
豫南稻虾共作模式下施氮量对再生稻产量和效益的影响
Effects of Nitrogen Fertilizer Application Amount on Yield and Benefits of Ratoon Rice under Crayfish and Rice Intercropping Mode in Southern Henan
为研究豫南稻区稻虾共作模式下再生稻田的适宜施氮量,以豫南再生稻主栽品种‘天两优616’为供试品,于2022年在商城县上石桥镇开展试验,相同的田间管理条件下设6个不同的氮肥水平处理N0 (0 kg/hm2)、N1 (249.27 kg/hm2)、N2 (302.69 kg/hm2)、N3 (356.10 kg/hm2)、N4 (409.52 kg/hm2)、N5 (462.93 kg/hm2),研究不同施氮量对虾田再生稻两季产量和经济效益的影响。结果表明:随着氮肥施用量的增加,虾田再生稻两季产量呈先增后减的趋势,其中N4处理产量最高;氮肥农学利用率和偏生产力随着氮肥水平的增加而下降;随着施氮量的增加,再生稻周年经济效益为负值,综合经济效益曲线表明,当氮肥施用量为386.68 kg/hm2时能够获得最佳收益。研究表明,适当增施氮肥能增加再生稻产量和经济效益,豫南稻区再生稻田稻虾共作模式最佳施氮量以386.68 kg/hm2为宜。本研究可为豫南稻区稻虾共作模式下再生稻田合理施氮提供理论基础,促进虾田再生稻的推广应用。
The suitable nitrogen application rate of ratooning rice in crayfish field was studied to provide theoretical basis for reasonable nitrogen application in ratooning rice field under rice-crayfish coculture in southern Henan and promoting the popularization and application of ratooning rice in crayfish field. In this experiment, ‘Tianliangyou 616’, the main cultivated variety of ratooning rice in southern Henan paddy fields, was used as the research object. Under the same field management conditions, six different nitrogen fertilizer levels, including N0 (0 kg/hm2), N1 (249.27 kg/hm2), N2 (302.69 kg/hm2), N3 (356.10 kg/hm2), N4 (409.52 kg/hm2) and N5 (462.93 kg/hm2), were set up to study the effects of different nitrogen application rates on the two-season yield and economic benefits of ratooning rice in crayfish fields. The results showed that with the increase of nitrogen fertilizer application amount, the two-season yield of ratooning rice showed a trend of first increasing and then decreasing, with the highest yield in the N4 treatment. Moreover, as the nitrogen application amount increased, the annual economic benefit of ratooning rice became negative. The comprehensive economic benefit curve showed that the best benefit could be obtained when the nitrogen application rate was 386.68 kg/hm2. The study results indicated that appropriate nitrogen fertilizer application could increase the yield and economic benefits of ratooning rice, and the optimal nitrogen application rate for the rice-crayfish culture in the southern Henan paddy fields was recommended to be 386.68 kg/hm2. This study could provide a theoretical basis for reasonable nitrogen application in ratooning rice fields under rice-crayfish coculture in southern Henan.
豫南稻区 / 再生稻 / 稻虾共作 / 产量 / 经济效益 / 适宜施氮量 {{custom_keyword}} /
southern Henan paddy fields / ratooning rice / rice-crayfish coculture / yield / economic benefits / suitable nitrogen application rate {{custom_keyword}} /
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2021年我国水稻面积略有减少,单产再创历史新高,总产连续11年稳定在2亿t以上;国内稻米市场走势偏弱,优质优价更加明显;大米进口量再创新高,出口量略有增长;品种审定数量继续大幅增加,市场结构持续优化;经营规模稳步扩大,绿色技术和智能技术加速推广。预计2022年水稻面积小幅增加,单产保持稳定,大米市场平稳运行,优质稻和特色稻保持较快发展,绿色低碳和智能技术加快推广。
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【目的】与常规稻相比,杂交稻具有更高的产量潜力。但是,对杂交稻和常规稻在氮素利用率上的差异尚存争议。本研究采用Meta分析以明确杂交稻对产量和氮素利用率的影响。【方法】以常规稻为对照,杂交稻为处理,筛选出56篇文献,建立了包含367对观测值的数据库。利用Meta分析方法,针对不同杂交稻类型、氮肥施用量及施用次数、土壤全氮、土壤碳氮比和土壤质地,探究了杂交稻对产量和氮素利用率的影响。【结果】与常规稻相比,杂交稻显著提高了产量(+11%)和生物量(+14%),而对收获指数无显著性影响。在各氮肥施用水平下,与常规稻相比,杂交稻均显著提高了产量;然而,随着氮肥施用量的增加,杂交稻的增产优势显著降低。另外,与常规稻相比,杂交稻显著提高了氮素吸收(+8.1%)、氮素生理利用率(+2.9%)和氮素回收率(+3.6个单位)。【结论】与常规稻相比,杂交稻能够提高产量和氮素利用率。本研究为评估杂交稻的推广应用对我国水稻产量和氮素利用率的影响提供了数据支撑。
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肖大康, 胡仁, 韩天富, 等. 氮肥用量和运筹对我国水稻产量及其构成因子影响的整合分析[J]. 中国水稻科学, 2023, 37(5):529-542.
【目的】 合理的氮肥用量和运筹能够有效提高水稻产量和氮肥利用率。明确氮肥用量和运筹对水稻产量及其构成因子的影响可为水稻高产高效生产提供理论指导。【方法】 基于119篇已发表的有关稻田氮肥管理的论文,采用整合分析(Meta-analysis)的方法量化了不同施氮量、基肥+分蘖肥、穗肥、种植区域和土壤性质等条件下氮肥管理对水稻产量及其构成因子的影响,并探究了我国各水稻主产区提高产量构成因子以获得高产的适宜措施。【结果】 与不施氮肥相比,施用氮肥能够显著提高水稻实际产量(+42.2%)和理论产量(+43.1%),有效穗数和每穗粒数分别增加了33.2%和13.5%,而结实率和千粒重分别下降了4.2%和1.6%。在不同施氮量和氮肥运筹下,水稻产量及其构成因子存在显著差异。水稻实际和理论产量在施氮量为150~200 kg/hm<sup>2</sup>时增幅最大,有效穗数和每穗粒数在施氮量为250~300 kg/hm<sup>2</sup>时增幅最大。另外,随着施氮量的增加,水稻的结实率和千粒重显著下降。基肥+分蘖肥的氮比例(基肥+分蘖肥占总施氮量的比例)为30%~50%和穗肥氮比例为10%~30%时,水稻增产幅度最大;基肥+分蘖肥氮比例(≤70%)增加,水稻有效穗数的提升幅度呈上升趋势,而每穗粒数和结实率的提升幅度呈下降趋势;穗肥氮比例(穗肥占总施氮量的比例)增加(≤30%),每穗粒数和结实率的提升幅度呈上升趋势。对于不同稻区而言,水稻产量及其构成因子的提升幅度存在显著差异,主要表现为东北单季稻区产量增幅最大,长江流域单双季稻区次之,南方单双季稻区和云贵川湘高原单季稻区最小。所有稻区均通过增加有效穗数和穗粒数以获得高产。水稻实际和理论产量的增幅受SOM(土壤有机质)影响较小,各SOM水平间的增幅差异不超过4.39%和2.26%,而受土壤TN(总氮)、AN(有效氮)、AP(有效磷)、AK(速效钾)的含量变化影响较大,但亚组间没有显著差异。【结论】 我国水稻的推荐施氮量不宜超过250 kg/hm<sup>2</sup>,推荐基肥+分蘖肥比例不要超过总施氮量的70%,穗肥比例10%~30%时更有利于水稻增产。在保证水稻有效穗数和穗粒数前提下,提高结实率是所有稻区未来增产的关键,需通过化学调控、适宜的栽培密度和优良品种等综合管理措施来实现。
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以水稻单作模式为对照,研究了长期稻虾共作模式对不同施氮量下直播水稻产量及氮肥利用效率的影响,以期明确2种模式下的最佳施氮量。结果表明,相对于水稻单作模式,长期稻虾共作模式水稻产量增加16.3%,且主要是通过增加有效穗数来实现的;长期稻虾共作模式的氮肥偏生产力、氮肥农学效率以及氮肥表观利用率分别提高了15.3%、7.6%和22.7%;采用线性+平台模型确定在长期稻虾共作模式和水稻单作模式下直播水稻氮肥合理用量分别为102.4 kg/hm<sup>2</sup>和139.6 kg/hm<sup>2</sup>,长期稻虾共作模式的直播水稻合理施氮量较水稻单作模式降低了26.6%。由此可见,长期稻虾共作模式能够大幅增加水稻产量,提高氮肥利用效率。
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发展再生稻是充分利用秋季光热资源,提高稻田产出效益的一条重要途经。根据已报道资料,结合笔者20余年的研究结果,综述了再生稻产量形成特点及关键调控技术研究进展。主要内容包括:(1)头季稻中上部节的再生穗抽穗期比下部抽穗早、着生叶片数少、出叶速度快、生育期短、穗子小、成穗率和结实率较高。头季稻抽穗后光合物质主要供给穗部籽粒灌浆结实,分配给再生芽生长利用的光合物质极少,是齐穗后大量再生芽开始死亡的机理所在;改善头季稻抽穗期间植株行间的光照条件对再生芽生长的促进作用,必须在一定光合物质供给基础上才能显现。头季稻齐穗后品种间再生力取决于头季稻的叶粒比,强再生力品种头季稻单位颖花的绿叶面积占有量较大,其光合产物满足头季稻高产之后剩余量较多,对再生稻高产提供了重要的物质基础,杂交组合间再生力与穗粒数呈极显著负相关关系。(2)水稻品种再生力可分为4级,头季稻及再生稻两季高产品种的库源特征:穗粒数160—190粒、叶粒重比0.0737—0.0827 cm<sup>2</sup>·mg<sup>-1</sup>、有效穗232.12—249.40万/hm<sup>2</sup>、结实率81.54%—85.74%、千粒重28.58—30.07 g、单穗重4.13—4.43 g。(3)促芽肥提高再生力的作用,是通过施氮延缓了头季稻生长后期绿叶衰老速度,提高母茎叶片全氮含量及其净光合速率,增加叶片当时的光合产物向头季稻穗部输入比例,减少先期贮藏于母茎鞘中光合产物向穗部输入量,相对地提高了母茎鞘干物重而增强再生力。促芽肥对再生稻的作用效果在品种间的表现不尽相同,头季稻穗粒数较多的大穗型品种要提早施用促芽肥并增加施用量,才能获得较高的再生稻产量。利用杂交中稻齐穗期剑叶叶绿素计读数(SPAD值)可预测再生稻促芽肥高效施用量;通过防治纹枯病保护头季稻基部叶片和适度烤田提高根系活力,是再生稻高产的重要保证;头季稻收获期的成熟度与再生力呈极显著正相关,以头季稻完熟期再生芽开始破鞘现青时收割头季稻为宜,留桩高度以保留倒2节并高出5—7 cm处割苗即可。(4)针对目前再生稻生产上存在的主要制约因素,即再生稻开花期的低温危害、再生稻大面积产量不平衡和机械收获头季稻对再生稻生产的不利影响,提出了相应的对策与解决途经。(5)提出再生稻理论与技术的研究重点,包括“生态与农艺措施对头季稻后期冠层性状与再生芽生长的多因素互作机制”、“头季稻收割后再生芽停滞于母茎鞘中的原因及其调控途径”、“提高再生稻氮肥利用效率的技术途径”和“适应机械插秧与机械收割的杂交水稻-再生稻配套技术”4个方面。
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