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水稻直播轻简栽培和稻鸭共育生态种养技术的结合对实现“高质、高产、高效、生态、安全”等为目标的生产方式具有重要意义。本文在总结前人研究水稻直播和稻鸭共育技术的基础上,提出了水稻直播下饲养鸭子的“种与养”结合技术,通过设计常规水稻撒直播、常规水稻撒直播养鸭、水稻半固态直播养鸭和水稻精量穴直播养鸭的大田对比试验,研究了水稻直播养鸭模式植株根系生长发育特征,地上部干物质积累、分蘖动态和SPAD值的变化规律,以及能否改善植株部分株型结构从而影响产量和产量构成因子的形成。主要研究结果如下:(1)水稻直播养鸭不同处理间存在产量差异。与常规水稻撒直播(CK)相比,水稻精量穴直播养鸭(RDP)、水稻半固态直播养鸭(RDS)和常规水稻撒直播养鸭(RD)均可提高水稻产量,其中以RDP处理的产量最高,比CK平均增产6.00%(5.15%~6.89%),其次是RDS处理,平均增产2.45%(2.00%~2.91%),而RD处理的产量略为增加。进一步分析其产量构成因子可知,与CK相比,RDP处理有效穗数、每穗总粒数和结实率均呈显著增加,平均分别增加8.11%(7.27%~8.96%)、11.15%(9.94%~12.36%)和5.48%(1.96%~9.01%);RDS和RD处理有效穗数、每穗总粒数和结实率均呈增加的趋势,平均增幅分别为1.43%(0.45%~2.40%)、7.69%(4.50%~10.89%)和5.18%(1.72%~8.64%),其中结实率呈显著增加;而RDP、RDS和RD处理的千粒重均呈减少的趋势。(2)两季的试验结果表明,与常规水稻撒直播(CK)相比,水稻精量穴直播养鸭(RDP)、水稻半固态直播养鸭(RDS)和常规水稻撒直播养鸭(RD)植株分蘖数的优势主要体现在水稻生长前中期的快速增加,且后期维持稳定,降低了水稻生长中后期植株分蘖的峰值,一定程度上减少无效分蘖的产生。RDS、RD和CK处理之间的地上部干物质积累量整体差异不明显。与CK相比,RDP处理的地上部干物质积累量在五叶期差异不明显,在分蘖期至齐穗期呈显著增加,平均增幅为8.41%~31.00%。RDP处理植株SPAD值在五叶期至成熟期整体均优于RDS、RD和CK处理,而RDS、RD和CK处理植株SPAD值整体差异不明显。与CK相比,RDP处理植株SPAD值在分蘖期至成熟期均呈增加的趋势,分别在早稻和晚稻的抽穗期差值达到最大,为0.59和2.79。(3)水稻直播养鸭不同处理间植株单株根数、根长和根系体积等根系特性存在一定差异。水稻精量穴直播养鸭(RDP)植株单株根数、根长和根系体积整体优于水稻半固态直播养鸭(RDS)、常规水稻撒直播养鸭(RD)和常规水稻撒直播(CK),而RDS、RD和CK处理之间整体上无明显差异。与CK相比,两季中RDP处理植株根系活力在五叶期至齐穗期均呈增加趋势,在早稻抽穗期最大增幅达到7.49%,但整体根系活力未达到显著性差异。两季中RDS、RD和CK处理植株根系活力整体未达到显著性差异。RDP较CK处理的根系总吸收面积和活跃吸收面积整体均处于较高水平,平均增幅为0.56%~6.77%;RDS和RD较CK处理之间整体差异不明显。综上所述,水稻精量穴直播养鸭模式下,水稻植株根系活力、吸收表面积、干物质和体积等指标优于常规水稻撒直播,使根系生理活性在全生育期维持在较高水平,减缓水稻中后期根系衰老程度;从而利于植株地上部生长和产量的形成。(4)与常规水稻半固态直播养鸭(RDS)和常规水稻撒直播养鸭(RD)相比,水稻精量穴直播养鸭(RDP)植株部分株型结构各构成因素差异不显著。与常规水稻撒直播(CK)相比,RDP处理在分蘖末期和齐穗期降低植株茎基宽,整体增加冠层幅度,保持植株具有一定松散度;增加剑叶和倒2叶叶开角、披垂度和叶片长度,降低倒3叶和倒4叶叶开角和披垂度,利于植株形成上披下挺的株型结构;增加剑叶、倒2叶和倒3叶叶面积占比,使叶面积较多的分布在上部叶片;促进根系生长,增加基叶高和不同叶序叶片SPAD值,减缓叶片衰老。因此,水稻精量穴直播养鸭(RDP)能优化水稻部分株型结构,有利于提高光能利用效率和干物质积累,从而稳定水稻产量。