劳动力短缺和水资源匮乏严重限制着我国水稻生产的发展。在耕地面积一定的情况下,为保证水稻产量、确保粮食安全,必须在努力提高水稻产量潜力的同时,积极提高对现有耕地的利用效率。在此背景下,具有节水、省工特点,符合轻简化栽培需求的旱直播水稻逐渐受到了人们的重视。在国际上关于旱直播水稻的相关研究较多,但是在我国华中地区相关研究还未见报道,由于气候条件的不同,很难根据已有的研究来评价华中地区旱直播水稻种植的可行性。为此,本研究选取四个代表性的品种,抗旱品种:绿旱1号（LH1）和旱优3号（HY3）,当地主推品种:黄华占（HHZ）和扬两优6号（YLY6）为试验材料,于2012-2014年进行大田试验,旨在明确华中地区旱直播水稻在产量、米质、资源利用效率和温室气体排放等方面的表现,同时阐明旱直播水稻在不同水分管理模式下高产、高效的生理基础,并明确适宜旱直播的品种特征。主要试验结果如下:（1）旱播水管模式下的产量(8.60 t ha-1)与移栽稻(8.68 t ha-1)相当,而旱播旱管模式下的产量较低(7.99 t ha-1)。旱播旱管和旱播水管模式下的单位面积穗数均较高,而每穗颖花数相对较低。相对于移栽稻而言,旱播旱管和旱播水管模式下营养生长期分蘖发生早且多,株高、叶面积指数和生物量积累较慢;旱播水管模式下,花后功能叶片衰老较快,灌浆过程中干物质积累量相对较少,对产量贡献率较低。（2）旱播旱管和旱播水管模式下的水分生产效率分别比移栽水管模式高出50.0%和14.5%。水分生产效率的提高是由于旱播旱管和旱播水管模式均减少了灌溉次数,降低了灌溉量,而二者中前者的灌溉次数和灌溉量降幅更大。旱播水管模式下的氮素籽粒生产效率比移栽水管模式高12.4%,因此在氮素吸收量低于移栽水管模式时仍能达到与之相当的产量。旱播旱管与移栽水管模式的氮素籽粒生产效率在不同品种和年际间无一致性差异.（3）与移栽水管模式相比,旱播旱管和旱播水管模式均在不同程度上增加了精米中的Cd含量而降低了精米中的As含量。移栽水管模式下精米中As含量为0.3 mg kg-1（超标）,旱播旱管模式下精米中Cd含量为0.44 mg kg-1（超标）,而旱播水管模式下精米中的Cd和As含量均未超出国家标准的规定。与移栽水管模式相比,旱播旱管和旱播水管模式下精米中As和Mo的含量显著低于移栽水管模式,而Zn、Mn、Ni、Cu、Cd和Co元素的含却普遍高于移栽水管模式。旱播水管与移栽稻间在常规稻米品质方面无明显差异,而旱播旱管模式下稻米加工品质（糙米率×精米率×整精米率）和外观品质（垩白粒率×垩白度）都优于移栽水管模式,但是蒸煮食味品质有所下降。（4）与移栽水管模式相比,旱播旱管和旱播水管模式下的稻田甲烷的排放量分别降低了97%和67%,而氧化亚氮的排放量则分别增加了310%和84%。综合二者的温室效应来看,旱播旱管和旱播水管模式下的全球变暖潜势均显著降低,两者的降幅分别为71.4%和94.8%。（5）YLY6具有较高的生物量积累、较大的每穗颖花数和适中的千粒重,因此其产量(9.7-10.5 t ha-1)远高于其它三个品种;与之相反LH1的产量(6.4-8.2 t ha-1)通常较低,则是由于其总生物量积累不足,每穗颖花数过小所致;在生育期接近的情况下,HHZ的产量高于HY3,这与HHZ具有较大的库容和收获指数密切相关。研究结果表明,在华中地区,旱播水管模式能够达到与移栽水管模式相当的产量,同时具有较高的水、氮利用效率,较低的精米中潜在毒性元素积累量和温室气体排放量,这表明旱播水管模式是一种资源节约型和环境友好型的水稻生产模式。因此,在华中地区当移栽稻种植受到水分和劳动力的限制时,旱播水管模式可以作为传统移栽稻的替代种植模式。而具有较高水分生产效率的旱播旱管模式,能够起到有效控制稻田温室气体排放的作用,在某些因为灌溉设施不完备而易使农作物受到旱涝灾害反复影响的水稻种植区,旱播旱管模式的应用能够有效地拓展当前水稻的种植面积。本研究还发现具有较高产量潜力的水稻品种（YLY6）在旱直播稻中同样能够取得高产。穗型受种植密度影响较小的大穗型品种有利于旱直播稻在高密度条件下增大库容,进而提高产量潜力。同时,选择具有一定持绿性的品种有助于缓解旱播水管模式下因功能叶片早衰而引起的花后干物质积累不足。
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