陳宏濤　李曉蕾　馬艷　錢(qián)永德

摘要：以墾稻12、墾鑒稻10為材料，探討保護(hù)性耕作對(duì)其產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，保護(hù)性耕作栽培條件下，墾稻12葉片的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、凈光合速率、葉片蒸騰速率均較常規(guī)耕作高；保護(hù)性耕作條件下適當(dāng)增施鉀肥可有效提高墾稻12產(chǎn)量。當(dāng)鉀肥施用量為157.5 kg/hm2時(shí)，墾鑒稻10與墾稻12產(chǎn)量均達(dá)到最高。

關(guān)鍵詞：保護(hù)性耕作；水稻；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S511.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-1302（2014）01-0064-02

收稿日期：2013-04-23

基金項(xiàng)目：黑龍江省科技攻關(guān)重大項(xiàng)目（編號(hào)：GA10B102）；黑龍江省農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：HNK11A-01-01-02、HNK11A-02-02）；博士科研啟動(dòng)基金。

作者簡(jiǎn)介：陳宏濤（1971—），碩士，農(nóng)藝師，主要從事水稻栽培生理研究。

通信作者：錢(qián)永德，博士，副教授，從事水稻栽培生理研究。E-mail： byndqyd@163.com。保護(hù)性耕作是一種新興的水稻耕作栽培方式，具有改良土壤、培肥地力、改善土壤理化性狀等優(yōu)點(diǎn)[1-5]，有關(guān)該耕作方式的具體操作方法及機(jī)理也成為研究熱點(diǎn)[6-7]。生產(chǎn)者非常關(guān)注水稻優(yōu)良品種與高產(chǎn)栽培方式，但對(duì)與之相配套的培肥地力、有利于發(fā)展可持續(xù)稻作的耕作方法關(guān)注較少。黑龍江省是我國(guó)最重要的粳稻生產(chǎn)基地之一，黑龍江墾區(qū)的水稻生產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全起著重要作用。水田保護(hù)性耕作節(jié)水栽培新技術(shù)體系是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研發(fā)的一項(xiàng)集保護(hù)耕地、培肥地力、節(jié)省水資源于一體的新型土壤耕作技術(shù)[1]。本試驗(yàn)探討該技術(shù)體系下水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)效應(yīng)，旨在為水稻栽培提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2011年春在黑龍江省密山市八一農(nóng)墾大學(xué)進(jìn)行。密山地區(qū)屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫2.5～3.1 ℃，≥10 ℃活動(dòng)積溫2 400～2 564 ℃，年平均降水量為450～550 mm，無(wú)霜期106～151 d。土壤類(lèi)型為沙質(zhì)白漿土，試驗(yàn)田土地平整，肥力均勻。0～20 cm 耕層土壤養(yǎng)分含量為：堿解氮含量為350.0 mg/kg，有效磷含量為55.08 mg/kg，速效鉀含量為268.8 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量為4.68%，pH值為5.92。

1.2試驗(yàn)方法

以耕作方式（保護(hù)性耕作、常規(guī)耕作）、品種（墾稻12、墾鑒稻10）、硫酸鉀施用量為處理因素，硫酸鉀施用量分別設(shè)0、525、105、157.5、210 kg/hm2 5個(gè)水平；另設(shè)無(wú)肥對(duì)照區(qū)（表1）。每小區(qū)面積為64.8 m2，小區(qū)之間以V形板隔開(kāi)，每處理重復(fù)3次，田間隨機(jī)排列。插秧規(guī)格為寬窄行（40+20） cm×10 cm，每穴3苗。氮肥按基肥、蘗肥、穗肥比例為4 ∶3 ∶3施用，鉀肥按基肥 ∶穗肥比例為6 ∶4施用，磷肥全部作基肥施用，其他管理相同。

表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

施肥量（kg/hm2）尿素1三料1硫酸鉀1品種1耕作方式15011051210.01墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作15011051210.01墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作15011051157.51墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作15011051157.51墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作15011051105.01墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作15011051105.01墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作1501105152.51墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作1501105152.51墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作1501105101墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作1501105101墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作010101墾稻12，墾鑒稻101常規(guī)耕作010101墾稻12，墾鑒稻101保護(hù)性耕作

1.3調(diào)查項(xiàng)目

在水稻灌漿期，選擇水稻長(zhǎng)勢(shì)均勻地塊，選取代表點(diǎn)，采用LI-6400型便攜式光合測(cè)量系統(tǒng)（美國(guó)LI-COR公司）測(cè)定功能葉葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等，每處理測(cè)定6片。收獲前每處理選3點(diǎn)，每點(diǎn)面積 1 m2，調(diào)查單位面積穗數(shù)，按平均穴莖數(shù)取代表株，帶回室內(nèi)考種，調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、粒重，計(jì)算理論產(chǎn)量。當(dāng)全田95%稻穗黃化時(shí)收獲，每區(qū)重復(fù)3次，實(shí)收測(cè)產(chǎn)。委托農(nóng)業(yè)部谷物檢測(cè)中心（哈爾濱）分析水稻碾磨品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及顆粒判定。

1.4數(shù)據(jù)處理

利用DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件、Excel軟件處理數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)水稻灌漿期葉片光合特性的影響

凈光合速率是指單位葉面積上干物質(zhì)的增加速率，可反映干物質(zhì)積累的多少；氣孔導(dǎo)度是衡量氣孔開(kāi)張度的重要指標(biāo)，可反映葉表面透過(guò)H2O、CO2的能力，是葉片擴(kuò)散阻力的倒數(shù)，一般來(lái)說(shuō)氣孔導(dǎo)度大則蒸騰速率快。在水稻經(jīng)濟(jì)器官形成與充實(shí)期，光合速率下降必將造成水稻生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量降低。保護(hù)性耕作栽培條件下，墾稻12葉片的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、凈光合速率、葉片蒸騰速率均較常規(guī)耕作高，氣孔導(dǎo)度增大可以有效提高胞間CO2濃度，促進(jìn)葉片光合作用尤其是凈光合速率的提高，同時(shí)葉片蒸騰速率的提高有利于光合產(chǎn)物的積累，從而促進(jìn)根系發(fā)育和產(chǎn)量形成（圖1至圖4）。與常規(guī)耕作栽培方式相比，保護(hù)性耕作條件下施用鉀肥進(jìn)一步促進(jìn)了墾稻12的光合作用，為水稻高產(chǎn)奠定了更多的物質(zhì)基礎(chǔ)。鉀對(duì)墾鑒稻10光合特性的影響與墾稻12略有不同。與常規(guī)耕作相比，保護(hù)性耕作下除葉片的凈光合速率較高外，其余指標(biāo)如葉片胞間CO2濃度、葉片蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均比對(duì)照略低，但均未達(dá)到顯著水平（圖5）。

2.2不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

與常規(guī)耕作相比，保護(hù)性耕作條件下墾稻12可將鉀肥利用率提高17%左右，明顯高于墾鑒稻10，因此在保護(hù)性耕作條件下適當(dāng)增施鉀肥可有效提高墾稻12產(chǎn)量。當(dāng)鉀肥施用量為157.5 kg/hm2時(shí)，墾鑒稻10與墾稻12產(chǎn)量均達(dá)到最高。

2.3不同處理對(duì)水稻品質(zhì)的影響

由表2可知，不同耕作方式下不同水稻品種的主要指標(biāo)如出糙率變化不大。與常規(guī)耕作相比，保護(hù)性耕作方式下水稻裂紋米重量比趨于下降，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量也有降低趨勢(shì)。保護(hù)性耕作條件下墾稻12的食味評(píng)分與常規(guī)耕作接近，墾鑒稻10的食味評(píng)分顯著高于常規(guī)耕作（表2）。

3結(jié)論

本研究表明，保護(hù)性耕作可提高水稻對(duì)鉀肥的利用率，不同水稻品種對(duì)鉀肥的利用率存在差別，墾稻12對(duì)鉀肥的利用率高于墾鑒稻10。與常規(guī)耕作方式相比，保護(hù)性耕作方式下水稻裂紋米重量比趨于下降，蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量也有降低趨勢(shì)。保護(hù)性耕作條件下墾稻12的食味評(píng)分與常規(guī)耕作接近，墾鑒稻10的食味評(píng)分明顯高于常規(guī)耕作。研究顯示，保護(hù)性耕作方式可以有效改良土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)根系發(fā)育、提高肥料利用率[1，8]。優(yōu)良品種、高效栽培方法與可持續(xù)發(fā)展的耕作方式結(jié)合是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)稻作的有效途徑。

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