水稻超高產(chǎn)栽培群體構(gòu)建與調(diào)控技術(shù)

謝燦煌

(福建省永定縣良種場(chǎng) 364100)

多年來(lái)，在水稻超高產(chǎn)的栽培實(shí)踐中，小面積試驗(yàn)每667 m2產(chǎn)量可達(dá)到750 ～800 kg，但從目前大面積“高產(chǎn)創(chuàng)建”的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，產(chǎn)量?jī)H500 ～600 kg，尚有20% ～30%的潛力未發(fā)揮出來(lái)，如何最大限度地協(xié)調(diào)水稻生產(chǎn)中的各種矛盾，充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力，是水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。

1 高產(chǎn)水稻群體特征

1.1 群體總穎花量大

有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)是決定單位面積產(chǎn)量高低的兩個(gè)基本方面。在一定范圍內(nèi)，增加有效穗數(shù)可以有效提高水稻產(chǎn)量，但隨著穗數(shù)的增加，每穗粒數(shù)逐漸下降。只有當(dāng)有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)都處于適宜的水平，即二者乘積達(dá)到最大時(shí)，也就是群體總穎花量最大時(shí)，才能得到產(chǎn)量的最大值。在安全結(jié)實(shí)條件下，群體總穎花量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，穎花量越大，產(chǎn)量越高。在增加穎花量的兩個(gè)因素中，理論上增穗或增粒均可獲得超高產(chǎn)，但以二者協(xié)調(diào)增長(zhǎng)較易實(shí)現(xiàn)［1］。穗數(shù)由主莖穗和分蘗穗組成，適當(dāng)增加基本苗數(shù)和提高單株成穗率是增加穗數(shù)的兩個(gè)方面，分蘗穗數(shù)取決于分蘗成穗率。決定穗數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期是分蘗始期至有效分蘗終止期。每穗粒數(shù)的多少，既取決于每穗的分化穎花數(shù)，也受退化穎花數(shù)的影響。穎花分化的時(shí)間是從穗軸分化開始至穎花分化期止，其中以二次枝粳分化期最盛。而穎花退化發(fā)生于花粉母細(xì)胞形成到花粉粒成熟期，其中穎花大量退化則發(fā)生于花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期前后。因此，在栽培上降低穎花退化率，是發(fā)揮穗大、粒重增產(chǎn)潛力的重要途徑。高產(chǎn)、超高產(chǎn)栽培營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)量較大，在具備了分化較多穎花的條件下，保花肥的施用尤為重要。據(jù)2012 年在永定縣坎市鎮(zhèn)宜優(yōu)673 高產(chǎn)示范片內(nèi)調(diào)查，在不同產(chǎn)量水平下，其產(chǎn)量隨著總穎花數(shù)的增加而增加，當(dāng)每667 m2產(chǎn)量600 ～700 kg 時(shí)，穎花數(shù)為2 300 萬(wàn)～2 700 萬(wàn)朵;當(dāng)產(chǎn)量大于700 kg 時(shí)，穎花數(shù)大于2 700萬(wàn)朵。經(jīng)相關(guān)性分析，穎花數(shù) (x)與產(chǎn)量(y)呈極顯著正相關(guān)，y= 25.18 + 0.253x(r=0.996＊＊)。

表1 宜優(yōu)673 不同產(chǎn)量水平下產(chǎn)量及其構(gòu)成

1.2 高成穗率、高結(jié)實(shí)率

高產(chǎn)水稻追求群體最大總穎花量，當(dāng)莖蘗數(shù)量增大到一定程度時(shí)，成穗率降低。而成穗率降低，意味著莖蘗個(gè)體質(zhì)量的下降和無(wú)效分蘗的增加。穗數(shù)多、穗型小，總穎花量往往并不多。群體過(guò)大，莖葉互相遮陰，不僅光合作用受到影響，而且大量光合產(chǎn)物用于呼吸消耗，減少了淀粉等物質(zhì)在莖鞘中的蓄積量，還有增加病蟲害和倒伏的危險(xiǎn)。據(jù)研究分析［2］:汕優(yōu)多系1 號(hào)在適宜穗數(shù)范圍內(nèi)(每667 m218 萬(wàn)～21 萬(wàn)穗)，穗數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系不密切，而成穗率與產(chǎn)量成極顯著的正相關(guān)(r=0.898＊＊)。由方程y= －268.069 +12.168x可得，當(dāng)成穗率達(dá)80.26%時(shí)，可實(shí)現(xiàn)700 kg 的產(chǎn)量目標(biāo)，基本上與生產(chǎn)實(shí)際相吻合。

1.3 生育后期有較高的綠葉面積和發(fā)達(dá)且活力強(qiáng)的根系

根據(jù)北京農(nóng)業(yè)大學(xué)廉平湖教授的水稻“三個(gè)90%”高產(chǎn)栽培理論體系:一是水稻產(chǎn)量90%以上來(lái)自光合產(chǎn)物;二是水稻產(chǎn)量的90%來(lái)自葉片的光合作用;三是高產(chǎn)水稻產(chǎn)量90%來(lái)自抽穗后光合產(chǎn)物，產(chǎn)量越高，抽穗后光合作用積累的產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)越大。也就是說(shuō)，抽穗后光合產(chǎn)物的多少，對(duì)產(chǎn)量的高低起著決定性的作用。水稻成熟期各葉位的光合效率不同，且各葉位的分工也不同。上部葉片(倒1 ～3 葉)的光合產(chǎn)物主要運(yùn)往穗部;下部葉片的光合產(chǎn)物主要運(yùn)往根部，尤其是倒4 葉，對(duì)水稻后期根系活力的影響非常顯著。因此，高水平的水稻生產(chǎn)技術(shù)，必須盡可能在水稻生育后期還保持具有發(fā)達(dá)且活力強(qiáng)的根系。施用穗粒肥后，抽穗后還能繼續(xù)從土壤中吸收較多氮素等營(yíng)養(yǎng)，減緩莖葉結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的降解，延長(zhǎng)綠葉壽命，保持葉片有較高的光合作用效率，干物質(zhì)生產(chǎn)積累就多，從而有利于高產(chǎn)。

2 當(dāng)前水稻生產(chǎn)中的主要群體類型

通過(guò)對(duì)永定縣大量水稻群體的調(diào)查和分析，真正能按照設(shè)計(jì)的早發(fā)、成穗率高、群體與個(gè)體矛盾協(xié)調(diào)、后期根系發(fā)達(dá)、綠葉較多的高光效高產(chǎn)群體并不多，存在的問(wèn)題歸納為如下幾種類型:一是早發(fā)群體，前期基蘗肥較多，群體過(guò)大，產(chǎn)生大量無(wú)效分蘗，成穗率低，個(gè)體小，產(chǎn)量不甚理想;二是基本苗不足，瘦弱秧或前期基蘗肥少，施用較遲，前期屬遲發(fā)，但補(bǔ)救措施及時(shí)，中后期群體生長(zhǎng)協(xié)調(diào)，成穗率和有效穗尚高，但遲發(fā)帶來(lái)高節(jié)位分蘗成穗，每穗粒數(shù)較少，因而產(chǎn)量不夠理想;三是前期遲發(fā)，但補(bǔ)救措施過(guò)頭，偏遲且大量施用分蘗肥，造成群體生長(zhǎng)量過(guò)大，產(chǎn)生大量無(wú)效分蘗，成穗率低，后期光合效率低，每穗粒數(shù)也少，產(chǎn)量不如第二類型;四是前期遲發(fā)，由于群體生長(zhǎng)量總體不足，雖然成穗率尚高，但有效穗不足，總的干物質(zhì)積累量不大，是一類典型的低產(chǎn)群體。

3 超高產(chǎn)水稻群體的構(gòu)建與調(diào)控技術(shù)

水稻超高產(chǎn)栽培是一個(gè)系統(tǒng)工程，高產(chǎn)群體構(gòu)建與調(diào)控總體思路:在保證適量有效穗的基礎(chǔ)上主攻大穗，使用肥、水等促控技術(shù)減少無(wú)效分蘗，提高成穗率，構(gòu)建抽穗至成熟期具有較高綠葉面積和發(fā)達(dá)根系的高光效群體，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。在生產(chǎn)上，筆者在高產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)提出了“壯秧、擴(kuò)行、調(diào)肥、水控”等八字配套構(gòu)建與調(diào)控技術(shù)。

3.1 培育蘗葉同伸的多蘗壯秧

在實(shí)踐中，培育壯秧主要應(yīng)抓住“足肥、稀播、勻播、化控”這四個(gè)關(guān)鍵措施，促進(jìn)秧苗平衡生長(zhǎng)，在1 葉1 心時(shí)每667 m2秧田用300 mg/kg 多效唑液100 kg 均勻噴施，促根長(zhǎng)蘗，培育葉蘗同伸多蘗矮壯秧。這是水稻超高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

3.2 寬行窄株淺插，插足基本苗

2007 年，在永定縣仙師鄉(xiāng)進(jìn)行了汕優(yōu)多系1 號(hào)插植規(guī)格試驗(yàn)，叢插2 粒谷苗。由表2 可見，插植規(guī)格16.7 cm ×30.0 cm 的成穗率達(dá)到72.3%，比插植規(guī)格20.0 cm×20.0 cm 的成穗率提高8.0 個(gè)百分點(diǎn)，比插植規(guī)格16.7 cm×20.0 cm 的成穗率提高12.1 個(gè)百分點(diǎn);插植規(guī)格20.0 cm ×26.6 cm 的成穗率達(dá)到70.8%，比插植規(guī)格20.0 cm ×20.0 cm的成穗率提高6.5 個(gè)百分點(diǎn)，比插植規(guī)格16.7 cm×20.0 cm 的成穗率提高10.6 個(gè)百分點(diǎn)。

表2 不同插植規(guī)格對(duì)成穗率的影響

目前，生產(chǎn)上大多栽培的是大穗或偏大穗型雜交水稻。改原來(lái)方形勻栽的插秧方式(20.0 ～23.0 cm×20.0 cm)為寬行窄株(30.0 cm×13.3 ～16.7 cm)，將習(xí)慣的20 .0 cm 行距擴(kuò)大到30.0 cm，每667 m2栽植1.4 萬(wàn)～1.6 萬(wàn)叢(大穗型雜交水稻1.2萬(wàn)～1.4 萬(wàn)叢)，叢插2 粒谷苗，每667 m2基本苗達(dá)7 萬(wàn)～8 萬(wàn)苗。寬行窄株能發(fā)揮邊行優(yōu)勢(shì)的作用，不僅通風(fēng)透光條件得到改善，下層葉片蔭蔽少，光合作用效率高，莖鞘積累較多的淀粉，強(qiáng)鞘壯稈，提高成穗率，為形成穗大粒多奠定物質(zhì)基礎(chǔ);而且有利于降低行間濕度，抑制病蟲害的發(fā)生和發(fā)展。

表3 不同基蘗穗粒肥比例對(duì)成穗率、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量的影響

3.3 適氮調(diào)肥，實(shí)行前肥后移

2009 年在永定縣仙師鄉(xiāng)進(jìn)行了氮肥的不同基、蘗、穗、粒肥比例試驗(yàn)。早稻供試品種為中優(yōu)2155，試驗(yàn)田每667 m2(下同)施N 10 kg，共設(shè)基、蘗、穗、粒肥比例為5∶4∶1∶0、5∶3∶1∶1、5∶2∶2∶1、5 ∶1 ∶3 ∶1 四種處理;晚稻供試品種為Ⅱ優(yōu)3301，試驗(yàn)田施N 12 kg，共設(shè)基、蘗、穗、粒肥比例為6∶3∶1∶0、6∶2∶1∶1、6∶1∶2∶1、6∶0∶3∶1四種處理。氮肥基、蘗肥為碳酸氫銨，穗粒肥為尿素，N∶P2O5∶K2O =1∶0.5∶0.75。由表3 可見，早季基、蘗、穗、粒肥比例以5∶2∶2∶1處理產(chǎn)量最高，比當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥基、蘗、穗、粒肥比例5∶4∶1∶0處理增產(chǎn)9.14%，成穗率高8.7 個(gè)百分點(diǎn)。晚季基、蘗、穗、粒肥比例以6∶0∶3∶1處理產(chǎn)量最高，比當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥基、蘗、穗、粒肥比例6 ∶3 ∶1 ∶0 處理增產(chǎn)12.30%，成穗率高12.2 個(gè)百分點(diǎn)。早晚季均顯示減少基蘗肥、增加穗粒肥有促進(jìn)大穗的作用。由此說(shuō)明，適當(dāng)減少生育前中期的氮肥使用量，不施或少施分蘗肥，使其肥效限制在有效分蘗葉齡期內(nèi)。到無(wú)效分蘗期，因肥效明顯減退而限制分蘗發(fā)生，適當(dāng)增加穗肥的使用比例，以促進(jìn)大穗(增加穎花分化、減少穎花退化)和提高冠層葉片的光合功能。這是壓縮高峰苗數(shù)，提高成穗率，攻大穗的重要措施。

3.4 提早、分次輕擱田，結(jié)實(shí)期干濕交替灌溉

改變以往夠苗或超苗擱田的做法，當(dāng)全田莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)期穗數(shù)的80%左右時(shí)或在有效分蘗臨界葉齡期前1 個(gè)葉齡即開始斷水?dāng)R田，至幼穗分化期，分3 ～4 次輕擱田，每次擱至田土表面腳踏有印而不陷時(shí)復(fù)水，然后又讓其自然落干再擱，反復(fù)多次進(jìn)行，保持其連續(xù)性，可有效地控制無(wú)效分蘗的產(chǎn)生，這是壓縮高峰苗數(shù)、提高成穗率的有效措施。2009 年在永定縣湖雷鎮(zhèn)進(jìn)行晚稻試驗(yàn)，結(jié)果表明:提早擱田區(qū)比習(xí)慣栽培區(qū)成穗率提高9.5 個(gè)百分點(diǎn)(表4)。能控制節(jié)間長(zhǎng)度和改善冠層葉面積的分布狀況，塑造高光效的庫(kù)源結(jié)構(gòu)，并且能有效協(xié)調(diào)土壤中的肥、水、氣、溫之間的矛盾，更新根系的生態(tài)環(huán)境，提高根系活力，增強(qiáng)抗逆能力，提高成穗率、結(jié)實(shí)粒數(shù)和千粒重。據(jù)研究［3］分析:成穗率越高，灌漿期干物質(zhì)生產(chǎn)量越多(y)，相關(guān)性達(dá)極顯著水平，相關(guān)方程為:y= －725.6941 +14.2981x，r=0.958＊＊。結(jié)實(shí)期采用干濕交替灌溉，可提高根系活力，養(yǎng)根保葉，提高結(jié)實(shí)率。

表4 不同處理對(duì)成穗率與產(chǎn)量的影響

［1］ 張洪程，戴其根，霍中洋，等. 水稻超高產(chǎn)栽培研究與探討［J］. 中國(guó)稻米，2012 (1):1 －14.

［2］ 張祖德. 汕優(yōu)多系1 號(hào)產(chǎn)量因素分析及其高產(chǎn)調(diào)控技術(shù)研究［J］. 福建稻麥科技，1998 (1):17.

［3］ 徐家寬，潘國(guó)璋，王長(zhǎng)大，等. 略論提高水稻成穗率的意義與途徑［J］. 中國(guó)稻米，1996 (4):10.