前，免耕水稻凈光合速率隨著土壤含水量的下降而下降，受氣孔因素和非氣孔因素的雙重影響，其中以氣孔因素影響為主導(dǎo);抽穗后，光合膜的損傷成為抑制光合的主導(dǎo)因素。免耕水稻全生育期葉綠素a、b、a+b和類胡蘿卜素含量均隨

9、著土壤含水量的下降而升高。
　　在拔節(jié)期，W70處理葉片抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量均顯著高于W100處理;在抽穗期，W70處理葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量仍顯著高于W100處理，但抗氧化酶活性或升高幅度變緩或下降。在成熟期，W70處理抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量均顯著高于W100處理。各處理水稻葉片中MDA含量隨著生育進(jìn)程而呈現(xiàn)一直升高趨勢，且各時期W70處理葉片MDA含量顯著高于W100和W85處理，W100處理和W85處理間差異

10、不顯著。
　　W70處理水稻抽穗期籽粒中ABA、ETH含量升高，其中ABA含量升高達(dá)顯著水平;而IAA、ZR和GA含量顯著下降，表明W70處理結(jié)實(shí)前期籽?；盍^低。W70處理成熟期籽粒中ABA、ETH含量顯著下降，而GAs含量有所升高，表明，W70處理結(jié)實(shí)后期衰老延緩。
　　5、不同時期水分處理對免耕水稻結(jié)實(shí)期生長生理的影響
　　免耕水稻抽穗前和抽穗后進(jìn)行水分脅迫，葉片抗氧化酶活性、滲透性物質(zhì)含量和葉綠素含量均升高，土

11、壤水分為飽和含水量的65-70％時升高達(dá)顯著水平，此時MDA含量升高也達(dá)顯著水平;脅迫后復(fù)水，滲透性物質(zhì)含量下降幅度大于抗氧化酶活性的下降，最終恢復(fù)到對照水平，MDA含量恢復(fù)到對照水平，葉綠素含量仍高于對照。
　　抽穗前進(jìn)行水分脅迫使抽穗期水稻根粗顯著下降，但對根長、表面積和根體積影響較小;抽穗后復(fù)水刺激了根系的生長，其根長、根粗、根表面積和根體積均升高，最終高于對照處理。抽穗后土壤含水量為飽和含水量的65-70％時，根長、根表面