土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响.pdf

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1、第33卷2017芷第1期1月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVbl．33NO．1Jan．2017167土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响胡继杰1，朱练峰1，胡志华2，钟楚1’3，林育炯1，张均华1，曹小闯1，AllenBohrJamesl，禹盛苗1，金千瑜1※(1．中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；2．江西省红壤研究所／国家红壤改良工程技术研究中心，南昌331717；3．华中农业大学植物科学技术学院，武汉430070)摘要：以3种不同生态型水稻品种中

2、浙优1号(水稻)、IR45765．3B(深水稻)和中旱221(早稻)为材料，比较研究了不同增氧方式(T1一增施过氧化钙、T2．微纳气泡水增氧灌溉、T3一表土湿润灌溉和CK．淹水对照)下稻田土壤氮素转化和水稻氮素吸收利用特性。结果表明：1)增氧处理明显改善土壤氧化还原状况，3种增氧方式下土壤氧化还原电位均高于CK。稻田增氧促进土壤氮素硝化，在分蘖期和齐穗期T1、T2和T3的土壤硝化强度和脲酶活性均显著高于CK，反硝化强度显著低于CK。2)不同增氧处理对水稻氮素吸收的影响不同，在拔节期、齐穗期和完熟期3品种的植株氮素积累量均表现为T1、T2显著高于CK，而T3显著低于CK；在完熟期，

3、T1处理下中浙优l号、IR45765—3B和中旱221植株氮素积累量分别较CK增加了21．2％、13．2％和17．0％，而T2处理下3品种的植株氮素积累量分别较CK增加了14．3％、6．9％和9．1％。3)与CK相比，T1和T2显著提高水稻籽粒产量和收获指数，氮素籽粒生产效率与CK无显著差异，而T3显著增加水稻氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率。可见，施用过氧化钙和微纳气泡水增氧灌溉能有效改善稻田土壤氧化还原状况，不仅显著提高水稻产量，而且显著增强稻田氮的硝化而减少氮素损失，从而提高水稻氮素积累量和氮素收获指数。关键词：土壤；氮；酶；水稻；增氧方式；氮素转化；土壤氧化还原电位；

4、氮素利用率doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2017．01．023中图分类号：$275；s511文献标志码：A文章编号：1002—6819(2017)一01—0167—08胡继杰，朱练峰，胡志华，钟楚，林育炯，张均华，曹小闯，AllenBohrJames，禹盛苗，金千瑜．土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响[J]．农业工程学报，2017，33(1)：167—174．doi：10．11975，j．issn．1002．6819．2017．01．023http：／／www．tcsae．orgHuJijie，ZhuLianfeng，HuZhihua

5、，ZhongChu，LinYujiong，ZhangJunhua，CaoXiaochuang，AllenBohrJames，YuShengmiao，JinOianyu．Effectsofsoilaerationmethodsonsoilnitrogentransformation，ricenitrogenutilizationandyield[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2017，33(1)：167—174．(inChinesewithEngl

6、ishabstract)doi：10．11975／i．issn．1002—6819．2017．01．023htt-0：／，Ⅵ啊wrtcsae．org0引言水稻属半水生作物，通常生长于淹水环境，而水稻根系生长需要大量氧气，为了满足根系对氧气的需求，水稻自身会形成发达的通气组织将氧气输送到地下部【lJ。尽管如此，众多研究仍表明，良好的土壤通气状况有利于水稻的生长发育【2。4]。稻田长期淹水易导致土壤缺氧，植物在低氧逆境下根系呼吸以无氧呼吸为主，能量严重不足[5]。水稻根际氧供应不足导致地上部和根系生长不良，生理代谢活性下降，养分吸收受阻，最终影响水稻的干物质积累和产量形成[3,6-7

7、]。低氧胁迫下植物氮代谢途径发生改变，硝酸还原酶活性受到低氧诱导，但亚硝酸还原酶活性下降，导致N02积累而引起毒掣81。此外，稻田收稿日期：2016—07．05修订日期：2016．11．10基金项目：国家自然科学基金(30900880，31270035)；浙江省重点研发计划(2016C02050。3)作者简介：胡继杰，作物栽培学与耕作学专业。杭州中国水稻研究所国家重点实验室，310006。Email：hujijie0201@163．corn。※通信作者：金干瑜，博士，研究员，博士