不同气候条件下秸秆还田对于水稻生长速率及株型的影响

:通过在大学农学院丹阳试验基地进行稻麦轮作定位试验,研究了秸秆还田与气候变化对水稻生长发育的影响。秸秆连续还田对气候变化对水稻生长造成的影响有一定缓冲作用,稳定水稻拔节至抽穗期间的作物生长速率。同时秸秆连续还田也使气候变化对水稻倒1叶和倒2叶叶长的影响不显著,强光照高温天气使叶片宽度增加,低温寡照天气使叶片宽度减小。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
2结果与分析2
2.1不同气候条件下秸秆还田对作物生长速率的影响2
2.2不同气候条件下秸秆还田对水稻抽穗期株型的影响4
3讨论 6
致谢6
参考文献7
不同气候条件下秸秆还田对于水稻生长速率及株型的影响
引言
气候变化问题已引起国际上广泛的关注,如政府间气候变化专门委员会(IPCC)认为,如果目前温室气体的排放速率持续下去,则地球表面的气温有可能每10年上升0. 2℃。[1]在中国,农业具有举足轻重的地位,其中10亿多人口直接依赖农业生存。[2]农业生产与气象因素息息相关,大量研究表明在全球气候变暖极端气候事件增多的背景下,我国许多水稻种植区面临农业的风险增加。[3~4]气候变化诱发的自然灾害等问题可能会使中国农业在气候变化的压力下相当脆弱。此外,人口增加、水资源短缺等问题,更加剧了气候变化下中国农业的脆弱性。所以,气候变化将使中国农业面临更加严峻的挑战。[5]
株型是高产的基础。理想的株型,可以保证从空间结构上来提高光能利用率;而良好的光合特性,则是获得高产的生理基础。[6]秸秆是农作物生产最主要的副产品,既可作为农田土壤肥力培育的重要资源,也可作为下游产业的重要资源。如果处理不好,丰富的稻杆资源也有可能成为农村生态环境的污染源。[7~8]稻秆还田作为一种直接有效的稻秆利用方式,不但可以解决稻秆的环境污染问题,而且可以促进农业资源的循环利用,从而推动农业的可持续发展。[9]但是作物产量的形成是多种因素综合作用的最终表现,有关秸秆还田与气候条件是如何交互影响水稻生长发育过程的研究少见报道。本研究利用定位试验, 讨论不同气候条件下秸秆
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还田对水稻的生长速率与株型的影响,为秸秆的合理利用提供理论基础。
1 材料与方法
试验于2009.10开始在大学农学院丹阳试验基地(东经119°28′,北纬31°54′)进行稻麦轮作定位试验。定位试验前土壤主要理化特性为:有机质17.15g/kg、全氮0.973g/kg、全磷0.50g/kg、全钾10.99g/kg、速效磷13.6mg/kg、速效钾93.5mg/kg。
试验设置3个秸秆连续还田定位方案:麦、稻秸周年连续还田(WR)、水稻秸秆连续还田(R)、小麦秸秆连续还田(W),以不还田(CK)为对照。小麦季为常规翻压还田,水稻季于移栽后人工踩压还田,均采用全量还田处理。稻草全量还田量按水稻产量9.75t/hm2,收获指数0.5计;麦秸全量还田量按小麦产量6t/hm2,收获指数0.35计。小麦季品种为扬麦16,播量225kg/hm2;水稻季采用大田育苗移栽,栽插密度1.67万穴每亩,栽插规格为30×13.3cm2,每穴定植2株,品种为武运粳23号。
试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积7×4.5m2,小区间作梗并用塑料薄膜压至犁底层隔离防渗。每个小区单设进、排水口。田间管理按高产方式进行。小麦季氮素用量为225kg/hm2,P2O5用量为105kg/hm2,K2O用量为105kg/hm2。氮素分配比例为基肥40%、分蘖肥20%、拔节肥20%、孕穗肥20%,磷、钾肥分配比例为基肥50%、促花肥50%。水稻季氮素用量为300kg/hm2,P2O5用量为150kg/hm2,K2O用量为240kg/hm2。氮素分配比例为基肥40%、分蘖肥20%、促花肥20%、保花肥20%,磷、钾肥分配比例为基肥50%、促花肥50%。水分管理采用干湿交替水分管理方式进行。
在拔节期与抽穗期对每小区分蘖数测定一次。每处理取代表性植株3穴,测定倒1叶至倒5叶的叶长、叶宽。然后在105℃下杀青30min,在85℃下连续烘干至恒重,称取地上部干物质重。
试验数据采用Excel 2003 和SPSS13.0 for Windows 软件进行统计分析, 并采用OneWay ANOVA 进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同气候条件下秸秆还田对作物生长速率的影响
2.1.1 2010年~2014年水稻拔节至抽穗期的时间
这里讨论的作物生长速率是水稻拔节至抽穗期间的生长速率,日期和天数如下:
表1 2010年~2014年水稻拔节至抽穗期的日期表
年份
2010
2011
2012
2013
2014
日期
8/8~9/1
8/3~9/3
8/7~9/1
8/6~9/2
8/5~9/9
天数
24
31
25
27
35
2.1.2 2010年~2014年水稻拔节期至抽穗期气候变化比较
光热水土资源是决定农业生产的基本要素,其中光热水受气候条件所控,所以从这三个方面恒定当时气候状况。图1,各年份拔节至抽穗期间的平均PAR:2010年442.7(umol m2 s1),2011年271.9(umol m2 s1),2012年348.7(umol m2 s1),2013年486.1(umol m2 s1),2014年218.5(umol m2 s1), 2013>2010>2012>2011>2014;图2,2010~2014年拔节至抽穗期间的日均温分别为: 28.9℃ ,26.7 ℃ , 27.8 ℃ , 30.0 ℃ , 25.2 ℃ ;2013>2010>2012>2011>2014;图3,2010~2014年拔节至抽穗期间的降雨量: 2011年 262.1 mm,2012年 171.7 mm;2011年的降雨量分布比较均匀,2012年集中在8月9日,2010、2014年基本无降水。2013年数据缺失。

图1 2010年~2014年水稻拔节期至抽穗期的光合有效辐射


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