水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)研究進展

孫 麗 （上海市崇明縣廟鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 202153）

水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)研究進展

孫 麗 （上海市崇明縣廟鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 202153）

水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)是穩(wěn)定我國糧食生產(chǎn)能力的重要手段。為促進該技術(shù)的推廣應(yīng)用，介紹了水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)概念的提出和發(fā)展，總結(jié)了其特征和規(guī)律，詳述了該技術(shù)的各項關(guān)鍵措施，同時提出了水稻超高產(chǎn)栽培應(yīng)是建立在改進移栽秧齡、種植密度、肥水管理、病蟲草害防治等技術(shù)措施，充分發(fā)揮水稻植株個體生長潛能，以足穗、大穗獲得超高產(chǎn)的特色理論體系上，根據(jù)不同生態(tài)地區(qū)、不同水稻品種特性進行的精量栽培。

水稻；栽培技術(shù)；超高產(chǎn)；研究進展

中國是世界上最大的水稻生產(chǎn)國和稻米消費國，水稻種植面積占糧食作物種植總面積的30%左右，稻谷總產(chǎn)占糧食總產(chǎn)的40%以上，全國約有60%的人口以稻米為主食，因此，水稻生產(chǎn)在保證人民生活與生產(chǎn)需要、保證糧食安全方面占有極其重要的地位[1-2]。

然而，隨著目前國內(nèi)耕地面積不斷減少、經(jīng)濟作物種植面積不斷增加、人口持續(xù)增長，糧食生產(chǎn)壓力越來越大。研究實踐表明，要穩(wěn)定和提高糧食生產(chǎn)能力，根本出路是大幅度提高單位面積上的糧食產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計，進入21世紀以來，我國糧食作物單產(chǎn)的提高，對于糧食作物增產(chǎn)的貢獻率已達60%以上，且據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織預(yù)測，未來世界糧食增產(chǎn)總量約80%需要來自單產(chǎn)的提高[3]。同時，提高單位面積的糧食產(chǎn)量，需要依靠育種和栽培技術(shù)的進步，而在某種程度上，改進栽培技術(shù)的增產(chǎn)作用更大。據(jù)統(tǒng)計，在稻米增產(chǎn)過程中，品種更新的作用占35%-40%，栽培技術(shù)改進的作用占60%-65%[4]。因此，水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)成為了穩(wěn)定我國糧食生產(chǎn)能力的重要手段。

1 水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)概念的提出與發(fā)展

1980年，日本在水稻育種的“逆7.5.3計劃”中首次提出超高產(chǎn)概念[5]。而在我國水稻超高產(chǎn)栽培由顏振德于1986年提出[6]，袁隆平院士也提出了每667 m2稻田日產(chǎn)稻谷≥6.7 kg的日產(chǎn)量指標。

張洪程等[7]認為超高產(chǎn)有兩種意義上的概念：一種是指創(chuàng)造世界最高單產(chǎn)或達到接近這種最高單產(chǎn)的栽培實踐；另一種是指在各生態(tài)區(qū)自然條件與代表性種植制度及栽培方式下，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，使產(chǎn)量提高30%以上，并降低化學(xué)品投入和生產(chǎn)成本，實現(xiàn)高額豐產(chǎn)與稻米質(zhì)量安全、生產(chǎn)高效、生態(tài)環(huán)境友好相協(xié)同的栽培實踐。簡而言之，水稻超高產(chǎn)栽培是指創(chuàng)造本生態(tài)區(qū)代表性種植制度及栽培方式下最高單產(chǎn)或接近最高單產(chǎn)的栽培實踐。

2 水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)的特征

目前，我國在水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)的理論和實踐上都取得了重要進展，對水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)總結(jié)出了以下特征。

2.1 巨庫強源

水稻超高產(chǎn)栽培要在足夠穎花量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)庫源協(xié)調(diào)。李義珍[8]研究認為，水稻超高產(chǎn)栽培必須構(gòu)建巨庫強源的群體，建立巨大庫容量的途徑是穩(wěn)定穗數(shù)、主攻大穗、發(fā)育巨量的單位面積總粒數(shù)，增源的重點在于提高中后期的凈同化率、大幅增加抽穗前和抽穗后的干物質(zhì)積累[9]。王龍等[10]提出，超高產(chǎn)栽培的群體質(zhì)量指標特征為穎花量多、成穗率高。張洪程等[7]研究表明，顯著增產(chǎn)的主要原因是群體總穎花量的顯著增加，同時保持良好的結(jié)實性狀。因此，水稻超高產(chǎn)栽培應(yīng)建立在取得適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的最大穎花量巨庫群體的基礎(chǔ)上。

2.2 干物質(zhì)生產(chǎn)與積累

超高產(chǎn)栽培除了要以巨庫群體為基礎(chǔ)外，還要最大化地充實籽粒，而籽粒產(chǎn)量取決于光合生產(chǎn)能力和光合產(chǎn)物的運轉(zhuǎn)和分配。陳溫福、張洪松等和西山巖男等[11-13]認為，超高產(chǎn)品種干物質(zhì)生產(chǎn)優(yōu)勢在抽穗前。Ying等[14]認為，種植于云南比種植于IRRI（國際水稻研究所）的水稻生物產(chǎn)量高42%-58%，在云南的水稻于物質(zhì)生產(chǎn)優(yōu)勢在營養(yǎng)生長期的后半期和籽粒充實期，而穗發(fā)育期的差異較小。楊惠杰等[15-17]研究認為，超高產(chǎn)水稻的干物質(zhì)積累優(yōu)勢在中、后期，中、后期具有較高的群體生長率。凌啟鴻等[18-19]研究證實，水稻產(chǎn)量與抽穗期干物質(zhì)積累量呈拋物線關(guān)系，與成熟期干物質(zhì)積累量及抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量呈線性關(guān)系，并認為超高產(chǎn)水稻抽穗期的干物質(zhì)重占成熟期總干物質(zhì)重的60%左右，抽穗至成熟期積累的干物質(zhì)重約占總干物質(zhì)重的40%。張洪程等[7]研究表明，超高產(chǎn)水稻拔節(jié)至抽穗期的干物質(zhì)積累量顯著提高，其占成熟期干物質(zhì)積累量的比例亦是如此。

2.3 良好的群體結(jié)構(gòu)

凌啟鴻等[20-21]將提高水稻花后群體光合積累量作為提高群體質(zhì)量的總目標，提出了群體質(zhì)量理論及其7項主要指標。王龍等[10]提出超高產(chǎn)栽培的群體質(zhì)量指標特征為穎花量多、成穗率高，群體葉面積增長拔節(jié)后快于拔節(jié)前，且抽穗后葉面積衰減慢；最大葉面積指數(shù)為7.5左右；抽穗后干物質(zhì)積累多，經(jīng)濟系數(shù)高；高效葉面積比例大，形成后勁型的葉片配置。張洪程等[7]研究表明，在進行超高產(chǎn)栽培時，必須以品種安全抗倒的適宜穗數(shù)來構(gòu)成群體大庫容；隨產(chǎn)量水平的提高，株高稍增，但基部節(jié)間更粗，單莖莖鞘更重，上三葉稍長而葉片增厚，葉基角、葉開角與披垂度小，株形更挺拔，即個體生長量加大，且株形結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。

3 水稻超高產(chǎn)技術(shù)措施

3.1 選用具有超高產(chǎn)潛力的品種

品種是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)。李杰等[22]認為，超高產(chǎn)水稻品種應(yīng)具有分蘗力適中、根系發(fā)達、光合生產(chǎn)率高、源庫協(xié)調(diào)、耐肥抗病等特點。張洪程等的研究實踐表明，選用具有超高產(chǎn)潛力的品種應(yīng)遵循以下標準：（1）選擇可確保安全成熟、生育期長且與季節(jié)進程優(yōu)化同步的品種；（2）選擇穗粒（包括粒重較大）協(xié)調(diào)的大穗型品種；（3）選用株高適中、株形較緊湊、葉片挺立、抗倒伏、抗病害(特別是抗條紋葉枯病、黑條矮縮病、稻瘟病等)的高效品種。

3.2 培育帶蘗壯秧

壯秧返青快、分蘗早、抽穗整齊，是爭取大穗、多穗、高產(chǎn)的關(guān)鍵。水稻壯秧的標準:（1）秧齡適宜。秧齡即為播種到插秧的天數(shù)，人工插秧的秧苗為35-40 d，但機插秧的秧苗一般在30-35 d，不能超過35 d，否則會影響秧苗的正常生長發(fā)育。目前，秧苗高度以不超過13.33 cm為好，節(jié)間縮短是壯秧的標準。（2）莖寬。經(jīng)多年調(diào)查，水稻秧苗的莖越寬，說明秧苗素質(zhì)越好，例如，秧苗的假莖扁寬達4 mm以上是健壯秧苗的條件之一。（3）植株干重高。植株干重越高，說明秧苗的干物質(zhì)積累越多。目前，以每100 株壯秧的干重在15 g以上視為壯秧。（4）白根多。秧苗根系多少和根長的標準因數(shù)量和長短決定，壯秧的根系每片葉應(yīng)有3條白根，如達到4片葉就應(yīng)該有12條根，且根系必須是白根，不能是黑根或褐根。根長應(yīng)達5-10 cm，且要帶有根毛。

張洪程等[7]研究認為，超高產(chǎn)栽培對壯秧的要求十分嚴格，其中有兩個根本的量化精確指標：（1）適齡，即秧齡符合生育進程與季節(jié)進程優(yōu)化同步的要求；（2）保持葉蘗基本同伸（一次分蘗有80%以上同伸），即4葉期秧苗至少平均帶蘗0.8個、5葉期至少帶蘗1.6個、6葉期至少帶蘗2-4個、7葉期至少帶蘗3.2個、8葉和9葉期至少帶蘗5個以上。李杰等[22]認為，壯秧是塑造高光效群體的前提，生產(chǎn)上一般可通過“旱育、稀播、足肥、噴施多效唑”等措施，培育出地上部和地下部協(xié)調(diào)生長的標準壯秧，壯秧栽插后早生快發(fā)，為形成足穗、大穗奠定了基礎(chǔ)。王敏等[23]根據(jù)水稻品種（組合）特性和貴州寡日照、低輻射的情況，結(jié)合多年水稻超高產(chǎn)研究實踐，每667 m2栽插密度采用1.024萬-1.21萬穴，寬行窄距及寬窄行方式均能達到高產(chǎn)。

3.3 合理密植，建立高效群體

合理的種植密度是取得高產(chǎn)的重要因素，這是因為巨庫強源是在合理穗數(shù)的基礎(chǔ)上追求大穗，達到預(yù)期的總穎花量。為此，要在“精苗穩(wěn)前”的基礎(chǔ)上，通過有效分蘗期末適當(dāng)減肥，并提前在群體80%夠苗時即進行斷水?dāng)R田，及早控制無效分蘗，將高峰苗約束在適宜穗數(shù)的1.3-1.4倍，調(diào)節(jié)形成合理群體動態(tài)及其規(guī)模，育壯稈、攻大穗。同時，以良好的株形優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，在滿足群體抽穗期適宜干物質(zhì)積累量的同時，建成足量安全庫容的高光效群體。張洪程等闡明了有效分蘗臨界葉齡期前個體分蘗量越多、單株與單莖產(chǎn)量越高的規(guī)律，即要求移栽時秧苗能基本保持葉蘗同伸，栽到本田后除因植傷活棵期分蘗較少發(fā)生外，有效分蘗的80%能按同伸規(guī)則發(fā)生。按照這兩方面的精苗指標，精確設(shè)計群體起點數(shù)量，并通過合理調(diào)控準時夠苗，就能在生育前期各葉齡期穩(wěn)定地實現(xiàn)設(shè)計群體的精準苗數(shù)與精良的秧苗素質(zhì)。3.4 科學(xué)的肥水管理

李杰等認為，科學(xué)施肥是根據(jù)實現(xiàn)目標產(chǎn)量的需肥量、土壤養(yǎng)分供應(yīng)情況和肥料利用率，來補充當(dāng)季水稻對肥料的需求。在確定施肥總量的基礎(chǔ)上，考慮到水稻各生育期對養(yǎng)分的吸收量不同，還要確定各養(yǎng)分的合理比例及其施用時期。謝黎虹等[24]認為，秈粳雜交水稻“甬優(yōu) 6號”在溫州地區(qū)可選擇施N 139 kg/hm2，并采用基肥∶分蘗肥∶促花肥∶?；ǚ蕿?∶2∶1∶1的施用方式，以實現(xiàn)高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。陸陽平等[25]認為，“武運粳15”基本苗數(shù)為90萬苗/hm2、施純氮330 kg/hm2時，水稻產(chǎn)量最高。張洪程等認為，精確定量施肥應(yīng)做到有機肥與無機肥兼用、有機肥用量占總氮量的20%-30%、氮磷鉀硅肥平衡施用。

水分定量調(diào)控，前期以控制無效分蘗發(fā)生、提高莖蘗成穗率為重點，中后期以全面提高群體質(zhì)量、增強結(jié)實群體光合生產(chǎn)率為目的。水漿管理關(guān)鍵措施：（1）提早擱田。在N-n-1葉齡期，當(dāng)群體總莖蘗數(shù)達到穗數(shù)苗的80%(70%-90%)時開始排水?dāng)R田，擱田效應(yīng)發(fā)生于N-n葉齡期，被控制的是N-n+1葉齡期起發(fā)生的無效分蘗。擱田應(yīng)分次輕擱。（2）拔節(jié)至成熟期實行濕潤灌溉，干干濕濕，保持土壤濕潤、板實，滿足水稻生理需水，增強根系活力，提高群體中后期光合生產(chǎn)積累能力，從而提高結(jié)實率和粒重。

4 結(jié) 語

綜上，水稻超高產(chǎn)栽培技術(shù)應(yīng)是建立在改進移栽秧齡、種植密度、肥水管理、病蟲草害防治等技術(shù)措施，充分發(fā)揮水稻植株個體生長潛能，以足穗大穗獲得超高產(chǎn)的特色理論體系上，根據(jù)不同生態(tài)地區(qū)、不同水稻品種特性進行的精量栽培。

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2015-10-16