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四川省是我国粮油产量大省,油菜-水稻轮作模式遍及全省。本研究针对该区域油-稻轮作模式秸秆还田质量低、油-稻两季周年肥料运筹不平衡、常年旋耕导致土壤耕层变浅等问题,结合本课题组前期研究技术成果与生产实际,以当地两种农户模式(T1处理:秸秆不还田+常规耕作+农户施肥水平;T2处理:秸秆还田+常规耕作+农户施肥水平)和大户模式(T3处理:秸秆还田+常规耕作+大户施肥水平)为对照,优化设计了3种基于油-稻轮作秸秆全量还田条件下的水稻栽培技术模式(T4处理:优化模式1,秸秆还田+油菜旋耕、水稻翻耕+周年肥料运筹方式;T5处理:优化模式2,秸秆还田+油菜旋耕、水稻翻耕+周年肥料运筹方式+增密减氮;T6处理:优化模式3,秸秆还田+常规耕作+周年肥料运筹方式+直播)。研究不同油-稻轮作模式对土壤理化性质、水稻分蘖动态、光合特性、干物质积累与转运以及水稻产量形成等的影响。主要结果如下:1.在土壤培肥方面,与秸秆还田的农户模式和大户模式相比,优化模式通过对水稻季进行的土壤翻耕和采用的油-稻周年肥料运筹方式,两年土壤电导率分别下降1.58%和11.24%,一定程度上缓解了土壤盐渍化;还降低了土壤粘粒含量,增加了土壤大团粒体(>0.05 mm)数量,有利于平衡土壤结构配比和改善稻田土壤质地;两年土壤p H值平均提升3.84%和2.94%,减缓了土壤的酸化,同时对0-20 cm土壤的全量氮磷钾、有机质和速效磷含量有一定的提升作用;2019年还可以减小0-20 cm土壤容重,增大孔隙度,改善0-20 cm土壤结构,对0-20 cm土壤全量氮、磷、钾和有机质含量平均提升5.92%、5.74%、3.88%和7.67%;速效磷和速效钾含量平均提升8.72和2.52个百分点;2020年对0-20 cm土壤全量氮、磷、钾和有机质含量平均提升1.61%、2.74%、5.78%和6.57%,速效磷含量平均提升19.31%。3种优化模式中,T4处理(优化模式1)对土壤理化性质的综合提升效果最好,T6、T5处理次之。2.在水稻光合特性上,优化模式可显著提高水稻生育后期的叶绿素(SPAD)含量,延长剑叶SPAD高值持续期;同时,还能提高水稻生育后期的叶面积指数、净同化率和群体生长率。3种优化模式中,T4处理(优化模式1)的SPAD值在整个水稻生育期维持在较高水平,剑叶SPAD值高值持续期最长可达35天,对灌浆后的净同化率和群体生长率平均提升69.43%和64.30%,显著高于对照处理(P?0.05);T5处理(优化模式2)的SPAD值在水稻生育后期较高,SPAD值高值持续期长于T2处理,净同化率和群体生长率大都高于对照模式;T6处理(优化模式3)对水稻整个生育期的SPAD值也有较好的提升作用,剑叶叶绿素含量仅次于T4处理,净同化率、群体生长率和光合势均显著高于对照模式(P?0.05)。3.在水稻产量形成方面,各模式间有所差异。优化模式两年产量均表现为T4>T5>T6,其中,T4处理(优化模式1)下的水稻分蘖早生快发,分蘖峰值和有效穗数较对照组分别提升6.52%?11.05%和0.73%?15.26%,干物质积累量和穗后分配量在水稻生育后期较高,两年的千粒重、结实率和有效穗数均能保持在较高水平,理论产量分别增长10.59和4.61个百分点,实际产量较对照组分别提高-0.27%?4.68%和4.31%?15.76%,经济效益平均增加5.68%和18.95%。T5处理(优化模式2)进行增密减氮后,水稻分蘖峰值和有效分蘖数并没有明显增加,干物质积累量在整个生育期较小;每穗实粒数较少,千粒重和结实率均低于T4处理,两年产量较之下降2.13%和7.47%,但与对照组无显著性差异。T6处理(优化模式3)下的直播水稻,分蘖达到峰值时间最短,分蘖峰值最高,最终有效穗数高于T1、T2处理;干物质积累量在整个生育期较大,但穗后分配及转运率低;每穗粒数少、千粒重小,故产量较低。同时,3种优化模式的肥料利用率均显著高于对照组(P?0.05)。与对照组相比,优化模式通过平衡油-稻两季周年肥料运筹方式,降低了水稻季总的肥料用量,以合理的肥料运筹方式,提高了肥料利用率,减少了成本,同时配合油菜旋耕+水稻翻耕的周年轮耕方式,改善了土壤结构提高了土壤养分含量;其中的T4处理(优化模式1)达到了培肥土壤、增产增效的效果。综上所述,经过连续两年对不同油-稻轮作栽培技术模式的比较研究,优化模式1(T4:秸秆还田+油菜旋耕、水稻翻耕+周年肥料运筹方式:肥料总量为N 337.5 kg/hm2,P2O5 150 kg/hm2,K2O 225 kg/hm2,油-稻两季肥料比为3:2,水稻季氮肥施用方式为:底肥﹕分蘖肥﹕穗肥=3﹕1﹕1)在对土壤理化性状、光合特性和水稻产量形成等方面有较好的改善和提高,为本研究中最好的栽培技术模式。与此同时,本研究还发现,在优化模式1基础上进行长期的增密减氮(T5),可能存在减产的风险;对直播水稻(T6)进行油-稻周年肥料运筹方式的优化,不仅有利于培肥土壤,还能实现稳产的作用。