【摘要】：水稻是我國三大糧食作物之一,在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中占有重要的地位。吉林省是農(nóng)業(yè)大省,吉林省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀直接影響著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展。目前,吉林省水稻生產(chǎn)中存在施肥過量和不平衡施用等問題,直接影響吉林省水稻產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。本研究在2015~2017年在吉林省中部的永吉、九臺、梨樹三個地點開展田間試驗,應(yīng)用水稻養(yǎng)分專家(NE)系統(tǒng)推薦施肥,并且依據(jù)“4R原則”在NE系統(tǒng)推薦施肥的基礎(chǔ)上進(jìn)行單項技術(shù)優(yōu)化。通過研究稻谷產(chǎn)量、養(yǎng)分吸收、肥料利用效率及稻米品質(zhì)等指標(biāo),揭示水稻生育期干物質(zhì)量、養(yǎng)分吸收及農(nóng)藝性狀動態(tài)變化,闡明NE系統(tǒng)推薦施肥在吉林省中部稻區(qū)的適用性,明確單項優(yōu)化措施在吉林省中部稻區(qū)上的應(yīng)用效果。本研究通過NE系統(tǒng)在吉林省中部稻區(qū)的應(yīng)用與優(yōu)化,以期為吉林省水稻提供科學(xué)的施肥參考依據(jù)。試驗結(jié)果表明:(1)NE系統(tǒng)推薦施肥與農(nóng)民習(xí)慣施肥處(FP)相比,能在減少養(yǎng)分投入的基礎(chǔ)上,增加水稻的千粒重和結(jié)實率,從而增加水稻產(chǎn)量,提升經(jīng)濟(jì)效益。同時,NE系統(tǒng)推薦施肥能增加氮、磷、鉀素養(yǎng)分累積,進(jìn)而增加氮、磷、鉀養(yǎng)分利用效率。測土配方推薦施肥(ST)較FP處理在養(yǎng)分投入方面也有所降低,但降低幅度小于NE處理。ST處理較FP處理也能增加水稻產(chǎn)量。在產(chǎn)量構(gòu)成方面,ST處理能較FP處理增加有效穗粒數(shù)和結(jié)實率。ST處理較FP處理在氮、鉀養(yǎng)分積累上均有所增加,但增幅小于NE處理。磷素積累以ST處理最高。在稻米品質(zhì)方面,ST和NE處理均能較FP處理降低堊白度和堊白米率,且NE處理的降幅更大。水稻生育期農(nóng)藝性狀調(diào)查發(fā)現(xiàn),NE處理在水稻分蘗期能較FP處理和ST處理促進(jìn)分蘗,增加水稻分蘗數(shù)。三者在株高及SPAD值上相差不大。在水稻生長過程中,ST和NE處理較FP處理可明顯增加地上部干物質(zhì)累積。由此可見,NE系統(tǒng)推薦施肥在吉林省中部稻區(qū)有良好的適用性,且其應(yīng)用效果略優(yōu)于測土配方施肥。(2)在NE系統(tǒng)推薦施肥的基礎(chǔ)上,依據(jù)“4R原則”進(jìn)行單項技術(shù)優(yōu)化,包括栽培措施的優(yōu)化、肥料品種的優(yōu)化以及施肥方式的優(yōu)化。栽培措施的優(yōu)化處理為增密處理(HD),肥料品種的優(yōu)化處理為鈣鎂磷肥處理(FCMP),施肥方式優(yōu)化處理包括控釋尿素一次性施肥處理(CRU)、側(cè)條施肥處理(SF)和普通撒施結(jié)合側(cè)條施肥處理(SFS)。所有優(yōu)化處理較NE處理均可以通過提高產(chǎn)量性狀來達(dá)到增產(chǎn)的目的。HD和FCMP處理均可通過增加有效穗粒數(shù)來增加水稻產(chǎn)量。HD處理的肥料農(nóng)學(xué)效率及偏生產(chǎn)力高于NE處理,回收利用率則低于NE處理。FCMP處理在肥料農(nóng)學(xué)效率及磷肥回收利用率上均高于NE處理。CRU處理可以在NE系統(tǒng)推薦施肥的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加植株干物質(zhì)累積和養(yǎng)分利用效率。SF處理在植株干物質(zhì)累積量、水稻產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用方面的增幅最大。各優(yōu)化處理的水稻生育期農(nóng)藝性狀動態(tài)變化規(guī)律與NE處理基本一致。HD和FCMP處理則與NE處理差異均不明顯。CRU、SF和SFS處理均能較NE處理增加株高,促進(jìn)分蘗,其中以SF處理最優(yōu)。CRU、SF和SFS處理自分蘗期過后干物質(zhì)累積量均高于NE處理,而HD和FCMP處理在分蘗期時與NE處理相差不大。養(yǎng)分累積量方面,CRU、SF和SFS處理均優(yōu)于NE處理,其中,以SF處理與NE處理養(yǎng)分累積量之差最大。總體而言,NE系統(tǒng)推薦施肥在吉林省中部稻區(qū)具有良好的適用性。綜合NE推薦施肥量來看,吉林省中部稻區(qū)應(yīng)該減少氮肥投入,平衡磷鉀肥的施用比例,注意施肥時間及比例,可以在農(nóng)民習(xí)慣的基礎(chǔ)上多追施一次氮鉀肥。在NE系統(tǒng)推薦施肥的基礎(chǔ)可以進(jìn)一步通過優(yōu)化肥料品種及施肥方式來達(dá)到增產(chǎn)增效的目的。鈣鎂磷肥的施用可以提高水稻產(chǎn)量,同時鈣鎂磷肥可用于改良酸性土壤,可在吉林省東部酸性稻田進(jìn)行推廣使用。此外,NE系統(tǒng)推薦施肥還可以與側(cè)條施肥技術(shù)相結(jié)合,通過施用緩控釋肥達(dá)到肥料一次性投入的目的,減低人工成本,增加經(jīng)濟(jì)效益,可以在吉林省內(nèi)水稻種植區(qū)進(jìn)行推廣。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S511
【圖文】：

1.2.3 養(yǎng)分專家系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用養(yǎng)分專家（NutrientExpert，NE）系統(tǒng)是由國際植物營養(yǎng)研究所（InternationalPlantNutrition Institute，IPNI）提出的一種基于產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率的推薦施肥和作物養(yǎng)分管理方法，其原理是在精準(zhǔn)養(yǎng)分管理技術(shù)（Site-specficNutrientManagement，SSNM）的基礎(chǔ)上結(jié)合“4R 原則”進(jìn)行改進(jìn)，并利用 QUEFT 模型（QuantitativeEvaluationoftheFertilityof Tropical Soils）分析大量田間試驗作物養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量的關(guān)系后進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，形成一套適宜不同地域不同作物的推薦施肥體系，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用計算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展成為養(yǎng)分專家系統(tǒng)。IPNI 與東南亞的一些國家（印度尼西亞、菲律賓和越南等）于 2004 年合作開展關(guān)于 NE 系統(tǒng)在不同作物上應(yīng)用效果的相關(guān)研究。目前，在印度、菲律賓和尼泊爾已有相關(guān)報道指出 NE 系統(tǒng)推薦施肥較農(nóng)民習(xí)慣施肥能減少肥料投入，增加作物產(chǎn)量，提高養(yǎng)分利用效率[51~53]。

從試驗?zāi)康纳蟿澐譃閮蓚�階段，第一階段是通過多年多點試驗，在吉林省中部稻區(qū)的應(yīng)用效果，主要研究水稻成熟期的整體表現(xiàn)定位試驗，探究 NE 系統(tǒng)推薦施肥及單項優(yōu)化技術(shù)對水稻生育期生育期的農(nóng)藝性狀變化、干物質(zhì)累積和養(yǎng)分吸收動態(tài)變化。地概況位于東經(jīng) 121°38′~131°19′，北緯 40°52′~46°18′，屬于溫帶大陸性為 18.74×104km2，其中，水稻種植面積約占全省總面積的 11.2%種植區(qū)可按灌區(qū)分布及水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)等差異分為三個主要種（松原、白城）、中部高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)兼顧稻區(qū)（長春、吉林、四平、遼延邊、通化）[61]。本研究于 2015~2017 年在吉林省中部高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)點進(jìn)行，分別為吉林市永吉縣萬昌鎮(zhèn)、長春市九臺區(qū)興隆鎮(zhèn)、四有試驗點的分布詳見圖 2，各試驗點的氣候信息詳見圖 3。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2740905