全 文 ：中国生态农业学报 2013年 12月 第 21卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2013, 21(12): 1459−1466


* 国家 “十二五 ”科技支撑计划项目 (2011BAD16B04)、国家科技支撑计划项目 (2012BAD14B14)、江西省科技支撑计划重点项目
(2009BNA03800)和南昌市科技局科技支撑计划项目(农业支撑计划第 36)资助
** 通讯作者: 吴建富(1967—), 男, 博士, 副教授, 主要从事作物高产理论与技术和植物营养生理研究, E-mail: wjf6711@126.com; 潘晓
华(1963—), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事作物高产理论与技术研究, E-mail: xhuapan@163.com
曾研华(1986—), 男, 博士研究生, 主要从事水稻高产理论与技术研究。E-mail: zyh74049501@163.com
收稿日期: 2013−05−11 接受日期: 2013−09−05
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.30466
不同稻草还田方式对双季稻产量及其上部
三叶特征的影响*
曾研华 1,2 吴建富 2** 潘晓华 2** 石庆华 2 朱德峰 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. 江西农业大学 作物生理生态与遗传育种教育部重点
实验室 江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室 南昌 330045)
摘 要 于 2010—2011 年, 以双季早稻“陆两优 996”和双季晚稻“五丰优 T025”为材料, 研究了不同稻草还田
方式对双季稻株型指标及产量的影响。结果表明, 在等养分条件下, 较单施化肥相比, 稻草全量还田能显著提
高双季早稻的产量, 而双季晚稻产量稻草全量还田处理与稻草全部烧灰还田和单施化肥基本持平; 在不施化
肥区, 无论是早稻还是晚稻, 稻草全量还田处理水稻产量均显著高于稻草烧灰还田和稻草不还田处理。稻草还
田改善了双季稻上三叶株型特征, 早稻上三叶株型指标的优化效应高于晚稻, 但两者与水稻产量均呈显著相
关(P<0.05); 当产量最高时, 早稻稻草还田处理上三叶株型指标趋近适宜值, 而晚稻规律不明显。稻草全量还
田在一定范围内提高了双季稻上三叶的叶片质量, 其高效叶面积、高效叶面积率与产量呈抛物线关系, 比叶面
积与产量呈显著或极显著线性负相关。以上结果表明, 双季稻上三叶叶系配置的改善是稻草还田增产的主要
原因。
关键词 双季稻 上部三叶 株型特征 产量 叶片质量
中图分类号: S511.4+2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)12-1459-08
Effects of straw incorporation method on double cropping rice yield and
the top-three leaf characteristics
ZENG Yan-Hua1,2, WU Jian-Fu2, PAN Xiao-Hua2, SHI Qing-Hua2, ZHU De-Feng1
(1. State Key Laboratory of Rice Biology; China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China; 2. Key Laboratory of
Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education; Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic
Breeding of Jiangxi Province; Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)
Abstract Experiments were conducted on early rice “Luliangyou 996” and late rice “Wufengyou T025” during the double cropping
seasons of 2010—2011 to study the effects of different methods of straw incorporation into soil on yield and top-three leaf
characteristics of rice. The results showed that compared to non-straw incorporation, incorporating straw into soils significantly
increased grain yield of early rice under equal NPK fertilization. However, straw incorporation was not significantly different from
non-straw incorporation in terms of grain yield of late rice. Rice yield in straw-incorporated soils was significantly higher than
non-straw incorporated soil under non-fertilization treatments in both early and late rice seasons. Straw incorporation ameliorated the
characteristics of top-three leaves of double cropped rice, with higher optimization effect on early rice than on late rice. A significant
relationship (P < 0.05) was noted between straw incorporation and grain yield. The index of the top-three leaves of early rice under
non-straw incorporation was optimum when yield was maximum, which was not so obvious for late rice. Straw incorporation
strengthened the quality of the top-three leaves of double cropped rice with a parabolic relationship between leaf area and leaf area
rate of the top-three leaves with grain yield. A highly significant linear relationship was also noted between the specific leaf area and
1460 中国生态农业学报 2013 第 21卷


grain yield. The results suggested that rice yield increase under straw incorporation was mainly driven by the perfect structure of
top-three leaves of double cropping rice.
Key words Double cropping rice, Top-three leaf, Plant characteristics, Grain yield, Leaf quality
(Received May 11, 2013; accepted Sep. 5, 2013)
自从Donald[1]于 1968年提出理想株型的概念以
来 , 许多学者在水稻叶片形态方面进行了广泛研
究。松岛省三[2]认为上部应三叶应短、厚、直立; 袁
隆平[3]认为上部 3片功能叶应长、直、窄、凹、厚; 吕
川根等[4]认为前期叶片弯披、株型松散, 中后期叶片
挺直、株型紧凑、基部消光系数为 0.7~0.8, 群体光
照分布合理; 王伯伦等[5]研究认为控制倒 3 叶长度,
促进穗长和剑叶长度 , 增加叶厚度使上部叶直立 ,
下部叶片适当披散, 有利于改善株型, 提高产量。理
想的株型一直是水稻高产栽培和育种人员研究和追
求的目标。水稻株型与产量密切相关[6]。水稻叶片
是进行光合作用的主要器官, 也是超级稻理想株型
育种的重要目标性状[7]。水稻籽粒产量的 70%以上
来自抽穗后叶片光合同化物的转运, 而上部三叶对
光合产物的积累有重要贡献。因此, 如何做好上部
三叶的叶系配置 , 最大潜力发挥其功能叶的作用 ,
对塑造良好的水稻株型来说, 显得尤为重要。而理
想的水稻株型受到品种特性、耕作方式、栽插密度
和水肥措施等诸多方面的影响。当前, 我国稻草资
源十分丰富, 已成为重要的有机肥源, 对其进行还
田再利用已成为循环农业重要的组成部分, 也是农业
清洁生产的方式之一。关于稻草还田对水稻生产的影
响, 前人研究主要集中于水稻的生长发育特性[8−9]、产
量形成[10]和土壤理化性状[11−13]等方面, 但稻草全量
还田是否影响水稻上三叶形态, 至今鲜见报道。本文
通过 2年田间定位试验, 在氮、磷、钾等养分条件下,
研究了不同稻草还田方式对双季水稻产量及其上部
三叶形态特征的影响, 以期阐明稻草还田对双季稻
产量影响的机理, 为南方稻区稻草资源有效利用和
稻草还田模式下水稻高产机理提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于 2010—2011年在江西省进贤县温圳镇杨
溪村试验基地进行。2009年晚稻收获后稻草分别原
位全量还田和原位烧灰还田, 作翌年早稻有机肥。试
验前土壤有机质含量 34.16 g·kg−1, 全氮 2.271 g·kg−1,
碱解氮 126.0 mg·kg−1, 有效磷 31.34 mg·kg−1, 速效
钾 97.9 mg·kg−1, pH 5.48。供试早、晚稻品种(组合)
分别为 “陆两优 996”(生育期 110 d)和 “五丰优
T025”(生育期 115 d)。早稻采用旱床育秧, 3月 24—
26日播种, 4月 21—23日移栽, 7月 23—24日收获;
晚稻采用湿润育秧, 6月 30日播种, 7月 27日移栽,
10月 30日收获。
1.2 试验设计 
设稻草不还田、稻草燃烧后还田和稻草全量还
田, 分不施化肥和施用化肥共 6 个处理: (1)稻草全
部烧灰还田+化肥(NPK+SI), 即联合收割机收获当
季早、晚稻后人工撒匀稻草, 晒干后就地燃烧成灰,
灌适量水后用手扶拖拉机旋耕分别作为下季早、晚
稻的基肥, 同时另外补施化肥; (2)稻草不还田+化肥
(NPK), 即当季水稻收获后, 稻草全部移出田间, 只
留稻桩, 单施化肥; (3)稻草全量还田+化肥(NPK+S),
即联合收割机收获当季早、晚稻时将稻草切碎成约
5~8 cm小段, 早稻稻草人工撒匀灌水后用拖拉机将
稻草旋耕入土, 作为下季晚稻基肥, 同时另外补施
化肥; 晚稻稻草人工撒匀后, 来年春耕时用拖拉机
旋耕入土, 作为下季早稻基肥, 同时另外补施化肥;
(4)稻草全部还田不施肥(CK+S); (5)稻草不还田不施
肥(CK); (6)稻草烧灰还田不施肥(CK+SI)。
采用田间大区试验 , 每处理面积为 326.7 m2,
每处理按 3点重复取样。按谷草比 1 1∶ 、稻草燃烧
系数 85.72%(稻草的燃烧效率根据当地农民的燃烧
习惯来实地测量)计算, 早、晚稻稻草还田量和稻草灰
还田量两年均分别按 7 436.0 kg·hm−2、7 498.0 kg·hm−2
和 1 176.6 kg·hm−2、1 092.4 kg·hm−2计算, 还田的稻
草和稻草灰中氮、磷、钾养分含量及输入农田氮、
磷、钾养分量见表 1。试验采取裂区设计: 主区为施
肥处理, 设不施用化肥和施化肥处理, 副区设稻草
不还田、稻草烧灰还田和稻草还田 3 个处理。施肥
处理氮、磷和钾养分投入总量相等, 即早、晚稻施
纯 N总量分别为 165.0 kg·hm−2和 195.0 kg·hm−2, N∶
P2O5∶K2O施用比例均为 1∶0.45∶0.9, NPK处理的
养分都来源于化肥投入, 而 NPK+S和 NPK+SI处理
的化肥用量(以 N、P2O5 和 K2O计)分别为养分投入
总量与还田稻草和草灰输入农田的养分量之差, 其
余氮磷钾采用还田的稻草和草灰输入农田的养分量
来代替(表 1)。早、晚稻氮肥按基、蘖、穗肥分别为
5∶2∶3与 4∶2∶4施用, 钾肥按蘖肥和穗肥 7∶3施
用, 磷肥一次性做基肥施用, 化肥用尿素、钙镁磷肥
和氯化钾。早稻栽插密度为 13.3 cm×23.3 cm, 晚稻为
13.3 cm×26.6 cm, 其他管理措施同一般高产栽培。
第 12期 曾研华等: 不同稻草还田方式对双季稻产量及其上部三叶特征的影响 1461


表 1 还田的稻草和草灰中氮、磷、钾养分含量及输入农田养分量
Table 1 N, P, K contents of straw and straw ash returned into soil and nutrient input of farmland
氮 N 磷 P2O5 钾 K2O 季别
Season
还田方式
Returned material 含量
Content (%)
输入量
Input (kg·hm−2)
含量
Content (%)
输入量
Input (kg·hm−2)
含量
Content (%)
输入量
Input (kg·hm−2)
稻草 Straw 0.658 49.35 0.118 8.99 1.492 110.44 早稻
Early rice 草灰 Straw ash 0.185 2.13 0.440 5.30 8.360 98.38
稻草 Straw 0.600 45.13 0.099 7.61 1.392 104.32 晚稻
Late rice 草灰 Straw ash 0.179 1.95 0.427 4.67 8.395 91.70

1.3 测定指标与计算方法
于抽穗开花期每处理测定有代表性的植株6蔸,
每蔸10个茎, 测定叶长、叶宽和叶角[14]。叶长为叶
片伸直的长度, 叶宽为叶片中部最宽之处。叶开张
角指叶枕至叶尖的连线与茎秆的夹角, 叶基角为叶
片基部挺直部分与茎秆的夹角, 两者的合理配置表
征了植株的株型性状, 反映叶片的受光姿态, 能影
响作物群体的最终产量。同时测定倒一叶至倒三叶
叶片干重、叶面积以及群体所有叶片的叶面积, 叶
面积测定采用系数法。成熟期每处理调查120蔸有效
穗, 按平均数法取样5蔸进行考种, 3次重复, 同时测
定干物质, 每处理分3块各实割100蔸, 脱粒后晒干
称重测产。
收获指数(HI)=籽粒干重/成熟期地上部分总干重 (1)
叶面积(cm2)=长×宽×0.75 (2)
高效叶面积率=(高效叶面积/总叶面积)×100% (3)
比叶面积(SLA, cm2·g−1)=叶面积/叶片干重 (4)
1.4 数据处理
用 Excel 2003进行数据处理和 SPSS 16.0软件
作统计分析, 采用 Duncan法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同稻草还田方式下双季稻的产量及产量构
成
不同稻草还田方式下双季早、晚稻产量存在一
定的差异(表 2)。早、晚稻施化肥处理产量均明显大
于不施化肥处理。在等养分条件下, 早稻产量处理
NPK+S和NPK+SI差异较小, 但显著高于处理NPK,
增幅为 4.82%~8.78%, 晚稻产量处理 NPK+S与处理
NPK+SI 和 NPK 基本持平, 但后两者差异显著; 而
不施肥处理早、晚稻产量 CK+S 均极显著高于
CK+SI、CK, 产量增幅分别为 26.68%~29.54%、
11.45%~13.04%。等养分条件下, 早稻有效穗变化与
其产量变化趋势基本一致, 每公顷有效穗 NPK+S处
理较 NPK+SI 和 NPK 处理增加 11.2~19.2 万穗; 晚
稻NPK处理有效穗均显著大于NPK+S、NPK+SI, 后
两者基本持平。每穗粒数早稻 NPK+S和 NPK+SI相
差较小, 却明显高于 NPK 处理; 晚稻处理 NPK+SI
明显高于 NPK、NPK+S。这可能是早稻 NPK 处理
全部为速效肥 , 分蘖快但成穗率较低 , 而晚稻
NPK+SI 处理不存在稻草腐解过程中微生物与水稻
争氮, 有利于返青。等养分条件下, 结实率、千粒重
和收获指数各处理差异不显著, 早、晚稻各施肥处
理收获指数均以 NPK+SI 最大, NPK+S 没有表现出
较高的趋势。相关分析表明, 早稻产量的主要影响因
素是有效穗数和每穗粒数, 相关系数分别为 0.991 5**
和 0.967 4*, 而晚稻产量主要与有效穗数呈显著相
关, 相关系数为 0.977 2。
2.2 不同稻草还田方式对双季稻上三叶叶片形态
的影响
2.2.1 剑叶特征
不同稻草还田方式下 , 施化肥处理的剑叶叶
长、叶宽、基角和开张角明显大于不施化肥处理, 不
施化肥处理间相差不大(图 1)。在氮、磷、钾等养分
施用条件下, 早稻剑叶叶长处理间差异不明显, 而
晚稻处理 NPK 与 NPK+SI 差异较小, 却显著高于
NPK+S 处理, 而后两者差异不大; 早、晚稻叶宽处
理间差异不明显; 而叶基角、开张角早稻均以 NPK
处理最大, NPK+SI处理次之, NPK+S处理最小, 且
NPK+S 处理与 NPK 处理差异显著 , 晚稻则以
NPK+S 处理较大。经回归分析, 早稻剑叶的叶长、
叶宽、叶基角和开张角与产量呈抛物线关系 (y=
−0.130 2x2+5.415 5x−48.387, r=0.886 3*; y=
−13.855x2+46.386x−31.146, r=0.983 9**; y=−0.133 9x2+
2.940 6x−8.562 5, r=0.891 7*; y=−0.142 6x2+3.986 4
−20.025, r=907 7*), 当产量最高时 , 对方程求值 ,
叶长、叶宽、叶基角与开张角分别为 20.80 cm、
1.67 cm、10.98°和 13.96°; 晚稻剑叶的叶长、叶宽、
叶基角和开张角与产量呈抛物线关系 (y=−0.093 4
x2+ 5.812 7x−81.489, r=0.996 5**; y=−17.126x2+
60.067x−43.831, r=0.997 0**; y=−0.069 7x2+1.722 9x−
1.571 2, r=0.956 0**; y=−0.070 1x2+2.032 2x−5.909 3,
r=942 3**), 当产量最高时, 对方程求值, 叶长、叶
宽、叶基角与开张角分别为 31.12 cm、1.75 cm、12.35°
和 14.49°。
1462 中国生态农业学报 2013 第 21卷


表 2 稻草还田方式对双季稻产量及产量构成的影响
Table 2 Effect of rice straw incorporation ways on yield and its components of double cropping rice
处理
Treatment
有效穗数
Effective panicle
(104·hm−2)
每穗粒数
Spikelet per
panicle
结实率
Filled grain
percentage (%)
千粒重
1000-grain
weight (g)
产量
Yield (t·hm−2)
收获指数(HI)
Harvest index
NPK+SI 303.0aA 111.8aA 89.55bc 28.21a 7.225aA 0.59a
NPK 311.0aA 100.9bB 87.65c 28.66a 6.893bA 0.53a
NPK+S 322.2aA 109.7aA 91.12b 28.49a 7.498aA 0.56a
CK+S 220.2bB 98.8bcB 94.60a 28.59a 5.380cB 0.62a
CK 191.4cB 94.8cB 96.11a 29.15a 4.153dC 0.55a
早稻
Early
rice
CK+SI 197.8cB 96.7bcB 94.20a 29.02a 4.247dC 0.58a
NPK+SI 329.3bA 157.9aA 83.40c 24.14a 8.945aA 0.59a
NPK 354.3aA 144.0bB 83.91c 23.99a 8.174bA 0.57a
NPK+S 327.7bA 146.5bB 85.98bc 24.47a 8.423abA 0.54a
CK+S 266.3cB 164.0aA 87.27ab 23.83a 6.251cB 0.50a
CK 239.7dC 146.3bB 89.69a 23.78a 5.530dC 0.47a
晚稻
Late
rice
CK+SI 235.1dC 142.0bB 87.04ab 24.61a 5.609dC 0.54a
NPK+SI: 稻草全部烧灰还田+化肥; NPK: 稻草不还田+化肥; NPK+S: 稻草全量还田+化肥; CK+S: 稻草全部还田不施肥; CK: 稻草不还
田不施肥; CK+SI: 稻草烧灰还田不施肥。同列数据后不同大小写字母分别表示在 1%和 5%水平上差异显著, 下同。数据为两年的平均值。
NPK+SI: straw incineration + NPK fertilizer; NPK: no straw incorporation + NPK fertilizer; NPK+S: straw incorporation + NPK fertilizer; CK+S:
straw incorporation and no-fertilizer; CK: no straw incorporation and no-fertilizer; CK+SI: straw incineration and no-fertilizer. Data within a column
followed by different capital and small letters are significantly different at 1% and 5% levels. The same below. Values are the average of two years.

图 1 不同稻草还田方式对双季稻剑叶特征的影响
Fig. 1 Effect of different straw incorporation ways on flag leaf characteristics of double cropping rice
因两年数据规律一致, 取 2011年结果, 下同。The experiment results are of 2011 as data of two years show similar changing trend. The same below.

2.2.2 倒二叶特征
由图 2可知, 施化肥处理的倒二叶叶长、叶宽、
基角和开张角均明显大于不施化肥处理, 不施化肥
处理间相差不大。在等养分情况下, 倒二叶早、晚
稻叶长、叶宽趋势均为 NPK处理>NPK+S、NPK+SI
处理, 叶长前者与后者差异明显, 后两者叶长和叶
宽相差不大; 叶基角早稻以 NPK+S 处理最大, 而晚
稻以 NPK+SI处理最大, 早、晚稻相差都不明显; 叶
张角早、晚稻均以 NPK处理最高, 早稻各处理相差
较大, 晚稻则差异不显著。经回归分析, 早稻倒二叶的
叶长、叶宽、叶基角和开张角与产量呈抛物线关系
(y=−0.052 8x2+3.544 4x−51.778, r=966 5**; y=−22.31x2+
59.325x−31.799, r=981 5**; y=−0.035 2x2+1.468 3x−
7.400 8, r=972 5**; y=−0.022 8x2−1.279 6 x −9.743 4,
r=984 5**), 当产量最高时, 对方程求值, 叶长、叶宽、
叶基角与开张角分别为 33.56 cm、1.33 cm、20.83°和
28.08°; 晚稻倒二叶的叶长、叶宽和开张角与产量呈抛
物线关系(y=−0.035 7x2+3.195 9x−62.671, r=979 7**;
第 12期 曾研华等: 不同稻草还田方式对双季稻产量及其上部三叶特征的影响 1463


y=−47.138x2+129.35x−79.81, r=998 9**; y=−0.042 6x2+
1.735x−8.683, r=990 4**), 当产量最高时, 对方程求值,
叶长、叶宽与开张角分别为 44.73 cm、1.37 cm和 20.34°,
而叶基角与产量呈直线关系 (y=0.355 4x+2.660 6,
r=985 5**)。
2.2.3 倒三叶特征
施化肥处理的倒三叶叶长、叶宽、基角和开张
角明显大于不施化肥处理(图 3)。在等养分条件下,
早、晚稻倒三叶叶长、叶宽、基角和叶张角处理间
均以 NPK处理较大, 叶基角和开张角早稻处理间差
异较大, 以 NPK+SI 处理最小, 与 NPK 处理差异显
著, NPK+S处理次之, 其余各指标差异较小。不施化肥
处理早、晚稻叶长、叶宽和晚稻叶基角和开张角差异
不大, 早稻叶基角和开张角以 CK+S 处理最大。经回
归分析, 早稻倒三叶的叶长、叶宽、叶基角和开张角
与产量呈抛物线关系(y=−0.182 4x2+12.078x−192.13,

图 2 不同稻草还田方式对双季稻倒二叶特征的影响
Fig. 2 Effect of different straw incorporation ways on characteristics of the 2nd leaf from top of double cropping rice

图 3 不同稻草还田方式对双季稻倒三叶特征的影响
Fig. 3 Effect of different straw incorporation ways on characteristics of the 3rd leaf from top of double cropping rice
1464 中国生态农业学报 2013 第 21卷


r=0.997 1**; y=−23.685x2+57.612x−27.468, r= 0.964 2**;
y=−0.047 9x2+1.899x−11.07, r=0.978 4**; y=−0.013 5x2+
0.870 8x−6.277 5, r=0.933 8**), 当产量最高时, 对方程求
值, 叶长、叶宽、叶基角与开张角分别为 33.11 cm、1.22
cm、19.84°和 32.33°。晚稻倒三叶的叶长、叶宽和开张
角与产量呈抛物线关系(y=−0.030 4x2+2.810 7x−56.339,
r=0.977 3**; y=−74.138x2+169.84x−88.651, r=0.966 3**;
y=−0.031 7x2+1.606 4x−11.713, r=0.946 0**), 当产量最高
时, 对方程求值, 叶长、叶宽与开张角分别为 46.23 cm、
1.15 cm 和 25.31°, 而叶基角与产量呈直线关系
(y=0.529 2x−0.772 8, r=0.919 8**)。
稻草还田对双季稻上三叶叶部特征的影响还表
明(图 1、图 2与图 3), 当稻谷产量达到最高时, 早稻
稻草还田处理的上三叶叶长、叶宽、叶基角和开张
角与其上三叶叶部各指标的最适值最为接近, 而晚
稻的只有部分指标与之接近, 说明稻草还田优化早
稻上部三叶的形态特征, 提高水稻增产潜势, 对晚
稻的规律不明显。而稻草不还田处理(NPK)的上三叶
各叶角均大于其余两处理, 在一定程度上增加各叶
位叶片的遮蔽度, 减少群体的受光面积, 降低植株
的光合作用。
2.3 不同稻草还田方式对双季稻上三叶质量指标
的影响
从表 3可知, 早、晚稻高效叶面积 NPK处理均
明显高于 NPK+S和 NPK+SI处理, 早稻高效叶面积
NPK+S 处理大于 NPK+SI 处理, 而晚稻的 NPK+S
处理小于 NPK+SI 处理, 但两者相差不大; 不施化
肥处理间差异不显著。经回归分析表明, 早、晚稻
上三叶各叶面积均与稻谷产量呈极显著抛物线关系
(P<0.01), 且在产量最高时, NPK+S处理高效叶面积
与其适宜值最接近。高效叶面积率早、晚稻 NPK处
理明显大于 NPK+S、NPK+SI处理, NPK+S处理稍
大于 NPK+SI 处理, 回归分析亦表明早、晚稻高效
叶面积率与稻谷产量呈抛物线关系。早稻处理
NPK+S 处理比叶面积稍低于 NPK+SI、NPK 处理,
晚稻规律不明显, 而其施肥处理比叶面积均明显低
于相应不施肥处理。方差分析表明, 各处理区组间
比叶面积差异均不明显。相关分析表明(图 4), 早、
晚稻比叶面积与产量呈显著或极显著线性负相关 ,
相关系数分别为 0.868 4、0.994 1。说明其上三叶的
比叶面积大小反映了产量特性, 早稻稻草还田处理
在一定程度上能提高水稻产量。
表 3 不同稻草还田方式下双季稻上三叶的质量指标
Table 3 Physiological properties of top three leaves in double cropping rice under different straw incorporation ways
高效叶面积 Effective leaf area (cm2) 高效叶面积率 Effective leaf area rate (%) 比叶面积 Special leaf area (cm2·g−1) 处理
Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice
NPK+SI 81.9b 129.2b 65.43b 67.88b 2.41c 1.38b
NPK 102.2a 145.2a 78.42a 79.11a 2.52bc 1.47b
NPK+S 90.0ab 123.8b 67.16b 73.09ab 2.27c 1.44b
CK+S 58.6c 81.9c 71.34ab 79.39a 4.20a 2.34a
CK 48.6c 77.2c 72.37ab 81.45a 4.62a 2.55a
CK+SI 48.0c 80.8c 74.49ab 75.96ab 3.37ab 2.44a


图 4 稻草还田对双季稻比叶面积的影响
Fig. 4 Effects of straw incorporation ways on special leaf area
(SLA) of double cropping rice
3 讨论与结论
3.1 稻草还田与水稻产量
由于耕作与栽培方式、稻草还田数量、还田时
期、地力条件与施肥水平的差异, 导致稻草还田对
双季早、晚稻产量增产效果不一致。叶文培等[8]研
究认为稻草还田对早稻增产效果显著 , 增幅为
12.88%, 而晚稻增产作用不明显, 仅增加 1.33%; 肖
小平等[12]认为稻草还田以高桩翻耕模式对晚稻产量
增产效果最好 , 比高桩免耕、覆盖免耕分别增产
5.8%和 9.0%。这与试验条件和品种差异有关。在本
试验条件下, 2年 4季试验结果表明, 晚稻稻草全量
还田对翌年早稻有明显的增产效果, 这与已有的报
道基本一致 [8]; 而当季早稻稻草还田后晚稻产量却
反而出现略低趋势, 造成这一现象的主要原因与气
候条件对还田后稻草腐解程度、养分释放的快慢 ,
以及还田后稻草在晚稻生长期间自身微生物分解出
现与水稻争“氮”等现象有关, 从而明显抑制晚稻前
期的生长发育。
3.2 稻草还田与水稻上三叶性状
对于水稻叶片形态的研究已有较多报道, 水稻
第 12期 曾研华等: 不同稻草还田方式对双季稻产量及其上部三叶特征的影响 1465


叶片株型性状不但受遗传基因控制 [2,15−18], 还与栽
培因子等农业措施密切相关[19−20]。林洪鑫等[21]研究
表明不同品种间的株型指标存在一定差异, 适宜的
基角、开张角和叶长配置有利于构建水稻高产群体。
曾勇军等[22]认为双季稻要获得高产的理想株型应是
早稻倒二、倒三叶叶片较长, 叶片夹角有所扩大; 晚
稻上部三叶长度适中, 叶片夹角相对较小, 剑叶也
相对较短。而如今产量提高的高产型水稻, 与过去
普通水稻相比, 叶片的长度也得到相应程度的增加,
同时叶片夹角较小 [4]; 另外作物株型结构 , 特别是
叶面积和叶倾角影响冠层结构参数, 进而影响光分
布、光合作用及产量形成[23−25]。但有关稻草全量还
田对水稻叶片形态的影响研究鲜有报道。本试验研
究表明, 在栽培措施一致情况下, 稻草全量还田不
但影响早、晚稻产量, 同时也改变其上三叶的形态
特征。相对稻草烧灰还田处理, 早稻稻草还田处理
倒一、二叶叶长、叶宽以及倒二、三叶叶角有所增
加; 而晚稻稻草还田处理倒一至倒三叶株型指标总
体上差异较小。原因是早、晚稻品种特性不同, 所
处气候条件出现差异, 以及稻草腐解程度的不同对
苗期产生的生长效应差别均影响了早、晚稻群体结
构的大小, 最终导致植株个体株型上出现差异, 改
善了早稻植株株型指标。而稻草不还田施肥处理早、
晚稻在一定程度上增加了叶片的遮荫程度, 降低有
效叶面积, 影响叶片光合作用, 可能是因为稻草不
还田处理仅单施速效性的化肥 , 导致秧苗返青好 ,
分蘖生长较快 , 无效分蘖较多 , 以至群体过大 , 使
得群体过早封行的缘故。
早、晚稻倒一叶至倒三叶的叶长、叶宽、基角
和开张角各株型指标之间均呈显著或极显著正相关,
说明叶片形态各性状联系紧密, 且其与产量呈显著
的抛物线或直线相关, 当产量最高时, 早稻稻草还
田处理上三叶株型指标趋近适宜值; 在等量施化肥
条件下, 稻草还田处理对产量的贡献效应大于稻草
不还田和稻草烧灰还田处理。因此, 稻草还田后, 水
稻上部三叶形态具有良好的叶系配置, 且与群体最
终产量联系密切。研究还发现早、晚稻上三叶株型
指标与有效穗呈极显著正相关, 说明叶片株型能反
映群体结构的大小状况。关于稻草还田下早、晚稻
上部三叶株型对产量的影响不同, 还需深入进行其
叶片生理机理的研究。
由于顶三叶是生理年龄轻、受光条件好与衰老
最迟的叶片, 一定的高效叶面积及其叶面积率有利
于延缓抽穗后叶面积的衰减, 提高叶片的光合势。
本研究结果表明稻草还田处理叶片的光合势并未高
于稻草不还田, 与稻草烧灰还田持平, 但其对产量
的贡献要高于后者。比叶面积的大小表征叶片遮荫
度的指数 , 在同一个体或群落内 , 比叶面积越大 ,
其叶片遮荫程度越高, 各叶片受光越弱。本研究发
现稻草全量还田降低早稻上三叶的比叶面积, 说明
其减少了植株叶片的遮荫度, 改善群体叶片的受光
姿态, 充分利用光能。同时早、晚稻上三叶 SLA 与
产量呈显著或极显著线性负相关。因此, 上三叶比
叶面积可以作为水稻产量的参考指标。
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