半深水灌溉是稻渔共作区别于水稻单作的主要环境特征,且半深水灌溉持续时间因具体模式而异。迄今为止,水稻生产力对半深水灌溉的响应还并不清楚。以扬粳805为试验材料,通过设置3种水分管理模式:(1)“浅、搁、湿、露、晒”灌溉模式,即水稻常规高产灌溉模式(CI);(2)拔节期—抽穗后10 d维持半深水30~35 cm 40 d(SDI40d);(3)拔节期—抽穗后35 d维持半深水30~35 cm 65 d(SDI65d),初步研究了半深水灌溉处理对水稻产量、稻米品质和抗倒性的影响。结果表明,与CI处理相比,SDI40d处理实际产量降低了9.50%,SDI65d处理减产了13.20%,穗粒数和结实率降低是产量下降的主要原因。半深水灌溉处理下,扬粳805的加工品质和外观品质变劣;食味值降低,直链淀粉含量和各蛋白组分含量升高;RVA特征谱值热浆黏度、最终黏度升高,崩解值降低,且随着半深水灌溉持续时间变长,稻米品质持续变劣。半深水灌溉处理下,扬粳805株高整体呈上升趋势,茎粗、壁厚和抗折力呈下降趋势。相较于CI处理,半深水灌溉处理下倒伏指数升高,扬粳805的易倒伏风险增加,且2个不同半深水灌溉持续时间处理下扬粳805的倒伏指数接近。
氮素穗肥用量和结实期遮光可通过影响叶片光合和植株氮营养状况对水稻籽粒碳氮代谢能力产生调节作用,从而形成不同特征的稻米品质。为探明氮素穗肥用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响,于2019—2020年以生育期相近的常规粳稻淮稻5号、南粳9108和扬农香28为材料,设置40.5 kg hm^(-2)(N1)、81.0 kg hm^(-2)(N2)、121.5 kg hm^(-2)(N3)3个氮素穗肥用量处理,并于抽穗至成熟期采用人工遮阴方式控制水稻冠层光照,包括100%自然光照(S0)和50%自然光照(S50)处理,研究了结实期不同光氮处理组合对稻米品质的影响效应。结果表明:糙米率、精米率、整精米率在S0条件下随氮素穗肥用量的增加呈先升后降趋势,在S50条件下呈下降趋势,其中S0N2处理的整精米率最高,加工品质较好;垩白粒率和垩白度均呈S50N3>S50N2>S50N1>S0N3>S0N2>S0N1的趋势,且穗肥氮素用量的增加和结实期遮光对稻米提高垩白粒率和垩白度具有累加作用。穗肥氮素用量增加和结实期遮光均降低直链淀粉含量和胶稠度,提高蛋白质含量,其中谷蛋白的变异系数高于其他蛋白组分。穗肥氮素用量增加和结实期遮光不利于稻米食味值评分,不同品种的食味特征值对食味值评分的直接影响有差异。水稻淀粉的峰值黏度、崩解值随穗肥氮素用量增加和结实期光照强度下降而降低,消减值则上升,光氮复合作用增加了上述指标的差异。在穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用下从直链淀粉含量和蛋白质含量比值趋势性变化来分析,结实期植株碳氮代谢能力强弱发生了变化。直链淀粉含量和蛋白质含量均与稻米食味值评分呈极显著的负相关关系,其中蛋白质的相关系数更大。因此,适量减施氮素穗肥有利于水稻结实期遭遇寡照后的稻米加工品质、外观品质及蒸煮食味品质提升,并且降低直链淀粉含量特别是蛋白质含量可能是提升稻米食味的有效途径,以期为优质水稻丰产调优栽培技术的更新提供依据。
水稻侧深施肥是均匀地将肥料深施在秧苗一侧土壤根际的一种不对称局部施肥技术,具有减肥增产、提高肥料利用率和减少劳动力投入等优点,然而侧深施肥下水稻根系特征及其与产量形成的关系尚不清楚。本试验以丰粳1606和南粳9108为材料,设置普通尿素常规施肥(conventional fertilization with common urea,CF)、缓释肥减氮15%表施(conventional fertilization with 15%reduction of control released fertilizer,CFCR)、普通尿素减氮15%侧深施肥(side-deep fertilization with 15%reduction of commonurea,SDCU)和缓释肥减氮15%侧深施肥(side-deepfertilization with 15%reduction of control released fertilizer,SDCR)4种氮处理,研究不同施肥方式对水稻根系形态结构和生理特征以及产量的影响。结果表明:(1)SDCR处理水稻产量最高,其次分别为CF和CFCR处理,而SDCU处理产量最低;(2)SDCR处理显著提高了不同生育时期总根长、根尖数、根表面积和根体积;(3)SDCR处理降低了不同生育时期根系的皮层横截面积、皮层细胞层数和不定根直径,提高了根系中柱直径,但对皮层生活细胞面积和通气组织面积影响不显著;(4)与CF处理相比,SDCR处理显著提高了根系活力;根系氮代谢酶在生育期内呈现先上升后下降趋势,抽穗期达到峰值,其中SDCR处理下不同生育时期水稻根系谷氨酸合成酶和谷氨酰胺合成酶活性最高。因此,缓释肥侧深施肥可改善根系形态、结构和生理特征,增强根系吸收养分和水分能力,防止后期植株早衰,从而提高水稻产量,达到提高肥料利用效率,实现减氮增产的目的。
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