水稻是我国主要的粮食作物之一，黑龙江省是我国主要的粳稻生产区，粳稻产量占全国50%以上。2021年黑龙江省水稻种植面积为386.7万hm2，产量达2913.7万t[1]，按照谷草比1:1.1计算，秸秆量超过3000万t，输出量较大。秸秆作为农业生产中的有机副产品，含有丰富的氮、磷、钾和微量元素及大量的木质素和纤维素等有机物，可以供植物生长利用[2-3]，但秸秆化学组成中70%~80%为木质纤维素，是天然的高分子聚合物[4-5]，较难被微生物分解，同时由于黑龙江地处高纬度地区，气候冷凉，秸秆腐解速度更为缓慢[6]，多种因素导致大量的水稻秸秆被遗弃在田间地头，不但严重浪费资源，而且遗弃秸秆的不当处理也容易引起环境污染[7]，严重制约了农业的循环发展。
近年来，随着一系列政策文件的出台，东北地区水稻秸秆直接还田的面积逐年增加，实施开展适合东北地区秸秆还田的促腐技术与水稻生产应用研究对实现农业经济可持续发展和保障国家粮食安全具有重要意义。通常情况下，水稻秸秆在土壤微生物的作用下腐解周期较长，需要2~3年甚至更长时间[8]，为了加快腐解速率，可在秸秆还田的同时添加微生物促腐菌促进秸秆腐解，但由于秸秆的碳氮比（C/N）较大，在水稻生长初期，土壤中有效氮被微生物固定，造成争氮现象，影响水稻中后期的生长发育。因此，在施用促腐菌肥的同时需合理配施氮肥[9-10]。本文利用中国水稻研究所北方水稻研究中心在0~10 ℃低温下筛选的具有活性的促腐菌肥开展大田小区试验，结合寒地水稻实际生产，探求在秸秆翻埋条件下水稻氮肥高效利用的最适管理模式，达到增产提质的效果，为水稻绿色高产高效栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2023年在中国水稻研究所北方水稻研究中心宝清试验基地（132°15′ E，46°19′ N）进行。该试验地点属于寒地温带大陆性气候，雨热同季，年降水量400~450 mm，无霜期140~145 d，年均10 °C以上活动积温2600 °C左右，一年一熟，水稻连作，土壤类型为典型黑土，壤质黏土。供试耕层土壤理化性质为pH 6.18、有机质40.25 g/kg、全氮2.31 g/kg、全磷0.71 g/kg、全钾17.14 g/kg、碱解氮91.26 mg/kg、有效磷21.72 mg/kg、速效钾346.23 mg/kg。
1.2 试验材料
供试水稻品种为龙粳31，促腐菌肥由宝清利彼乐农业科技有限公司提供，主要包含枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、地衣芽孢菌和木霉真菌等，型剂为水剂。
1.3 试验设计
试验设5个处理，分别为常规施氮（T1）、氮肥减量15%+促腐菌肥（T2）、氮肥减量30%+促腐菌肥（T3）、氮肥减量45%+促腐菌肥（T4）和不施氮肥（CK），每个处理3个重复，共15个小区，每个小区面积40 m2，各小区单独排灌，田埂用防水薄膜隔离防渗，四周设保护行。促腐菌肥用量为7.5 L/hm2，稀释50倍后均匀喷施，整个生育期喷施3次，分别在插秧前、返青期和孕穗期。秋天收集由抛洒器粉碎后的秸秆，长度较长的剪短至5 cm左右，将水稻秸秆50 g（干基）与稻田土1 kg混拌均匀装入尼龙网袋（40目）中，试验小区秸秆还田是将上茬水稻秸秆粉碎后深翻全量还田；每个处理12个尼龙网袋，垂直埋入到土壤耕层10~15 cm，每次随机取样3个，共取样4次，分别在插秧后30、60、90和120 d取样。试验于2023年4月17播种育秧，5月23日移栽插秧，10月5日收获。
常规施肥水平下氮肥（纯氮）用量为133 kg/hm2，按基肥:返青肥:蘖肥:穗肥=4:1:3:2比例施入；磷肥（过磷酸钙）用量为P2O5 46 kg/hm2，作基肥一次性施入；钾肥（氯化钾）用量为K2O90 kg/hm2，按基肥:穗肥=1:1比例施入。所有处理的磷肥和钾肥均等量施用。
1.4 测定项目与方法
1.4.1 秸秆腐解率
每次秸秆取样后，尼龙网袋浸泡后分别清洗秸秆，洗净后60 ℃烘干，并与初始干重对比，计算秸秆的腐解率。
秸秆累积腐解率（A，%）=（秸秆初始质量-阶段剩余秸秆质量）/秸秆初始质量×100；
秸秆腐解速率[V，g/(g·a)]=Y×(Wi-Wn)/(W0×T)，式中，Y代表365 d，用“a”表示；Wi为第i天取样秸秆重量（g）；Wn为第n天取样秸秆重量（g）；T为第n天与第i天时间间隔（d）。
1.4.2 干物质质量和根冠比
于分蘖盛期、齐穗期和成熟期按平均茎蘖数采集生长一致的3穴水稻植株，每穴以水稻植株为中心挖去长、宽、深均为20 cm的土块，装入40目尼龙网袋中，用清水冲洗后，留下根样品，地上部分分茎鞘、叶和穗（齐穗期和成熟期）后，105 ℃杀青1 h，75 ℃烘干至恒重，分别称重，计算地上部、地下部干质量和根冠比。
1.4.3 产量及其构成因素
成熟期随机调查20穴水稻植株的有效穗数，再按平均有效穗数选取3穴，考察每穗粒数、瘪粒数和千粒重等性状。收获时每个小区去边行，实收4.8 m2，重复3次，脱粒后称重，并测定含水量，根据14.5%含水量换算成单位面积产量。
1.5 数据处理
采用Excel 2013进行数据整理并作图，用SPSS 20.0软件进行数据统计分析和方差分析。
2 结果与分析
2.1 促腐菌肥与减施氮肥对水稻秸秆还田效果的影响
2.1.1 水稻不同生育期秸秆累积腐解率变化
表1 水稻秸秆腐熟过程中的累积腐解率
Table 1
| 处理 Treatment | 累积腐解率Cumulative decomposition rate | |||
|---|---|---|---|---|
| 30 d | 60 d | 90 d | 120 d | |
| T1 | 22.35±0.90c | 37.32±0.89c | 47.36±1.35d | 52.33±1.37d |
| T2 | 28.02±0.86a | 46.57±2.36a | 60.55±1.08a | 72.35±1.79a |
| T3 | 27.12±1.17a | 44.14±0.52a | 56.80±1.39b | 66.68±1.29b |
| T4 | 24.27±0.32b | 41.08±0.71b | 51.93±1.85c | 61.70±0.78c |
| CK | 20.35±0.90d | 33.07±1.45d | 41.48±0.82e | 44.25±0.96e |
同列数据后不同字母表示处理间有显著性差异（P < 0.05）。下同。
Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the P < 0.05 level. The same below.
2.1.2 水稻不同生育期秸秆腐解速率变化
从图1可以看出，随着水稻秸秆还田时间的延长，各处理秸秆腐解速率均呈现由快到慢的趋势，且在同一还田时段内表现为T2>T3>T4>T1>CK，在0~30 d还田时段内腐解速率最快，施促腐菌肥处理平均腐解速率为3.22 g/(g·a)，未施促腐菌肥处理平均腐解速率为2.59 g/(g·a)；在90~120 d还田时段内腐解速率最慢，施促腐菌肥处理平均腐解速率为1.25 g/(g·a)，未施促腐菌肥处理平均腐解速率为0.42 g/(g·a)，比施用促腐菌肥处理的的平均腐解速率低197.62%。
图1
2.2 促腐菌肥与减施氮肥对水稻干物质积累及根冠比的影响
2.2.1 对水稻地上部各器官干物质积累的影响
从表2可知，各个处理间水稻茎鞘和叶片的干物质积累量从分蘖期到成熟期均呈现先增加后降低的趋势，穗干物质积累量从齐穗期到成熟期增加幅度明显，各个器官的总积累量从分蘖期到成熟期呈不断增加的趋势。
表2 水稻主要生育期各器官干物质积累量及其比例
Table 2
| 生育时期 Growth stage | 处理 Treatment | 茎鞘Stem-sheath | 叶片Leaf | 穗Panicle | 总干物质 积累量 Total dry matter (kg/hm2) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 干物质积累量 Dry matter accumulation (kg/hm2) | 比例 Ratio (%) | 干物质积累量 Dry matter accumulation (kg/hm2) | 比例 Ratio (%) | 干物质积累量 Dry matter accumulation (kg/hm2) | 比例 Ratio (%) | |||||
| 分蘖期 Tillering | T1 | 2537.81a | 54.34ab | 2131.30a | 45.66bc | － | － | 4669.10a | ||
| T2 | 2420.38ab | 53.59bc | 2095.11a | 46.41ab | － | － | 4515.49a | |||
| T3 | 2332.50b | 53.70bc | 2011.12b | 46.30ab | － | － | 4343.62b | |||
| T4 | 2087.75c | 52.79c | 1866.91c | 47.21a | － | － | 3954.66c | |||
| CK | 2011.01c | 55.12a | 1637.34d | 44.88c | － | － | 3648.35d | |||
| 齐穗期 Heading | T1 | 6596.52a | 55.27a | 3296.72a | 27.62b | 2042.04ab | 17.11ab | 11 935.28a | ||
| T2 | 6524.28a | 54.48a | 3295.60a | 27.52b | 2155.72a | 18.00a | 11 975.60a | |||
| T3 | 6398.28a | 55.96a | 3182.20a | 27.86b | 1851.64bc | 16.18bc | 11 432.12a | |||
| T4 | 5470.08b | 55.25a | 2751.06b | 27.80b | 1678.32c | 16.95ab | 9899.40b | |||
| CK | 3709.84c | 55.37a | 1963.36c | 29.31a | 1027.01d | 15.32c | 6700.21c | |||
| 成熟期 Maturity | T1 | 5247.94ab | 27.32a | 2707.31a | 14.09c | 11 255.23ab | 58.60a | 19 210.47b | ||
| T2 | 5307.75a | 27.03a | 2758.42a | 14.05c | 11 568.72a | 58.93a | 19 634.88a | |||
| T3 | 4964.57b | 26.79a | 2646.96ab | 14.29c | 10 918.81b | 58.92a | 18 530.33b | |||
| T4 | 4446.48c | 28.02a | 2445.43b | 15.39b | 8989.25c | 56.59b | 15 881.15c | |||
| CK | 3149.39d | 28.37a | 1848.45c | 16.64a | 6101.51d | 54.99c | 11 099.35d | |||
与T1处理相比，T2处理对分蘖期、齐穗期和成熟期水稻茎鞘、叶片、穗干物质积累量和比例均无显著影响，仅在成熟期各器官总积累量显著高于T1处理；T3处理分蘖期茎鞘干物质积累量显著低于T1处理，其他时期的各器官干物质积累量和比例均无显著差异；T4处理显著降低了分蘖期、齐穗期和成熟期水稻茎鞘、叶片和穗干物质积累量。可见，减氮15%喷施促腐菌肥可显著增加水稻地上部干物质积累量，但减氮30%和45%喷施促腐菌肥则显著降低了水稻地上部干物质积累量。
2.2.2 对水稻地下部干物质积累量和根冠比的影响
从表3可知，群体的根系干物质积累量从分蘖期到成熟期呈现先增后减的趋势，齐穗期达到最高值，根冠比则从分蘖期到成熟期逐渐降低。与T1处理相比，T2处理显著提高了分蘖期、齐穗期和成熟期根系干物质积累量及分蘖期根冠比；T3处理显著提高了齐穗期根系干物质积累量及分蘖期和齐穗期根冠比；T4处理显著提高了分蘖期、齐穗期和成熟期根冠比，表明在一定减施氮肥用量范围内，喷施促腐菌肥可促进分蘖期到成熟期根系干物质积累量的增加，能有效减缓水稻后期根系衰老。
表3 水稻主要生育期根系干物质积累量和根冠比
Table 3
| 处理 Treatment | 根系干物质积累量Root dry matter accumulation (kg/hm2) | 根冠比Root-shoot ratio | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 分蘖期Tillering | 齐穗期Heading | 成熟期Maturity | 分蘖期Tillering | 齐穗期Heading | 成熟期Maturity | ||
| T1 | 1139.89b | 2177.88bc | 1470.26bc | 0.24c | 0.18d | 0.08c | |
| T2 | 1292.46a | 2396.17a | 1682.60a | 0.29ab | 0.20cd | 0.09bc | |
| T3 | 1249.04ab | 2288.33ab | 1569.60ab | 0.29ab | 0.21bc | 0.08bc | |
| T4 | 1213.87ab | 2128.87c | 1423.61c | 0.31c | 0.22bc | 0.09b | |
| CK | 965.73c | 1625.32d | 1282.47d | 0.27bc | 0.24a | 0.12a | |
2.3 促腐菌肥与减施氮肥对水稻产量的影响
由表4可知，与未喷施促腐菌肥（T1和CK）处理相比，喷施促腐菌肥的3个处理皆显著提高了结实率，且这3个处理水稻的实测产量随着氮肥施用量的减少而显著降低，将施用促腐菌肥3个处理的施氮量和产量进行回归分析，得到回归方程y=-1.19x2+ 273.24x-5940.40（133≥x≥73），式中，y为产量（kg/hm2），x为施氮量（kg/hm2），可从该模型中根据T1处理的实际产量预测出施用促腐菌肥的条件下减氮量不超过27%时，与T1处理相比不降低水稻产量。其中，T2处理产量最高，较T1处理显著增产4.14%，该处理产量的提升主要通过增加有效穗数、穗粒数和结实率实现，尤其是结实率增加显著。但随减氮水平增加，有效穗数和穗粒数逐渐降低，进而影响水稻产量，如T4处理的产量比T1处理降低了18.07%（P<0.05）。
表4 不同处理水稻产量及产量因子构成
Table 4
| 处理 Treatment | 有效穗数 Number of effective panicles (×104/hm2) | 千粒重 1000-grain weight (g) | 每穗粒数 Grains per panicle | 结实率 Seed-setting rate (%) | 产量 Yield (kg/hm2) |
|---|---|---|---|---|---|
| T1 | 479.64±14.33a | 26.12±0.17a | 89.38±3.27ab | 94.46±1.08b | 9396.83±158.57b |
| T2 | 483.84±14.03a | 26.10±0.06a | 90.93±2.66a | 96.69±1.27a | 9785.73±148.67a |
| T3 | 451.92±12.43b | 26.27±0.13a | 87.09±3.84ab | 97.21±0.30a | 9214.30±85.81b |
| T4 | 412.44±18.91c | 26.38±0.19a | 83.47±3.97b | 97.40±0.79a | 7698.40±153.07c |
| CK | 346.92±13.88d | 26.31±0.12a | 63.24±4.74c | 95.97±0.97ab | 5055.53±158.57d |
3 讨论
3.1 促腐菌肥对寒地水稻秸秆腐解效果及土壤养分的影响
秸秆还田是合理利用秸秆资源最简单实用的方法之一，也是保护黑土地地力的有效措施，目前为东北区域主要推行的技术。前人[12-13]研究认为，长期科学合理的秸秆还田可以提高土壤质量状况，增强土壤活性，提升土壤供肥能力，增加作物产量。张丽霞等[14]研究表明，在东北地区玉米和水稻秸秆还田过程中田间有机物料腐熟剂不仅可以提高秸秆还田技术效果，还可以提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量。土壤酶活性与土壤肥力密切相关，解媛媛等[15]发现，秸秆还田配施微生物菌剂可以提高土壤中蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和多酚氧化酶活性，进而提高土壤肥力。自然界中，许多细菌、放线菌和真菌可以通过分泌纤维素分解酶和木质素分解酶，从而使秸秆降解，但以中、高温微生物居多，不适合东北稻区应用，因此对低温促腐菌的发掘意义重大[16-17]。秸秆分解是一个复杂的过程，根据它的化学组成可分为易矿化有机物分解、半纤维素分解、纤维素分解和木质素分解，这个过程需要多种微生物的参与，单一的微生物种类不能完成秸秆降解[18-19]，青格尔等[20]研究表明，以生态条件与目标菌系相近的常年秸秆还田土壤作为菌源筛选材料，可以提高筛选效率及应用效果，其研制的低温菌系GF-20富含降解纤维素、半纤维素和木质素菌属，在低温10 ℃条件下降解30 d，秸秆降解率可达30%。王继莲等[21]筛选出一株枯草芽孢杆菌，可在10 ℃生长、繁殖并分泌产生纤维素酶。张楠等[22]研究发现，以酵母菌和枯草芽孢杆菌为主的寒地水稻秸秆腐熟剂，当季可使翻埋条件下水稻秸秆失重率达57.26%。本研究中应用的商品菌种包括木霉属、芽孢杆菌属等低温菌系，在低温条件下能够分解纤维素、半纤维素、木质素及其他芳香类化合物[23]，减施氮肥15%配施促腐菌肥的处理累积腐解率在120 d时最高，达到72.35%，翻埋条件下效果优于张楠等[22]的结果。
本试验中，秸秆腐解率的计算是通过将粉碎后的秸秆与稻田土混匀后，装入尼龙网袋埋入耕层中，但尼龙网袋的存在一定程度上限制了土壤与秸秆的混合，影响了微生物的交换与空气的流动，且按照单位面积核算，秸秆与稻田土的比例要大于大田，不能完全模拟大田翻埋情况，因此推测，大田中施用促腐菌肥时秸秆的腐解率可能更高，效果更好。
3.2 促腐菌肥对水稻秸秆还田后水稻干物质积累量及产量的影响
水稻干物质是光合产物在植株不同器官积累与分配的结果，而氮素是作物干物质积累的基础，且在一定施氮量范围内，干物质积累量随着施氮量的减少而降低，水稻抽穗前干物质主要积累在茎鞘和叶片，而成熟期干物质主要积累在穗部[24-25]。本试验表明，水稻分蘖期至齐穗期和齐穗期至成熟期2个阶段干物质积累量最大，施用促腐菌肥处理在分蘖期和成熟期叶片干物质积累比例皆高于未施促腐菌肥处理，而茎鞘比例与叶片比例呈相反趋势。在各时期总干物质积累量中，减氮30%配施促腐菌肥处理在齐穗期和成熟期总干物质积累量与常规施氮处理相比差异不显著；减氮15%配施促腐菌肥处理干物质积累量在成熟期显著高于常规施氮处理，这可能是由于促腐菌肥的作用导致后期秸秆腐解程度更高，释放养分更多，有效缓解了氮肥减量对地上部分干物积累量的影响。前人[26]研究表明，水稻秸秆翻埋还田条件下，抑制分蘖期根系生长，有利于拔节期至成熟期根系的生长，本研究中，根系生长发育趋势相同，但喷施促腐菌肥的3个处理显著提高了分蘖根系干物质积累量及根冠比，减缓了秸秆还田前期对根系生长发育的抑制，成熟期减氮15%处理根系的干物质质量和根冠比均高于常规施氮处理，库大源足，更有利于产量的积累[27]。
水稻产量是干物质积累、分配、运输与转运的结果，关于促腐菌肥的田间施用对作物产量的影响已有大量报道[28
4 结论
与常规施氮相比，喷施促腐菌肥显著提高了水稻秸秆累积腐解率和腐解速率，促进了根系生长，增加了秸秆养分释放，降低了氮肥减量对水稻干物质积累及产量的影响，且在减施氮肥15%的条件下显著提高了水稻成熟期干物质积累量和产量。
参考文献
Cellulose and nanocellulose from maize straw: an insight on the crystal properties
黑龙江西部地区水稻秸秆腐解特征研究
DOI:10.3969/j.issn.1006-8082.2018.04.023
[本文引用: 1]
采用尼龙网袋翻埋法，连续3年进行秸秆腐解试验，研究了黑龙江西部地区水稻秸秆腐解规律变化特性。结果表明，每年10月至翌年5月，秸秆腐解进入停滞期；翌年6月至9月翻埋到水田中的秸秆进入腐解期。秸秆腐解速率年际间变化整体表现为“快-慢-慢”的升高过程。秸秆还田1周年时，秸秆腐解率大幅度提高，腐解率达44.3%；秸秆还田2周年时，秸秆腐解率提高相对减慢，腐解率为63.8%；秸秆还田3周年时，秸秆腐解率变化趋近于平缓，腐解率为69.5%。
Wheat straw burning and its associated impacts on Beijing air quality
还田作物秸秆腐解及其养分释放特征概述
DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2018.11.2274
[本文引用: 1]
秸秆还田作为作物秸秆最有效的利用方式之一,可显著提高作物产量,促进资源循环利用和农业可持续发展。还田秸秆的快速腐解对改善土壤耕层质量,促进物质循环和培肥地力都有重要意义。本文概述了还田作物秸秆腐解及其养分释放特征;同时探讨了秸秆初始碳氮比、秸秆还田方式、土壤氮素供给、外施腐熟剂以及秸秆还田后的土壤环境等因素对秸秆腐解过程和秸秆养分释放特征的影响;最后对新的生产条件下如何更好地实现还田秸秆资源的高效利用提出展望,旨在为作物生产制定科学系统的秸秆还田方案、加速秸秆腐解及养分释放再利用提供理论依据。
Priming effects: Interactions between living and dead organic matter
不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下的油菜、小麦秸秆腐解特征
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2011.16.007
[本文引用: 1]
【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下，研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下，采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中，模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后，在0－30 d腐解较快，后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下，采用土埋还田腐解率最大，90 d时腐解率达61.06%。试验结束时，小麦秸秆累计腐解率为48.88%－59.95%，油菜秸秆为50.88%－61.06%。常规栽培模式下，秸秆覆盖还田腐解率＞秸秆土埋；节水栽培模式下，秸秆土埋＞秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时，两种栽培模式秸秆腐解率差异不大。而在秸秆土埋还田时，节水栽培秸秆腐解率＞常规栽培。秸秆中养分释放速率表现为钾＞磷＞氮≈碳；90 d时，小麦秸秆中48.29%－63.79%的碳、48.35%－52.83%的氮、54.83%－67.49%的磷和91.98%－95.99%的钾被释放；油菜秸秆中50.29%－66.55%的碳、46.48%－57.67%的氮、56.44%－75.64%的磷和92.31%－96.24%的钾被释放。栽培模式和还田方式对秸秆碳、氮和磷释放率的影响与对秸秆腐解率的影响规律基本一致。腐解30 d时，秸秆中已有超过90%的钾被释放出来。【结论】实行秸秆还田，水稻栽培模式宜采用节水灌溉栽培，可以促进秸秆腐解，提高其养分释放率。
Methane production from lignocellulosic agricultural crop wastes: A review in context to second generation of biofuel production
Organic carbon transformations in high-Arctic peat soils: key functions and microorganisms
玉米秸秆低温降解复合菌系的筛选
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2013.19.014
[本文引用: 1]
【目的】为加快北方高寒地区玉米秸秆降解速度，筛选低温条件下具有良好降解玉米秸秆的复合菌系。【方法】以富含纤维素的腐烂物为菌源，通过滤纸崩解初筛、酶活和秸秆降解率为指标复筛进行玉米秸秆降解菌系的筛选，并对其成分进行分析。【结果】从腐烂的树叶和高原锯末中筛选到两组玉米秸秆降解复合菌系1号和8号。1号和8号复合菌系在玉米秸秆培养基中，15℃培养15 d，玉米秸秆分解率分别达到30.21%和32.21%；1号复合菌系包含木霉和多种细菌，8号复合菌系含青霉和多种细菌；两组复合菌系优势细菌均为梭菌属和芽孢杆菌属菌种。【结论】筛选到的菌系在低温（15℃）实验室条件下能降解玉米秸秆，菌系主要组成是木霉、青霉、梭菌属（Clostridium sp.）、芽孢杆菌属（Bacillus sp.）和草螺菌属（Herbaspirillum sp.）的细菌。
不同生态条件下栽培方式对水稻干物质生产和产量的影响
DOI:10.3724/SP.J.1006.2012.01930
[本文引用: 1]
为明确不同生态条件下栽培方式对水稻物质生产及产量的影响, 采用随机区组多点试验设计, 研究了不同秧龄和移栽方式对仁寿、郫县和雅安生态点水稻干物质积累与分配、茎鞘干物质输出与转化、产量及构成因素的影响。结果表明: (1)水稻的干物质积累特性为生态条件、秧龄、移栽方式及其互作效应共同作用的结果。水稻单茎和群体干物重均受三者显著主效作用; 生态条件与秧龄互作效应极显著影响分蘖盛期至抽穗期群体干物重, 而生态条件与移栽方式、秧龄与移栽方式及三者互作则主要影响抽穗后水稻单茎和群体干物重。(2)高产水稻干物质生产特性因生态条件的变化而改变。仁寿的产量主要来自抽穗后光合产物在籽粒中的积累, 与茎鞘物质的输出和转化相关不显著; 在郫县, 茎鞘物质输出和转化对产量贡献大于在仁寿, 产量与孕穗期茎鞘干物质分配比例(r = 0.775<sup>*</sup>)显著正相关, 与成熟期茎鞘干物质分配比例(r = -0.757<sup>*</sup>)则呈显著负相关; 在雅安, 抽穗后茎鞘干物质的输出和转化与产量正相关。(3)水稻产量以仁寿最高, 较郫县和雅安高5.52%和17.65%; 秧龄和移栽方式均能影响水稻最终产量, 不同栽培方式间产量差异显著; 仁寿的栽培方式主要通过单位面积有效穗数、结实率和千粒重来影响产量, 在郫县则通过影响单位面积有效穗数和每穗颖花数实现对产量的调控, 雅安的栽培方式主要通过群体颖花量和千粒重调控产量。(4)适宜的栽培方式能有效调控水稻干物质生产, 促进产量的提高。在仁寿和郫县, 50 d秧龄单苗优化定抛有效地协调了不同生育阶段干物质积累量, 促进水稻增产; 在雅安, 50 d秧龄单苗手插具有较高穗前干物质积累量和抽穗后茎鞘干物质输出与转化效率, 增产显著。
优化栽培模式对水稻根-冠生长特性、水氮利用效率和产量的影响
DOI:10.16819/j.1001-7216.2021.201213
[本文引用: 1]
【目的】探明优化栽培模式对水稻根冠发育以及产量与肥水利用效率的影响。【方法】以甬优1540(三系籼/粳杂交稻)为材料,设置3个处理：0N(空白)栽培模式、当地农户习惯栽培模式(对照)以及优化栽培模式。【结果】优化栽培处理两年的平均产量为11.5 t/hm<sup>2</sup>,与对照差异不显著;但其氮肥偏生产力、产谷利用率以及水分利用率较对照显著提高。与对照相比,优化栽培处理改善了水稻根系形态与生理特征,降低了根系生物量与根-冠比,提高了深根比与比根长,增加了齐穗期与灌浆中期根系活跃吸收表面积,提高了灌浆中后期根系氧化力与根系伤流液中玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)的浓度。此外,与对照相比,优化栽培处理显著提高了灌浆中后期剑叶净光合速率、叶片中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性。【结论】优化与集成现有栽培技术,可以改善水稻根系形态与生理特征,提高地上部生理活性,进而实现肥水利用效率的提高。
