免耕抛秧水稻根倒伏特性及钾肥调控研究

论文摘要

以D优527为材料，设置种植方式和施钾量两因素，通过大田试验从植株地上部、根系等方面研究了免耕抛秧水稻根倒伏特性及钾肥的调控机理，同时研究了钾肥对水稻群体生长动态、干物质积累与分配、钾素积累及转换利用、产量及其构成因子的影响。主要结果如下：1．根倒伏系数构成因子中以单茎根重与根倒伏系数的相关最大，株高最小，茎秆机械强度和单茎鲜重在不同时期内互有大小。单茎根重同根体积、茎秆机械强度与茎壁厚、茎粗、茎鞘粗、茎秆抗折力和钾含量、单茎鲜重与穗重和叶重的相关系数均达到显著或极显著水平。不同种植方式中，常规翻耕插秧单茎鲜重大而单茎根量少，使其根倒伏系数最大，为2.72-5.82；免耕高桩抛秧茎秆机械强度最弱，导致其根倒伏系数也较大，为2.54-5.68；免耕抛秧和常规翻耕抛秧根倒伏系数比较接近且相对较小，分别为2.32-5.39和2.42-5.15，表明常规翻耕插秧抗根倒伏能力最弱，免耕高桩抛秧次之，常规翻耕抛秧和免耕抛秧抗根倒伏能力接近且相对较强。不同施钾水平下，免耕抛秧根倒伏系数随着施钾量的增加而下降，表明植株抗根倒伏能力随着施钾量的增加而增强。钾肥对免耕抛秧水稻抗根倒伏能力的调控表现为提高单茎根量和根体积，促进根系在半径为5-10cm横向土层内的分布，提高稻株固持力；降低单茎穗重和叶重，减轻致倒伏的内力和植株加在基部节间的弯曲力矩；促进茎秆横向生长，增加茎秆充实度，增强茎秆抗折断能力，改善免耕抛秧茎秆质量，进而增强植株抗根倒伏能力。2．常规翻耕插秧的分蘖速率和分蘖数量低于抛秧稻，有效分蘖期和茎蘖变异系数也低于抛秧稻；常规翻耕抛秧分蘖能力弱于免耕抛秧，免耕抛秧又略弱于免耕高桩抛秧。施钾可以促进分蘖的发生、延长有效分蘖期和增加叶面积指数。另外，种植方式和施钾量对叶绿素含量（SPAD）的影响在不同生育时期表现不同。3．免耕抛秧和常规翻耕插秧群体干物质积累量在全生育期内较大，免耕高桩抛秧拔节期前较大而拔节后则较小，常规翻耕抛秧拔节一齐穗期内较低。不同施钾水平下干物质积累动态不同：B1孕穗期前较大而孕穗期后则较小，B2在全生育期内均较小，B3除孕穗期外其余时期较大，B4在全生育期内均较大。4．常规翻耕插秧有效穗数偏低，但穗颖花数和穗实粒数多使其产量为10.71×103kg·hm-2，比A2、A3、A4分别高出3.62％、1.58％、1.88％；免耕抛秧通过穗粒数和粒重的共同作用实现较高产量；免耕高桩抛秧利用有效穗多实现较高产量；常规翻耕抛秧产量最低，极显著低于常规翻耕插秧。水稻产量与施钾量成显著正相关；施钾可以增加穗颖花数和穗实粒数，但对结实率和成穗率有不利影响。种植方式与施钾量互作对穗颖花数、穗实粒数和产量有较大的影响。5．常规翻耕插秧钾素积累总量为278.87kg·hm-2，比常规翻耕抛秧、免耕抛秧和免耕高桩抛秧分别高6.34％、4.40％、10.42％，且各方式间差异均达极显著水平；不同种植方式间成熟期钾素干物质生产效率、钾素稻谷生产效率和钾素收获指数的高低顺序均为免耕高桩抛秧＞常规翻耕抛秧＞免耕抛秧＞常规翻耕插秧；免耕抛秧农学钾素利用效率为3.93，极显著高于其它方式。随着施钾量的增加，植株钾素积累总量增加，钾素干物质生产效率、钾素稻谷生产效率和钾素收获指数下降。各施钾处理间农学钾素利用效率接近。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 前言
• 1.1 水稻抗倒伏研究进展
• 1.1.1 水稻倒伏的类型和评价方法及指标
• 1.1.1.1 类型
• 1.1.1.2 评价方法和指标
• 1.1.2 倒伏对水稻的影响
• 1.1.2.1 加速植株衰老
• 1.1.2.2 降低产量
• 1.1.2.3 降低稻米品质
• 1.1.3 水稻抗倒伏的影响因素
• 1.1.3.1 水稻植株特性与抗倒伏的关系
• 1.1.3.1.1 水稻茎秆
• 1.1.3.1.2 物质积累与分配
• 1.1.3.1.3 根
• 1.1.3.2 栽培管理措施与抗倒伏的关系
• 1.2 水稻抗倒伏研究的方向
• 2. 材料与方法
• 2.1 试验设计与大田管理
• 2.1.1 试验地概况
• 2.1.2 供试材料与试验设计
• 2.1.3 栽培管理措施
• 2.2 调查测定项目和方法
• 2.2.1 群体生长动态
• 2.2.2 茎秆特性
• 2.2.3 土壤物理性质
• 2.2.4 根系分布
• 2.2.5 稻株抗倒力
• 2.2.6 考种与计产
• 2.3 参数计算和数据处理
• 2.3.1 水稻根倒伏力学分析与根倒伏系数
• 2.3.2 钾素和茎鞘物质转化利用参数
• 2.3.3 数据处理与作图
• 3. 结果与分析
• 3.1 不同种植方式和施钾量对茎秆特性的影响
• 3.1.1 不同种植方式和施钾量对植株形态、物理特性的影响
• 3.1.1.1 株高
• 3.1.1.2 基部节间长
• 3.1.1.3 茎粗和茎壁厚
• 3.1.1.4 茎鞘粗
• 3.1.1.5 重心高度
• 3.1.1.6 单茎鲜重、穗鲜重和叶鲜重
• 3.1.2 不同种植方式和施钾量对茎秆力学特性的影响
• 3.1.2.1 茎秆抗折力
• 3.1.2.2 植株抗倒力
• 3.1.2.3 茎秆机械强度
• 3.1.3 不同种植方式和施钾量对茎秆生化特性的影响
• 3.1.3.1 可溶性糖含量
• 3.1.3.2 淀粉含量
• 3.1.3.3 纤维素含量
• 3.1.3.4 钾含量
• 3.2 不同种植方式和施钾量对根系特性的影响
• 3.2.1 根重
• 3.2.1.1 单茎根干重
• 3.2.1.2 单茎根干重垂直分布
• 3.2.1.3 单茎根干重水平分布
• 3.2.2 根体积
• 3.2.2.1 单茎根体积
• 3.2.2.2 单茎根体积垂直分布
• 3.2.2.3 单茎根体积水平分布
• 3.3 不同种植方式对土壤物理性质的影响
• 3.3.1 浸水容重
• 3.3.2 容重
• 3.3.3 总孔隙度
• 3.4 不同种植方式和施钾量对根倒伏系数的影响
• 3.4.1 根倒伏系数
• 3.4.2 根倒伏系数与其构成因子的通径分析
• 3.4.3 根倒伏系数与其有关性状的相关分析
• 3.5 不同种植方式和施钾量对群体生长及产量的影响
• 3.5.1 不同种植方式和施钾量对茎蘖消长的影响
• 3.5.1.1 茎蘖消长动态与分蘖速率
• 3.5.1.2 茎蘖数变异系数
• 3.5.1.3 有效分蘖期
• 3.5.2 不同种植方式和施钾量对叶面积指数（LAI）的影响
• 3.5.3 不同种植方式和施钾量对群体干物质积累和分配的影响
• 3.5.3.1 群体干物质积累动态
• 3.5.3.2 群体干物质转换
• 3.5.3.3 群体干物质分配
• 3.5.4 不同种植方式和施钾量对叶绿素含量（SPAD）的影响
• 3.5.5 不同种植方式和施钾量对产量及其构成因子的影响
• 3.5.5.1 成穗率与有效穗
• 3.5.5.2 穗颖花数和结实率
• 3.5.5.3 穗实粒数和千粒重
• 3.5.5.4 产量
• 3.6 不同种植方式和施钾量对植株钾积累与利用的影响
• 3.6.1 植株钾积累量
• 3.6.2 钾素转换与利用
• 4. 讨论
• 4.1 免耕抛秧水稻抗根倒伏能力评价
• 4.2 钾肥对免耕抛秧水稻抗根倒伏能力的调控
• 4.3 免耕抛秧水稻抗根倒伏能力对产量的影响
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文