比空栽培模式在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳 盈，張滿利，代貴金，侯守貴

比空栽培模式在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳 盈，張滿利，代貴金，侯守貴

（遼寧省水稻研究所，遼寧 沈陽 110101）

比空栽培模式即間隔一定行數(shù)空出一行作為通風(fēng)透光通道的一種栽培方式。文中通過闡述比空栽培模式在玉米生產(chǎn)上的成功應(yīng)用，分析比空栽培模式在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用前景，力圖為水稻高產(chǎn)綠色栽培，水稻立體綜合種養(yǎng)提供新思路。

水稻；比空栽培

比空栽培模式即間隔一定行數(shù)空出一行作為通風(fēng)透光通道的一種栽培方式。比空栽培模式能夠充分利用邊際效應(yīng)，協(xié)調(diào)群體和個體之間的矛盾，有利于通風(fēng)透光，提高水溫、地溫和群體光能利用率。鑒于比空栽培模式目前在玉米生產(chǎn)上的應(yīng)用比較廣泛和成功，本文借鑒其研究方法和結(jié)論，分析了比空栽培模式在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用前景，力圖為水稻高產(chǎn)綠色栽培，水稻立體綜合種養(yǎng)提供新思路。

1 比空栽培模式在玉米上的成功應(yīng)用

玉米“二比空”栽培，是在不減少畝株數(shù)情況下，種二壟空一壟的栽培方式，在玉米生產(chǎn)上推廣比較成功。該方式起源于遼寧中北部一些高密植、高產(chǎn)地區(qū)［1～3］。與常規(guī)栽培模式相比，二比空模式利用空壟的邊際效應(yīng)，從栽培上創(chuàng)造了良好的通風(fēng)透光性，使植株之間提高養(yǎng)分、水分和光照等方面提高利用效率，能起到最小的相互干擾，最大發(fā)揮密植的增產(chǎn)作用［4］。

1.1 “二比空”栽培對玉米產(chǎn)量的影響

王曉梅等認(rèn)為，二比空立體通透栽培模式可改善玉米的通風(fēng)透光率，促進(jìn)植株生長發(fā)育，玉米不同葉位葉片的葉向值、光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均有不同程度的提高，能充分提高光能利用率，有利于發(fā)揮玉米邊行優(yōu)勢和干物質(zhì)積累，從而使玉米產(chǎn)量得到較大的提高［5］。趙成昊等也認(rèn)為二比空種植形式下玉米功能葉的葉面積指數(shù)和凈光合速率較高［6］。多數(shù)研究結(jié)果表明，二比空栽培模式有利于提高玉米產(chǎn)量，也有研究認(rèn)為，比空栽培不一定能提高玉米產(chǎn)量，栽培形式對產(chǎn)量的影響與玉米品種，栽培密度、環(huán)境條件等密切相關(guān)［6～10］。

1.2 “二比空”栽培對玉米病害的影響

玉米病害一直是玉米生產(chǎn)的主要限制因素，其中玉米大斑?。‥xserohilum turcicum（Pass.）Leonard et Suggs）、玉米灰斑?。–ercospora zeaemaydis Tehon＆Daniels）和玉米紋枯?。≧hizoctonia solani Kuhn）是遼寧玉米生產(chǎn)的主要葉部病害，發(fā)生和危害呈逐年加重的趨勢，給玉米生產(chǎn)造成重大損失。研究表明，玉米“二比空”等種植形式加大了玉米群體增產(chǎn)潛力的同時也對玉米病害流行產(chǎn)生了較大影響［11］。對玉米紋枯病與大斑病在比空栽培等新型栽培模式下的流行動態(tài)的研究表明，比空栽培等新型栽培模式空間的通透性較強，有效地利用光能，改變小區(qū)內(nèi)的溫濕度，可以減緩玉米紋枯病與大斑病的擴(kuò)散速度，從而降低發(fā)病程度［12］。與薛騰的研究結(jié)果相同［13］。不同栽培模式下玉米大斑病的指數(shù)增長期不同，先后順序是免耕、平播、常規(guī)、寬窄行，不同栽培模式下玉米灰斑病的指數(shù)增長期依次為：常規(guī)、平播、免耕、寬窄行［11］。景殿璽等對二比空栽培模式與常規(guī)栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病發(fā)生流行動態(tài)進(jìn)行比較研究［4］。結(jié)果表明，二比空栽培模式的發(fā)病程度輕于常規(guī)栽培模式，病害初始病情與傳播速率均低于常規(guī)模式。兩種栽培模式下病害指數(shù)增長期（始發(fā)期）相同，二比空栽培模式下病害Weibull增長期（盛發(fā)期）短于常規(guī)模式，且衰退期出現(xiàn)較早。

1.3 比空栽培玉米品種選擇

一般認(rèn)為，比空栽培種植品種應(yīng)注意選擇適應(yīng)性及抗病蟲性強的早熟、適合密植的玉米品種，也可以選用品質(zhì)優(yōu)良、抗逆性強的中稈大穗品種，通過適當(dāng)增加密度，實現(xiàn)高產(chǎn)栽培［14，15］。耐密玉米品種遼單565大壟雙行二比空栽培比稀植玉米品種豫玉22大壟雙行二比空栽培每667m2增產(chǎn)94 kg，增產(chǎn)率為12.5%，增產(chǎn)顯著。因此認(rèn)為，玉米大壟雙行二比空栽培技術(shù)模式上，可以通過選用耐密品種來改善作物生育性狀，提高作物產(chǎn)量［16］。

2 不等距栽培在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用

水稻是我國主要糧食作物之一，全國有65%以上的人口以稻米為食，是我國種植面積最大，產(chǎn)量最高的糧食作物［17］。隨著水稻育苗方式以及栽培品種的變更，水稻栽培密度從20世紀(jì)60年代開始由窄壟栽培逐漸向大壟方向發(fā)展。由于大壟雙行（寬窄行）栽培技術(shù)能有效地解決水稻株行距較小，導(dǎo)致封壟早，后期通風(fēng)透光不良，底部葉枯死較早，造成水稻早衰、干物質(zhì)積累受阻等問題，從而提高水稻光能利用率，充分發(fā)揮邊際效應(yīng)。遼寧省1960年從朝鮮引進(jìn)了大壟栽培和畜力除草機除草技術(shù)［18］。從1961年開始試驗，將20 cm×13.2 cm和20 cm×20 cm的小壟改為36.3 cm×10 cm、（36.3＋20）cm×10 cm栽培形式［19］。當(dāng)時大壟栽培和大壟雙行栽培，主要是為了解決當(dāng)時水稻生產(chǎn)上遇到的農(nóng)時和草荒兩個主要問題。1964年，遼寧省墾區(qū)水田大壟栽培面積達(dá)到2 040 hm2，占水稻插秧面積的24%，其中大壟雙行面積 1 606.7 hm2，占大壟栽培面積的78.7%［20］。

楊守仁等認(rèn)為，大壟栽培是高產(chǎn)的良好栽培形式，可以提高有效分蘗率，而且大壟雙行分蘗率要高于大壟栽培［21］。后來，由于經(jīng)過大面積多年對比試驗，結(jié)果認(rèn)為大壟雙行并不比單行栽培表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢，且作業(yè)不方便，最后在生產(chǎn)上便不再推廣應(yīng)用［22］。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著旱育稀植和超稀植栽培技術(shù)的推廣，且受到玉米“二比空”栽培發(fā)揮邊行效應(yīng)獲得增產(chǎn)的啟發(fā)，水稻大壟雙行技術(shù)又開始推廣。

沈陽市于洪區(qū)高花鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)站連續(xù)3年進(jìn)行了水稻大壟雙行栽培試驗，試驗采用的栽插形式是（46.7＋13.3）cm×13.3 cm，即大行距為 46.7 cm，小行距為13.3 cm，株距為13.3 cm，平均增產(chǎn)90.8 kg/667m2，產(chǎn)量提高17.3%，獲得了很好的增產(chǎn)效果［23］。楊杰等研究了寬窄行機插對水稻產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，以一寬一窄行間距為特點的寬窄行機插方式與傳統(tǒng)的等行距機插相比，可達(dá)增穗、增粒、增產(chǎn)目的，增產(chǎn)幅度為10.1%［24］。大壟雙行（寬窄行）栽培模式，利用作物邊際優(yōu)勢的增產(chǎn)原理［25，26］，調(diào)整插秧的行間距，改善植株間通風(fēng)、透光度，減輕病害，增加葉面積指數(shù)，延長葉片壽命，加速干物質(zhì)積累［27］，從而增加分蘗率、成穗率、結(jié)實率和千粒重，提高產(chǎn)量［28］。

3 比空栽培模式在水稻生產(chǎn)上應(yīng)用的優(yōu)勢分析

比空栽培模式對水稻產(chǎn)量的影響目前還沒有相關(guān)的研究，與大壟雙行（寬窄行）栽培模式相同，比空栽培也是利用邊際效應(yīng)提高水稻產(chǎn)量，同時由于行間通風(fēng)透光條件優(yōu)于等距離栽培，使水稻病害發(fā)生較輕。水稻比空栽培與大壟雙行（寬窄行）栽培及常規(guī)等距離栽培相比，其優(yōu)勢在于：

3.1 便于機械化操作，提高生產(chǎn)效率

比空栽培在現(xiàn)有插秧機的基礎(chǔ)上即可完成操作，只需在空出的位置上不放置秧盤，即可根據(jù)需要做出不同比空組合，同時可調(diào)節(jié)插秧機株距，調(diào)節(jié)移栽密度，操作性強，無需額外投入。

3.2 便于田間農(nóng)事管理

比空栽培模式，以目前主流的插秧機規(guī)格為例，空出的一壟寬為60 cm，便于人及小型機械田間行走，能夠減輕因施肥，打藥等農(nóng)事操作對稻株的機械傷害。

3.3 減少病蟲害的發(fā)生，更有利于實現(xiàn)水稻綠色栽培

近年來，受水稻栽培品種，生態(tài)環(huán)境，氣候變化等因素的影響，水稻病蟲害發(fā)生的范圍不斷擴(kuò)展，而為了保障大米的食品安全性，提高稻米的品質(zhì)，減少農(nóng)藥的施用就顯得尤為重要。比空栽培模式改善了田間通風(fēng)透光條件，將有利于減輕水稻紋枯病等病害的發(fā)生程度，因此，比空栽培模式可能將是實現(xiàn)水稻綠色栽培的一個安全，易行的途徑。

3.4 提高稻田立體種養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益

稻田立體種養(yǎng)與水稻種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖為一體，是水土資源綜合利用和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的良好途徑。常規(guī)稻田水稻拔節(jié)封壟中后期，田面無光照條件，影響魚、蟹的生長，改常規(guī) 30 cm壟為20 cm～40 cm～20 cm排序插秧，實現(xiàn)到9月上旬大壟間還有透射到田面的光照空間，同時在環(huán)溝邊向內(nèi)1.0 m的大壟間加插一行水稻與溝外0.6 m馬道的密插彌補工程占地減少穴數(shù)，達(dá)到一穴不缺，實現(xiàn)種養(yǎng)兩豐收［29］。但這一模式勞動強度偏大，生產(chǎn)操作繁瑣，不適宜機械化移栽［30］。機械化比空栽培具有提高田間通風(fēng)透光條件的優(yōu)勢，同時又彌補了大壟雙行不適宜機械化移栽的缺點。因此，比空栽培模式將可能提高稻田立體種養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和作業(yè)效率。

4 水稻比空栽培模式研究方向

4.1 比空栽培模式水稻品種、生理特征研究

不同類型水稻品種其適宜移栽規(guī)格不同，而實際生產(chǎn)中，水稻品種合理定量移栽規(guī)格和空間配置形式并不明確。研究認(rèn)為，一般水稻品種都可以采用大壟雙行栽培形式，但分蘗力較強、繁茂性較好的優(yōu)質(zhì)米品種增產(chǎn)效果顯著一些［31］。比空栽培這種新型模式下水稻品種適應(yīng)性、高產(chǎn)形成及其相關(guān)生理生態(tài)特征需要開展深入的研究。

4.2 比空栽培模式對水稻病蟲害發(fā)生規(guī)律的影響的研究

借鑒“二比空”栽培對玉米紋枯病、大斑病等病害流行性和發(fā)生規(guī)律的影響，可以推論比空栽培將有利于減輕水稻紋枯病、稻瘟病等病害的發(fā)生，然而，這一推論還需要實際研究的論證。如果這一推論成立，二比空栽培將為水稻綠色栽培，優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。

4.3 比空栽培模式下水稻肥水管理研究

新的栽培模式下，水稻群體構(gòu)成、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、光合效率、根系分布等均發(fā)生變化，如何高效管理肥水，提高肥水利用率，做到肥藥兩減，適合機械化作業(yè)是重要研究課題。

4.4 比空栽培模式在水稻立體種養(yǎng)中的應(yīng)用

稻田立體種養(yǎng)中，水稻栽植方式通常是常規(guī)的行距30 cm、株距13～15 cm。其通風(fēng)透光條件有限，不利于魚、蟹生長。比空栽培模式有利于提高稻田的通風(fēng)透光條件，為魚、蟹、鴨的生長提供較好的陽光和空間條件，同時由于邊緣效應(yīng)也有利于水稻的生長。但水稻是典型以群體構(gòu)成產(chǎn)量的作物，獲得產(chǎn)量還需要一定的群體構(gòu)成，因此，深入研究如何彌補因空壟減少水稻群體數(shù)量帶來的損失，使種養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益最大化，是稻田立體種養(yǎng)向機械化發(fā)展的重要途徑。

4.5 比空栽培模式在雜交粳稻高產(chǎn)栽培中的應(yīng)用

從1973年三系配套至，雜交稻對發(fā)展我國的糧食生產(chǎn)的作用是舉世矚目的。然而，北方雜交粳稻一直以來應(yīng)用面積小，發(fā)展慢，這不僅只是雜交粳稻本身的問題，更是栽培體系不配套的問題。雜交稻的精髓就是雜種優(yōu)勢，而雜種優(yōu)勢又是數(shù)量性狀，數(shù)量性狀的表型是組合基因型與環(huán)境的互作［32］。雜交水稻栽培就是為水稻雜種優(yōu)勢的發(fā)揮提供有利的環(huán)境條件。研究如何利用比空栽培等新型栽培模式為雜交粳稻提供一個充分發(fā)揮分蘗優(yōu)勢、邊行優(yōu)勢的生態(tài)環(huán)境，弱化雜交粳稻早衰、灌漿慢等缺點，將是充分利用現(xiàn)有雜交組合優(yōu)勢，發(fā)展雜交粳稻的簡而易行的途徑。

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Application of the Row Interval Cultivation Pattern in Rice Breeding

CHEN Ying，ZHANG Man-li，DAIGui-jin，HOU Shou-gui
（Rice Research Institute of Liaoning Province，Shenyang，Liaoning 110101）

The row interval cultivation pattern is a kind of cultivation method with a certain number of rows spaced out as a ventilation channel.The successful application of the row interval cultivation pattern in maize production was used to analyzeits app lication prospects in rice breeding.The goal of the paper is to provide new ideas forgreen cultivation and stereoscopic plantation and breeding in rice.

Rice；Row interval cultivation pattern

S511

B

1002-1728（2017）05-0040-04

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.05.009

2017-09-05

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（CARS-01-50）；國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0300504-5）；國家公益性行業(yè)專項（201503118-09）

陳盈（1978-），女，遼寧鐵嶺人，副研，博士研究生，主要從事水稻栽培技術(shù)研究。