【正文】 公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項項目執(zhí)行情況報告(2014年度) 項目名稱：西南水旱輪作區(qū)規(guī)?；苣旮咝a(chǎn)技術(shù)研究與示范委托部門（甲方）：云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院項目首席科學(xué)家：戴陸園 承擔(dān)部門（乙方）：四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 負(fù)責(zé)專家：任萬軍 二O一四年十一月一、項目總體目標(biāo)調(diào)研明確四川水旱輪作模式的種類、配置、資源利用及亟待解決的問題，優(yōu)選符合本區(qū)域地理自然資源條件且具有綜合發(fā)展優(yōu)勢的水旱輪作模式，通過作物品種特性分析與搭配、茬口銜接、適宜栽培與耕作措施研究，提升水旱輪作模式的效益與技術(shù)水平。研究秸稈還田、免耕優(yōu)化定拋、機械化播種或插秧、肥料周年運籌等周年高效生產(chǎn)技術(shù)，減少勞動力投入，提高機械化水平，降低生產(chǎn)成本，提高周年生產(chǎn)綜合效益。通過布置定位試驗，探索明確不同水旱輪作種植模式在周年光溫資源利用、產(chǎn)量和效益等方面的作用與效果，為優(yōu)化周年高效利用模式和建立推廣體系提供充分依據(jù)。篩選出適宜西南水旱輪作區(qū)周年高效種植的水稻品種1個、蔬菜品種1個，形成周年規(guī)?；咝a(chǎn)輪作模式5套和關(guān)鍵技術(shù)體系1套。通過輕簡生產(chǎn)技術(shù)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)以及高效生產(chǎn)技術(shù)的研究與技術(shù)集成示范，累計輻射帶動50萬畝，糧食畝增產(chǎn)20千克，節(jié)本增效200元/畝。培訓(xùn)地方技術(shù)骨干20名，培訓(xùn)基層農(nóng)技人員500人次，指導(dǎo)農(nóng)戶5000人次，印發(fā)技術(shù)資料5000份。培養(yǎng)博士研究生1人，碩士研究生2~3人；在核心以上刊物發(fā)表研究論文3篇以上。二、2014年目標(biāo)任務(wù)針對水旱輪作模式開展科學(xué)調(diào)研分析和評價，優(yōu)選出符合區(qū)域資源條件且具有綜合發(fā)展優(yōu)勢的水旱輪作模式；針對現(xiàn)有水旱輪作模式土地利用效率低、經(jīng)濟效益不高等問題，研究簡化節(jié)本和周年高效的技術(shù)體系；針對水旱輪作模式的生理生態(tài)機理尚不明確等問題，開展定位試驗研究，揭示水旱輪作條件下作物高效生產(chǎn)的機理性問題。主要技術(shù)考核指標(biāo)：開展不同水旱輪作優(yōu)化模式的定位實驗；篩選出適宜西南水旱輪作區(qū)周年高效種植的水稻品種1個、蔬菜品種1個；初步明確西南水旱輪作區(qū)的作物輪作模式；發(fā)表研究論文1篇。三、本年度所開展的工作為了推進(jìn)本項目的高效實施，2014年繼續(xù)開展適宜于水稻規(guī)?；弋a(chǎn)高效種植的品種篩選和輪作規(guī)?；咝a(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的研究。并針對前期基礎(chǔ)調(diào)研進(jìn)行水旱輪作模式評價與篩選，對調(diào)研所得輪作模式，選擇五種代表性模式展開定位試驗，涉及的五種水旱輪作模式分別為蠶豆水稻、馬鈴薯水稻、油菜水稻、小麥水稻、大蒜水稻。針對水旱輪作模式的水旱轉(zhuǎn)換過程在資源利用、土壤微環(huán)境狀況等與非水旱輪作模式有著顯著差異，本年度同時展開水旱輪作與非水旱輪作模式的定位試驗研究，設(shè)計的輪作模式包括設(shè)冬水田—水稻（水水連作）、馬鈴薯—玉米（年內(nèi)旱旱輪作）、馬鈴薯—水稻（年內(nèi)水旱輪作）、油菜—水稻→馬鈴薯—水稻（年內(nèi)年間水旱輪作）三種耕作類型，四種輪作模式。水旱輪作的定位試驗場地選擇在崇州市榿泉鎮(zhèn)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)科研農(nóng)場，定位試驗場與2013年11月建設(shè)完畢，為了保持土壤肥力的一致性，2013年11月種植豆科植物（蠶豆）進(jìn)行土壤培肥，2014年5月正式開始水稻作物季的水旱輪作定位試驗。同時，由于養(yǎng)分在年內(nèi)作物季間會產(chǎn)生相互影響，針對水旱輪作過程養(yǎng)分作物季間分配，開展了養(yǎng)分循環(huán)的盆栽試驗，以探討水稻季氮素的投入及分配規(guī)律，及其在旱季作物中的效率。四、項目研究進(jìn)展1. 適宜于西南水旱輪作區(qū)周年高效種植的品種篩選（1） 適宜于西南水旱輪作區(qū)周年高效種植的水稻品種篩選適宜于川東冬閑田水旱輪作模式的周年高效水稻品種篩選：以Ⅱ優(yōu)60F優(yōu)49Ⅱ優(yōu)49川農(nóng)優(yōu)498為試驗材料，在川東鄰水縣示范基地設(shè)計精確定量等行平作、精確定量寬窄行壟作、半旱式寬窄行壟作3種栽插模式，進(jìn)行田間試驗。結(jié)果表明：與Ⅱ優(yōu)602相比，Ⅱ優(yōu)49F優(yōu)49川農(nóng)優(yōu)在成熟期的干物質(zhì)積累均優(yōu)于Ⅱ優(yōu)602，說明其對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件比較適應(yīng)。精確定量寬窄行壟作與精確定量等行平作干物質(zhì)積累重量和穗占比例均高于半旱式寬窄行壟作，精確定量寬窄行壟作優(yōu)勢明顯。Ⅱ優(yōu)498與Ⅱ優(yōu)602兩個品種明顯優(yōu)于其他品種，穗干重要明顯高于其他品種。F優(yōu)498與川農(nóng)優(yōu)干物質(zhì)積累較高，其穗干重與穗占比例偏低。Ⅱ優(yōu)498則比較適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境。Ⅱ優(yōu)602則應(yīng)采取精確定量寬窄行壟作，調(diào)節(jié)栽插密度，改善大田環(huán)境。表1 不同栽培模式及品種各時期干物質(zhì)積累栽培方式品種干物質(zhì)積累t /hm2拔節(jié)期抽穗期成熟期精確定量寬窄行壟作Ⅱ優(yōu)498Ⅱ優(yōu)602F優(yōu)498精確定量等行平作川農(nóng)優(yōu)Ⅱ優(yōu)602半旱式寬窄行壟作Ⅱ優(yōu)602Ⅱ優(yōu)498精確定量寬窄行壟作平均精確定量等行平作半旱式寬窄行壟作在氮素積累方面，Ⅱ優(yōu)498的含氮量和氮素積累量都處于較高水平，比例適中，說明此品種較好適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，川農(nóng)優(yōu)含氮量和氮素積累量雖處于高水平，但其拔節(jié)期氮素積累量過高，說明其無效分蘗發(fā)生的多。表2 不同栽插方式及品種的氮素積累總量kg/hm2栽插方式品種拔節(jié)期前拔節(jié)期抽穗期抽穗期成熟期精確定量寬窄行壟作Ⅱ優(yōu)498Ⅱ優(yōu)602精確定量等行平作川農(nóng)優(yōu)Ⅱ優(yōu)602半旱式寬窄行壟作Ⅱ優(yōu)602Ⅱ優(yōu)602精確定量寬窄行壟作平均精確定量等行平作半旱式寬窄行壟作綜上所述，在川東冬閑田水旱輪作體系中，通過品種篩選和栽培模式試驗表明，水稻品種Ⅱ優(yōu)498對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件適應(yīng)最好，在不同栽培模式中，精確定量寬窄行壟作效果最好。（2）適宜于水旱輪作模式的周年高效水稻品種氮肥管理方式篩選：根據(jù)2013年的試驗結(jié)果，篩選的F優(yōu)498兼具高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、生育期適中、適于機插等特點，其生育期比省內(nèi)主推中秈遲熟雜交稻品種早710天，適于多種茬口栽插，即可為后作蔬菜生長留足空間，并適于小麥、油菜茬口的機插栽培，生育期和產(chǎn)量均具有優(yōu)勢。而且該品種在機插、優(yōu)化定拋和精確定量栽培條件下均能具備畝產(chǎn)800公斤的潛力。本年度針對2013年初步篩選的適宜于西南水旱輪作區(qū)周年高效規(guī)模化種植的水稻品種F優(yōu)498，繼續(xù)開展研究，探索肥料管理對水稻品種的適應(yīng)性，以提高規(guī)模化高效種植下的氮肥管理措施。設(shè)計不同施氮處理，分別設(shè)普通尿素和多肽尿素施肥，每種肥料下設(shè)農(nóng)民經(jīng)驗施肥（底肥：分蘗肥=7：3）（FFP和FFP’），高產(chǎn)施肥方式（基蘗肥：穗肥=5：5，底肥：分蘗肥=7:3，促花肥：?；ǚ?6：4）（ONM1和PASPM1），高產(chǎn)施肥方式減氮15%（ONM2和PASPM2），高產(chǎn)施肥方式增氮15%（ONM3和PASPM3），共9個處理，每個處理重復(fù)3次。結(jié)果顯示，氮肥施用有效的促進(jìn)了水稻分蘗的發(fā)生，顯著提高水稻的最高莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)。與普通尿素相比，PASP尿素在保證較高的莖蘗群體的情況下能有效的降低分蘗的衰亡，從而提高有效穗數(shù)。不同施氮處理間，農(nóng)民經(jīng)驗性施肥導(dǎo)致水稻無效分蘗大量發(fā)生，其最高莖蘗數(shù)明顯高于其他處理，而后期養(yǎng)分供給不足，分蘗大量死亡，有效穗數(shù)明顯低于氮肥優(yōu)化處理。同時，氮肥施用顯著提高了水稻的生物量、單位面積有效穗數(shù)和水稻產(chǎn)量，降低了每穗潁花數(shù)、千粒重和收獲指數(shù)。較普通尿素，PASP尿素顯著提高了水稻的生物量、有效穗數(shù)和產(chǎn)量。不同施氮處理間，氮肥優(yōu)化處理能有效的提高水稻的生物量、有效穗數(shù)和產(chǎn)量，但降低了水稻的收獲指數(shù)。FFP處理的生物量顯著低于其他處理，其有效穗數(shù)、千粒重均低于其他處理，從而導(dǎo)致產(chǎn)量的顯著降低。ONMPASP1和PASP3處理能有效的提高水稻的有效穗數(shù)，從而提高群體穎花量，并最終提高水稻產(chǎn)量。隨施氮量增加，普通尿素處理水稻產(chǎn)量逐漸增加，但PASP