我国水稻高产高效的实现途径研究

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1、分类号：单位代码：密级学号：博士学位论文我国水稻高产高效的实现途径研究研究生：安宁指导教师：张福锁教授合作指导教师：范明生教授申请学位门类级别：农学博士专业名称：棺物营养学研究方向：养分管理所在学院：资源与环境学院二—五年五月ChinaAgriculaturalUniversityDissertationPh.DCandidate:NingAnSupervisor:Prof.FusuoZhangCo-Supervisor:Prof.MingshengFan本研究得到国家重点基础研究发展计划（计划）“

2、主要粮食作物高产栽培与资源高效利用的基础研究”资助独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向

3、国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研究生签名：时间：年（月日中国农业大学博士学位论文摘要摘要水稻是我国主要的粮食作物之一，我国有以上的人以大米为主食。而近些年，由于我国稻单产增加缓慢，部分地区出现产量增长停滞的现象，因此，未来我国的水稻产量能否满足日益增长的人口需求，成为我国乃至世界

4、粮食安全问题中尤为重要的一部分。而更大的挑战是：如何在现有甚至减少的种植面积下大幅度提高单产，同时提高养分资源（尤其是氮效率），从而减少对环境的影响。本研究主要以我国南方的早稻和晚稻，长江流域的单季稻为研究对象，基于田间试验和文献数据，重点研究了稻作类型、土壤基础地力以及管理技术对水稻产量、产量差和氮肥效率差、水稻生长季节温室气体排放和以及这两个气体的全球净增温潜势值和温室气体排放强度（的交互影响作用，进一步将田间尺度的研究结果外推到国家尺度，评价不同发展策略对稻作系统的总产量，氮肥总消费量和温室气

5、体总排放量的影响。主要研究结果如下：当前生产条件下，南方双季稻的总氮素（包括化学氮肥、有机肥、湿沉降、灌溉氮和生物固氮）投入平均为南方单季稻和北方寒地水稻分别平均为和—。不同稻作类型的化学氮肥投入量占总氮素投入的百分比分别为南方双季稻南方单季稻和北方寒地水稻作物吸收来自化学氮肥的氮素和氮肥环境损失率分别为：南方双季稻和、南方单季稻和、寒地水稻和各稻作类型的化学氮肥土壤残留率分别为：南方双季稻、南方单季稻和北方寒地水稻我国主要稻作类型的稻田土壤基础地力分布不同。南方早稻和晚稻低、中、高的土壤基础地力等

6、级的稻田面积分别占总面积的和、和、和长江流域的单季稻低、中、高的土壤基础地力等级的面积分别占总的单季稻面积的、和。我国稻作体系农民地块的产量（产量差）和氮肥效率（效率差）存在较大的差异。稻田土壤基础地力、最佳作物管理技术和气候条件对于不同产量水平农民地块的产量差和效率差的贡献不同：土壤基础地力可以解释三种稻作类型的高、中、低农民地块的产量差和效率差分别为和、和、和而最佳作物管理技术则分别为和、和、和气候条件、没有考虑的技术以及其他社会经济因素可能主要决定不能被土壤基础地力和管理技术解释的产量差和效率

7、差部分。农民地块的产量越低，土壤基础地力对产量的影响越大，而土壤基础地力对不同农民地块条件下的效率差影响不明显。土壤基础地力、作物管理技术以及稻作类型对温室气体的排放产生复杂的交互影响作用。尽管最佳作物管理技术（主要包括优化氮肥，节水灌溉和增加栽插密度）增加的排放，但是最佳作物管理技术也显著减少排放，因此最佳作物管理技术能比农民传统技术减少和；随着稻田基础地力的增加，表现出增加的趋势，但是，随土壤基础地力的增加表现出显著降低的趋势。、和在稻作类型之间，表现出类似的趋势：晚稻早稻〉单季稻未来我国水稻体

8、系的农学和环境效应取决于农业发展策略的选择。与农民传统技术相比，釆用最佳作物管理模式，水稻总产量增加万吨（，氮肥总消费量和水稻生长季节温中国农业大学博士学位论文摘要室气体（和的总排放量分别减少万吨（和万吨二氧化碳当量（。采用目前农民传统技术，将中低土壤基础地力增加人可以实现水稻总产量增加万吨（和氮肥总消费量减少万吨（但是温室气体将增加万吨二氧化碳当量；釆用最佳作物管理技术和中低土壤基础地力增加的策略，可以实现水稻总产量增加，基本满足年我国对水稻生产的需求，同时氮肥总消