李鴻偉 陳雪玲

1.朝陽(yáng)市農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)保護(hù)站;2.北票市蔬菜站

一、水稻旱種的研究

由于傳統(tǒng)水稻栽培方法耗水量達(dá)到10500～13500 立方米/公頃,有些地方甚至高達(dá)30000 立方米/公頃,因此在我國(guó)水資源十分緊張的情況下,水稻節(jié)水灌溉具有十分重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。 根據(jù)中國(guó)水稻研究所和其它省的試驗(yàn)研究與實(shí)踐, 水稻需水量只要達(dá)4500 立方米/公頃左右就可使產(chǎn)量達(dá)6000 千克/公頃[1]，由此可以知道水稻節(jié)水潛力十分巨大。 20 世紀(jì)80 年代以來(lái),以間歇、濕潤(rùn)等為代表的水稻節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展較快,節(jié)水可達(dá)20%～40%,且水稻產(chǎn)量比傳統(tǒng)淹水更高[2-5]。覆膜旱作水稻技術(shù)因其比間歇、潤(rùn)濕灌溉更具有顯著的節(jié)水效應(yīng), 因此近幾年倍受研究者的重視。

水稻地膜覆蓋技術(shù)是利用地膜(或秸稈) 覆蓋,進(jìn)行旱種旱管, 以雨澆灌為主, 輔以必要人工灌溉的一種節(jié)水栽培技術(shù)。這一技術(shù)在缺水稻區(qū)或灌溉條件較差的旱地、 丘陵山區(qū)及高砂土區(qū)具有廣泛的應(yīng)用前景[6]。 增產(chǎn)機(jī)制主要在于改善了土壤水、 熱狀況[7-10]和作物根際的微生態(tài)環(huán)境。 把地膜覆蓋技術(shù)應(yīng)用到水稻栽培中, 就形成了水稻旱作覆膜栽培技術(shù), 這是在水源不足地區(qū)首先發(fā)展起來(lái)的節(jié)水種植方式[1],具有明顯的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)效果。 相關(guān)研究結(jié)果表明, 土壤中有效氮素形態(tài)會(huì)因外界條件不同而改變。

二、秸稈還田的研究

我國(guó)秸稈資源豐富， 目前秸稈年產(chǎn)量高達(dá)數(shù)億噸。 由于人們生活和經(jīng)濟(jì)水平及農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，昔日作為農(nóng)民薪材的作物秸稈， 如今卻成了廢物，加之農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，每年夏收和秋收季節(jié)，為了搶農(nóng)時(shí)，節(jié)約人力，大量的農(nóng)作物秸稈被農(nóng)民付之一炬，不僅浪費(fèi)了資源、污染了環(huán)境而且對(duì)土壤的生態(tài)系統(tǒng)造成不利的影響[11-15]，焚燒秸稈不僅燒掉秸稈本身所含的有機(jī)質(zhì)， 而且還燒掉了土壤中的部分有機(jī)質(zhì)，同時(shí)焚燒后，土壤中的細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量分別較焚燒前減少了。 此外，焚燒秸稈所造成的土壤水分的蒸發(fā)及土壤結(jié)構(gòu)的破壞， 也不利于土壤微生物的生存。 另一方面秸稈焚燒會(huì)對(duì)大氣環(huán)境以及交通、航空等帶來(lái)危害。秸稈問題己經(jīng)引起各界的重視國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者進(jìn)行了廣泛研究， 使得秸稈還田面積逐年擴(kuò)大[16]。

同時(shí)農(nóng)作物秸稈是一種含碳豐富的能源物質(zhì)，對(duì)保持和提高土壤肥力以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展均有重要作用[17]。 作物秸稈除含較多有機(jī)質(zhì)外，還含相當(dāng)數(shù)量的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，秸稈的堆積或焚燒不但浪費(fèi)資源，而且影響交通安全和造成環(huán)境污染。 秸稈還田不但可補(bǔ)償土壤潛在肥力的消耗、改善養(yǎng)分供應(yīng)狀況、培肥地力，而且能增加土壤中有機(jī)質(zhì)、有效氮、速效磷和速效鉀的含量[18,19]。 秸稈還田不僅能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，提高耕地質(zhì)量，而且能夠增加土壤有機(jī)碳含量，發(fā)掘農(nóng)業(yè)土壤的固碳潛力，對(duì)于緩解氣候變暖與實(shí)現(xiàn)農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展具有雙重的積極意義[20,21]。

三、覆蓋旱種的研究

1.產(chǎn)量的研究

關(guān)于水稻覆蓋旱種對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，研究結(jié)果并不盡一致，這可能與品種、生態(tài)條件、栽培措施等因素有關(guān)。 石英等研究結(jié)果表明，旱作水稻的產(chǎn)量雖然顯著低于常規(guī)栽培水稻,但從水稻產(chǎn)量構(gòu)成看,旱作水稻的千粒重、結(jié)實(shí)率都大于常規(guī)栽培,并且旱作水稻整個(gè)生育期間尤其是灌漿期群體葉色深綠,根系粗壯,而水作水稻在灌漿期就出現(xiàn)上部葉色淡綠,下部葉色枯黃的現(xiàn)象, 這表明旱作水稻仍有較大的增產(chǎn)潛力。不同覆蓋物下旱作處理的水稻產(chǎn)量高低順序?yàn)榘敫獾静莞采w＞ 生稻草覆蓋＞ 地膜覆蓋＞ 蠶豆稈覆蓋＞紙膜覆蓋。 可見,選擇合適的土壤表層覆蓋物是旱作水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵[22]。

張自常等研究表明， 覆草旱種的產(chǎn)量略低于水種，但無(wú)顯著差異，覆草旱種的產(chǎn)量顯著高于覆膜旱種和裸地旱種，從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，覆草旱種主要是在于提高了結(jié)實(shí)率和千粒重, 彌補(bǔ)每穗粒數(shù)的損失，因此產(chǎn)量減少差異不顯著[23]。黃義德等從產(chǎn)量結(jié)構(gòu)上分析,覆膜旱作水稻的每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均比水作的有所下降,但因有效穗較多,每公頃總穎花量仍高于水作的,故產(chǎn)量與水作的不差上下[24]。

2.品質(zhì)的研究

稻米品質(zhì)是一個(gè)綜合性狀，它涉及到加工、外觀、蒸煮食味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)幾個(gè)方面的多項(xiàng)指標(biāo)。稻米品質(zhì)的形成既受品種遺傳基因的控制，又受環(huán)境因素的影響[32]。 徐國(guó)偉等研究表明，覆膜和裸地旱種會(huì)降低稻米的外觀品質(zhì), 膠稠度、使得稻米的蒸煮品質(zhì)變劣,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有所提高， 而覆草旱種對(duì)稻米的外觀品質(zhì)直鏈淀粉含量、 膠稠度和蛋白質(zhì)含量等均無(wú)明顯的影響[25]。 張自常等研究表明，并不是所有覆蓋旱種都會(huì)降低稻米品質(zhì), 在長(zhǎng)江中下游地區(qū), 覆膜旱種和裸地旱種會(huì)使稻米品質(zhì)變差, 但覆草旱種則可以改善稻米的品質(zhì)，覆草旱種明顯增加整精米率；顯著降低堊白米率、堊白大小和堊白度。 覆草旱種還明顯改變了淀粉的黏滯譜特性： 增加了峰值黏度和崩解值, 降低了熱漿黏度、最終黏度和消減值。

四、展望

水稻是中國(guó)最大的糧食作物，也是農(nóng)業(yè)上第一用水大戶。隨著人口的增長(zhǎng)、城鎮(zhèn)和工業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的提高和全球氣候的變化，一方面需要不斷增加單位面積產(chǎn)量和品質(zhì)以滿足人口增長(zhǎng)和人民生活水平日益提高的需求，另一方面需要應(yīng)對(duì)水資源日益短缺的嚴(yán)重問題[26]。 因此，研究水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)節(jié)水灌溉技術(shù)，對(duì)于保障中國(guó)糧食安全、提高人們的生活質(zhì)量、節(jié)約水資源均有十分重要的意義。目前，對(duì)水稻旱種的研究很多，但是對(duì)水稻覆草旱種的研究還鮮有報(bào)導(dǎo)，水稻覆草旱種的產(chǎn)量和品質(zhì)形成特點(diǎn)還有待于明確，水稻覆草旱種的產(chǎn)量和品質(zhì)形成的生理機(jī)制有待于發(fā)掘。 水稻覆草旱種在今后的水稻生產(chǎn)中、特別是缺水嚴(yán)重的地區(qū)潛力很大。

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