【摘 要】
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水分和氮素是作物生长发育的两大调控因子,实现水、氮对产量的协同效应对于促进作物的绿色高效生产具有十分重要的意义。以往虽有灌溉方式与常规速效氮肥对水稻产量影响及其互作效应的研究,但关于控释氮肥与灌溉方式对水稻产量和水氮利用效率的协同调控作用及其机理的研究甚少。本研究以常规籼稻品种扬稻6号和粳稻品种武运粳24号为材料并种植于大田,设置3种氮肥处理:100%速效氮肥(N1,200 kg N/ha)、10
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水分和氮素是作物生长发育的两大调控因子,实现水、氮对产量的协同效应对于促进作物的绿色高效生产具有十分重要的意义。以往虽有灌溉方式与常规速效氮肥对水稻产量影响及其互作效应的研究,但关于控释氮肥与灌溉方式对水稻产量和水氮利用效率的协同调控作用及其机理的研究甚少。本研究以常规籼稻品种扬稻6号和粳稻品种武运粳24号为材料并种植于大田,设置3种氮肥处理:100%速效氮肥(N1,200 kg N/ha)、100%控释氮肥(N2,200 kg N/ha)、30%速效氮肥+70%控释氮肥(N3,200 kg N/ha);每种氮肥处理下设置两种灌溉方式:全生育期保持浅水层(CF)和轻干湿交替灌溉(AWMD,田间落干至土壤水势为-10 kPa时复水)。观察了不同水、氮处理对水稻生物学性状和稻田土壤性状的影响。主要结果如下:1、氮肥处理与灌溉方式对水稻产量和水氮利用效率的影响存在显著的互作效应。产量、水分利用率(产量/灌溉水量)、氮肥偏生产力(产量/施氮量)在CF条件下表现为N2处理最高,N1处理最低;在AWMD下表现为N3处理最高,N1处理最低。在相同氮肥处理下,AWMD的产量、水分利用率、氮肥偏生产力高于CF。产量的提高主要在于有效穗数、每穗颖花数的增加。与100%速效氮肥处理(N1)相比,控释氮肥处理(N2、N3)虽能增加植株氮素的积累量,但降低了氮素产谷利用率(产量/成熟期植株氮素累积量)。2、在相同灌溉方式下,N2和N3处理的茎蘖成穗率、有效叶面积率、绿叶面积持续期、叶片含氮量、叶片光合速率、根系氧化力、叶片中氮代谢酶活性、地上部干物质积累、NSC转运率和收获指数均高于N1处理;在相同氮肥处理下,AWMD的上述农艺与生理性状参数值大于CF,即AWMD+N3处理组合的农艺与生理表现最优。3、在CF或AWMD灌溉方式下,与100%速效氮肥处理(N1)相比,控释氮肥处理(N2、N3)可显著提高水稻生育中后期土壤有效氮含量、土壤脲酶、蔗糖酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性。与CF处理相比,AWND处理可显著提高各个氮肥处理下土壤硝态氮含量及土壤脲酶和蔗糖酶活性,不明显降低铵态氮含量及土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性。在所有处理组合中,AWMD+N3处理组合对土壤性状的改善最明显。以上结果说明,轻干湿交替灌溉结合70%控释氮肥+30%速效氮肥(总施氮量200 kg N/ha)可以获得高产和水氮肥高效利用的效果。群体光合能力、根系活性、土壤营养和生物性状的的改善是轻干湿交替灌溉与控释氮肥配合适宜比例速效肥耦合获得高产与水氮高效利用的重要生理生态原因。
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