綠色超級稻和超級稻在簡化栽培模式下的農(nóng)藝表現(xiàn).pdf

1、我國水稻生產(chǎn)存在資源利用效率低、環(huán)境壓力大、生產(chǎn)成本和勞動(dòng)力投入高等問題，針對上述問題，張啟發(fā)院士提出了綠色超級稻(Green Super Rice，GSR)的理念，其目標(biāo)是使水稻生產(chǎn)“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”。GSR和超級稻(Super Rice，SR)在理念上存在差異，GSR不過分追求單季超高產(chǎn)，旨在減少生產(chǎn)投入，提高資源利用效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。然而，目前關(guān)于GSR和SR品種在簡化栽培條件下的農(nóng)藝表現(xiàn)還不清楚。本試驗(yàn)

2、于2015-2016年以7個(gè)GSR候選品種和5個(gè)SR品種為試驗(yàn)材料，設(shè)置農(nóng)民習(xí)慣模式（farmers' practice，F(xiàn)P）和簡化栽培模式(simplified and reduced-input practice，SRIP)兩個(gè)處理。7個(gè)GSR候選品種是根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室2014年的品種篩選試驗(yàn)確定，包括旱優(yōu)549、9優(yōu)6號(hào)、金科優(yōu)651、黃華占、珞優(yōu)10號(hào)、徽兩優(yōu)858、廣兩優(yōu)476。5個(gè)SR品種為農(nóng)業(yè)部認(rèn)定品種，包括深兩優(yōu)5814、

3、豐兩優(yōu)4號(hào)、Y兩優(yōu)1號(hào)、揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和Y兩優(yōu)900。FP處理施氮量為180 kg ha-1，采用淹灌，秧齡為25天，種植密度為4×9寸;SRIP處理施氮量為90 kg ha-1，采用雨養(yǎng)，秧齡為35天，種植密度為6×9寸。本研究的目的在于(1)探究GSR和SR在SRIP下的籽粒產(chǎn)量及氮素利用效率(NUE);(2)分析GSR和SR品種產(chǎn)量及氮素利用效率在不同栽培模式下差異的原因。主要試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)與FP處理相比，2015和

4、2016年SRIP處理下各品種的平均產(chǎn)量降幅分別為10.0％和5.5％。這主要是由SRIP處理下單位面積有效穗數(shù)、總穎花數(shù)和生物量顯著降低所致。2015年GSR和SR品種在兩個(gè)栽培處理下的平均產(chǎn)量均無顯著差異，但在2016年，GSR在兩個(gè)栽培處理下的平均產(chǎn)量均顯著低于SR品種。GSR品種9優(yōu)6號(hào)和SR品種揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)在兩年兩個(gè)栽培處理下均表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力和穩(wěn)產(chǎn)性。兩個(gè)品種較好的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性主要是因?yàn)槠浣Y(jié)實(shí)率和收獲指數(shù)較高。GSR品種旱

5、優(yōu)549、金科優(yōu)651和黃華占表現(xiàn)出高產(chǎn)但不穩(wěn)產(chǎn)的特性，其它幾個(gè)品種的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性都表現(xiàn)一般。
　　(2)與FP處理相比，SRIP處理下氮素收獲指數(shù)(NHI)、氮素籽粒生產(chǎn)效率(NUEg)、氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率(NUEb)和偏生產(chǎn)力(PFPN)分別提高13.8％、58.5％、79.9％和27.3％。2015年GSR和SR品種在兩個(gè)處理下的氮素利用效率指標(biāo)均無顯著差異，但每組內(nèi)各品種間氮素利用效率相關(guān)指標(biāo)存在差異。2016年GSR與S

6、R品種間各氮素利用效率指標(biāo)的差異與2015年不同。在FP處理下，GSR品種相比于SR品種具有較低的PFPN和NUEb。在SRIP處理下，GSR品種的總氮吸收量(TN)顯著高于SR品種，而其它四個(gè)指標(biāo)顯著低于SR品種。兩年試驗(yàn)結(jié)果表明，在兩個(gè)栽培處理下，5個(gè)SR品種的各個(gè)氮素利用效率指標(biāo)間差異不大。與SR品種相比，在FP處理下，GSR品種金科優(yōu)651和旱優(yōu)549具有較高的TN。在SRIP處理下，9優(yōu)6號(hào)具有較高的TN和PFPN?？偟膩碚f，

7、與SR各品種相比，GSR各品種的氮素利用效率并未表現(xiàn)出優(yōu)勢。
　　(3)通過比較兩種栽培模式的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)現(xiàn)，與FP模式相比，SRIP模式下的生產(chǎn)成本顯著降低，每公頃減少了2256元，SRIP模式每公頃的收入比FP模式低1560元，然而SRIP模式的凈收益要高于FP模式，每公頃平均凈增收696元。由此可見，成本投入的降低是導(dǎo)致SRIP模式凈收益高的主要原因。
　　綜上所述，通過降低肥料、水分和生產(chǎn)成本（勞動(dòng)力和種子成本）投入的

8、SRIP處理使產(chǎn)量降低了5.5-10.0％，但凈收益增加了696元。在氣候條件正常的生長年份2015年，GSR與SR品種間的平均產(chǎn)量在兩個(gè)栽培模式下均無差異。在2016年開花期遭遇高溫脅迫的情況下，SR品種的平均產(chǎn)量要顯著高于GSR品種。這表明SR品種在廣適性和抗逆性方面要優(yōu)于GSR候選品種。此外，兩年試驗(yàn)均表明GSR品種的氮素利用效率與SR品種相比并無優(yōu)勢。每組內(nèi)各品種間產(chǎn)量和氮素利用效率在兩個(gè)栽培模式下均表現(xiàn)出了顯著差異，GSR品種