公益性行业农业科研专项项目执行情况报告18241.docx

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1、公益性行业业（农业）科研专项项目执行情情况报告(20144年度)项目名称：西南水旱旱轮作区规规模化周年年高效生产产技术研究与示范范委托部门（甲甲方）：云南省农农业科学院院项目首席科科学家：戴戴陆园 承担部门（乙乙方）：四川农业业大学 负责专家：任万军 二O一四四年十一月月一、项目总总体目标调研明确四四川水旱轮轮作模式的的种类、配配置、资源源利用及亟亟待解决的的问题，优优选符合本本区域地理理自然资源源条件且具具有综合发发展优势的的水旱轮作作模式，通通过作物品品种特性分分析与搭配配、茬口衔衔接、适宜宜栽培与耕耕作措施研研究，提升升水旱轮作作模式的效效益与技术术水平。研研究秸秆还还田、免耕耕优化定抛

2、抛、机械化化播种或插插秧、肥料料周年运筹筹等周年高高效生产技技术，减少少劳动力投投入，提高高机械化水水平，降低低生产成本本，提高周周年生产综综合效益。通通过布置定定位试验，探探索明确不不同水旱轮轮作种植模模式在周年年光温资源源利用、产产量和效益益等方面的的作用与效效果，为优优化周年高高效利用模模式和建立立推广体系系提供充分分依据。筛筛选出适宜宜西南水旱旱轮作区周周年高效种种植的水稻稻品种1个个、蔬菜品品种1个，形形成周年规规模化高效效生产轮作作模式5套套和关键技技术体系11套。通过过轻简生产产技术、高高产优质规规模化生产产技术以及及高效生产产技术的研研究与技术术集成示范范，累计辐辐射带动550

3、万亩，粮粮食亩增产产20千克克，节本增增效2000元/亩。培培训地方技技术骨干220名，培培训基层农农技人员5500人次次，指导农农户50000人次，印印发技术资资料50000份。培培养博士研研究生1人人，硕士研研究生23人；在在核心以上上刊物发表表研究论文文3篇以上上。二、20114年目标任务务针对水旱轮轮作模式开开展科学调调研分析和和评价，优优选出符合合区域资源源条件且具具有综合发发展优势的的水旱轮作作模式；针针对现有水水旱轮作模模式土地利利用效率低低、经济效效益不高等等问题，研研究简化节节本和周年年高效的技技术体系；针对水旱旱轮作模式式的生理生生态机理尚尚不明确等等问题，开开展定位试试验

4、研究，揭揭示水旱轮轮作条件下下作物高效效生产的机机理性问题题。主要技术考考核指标：开展不同水水旱轮作优优化模式的的定位实验验；筛选出出适宜西南南水旱轮作作区周年高高效种植的的水稻品种种1个、蔬蔬菜品种11个；初步步明确西南南水旱轮作作区的作物物轮作模式式；发表研研究论文11篇。三、本年度度所开展的的工作为了推进本本项目的高高效实施，22014年年继续开展展适宜于水水稻规模化化高产高效效种植的品种筛选选和轮作规模模化高效生生产关键技技术的研究究。并针对对前期基础础调研进行行水旱轮作作模式评价价与筛选，对对调研所得得轮作模式式，选择五种种代表性模式式展开定位位试验，涉涉及的五种种水旱轮作作模式分别

5、别为蚕豆-水稻、马马铃薯-水水稻、油菜菜-水稻、小小麦-水稻稻、大蒜-水稻。针针对水旱轮轮作模式的的水旱转换换过程在资资源利用、土土壤微环境境状况等与与非水旱轮轮作模式有有着显著差差异，本年年度同时展展开水旱轮轮作与非水水旱轮作模模式的定位位试验研究究，设计的的轮作模式式包括设冬冬水田水稻（水水水连作）、马马铃薯玉米（年年内旱旱轮轮作）、马马铃薯水稻（年年内水旱轮轮作）、油油菜水稻马铃薯水稻（年年内年间水水旱轮作）三三种耕作类类型，四种种轮作模式式。水旱轮轮作的定位位试验场地地选择在崇崇州市桤泉泉镇四川农农业大学科科研农场，定定位试验场场与20113年111月建设完完毕，为了了保持土壤壤肥力的

6、一一致性，22013年年11月种种植豆科植植物（蚕豆豆）进行土土壤培肥，22014年年5月正式式开始水稻稻作物季的的水旱轮作作定位试验验。同时，由由于养分在在年内作物物季间会产产生相互影影响，针对对水旱轮作作过程养分分作物季间间分配，开开展了养分分循环的盆盆栽试验，以以探讨水稻稻季氮素的的投入及分分配规律，及及其在旱季季作物中的的效率。四、项目研研究进展1. 适宜宜于西南水水旱轮作区区周年高效效种植的品品种筛选（1） 适适宜于西南南水旱轮作作区周年高高效种植的的水稻品种种筛选适宜于川东东冬闲田水水旱轮作模模式的周年年高效水稻稻品种筛选选：以优6022、F优4498、优4988、川农优优498为

7、为试验材料料，在川东东邻水县示示范基地设设计精确定定量等行平平作、精确确定量宽窄窄行垄作、半半旱式宽窄窄行垄作33种栽插模模式，进行行田间试验验。结果表明：与优6022相比，优4988、F优4988、川农优优在成熟期期的干物质质积累均优优于优6022，说明其其对当地的的气候条件件比较适应应。精确定定量宽窄行行垄作与精精确定量等等行平作干干物质积累累重量和穗占比例例均高于半半旱式宽窄窄行垄作，精精确定量宽宽窄行垄作作优势明显显。优4988与优6022两个品种种明显优于于其他品种种，穗干重重要明显高高于其他品品种。F优优498与与川农优干干物质积累累较高，其穗穗干重与穗穗占比例偏偏低。优4988则

8、比较适适应当地的的气候环境境。优6022则应采取取精确定量量宽窄行垄垄作，调节节栽插密度度，改善大大田环境。表1 不同同栽培模式式及品种各各时期干物物质积累栽培方式品种干物质积累累t /hhm2拔节期抽穗期成熟期精确定量宽宽窄行垄作作优49882.7412.50019.600优60221.6511.73315.777F优49882.137.8919.166精确定量等等行平作川农优3.1711.73318.000优60222.3211.64414.800半旱式宽窄窄行垄作优60220.747.3711.933优49881.0411.01112.577精确定量宽宽窄行垄作作平均2.1710.711

9、18.177精确定量等等行平作2.7411.68816.400半旱式宽窄窄行垄作0.899.1912.255在氮素积累累方面，优4988的含氮量量和氮素积积累量都处处于较高水水平，比例例适中，说说明此品种种较好适应应了当地的的气候条件件，川农优优含氮量和和氮素积累累量虽处于于高水平，但但其拔节期期氮素积累累量过高，说说明其无效效分蘖发生生的多。表2 不同同栽插方式式及品种的的氮素积累累总量kgg/hm22栽插方式品种拔节期前拔节期-抽抽穗期抽穗期-成成熟期精确定量宽宽窄行垄作作优498869.199176.331230.884优602250.722150.666176.770精确定量等等行平作

10、川农优109.665164.990201.887优602274.455152.888183.223半旱式宽窄窄行垄作优602222.34486.088118.446优602225.522113.887101.662精确定量宽宽窄行垄作作平均59.955163.448203.777精确定量等等行平作92.055158.889192.555半旱式宽窄窄行垄作23.93399.988110.004综上所述，在在川东冬闲闲田水旱轮轮作体系中中，通过品品种筛选和和栽培模式式试验表明明，水稻品品种优4988对当地的的气候条件件适应最好好，在不同栽栽培模式中中，精确定定量宽窄行行垄作效果果最好。（2）适宜宜

11、于水旱轮轮作模式的的周年高效效水稻品种种氮肥管理理方式筛选选：根据20113年的试试验结果，筛选的F优498兼具高产稳产、生育期适中、适于机插等特点，其生育期比省内主推中籼迟熟杂交稻品种早7-10天，适于多种茬口栽插，即可为后作蔬菜生长留足空间，并适于小麦、油菜茬口的机插栽培，生育期和产量均具有优势。而且该品种在机插、优化定抛和精确定量栽培条件下均能具备亩产800公斤的潜力。本年度针对对20133年初步筛筛选的适宜宜于西南水水旱轮作区区周年高效效规模化种种植的水稻稻品种F优优498，继继续开展研研究，探索索肥料管理理对水稻品品种的适应应性，以提提高规模化化高效种植植下的氮肥肥管理措施施。设计不

12、同施施氮处理，分别设普通尿素和多肽尿素施肥，每种肥料下设农民经验施肥（底肥：分蘖肥=7：3）（FFP和FFP），高产施肥方式（基蘖肥：穗肥=5：5，底肥：分蘖肥=7:3，促花肥：保花肥=6：4）（ONM1和PASPM1），高产施肥方式减氮15%（ONM2和PASPM2），高产施肥方式增氮15%（ONM3和PASPM3），共9个处理，每个处理重复3次。结果显示，氮肥施用有效的促进了水稻分蘖的发生，显著提高水稻的最高茎蘖数和有效穗数。与普通尿素相比，PASP尿素在保证较高的茎蘖群体的情况下能有效的降低分蘖的衰亡，从而提高有效穗数。不同施氮处理间，农民经验性施肥导致水稻无效分蘖大量发生，其最高茎蘖数

13、明显高于其他处理，而后期养分供给不足，分蘖大量死亡，有效穗数明显低于氮肥优化处理。同时，氮肥肥施用显著著提高了水水稻的生物物量、单位位面积有效效穗数和水水稻产量，降降低了每穗穗颍花数、千千粒重和收收获指数。较较普通尿素素，PASSP尿素显显著提高了了水稻的生生物量、有有效穗数和和产量。不不同施氮处处理间，氮氮肥优化处处理能有效效的提高水水稻的生物物量、有效效穗数和产产量，但降降低了水稻稻的收获指指数。FFFP处理的的生物量显显著低于其其他处理，其其有效穗数数、千粒重重均低于其其他处理，从从而导致产产量的显著著降低。OONM3、PPASP11和PASSP3处理理能有效的的提高水稻稻的有效穗穗数，

14、从而而提高群体体颖花量，并并最终提高高水稻产量量。随施氮氮量增加，普普通尿素处处理水稻产产量逐渐增增加，但PPASP11和PASSP3处理理产量无明明显差异。施氮显著提提高水稻不不同叶位叶叶片的叶绿绿素含量。较较普通尿素素，PASPP尿素使剑剑叶、倒22叶、倒33叶叶绿素素含量分别别增加了77.0%、99.9%和和11.11%。不同同施氮处理理间，氮肥肥优化处理理能提高输输到各叶位叶叶片的叶绿绿素含量。OONM2和和PASPP2处理，在在减少155%施氮量量的情况下下，其叶绿绿素含量仍仍高于FFFP和FFFP处理。不不同施氮量量则主要导导致倒3叶叶叶绿素含含量的差异异，随施氮氮量增加，叶叶绿素

15、含量量增加。图1 不同同氮肥管理理下水稻上上3叶抽穗穗期叶绿素素含量综上所述，对对于适宜于于水旱轮作作的高产高高效水稻品品种F优4498来说说，采用多多肽尿素施施肥，配合合以下氮肥肥后移水平平，即基蘖蘖肥：穗肥肥=5：55，底肥：分蘖肥=7:3，促促花肥：保保花肥=66：4，能能有效促进进生育前期期分蘖发生生和有效分分蘖的形成成，并提高高水稻的生生物量、有有效穗数、产量，维持持生育后期期叶片光合合左右，进进而达到高高产高效的的目标。（3） 适适宜于西南南水旱轮作作区周年高高效种植的的蔬菜品种种筛选菜稻轮作是是西南水旱旱轮作区的的重要粮经经型种植模模式，能有有效实现保保障家庭粮粮食安全和和农业经

16、济济收入的双双重功能。白白菜作为水水旱轮作体体系中菜稻稻轮作的一一种模式，广广泛被采用用。然而，白白菜作为十十字花科植植物，其生生长发育过过程中易遭遭受根肿病病的侵害，导导致减产。根根肿病是十字花科科蔬菜流行行的一种病病害，其病病原菌主要要为鞭毛菌菌亚门中的的芸苔根肿肿菌。受根根肿菌侵染染后，在根根部形成大大小不一、光光滑或龟裂裂粗糙的肿肿瘤。而植植株的地上上部份生长长迟缓、缺缺水蔫萎。根根肿病主要要由土壤中中的休眠孢孢子，通过过菜株病苗苗、水流携携带菌土等等方式传播播。水旱轮作由由于水旱转转换可以有有效缓解根根肿病，但选择优优质高效的的抗根肿病病的白菜品品种也十分分重要。根根据西南水水旱轮作

17、区区水稻生长长发育规律律，结合四四川盆地根根肿病高发发的现状，通通过文献与与市场调研研。筛选适适宜高产种种植的抗病病性白菜品品种。从表表3可以看看出，适宜宜于四川栽栽培的白菜菜品种春福福皇、春旺旺、秋利旺旺等6个品品种中，秋秋利旺、寒寒玉90和和秋实皇33个白菜品品种虽然具具有产量较较高、耐性性也较强等等较好品种种特性，但但适播期均均在7月中中8月下下旬，正常常年份下四四川水旱轮轮作区水稻稻收获在88月下旬9月上旬旬，因此白白菜与水稻稻在茬口匹匹配上产生生冲突而不不适宜。春春福皇、春春旺两个白白菜品种在在适播期上上虽然与水水稻的收获获后的茬口口无冲突，但但水稻收获获后至白菜菜播种前的的土壤闲置

18、置期过长。因因而，仅从从菜稻模式式考虑，则则不经济。若若增加一季季蔬菜作物物变两熟制制为三熟制制，然而白白菜采收期期为5月初初至6月。这与与后季水稻稻作物的茬茬口衔接过过紧，甚至至冲突。对对品中喜春春获来说，其其适播期为为9100月，采收收期为111月初33月，结合合水稻的茬茬口时间，可以做到与水稻收获后的茬口有效衔接，有充足时间使稻田土壤转换为旱作状态，并能高效利用光能资源，采收期时间较长，可有效缓冲不利市场条件，白菜收获后有大约1个月的休闲期，可进行水稻栽培前的土壤综合管理，以实现后季作物的高产。因此，综合6个品种的品种特性，结合四川水旱轮作区的作物生长特点，“喜春获”白菜品种能与水稻实现

19、高效周年生产。表3 抗根根肿病白菜菜品种的品品种特性表表品种适播期采收期球形球重抗病性其他特性春福皇23月5月初55月中旬叠抱2.2kgg以上抗根肿病抗其他生理理病害，品品质好春旺23月5月中旬6月叠抱2.8kgg以上抗根肿病早中熟、品品质好秋利旺7月中88月20日日11月初2月合抱2.5kgg以上抗根肿病早熟、耐性性强寒玉907月中88月下旬11月初3月合抱2.5kgg以上抗根肿病中早熟、品品质好秋实皇7月中88月下旬11月初3月叠抱2.8kgg以上抗根肿病产量高、耐耐寒喜春获910月月2月4月月合抱2.5kgg以上抗根肿病耐寒力强2. 周年年规模化高高效生产轮轮作模式的的筛选（1）区域域水

20、旱轮作作模式分析析根据20113年对成都、德德阳、眉山山、遂宁、巴巴中、资阳阳、达州、广广元、乐山山、绵阳、南南充11市市的调研资资料汇总，发发现四川223种水旱旱轮作模式式，包括白白菜-水稻稻、萝卜-水稻、蚕蚕豆-水稻稻、草莓-水稻、葱葱-水稻、大大麦-水稻稻、川芎-水稻、冬冬水田-水水稻、大蒜蒜-水稻、甘甘蓝-水稻稻、花菜-水稻、胡胡萝卜-水水稻、绿肥肥-水稻、马马铃薯-水水稻、牛皮皮菜-水稻稻、芹菜-水稻、豌豌豆-水稻稻、西芹-水稻、莴莴笋-水稻稻-莴笋、烟烟草-水稻稻、小麦-水稻、油油菜-水稻稻、榨菜-水稻。这这23种模模式大致可可以分为纯纯粮型、粮粮经型、粮粮饲型、粮粮肥型水旱旱轮作

21、模式式。从经济济效益来说说，粮经型型水旱轮作作模式总体体高于其他他三种类型型。综合分析，纯粮型轮作模式特点：经济效益偏低，但周年规模化、机械化程度较高，便于集中管理，生产者省时省力，因而周年绝对生产成本投入相对较低，由于国家对粮食作物产品实行国家保护价制度，即使纯粮型水旱轮作模式周年绝对收益相对偏低，但常年收益稳定，对冲市场风险能力较强。全区涉及的纯粮型水旱轮作模式主要包括油稻、麦稻。粮经型水旱旱轮作模式式主要特点点是：该模模式兼顾粮粮食生产和和经济作物物生产，粮粮食生产能能提供生产产者口粮，经经济作物生生产能提供供较高的生生产利润，因因此，周年年具有较高高经济效益益、这对于于提高农民民收入水

22、平平具有重要要作用。但但该模式周周年经济效效益主要来来源于旱作作季节经济济作物生产产。经济作作物由于国国家无保护护价制度，市市场价格完完全由市场场决定。因因此，由于于受技术信信息、市场场信息不对对称的影响响，导致生生产者很难难准确预测测产品的市市场前景，常常常由于产产品的年际际间剧烈波波动，导致致生产者出出现大的损损失。粮饲型和粮粮肥型轮作作模式特点点：由于两两种模式的的周年效益益相对较低低，在四川川相对较少少。但这两两种模式均均是具有较较好土壤保保育功能的的种植模式式。水稻生生产过程对对土壤进行行了农业利利用，而下季作物物饲料或绿绿肥则能较较好的培育育土壤肥力力，提升土土壤地力。（2）水旱旱

23、轮作模式式筛选方法法由于纯粮型型、粮经型型、粮饲型型、粮肥型型水旱轮作作模式各具具体类型在在生产过程程中均各有有特点，对对资源利用用、生态环环境影响、周周年投入产产出及社会会效益等均均具有不同同的表现。对对现有探明明的23种种水旱轮作作模式进行行系统分析析，探索各各模式在四四川现有条条件下的高高产高效特特性，将能能够有效筛筛选适宜于于区域高产产优质高效效的水旱轮轮作模式，为为提升和优优化区域农农业生产模模式提供指指导。高产产高效水旱旱轮作模式式的筛选采用用层次分析析法进行分分析。层次次分析法（TThe aanalyytic hierrarchhy prrocesss）简称称AHP，在在20世纪

24、纪70年代代中期由美美国运筹学学家托马斯斯塞蒂（TT.L.SSaatyy）正式提提出。它是是一种定性性和定量相相结合的、系系统化、层层次化的分分析方法。由由于它在处处理复杂的的决策问题题上的实用用性和有效效性，很快快在世界范范围得到重重视。这种种方法适用用于结构较较为复杂、决决策准则较较多且不易易量化的决决策问题。由由于其思路路简单明了了，尤其是是紧密地和和决策者的的主观判断断和推理联联系起来，对对决策者的的推理过程程进行量化化的描述，可可以避免决决策者在结结构复杂和和因素（或或方案）较较多时逻辑辑推理上的的失误(陆陆际恩, et aal. 22008)。评价过程指指标权重的的确定：指标体系系

25、确定后，每个指标发挥的作用其实是不同的。因此，需要根据各个指标水旱轮作模式各层次的地位进行指标赋权，以显示各指标之间对决策的影响程度。权重确定的方法主要分为主观赋权法和客观赋权法两大类。主观赋权法主要包括、功效系数法、专家调查法等。客观赋权评价法则根据指标之间的相关关系或各项指标的变异系数来确定权数进行综合评价。如因子分析法、主成分分析法、熵值法、聚类分析法、变异系数法、离差法、灰色关联分析法、TOPSIS法、神经网络分析法、判别分析法等。其中，离差法是通过观察各个指标样本数据的标准差，对标准差较大的指标赋予较大的权重，但是因为各个指标之间存在量纲不同的问题，应用离差法赋权时计算依据是指标的标

26、准化值而非实际值。对于一个需需要决策的的问题，在在对其划分分为相应的的层次结构构后，综合合考虑与其其上层元素素有逻辑关关系的下层层元素，并并将下层元元素进行两两两比较判判断其重要要性。重要要性的判断断用数字进进行表示，并并将这些两两两判断的的结果表示示在一个矩矩阵中，这这样得到的的矩阵即为为判断矩阵阵。指标之之间的重要要性比较常常用0-99之间的数数字或它们们的倒数进进行量化。然后根据下列公式进行分析和判断判断矩矩阵为：（1） 分分别计算每每一行元素素的乘积MMi （式式1）（2）计算算Mi的n次方方根 （式式1）（3）计算算矩阵的特特征向量WWi（4）计算算判断矩阵阵的最大特特征根 （式式3

27、）然后进行判判断矩阵的的一致性检检验，检验验指标为CCI （式44）当判断矩阵阵具有完全全一致性时时，CI=0。为了了度量不同同阶数判断断矩阵是否否具有满意意的一致性性，可以通通过查表在在n阶水平平下的随机机一致性指指标RI。当当随机一致致性比率CCR0.1时，说说明判断矩矩阵具有满满意的一致致性。即：0.1。此此时的特征征向量值即即为相应指指标的权重重。评价模型：高效水旱旱轮作模式式评价指标标体系中的每一单项项指标均是是从不同侧侧面来反映映其高效目目标的，因因而必须进进行综合评评价。为保保障评价的的可靠性和和科学性，依据现有的研究资料和本研究轮作模式筛选条件的实际，本文采用多目标线性加权函数

28、法对水旱轮作模式的选择进行系统评价，即是上一层指标由其对应的下层指标组计算得到。 （式式5） 式5中：AA为上层指指标值；BB为下层指指标向量值值；W为下层指指标权向量量。（3）水旱旱轮作模式式筛选指标标体系构建建：1）水旱轮轮作高产高高效影响因因素分析根据四川省省实际情况况及水旱轮轮作现状分分析，影响响水旱轮作作模式高产产高效的因因素是多方方面的。虽虽然产量是是高效的一一个重要因因素，但生生产系统中中的各要素素投入量、投投入结构、对对系统稳定定性的影响响等均会影影响其高效效性。因此此，农业高高产高效实实际上是经经济效益、生生态效益和和社会效益益协同作用用的结果。周年经济济效益经济效益是是反应

29、水旱旱轮作模式式高产高效效的重要方方面。由于于市场在农农业生产过过程中扮演演着重要的的角色，市市场稳定性性对农业生生产稳定性性产生重要要影响。稳稳定的市场场能增加生生产者进行行该模式生生产的预期期，若市场场波动大，生生产者进行行生产的积积极性就会会受到伤害害，进而影影响该轮作作模式的投投入与推广广。因此，轮作模式的经济效益不仅表现在周年投入产出的净收益，同时还需要反应收益的稳定性。周年生态态效益农业资源是是农业生产产的必备条条件，主要要指农业生生产可以利利用的自然然环境要素素，如土地地资源、水水资源、气气候资源和和生物资源源。水旱轮作作模式对生生态的影响响主要表现现在对现有有农业资源源尤其可再

30、再生资源的的利用，这这主要可以以从以下33方面反应应资源利用用状况，茬茬口空闲时时间、总生生物产量、总总经济产量量。若茬口口空闲时间间太长，势势必导致光光能资源的的损失浪费费，总生物物产量和经经济产量反反应作物产产量构成，间间接反应轮轮作系统对对资源的利利用效率。生生态效益的的另一表现现形式则是是轮作系统统本身对环环境带来的的影响，农农业生态系系统对环境境的影响主主要表现在在N、P过过度排放，废废弃秸秆等等导致的农农业非点源源污染。周年社会会效益农业系统的的社会效益益主要表现现在对人们们提供稳定定的粮食、蔬蔬菜、肉、奶奶、蛋等的的供给。食食品数量安安全是一个个国家发展展的基本保保障。然而而，粮

31、食、蔬蔬菜、肉、奶奶、蛋等不不同农业产产品在保障障粮食安全全上有着不不同的功能能和地位，一一般来说，粮粮食是最基基本的保障障，蔬菜、肉肉、奶、蛋蛋占次要地地位。对市市场经济国国家来说，食食物安全保保障不仅要要有较高的的产量，同同时需要有有较高的商商品化。技技术进步是是社会效益益的重要表表现形式，反反应科技成成果在农业业中的应用用效果，农农业生产中中机械化水水平上最重重要的技术术进步表现现形式。若若伴随新品品种和新栽栽培管理方方式，则社社会效益更更显著，生生产力和生生产效率均均能得以大大力提升。2）水旱轮轮作模式筛筛选指标体体系构建通过对水旱旱轮作模式式在经济效效益、生态态效益和社社会效益中中的

32、表现形形式，综合合考虑指标标体系构建建所选指标标的显著性、主主导性、定定性与定量量相结合、易易获取性和和可操作性性原则，构建建了四川水水旱轮作区区水旱轮作作高产高效效模式选择择指标体系系。如图11所示。单位面积净收益(C1)旱作/水作收益比（C2）经济效益（A1）水旱轮作模式高产高效模式筛选（O）资源利用(B3)社会效益（A3）生态效益（A2）经济收益 (B1)单位面积净人工投入(C3)市场稳定性（C4）收入稳定性 (B2)茬口空闲时间(C5)总生物产量(C6)总经济产量（C7）单位面积化肥施用量(C8)单位面积农药施用量(C9)秸秆还田率（C10）对环境影响(B4)人均单位耕地粮食产量(C1

33、1)单位耕地蔬菜产出量（C12）总商品化率（C13）粮食安全(B5)机械化/人工投入比(C14)大型机械投入比重(C15)技术进步(B6)图2 水旱轮作模式评价指标体系构建（具体评价价结果，由由于数据量量相对较大大，评价过过程受部分分指标的影影响，出现现评价偏误误，目前正正在对评价价过程中的的部分参数数进行二次次调整。）3、水旱轮轮作过程资资源利用与与农业生态态影响研究究通过定位试试验研究，轮轮作模式包包括设冬水水田水稻（水水水连作）、马马铃薯玉米（年年内旱旱轮轮作）、马马铃薯水稻（年年内水旱轮轮作）、油油菜水稻马铃薯水稻（年年内年间水水旱轮作）三三种耕作类类型，四种种轮作模式式，单因素素随机

34、区组组设计。水水稻采用氮氮肥后移的的栽培技术术，基蘖肥肥氮：穗肥肥氮=5:5，基肥肥中，基肥肥氮：分蘖蘖肥氮77:3，穗穗肥中，促促花氮肥：保花氮肥肥=5：55，磷钾元元素的施用用比例根据据氮磷钾元元素配比(N:P22O5:K2O)为22:1:22确定用量量，磷肥作作基肥一次次施用，钾钾肥分基肥肥和促花肥肥2次施用用，各占550%，亩亩栽植1万万穴。玉米、马马铃薯、油油菜采用当当地农民习习惯施肥技技术。水旱轮作体体系水季向向旱季的转换过程程时间跨度度大，水稻稻扬花期开开始直至水水稻收获后后旱地作物物播种均为为这一转换换过程。水水稻从扬花花期开始，灌灌溉主要采采取干湿交交替灌溉，即即灌溉后水水分

35、自然落落干，再进进行灌溉，直直到水稻黄黄熟期，水水田基本保保持干旱。因因此，水旱旱转换过程程的取样时时期从扬花花期稻田有有水时开始始取土样，当当水分自然然落干后再再次取土样样；然后进进行灌水，灌灌水后第三三日取样一次次，直到水水分落干后后再取，以以此进行重重复取样，直直到黄熟期期。水稻收收获后，次次日取土，并并每隔100日取土一一次，共取取土4次。对对照模式冬冬水田水稻和薯薯玉的取土土时期与水水旱轮作模模式的取土土样时间一一致，且每每次取样均均需在一天天内全部取取完。所有有土样采集集均分010、110200cm两个个层次进行行采集。该定位试验验水稻和玉玉米收获已已经完成。经经过测产和和考种分析

36、析。玉米理理论亩产为为658.02kgg，实际亩亩产为5228.777kg。水水稻理论亩亩产为6770.155kg。为为土壤样品品采集也已已经完成。由由于土壤样样品数量多多，目前正正在进行土土壤理化特特性和微生生物特性的的测试分析析。4、多熟轮轮作规模化化高效生产产关键技术术（1）多熟熟轮作规模模化水稻工工厂化育秧秧技术研究究工厂化育秧秧秧龄及育育秧基质对对秧苗素质质及栽插质质量的影响响：采用三因素素裂区设计计，以F优4498为材材料进行秧龄、苗床环境境和育秧基基质的研究究。其中育秧苗苗床环境AA1：田间间育秧环境境，A2：标准化厂厂房育秧；秧龄B11：20，BB2：300，B3：40；育育秧

37、基质CC1：恒奥奥达基质，CC2：营养养土，并测测定秧苗素素质、秧块块质量、根根系扫描、发发根力和根根盘结力和和栽插质量量。结果表表明，工厂厂化棚内育育秧20天天和30天天秧龄秧苗苗表现为基基质土育秧秧秧苗株高高高于营养养土育秧，而而40天秧秧龄秧苗表表现为营养养土育秧秧秧苗高于基基质育秧。工工厂化棚内内育秧和大大田育秧条条件下基质质育秧400天秧龄秧秧苗的株高高均表现为为最小。茎茎基粗田间间育秧环境境的秧苗极极显著大于于标准化厂厂房育秧环环境下的秧秧苗茎基粗粗，而400天秧龄的的秧苗茎基基粗极显著著大于200天秧龄秧秧苗，200天秧龄秧秧苗极显著著大于300天秧龄秧秧苗，营养养土育秧的的秧苗

38、极显显著高于基基质育秧的的秧苗。由由于不同处处理间第一一三叶片生生长的环境境有所不同同，因此，第第一三叶片片的叶形表表现出很大大差异，但但不同处理理间一三叶叶形表现的的趋势相同同，均表现现为田间育育秧环境的的秧苗极显显著大于标标准化厂房房育秧环境境下的秧苗苗，20天天秧龄的秧秧苗极显著著或显著大大于30天天秧龄秧苗苗，30天天秧龄秧苗苗极显著大大于40天天秧龄秧苗苗，基质土土秧龄秧苗苗叶片极显显著大于营营养土秧苗苗，可能与与出苗长叶叶时的温湿湿度有关。第第二叶片长长表现为标标准化厂房房育秧显著著长于田间间育秧秧苗苗，30天天秧龄秧苗苗极显著长长于20天天秧龄秧苗苗，而200天秧龄秧秧苗极显著著

39、长于400天秧龄秧秧苗，基质质育秧秧苗苗长于营养养土秧苗，但但差异不显显著。第二二叶片宽表表现为田间间育秧秧苗苗极显著宽宽于标准化化厂房育秧秧秧苗，220天和330天秧龄龄秧苗极显显著宽于440天秧龄龄秧苗，220天和330天差异异不显著。总总根数表现现为田间育育秧环境秧秧苗显著多多于标准化化厂房育秧秧环境秧苗苗根数，440天秧龄龄秧苗极显显著多于220天和330天秧龄龄秧苗，而而20天秧秧龄秧苗显显著多于330天秧龄龄秧苗，营营养土育秧秧秧苗极显显著多于基基质育秧秧秧苗。秧龄龄表现为田田间育秧环环境的秧苗苗极显著大大于标准化化厂房育秧秧环境下的的秧苗，440天秧龄龄的秧苗极极显著大于于30天

40、秧秧龄秧苗，330天秧龄龄秧苗极显显著大于220天秧龄龄秧苗，营营养土秧苗苗极显著大大于基质育育秧的秧苗苗。移栽期栽插插质量分析析结果表明明，育秧苗苗床环境对对浮秧率和和每穴苗数数有极显著著或显著影影响，秧龄龄对漏秧率率和每穴苗苗数有显著著影响，育育秧基质对对漏秧率、浮浮秧率、每每穴苗数有有极显著影影响，对伤伤秧率有显显著影响，而而互作效应应效应对栽栽插质量影影响不显著著。大田育育秧的浮秧秧率极显著著高于工厂厂化棚内育育秧，而穴穴苗数显著著低于工厂厂化棚内育育秧。400天秧龄秧秧苗漏秧率率显著高于于30天和和20天秧秧龄秧苗，330天和220天秧龄龄秧苗漏秧秧率之间差差异不显著著。浮秧率率40

41、天秧秧龄秧苗显显著高于220天秧龄龄秧苗，330天秧龄龄秧苗与220天秧龄龄秧苗和440天秧龄龄秧苗差异异都不显著著。30天天秧龄秧苗苗每穴苗数数显著高于于40天秧秧龄秧苗，220天秧龄龄秧苗与330天秧龄龄秧苗和440天秧龄龄秧苗差异异不显著。基基质育秧的的漏秧率和和浮秧率极极显著高于于营养土育育秧，而伤伤秧率显著著低于营养养土育秧，每每穴苗数也也极显著低低于营养土土育秧。表3秧龄和和基质对工工厂化育秧秧秧苗栽插插质量的影影响变异来源漏秧率（%）伤秧率（%）浮秧率（%）每穴苗数（苗苗/穴）育秧苗床环环境8.3114.400260.660*36.311*秧龄5.78*0.414.035.02*

42、育秧基质27.988*7.69*40.100*45.311*育秧苗床环环境秧龄龄0.021.412.590.69育秧苗床环环境育秧秧基质0.531.773.542.55秧龄育秧秧基质0.490.332.480.30育秧苗床环环境秧龄龄育秧基基质1.362.342.360.86表4秧龄和和基质对工工厂化育秧秧秧苗栽插插质量的影影响处理漏秧率（%）伤秧率（%）浮秧率（%）每穴苗数（苗苗/穴）A114.066Aa1.39AAa5.93AAa2.34AAbA29.77AAa2.35AAa3.20BBb2.86AAaB110.866Ab1.64AAa3.28AAb2.69AAabB29.91AAb1.8

43、9AAa4.79AAab2.86AAaB310.866Aa2.08AAa5.62AAa2.25AAbC115.911Aa1.30AAb6.48AAa2.20BBbC27.91BBb2.44AAa2.65BBb3.00AAa工厂化育秧秧秧龄及栽栽插穴距对对叶片光合合特征影响响：采用三因因素裂区设设计，育秧苗床环环境A1：田间育秧秧环境，AA2：标准准化厂房育育秧；秧龄龄B1：220，B22：30，BB3：400；育秧苗苗床环境AA1：大田田，A2：大棚；秧秧龄B1：20，BB2：300，B3：40；栽栽插穴距CC1：窄穴穴距，C22：宽穴距距。结果表明，秧龄和栽插穴距对产量及其构成的影响，两种苗

44、床间，产量为A2A1，但是两者间差异没有达到显著水平，三种秧龄为B2B1B3，且B1和B2显著高于B3，穴距表现为C1显著高于C2。从产量构成因素上来看，A2的有效穗、穗长、着粒数和实粒数都略高于A2，但千粒重和结实率较A1低。有效穗表现为A2A1，B2B3B1，C1C2，且C1显著高于C2。穗长表现为A2A1，B2B3B1，C2C1。着粒数表现为A2A1，B2B1B3，且B2显著高于B3，其他差异不显著，C2C1。千粒重表现为A1A2，B3B1B2，C1C2。结实率表现为A1A2，B1B2B3，且B1极显著高于B3，B2显著高于B3，B1和B2差异不显著，C2C1。实粒数表现为A2A1，B2

45、B1B3，且B2极显著高于B3，B1显著高于B3，B2和B1差异不显著，C2C1。（2）水旱旱轮作体系下下水稻生产氮氮素积累与与分配研究究采用用两因因素完全随随机盆栽试试验，研究究稻季不同同施氮策略略对水旱两两季作物生生长发育、氮氮素吸收利利用以及产产量的影响响。A因素素为水稻季季不同的氮氮肥运筹方方式，A11:农民常常规施肥方方法，即基蘖肥肥：穗肥为为10:00；A2：氮肥后移移处理A22，即基蘖蘖肥：穗肥肥为10:0；A33为不施氮氮空白对照照。B因素素为不同旱旱季接茬作作物，B11小麦-水水稻，B22油菜-水水稻，B33 大蒜-水水稻，B44蚕豆-水水稻。水稻稻除对照AA3不施氮氮肥外，

46、各各处理N、PP、K肥施施用总量相相同，按照照N:P22O5:KK2O为22:1:22施用。施施纯氮1.2g/盆盆，采用115N标记记尿素；施施氯化钾22.0g/盆，按底底肥促花肥11的比例例施用；施施过磷酸钙钙4.0gg/盆，全全用作基肥肥。旱季各各作物均不不施肥，其其它管理按按照常规栽栽培进行操操作。结果表明，不同施氮策略对F优498杂交籼稻产量及其构成因素均有影响。施氮处理的产量显著高于不施氮空白对照， QNM处理产量高于FFP处理。从产量构成因素来看，氮素能显著提高有效穗、穗粒数和千粒重都显著提高。QNM处理主要通过增加穗粒数来提高产量，其次是有效穗。表1 不同同处理水稻稻的产量及及其构成处理有效穗/盆盆穗粒数/穗穗结实率%千粒重g产量g/盆盆QNM18.6aa210.11a81.8aa28.4aab8