?滇西北高寒稻作區(qū)水稻產(chǎn)量的影響因素研究進(jìn)展?

萬紫薇 熊海波 陳麗娟 趙正洪

摘 要：云南滇西北地區(qū)是中國(guó)種植高寒水稻最多的區(qū)域，為了了解影響滇西北高寒稻作區(qū)水稻產(chǎn)量的主要原因，從生態(tài)因素、品種與栽培技術(shù)兩個(gè)方面，對(duì)影響滇西北高寒稻區(qū)水稻產(chǎn)量的因素進(jìn)行了綜述，并對(duì)滇西北高寒粳稻區(qū)今后的發(fā)展提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：水稻;高海拔;滇西北;稻作區(qū);產(chǎn)量;綜述

中圖分類號(hào)：S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-060X（2020）04-0114-03

Research Progress on Factors Influencing Rice Yield in Alpine Rice Region of

Northwest Yunnan

WAN Zi-wei1，XIONG Hai-bo2，CHEN Li-juan1，ZHAO Zheng-hong2

（1. Rice Research InstituteYunnan agricultural university， kunming 650201， PRC; 2.Hunan Rice Research Institute， Changsha 410125， PRC）

Abstract：The northwest of Yunnan Province is the biggest alpine rice region in China. Because of the special geographical location and specific environment， the study on the influencing factors （ecological factors and cultivation techniques） has significance for the rice yield increase of this region. In order to understand the main factors affecting the rice yield in the alpine rice area in northwest Yunnan， we have reviewed the factors affecting the alpine rice yield increase from the aspects of ecological factors， varieties and cultivation techniques， and put forward some suggestions for the future development of the alpine japonica rice growing area in northwest Yunnan.

Key words：rice; high altitude;? northwest Yunnan;? alpine rice region; yield; review

水稻（Oryza sativa L.）是我國(guó)主要糧食作物之一。中國(guó)水稻研究所根據(jù)種植水稻的自然生態(tài)條件和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件等，將我國(guó)稻區(qū)劃分為6個(gè)稻作區(qū)。其中位于云貴高原和青藏高原的西南高原單雙季稻稻作區(qū)的水稻面積占全國(guó)的7.8%[1]，屬亞熱帶高原型濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，稻田種植制度以單季稻為主，冬季休閑。云南高海拔稻區(qū)常年種植水稻約1.0×106 hm2，約占云南省粳稻面積的五分之一，主要分布在滇西北海拔1 950～2 742 m的地區(qū)，云南高寒稻作區(qū)又被稱為“滇西北高寒稻作區(qū)”，包括麗江、寧蒗、維西、蘭坪等縣的絕大部分地區(qū)以及德欽、中甸等局部地區(qū)[2]，與緬甸、西藏、四川相鄰。滇西北地區(qū)有瀾滄江、金沙江和怒江三江并流自北向南一瀉千里，還有終年積雪的低緯度梅里雪山、玉龍雪山等，該區(qū)域山水縱橫交錯(cuò)，地理位置特殊、環(huán)境惡劣、晝夜溫差大，是我國(guó)乃至全世界都極為罕見的水稻種植地區(qū)，但產(chǎn)量普遍偏低。1984年，滇西北稻區(qū)海拔

2 650 m的永寧壩平均產(chǎn)量只有250 kg/667m2左右，海拔2 650 m以上和處于風(fēng)口的地區(qū)產(chǎn)量則更低[3]。到2019年，被譽(yù)為世界“水稻屋脊”的寧蒗永寧鄉(xiāng)最高紀(jì)錄田塊的產(chǎn)量達(dá)到653.0 kg/667m2，平均產(chǎn)量為502.5 kg/667m2。由于滇西北高寒稻區(qū)地理位置特殊，環(huán)境特別，研究包括生態(tài)因素、栽培技術(shù)在內(nèi)的水稻產(chǎn)量影響因素對(duì)提高該區(qū)域的水稻產(chǎn)量具有指導(dǎo)意義。筆者通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，整理和分析了影響滇西北高寒稻區(qū)水稻產(chǎn)量的因素，以便更好地了解該地區(qū)水稻生產(chǎn)所面對(duì)的問題和難題，為如何提高高寒稻區(qū)的水稻產(chǎn)量提供參考。

1 生態(tài)因素對(duì)高寒稻作區(qū)水稻產(chǎn)量的影響

生態(tài)因子在水稻生長(zhǎng)過程中起重要作用，分為非生物因素和生物因素，非生物因素包括溫度、光照、晝夜溫差、降水等，生物因素包括病蟲草害等。

1.1 非生物因素

作物的生長(zhǎng)發(fā)育需要一定的溫度條件，只有當(dāng)溫度積累到一定程度后才能完成生長(zhǎng)發(fā)育。海拔每上升100 m，氣溫下降0.6℃，滇西北高寒稻作區(qū)的海拔高度為2 200～2 700 m，年平均氣溫11.3～12.8℃，因此溫度是影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的重要因素。每年3—4月的倒春寒，平均氣溫僅11.1～12.3℃，造成育秧難度大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1955—2002年，滇西北地區(qū)平均每3 a發(fā)生1次冷害，約7 a發(fā)生1次重冷害。云南高海拔山區(qū)發(fā)生冷害的時(shí)間一般為7月下旬至8月水稻抽穂開花期，日均氣溫小于17.0～18.0℃，并持續(xù)3 d以上，造成水稻灌漿不足，空秕率增加，嚴(yán)重制約了滇西北稻區(qū)單產(chǎn)的提高。冷害是制約水稻生長(zhǎng)發(fā)育的最大障礙，要對(duì)低溫冷害進(jìn)行針對(duì)性的處理，才能獲得穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)[4]。影響高寒粳稻區(qū)水稻單產(chǎn)的主要原因是“兩頭低溫，中間熱量不足”和“前后作茬口矛盾”[6]。因此，在滇西北稻區(qū)，溫度對(duì)水稻的發(fā)育和產(chǎn)量與品質(zhì)的影響很大[6-7]。

高海拔地區(qū)太陽輻射量大、光照強(qiáng)、晝夜溫差大，由于較大的土壤日溫差，對(duì)水稻的灌漿充實(shí)和品質(zhì)提升都有幫助。但晝夜溫差過大，當(dāng)?shù)陀谝欢ㄖ禃r(shí)也會(huì)使產(chǎn)量降低。云南高海拔地區(qū)水稻葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比低海拔地區(qū)高，導(dǎo)致植株對(duì)光能的利用率較低，這也是該地區(qū)水稻產(chǎn)量不高的原因之一。

水稻孕穗—成熟期主要受氣溫的影響，而移栽—孕穗期則受降水的影響較大[8]。滇西北屬寒帶型氣候，長(zhǎng)冬無夏，春秋較短;由于季風(fēng)環(huán)流的不穩(wěn)定性和不同天氣系統(tǒng)的影響，氣象災(zāi)害較多，其中干旱和冷害是頻發(fā)的自然災(zāi)害。因此，降水也是影響滇西北稻區(qū)水稻產(chǎn)量的主要因素之一。

1.2 生物因素

病蟲草害是影響高海拔地區(qū)水稻產(chǎn)量的主要生物因素。其中草害多達(dá)25種，蟲害超過20種，病害也有10種以上，對(duì)云南各個(gè)地區(qū)的水稻產(chǎn)量都影響較大[9]。近幾年來，云南省水稻病害累計(jì)發(fā)生面積為4.0×

105～4.6×105 hm2，其中稻瘟病發(fā)生面積占21%左右，年損失稻谷約2.3×107 kg[10]。滇西北高寒稻區(qū)由于持續(xù)的低溫，易造成稻瘟病、條紋病等病害的發(fā)生。紋枯病在云南較為常見，由于云南地理環(huán)境特殊，滇西北稻區(qū)多數(shù)地處山腳下，風(fēng)大且風(fēng)速快，水稻葉片相互摩擦造成的傷口給病菌擴(kuò)散提供極為有利的條件，因此病害傳播速度快、面積廣，發(fā)病后稻葉變黃枯死，常造成20%～30%損失，嚴(yán)重者可達(dá)50%～60%，甚至絕收。在不同海拔的水稻種植區(qū)對(duì)不同品種穗頸瘟的田間調(diào)查結(jié)果表明，海拔每上升100 m，發(fā)病率上升2.42%～3.47%，病情指數(shù)也隨之增加[9]，因此在高海拔地區(qū)要加強(qiáng)穗頸瘟病防治。稻瘟病是云南省水稻產(chǎn)區(qū)的主要病害，全省常年發(fā)病面積20萬hm2左右，在高海拔地區(qū)、優(yōu)質(zhì)稻種植區(qū)和雜交稻感病品種種植區(qū)，稻瘟病都中等以上或偏重發(fā)生。董麗英等[11]在對(duì)近年來新育成的粳稻品種稻瘟病的抗性鑒定與評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)，麗粳11號(hào)等品種高感稻瘟病，而麗粳11號(hào)為滇西北稻區(qū)近2 a的主要推廣品種，因此種植過程中存在較高的感病風(fēng)險(xiǎn)。魏陳華[12]認(rèn)為，在高海拔地區(qū)，水稻秧苗期主要有葉瘟病、青枯病等，要加強(qiáng)預(yù)防。

隨著全球氣候變暖，自然環(huán)境不斷惡化，土壤的結(jié)構(gòu)也受到了破壞，草害、蟲害隨之增加。滇西北的水稻蟲害主要有稻飛虱、二化螟等。分蘗期主要蟲害有螟蟲、黏蟲等，抽穗結(jié)實(shí)期常發(fā)生稻飛虱、葉蟬等[13]，必須根據(jù)病蟲測(cè)報(bào)及時(shí)進(jìn)行防治，重點(diǎn)防治黏蟲、二化螟等蟲害。西南稻區(qū)二化螟一般每年發(fā)生 2～3 代，第1代危害分蘗期水稻，第2代危害抽穗期水稻[14]。在草害方面，稗草、鴨舌草在一定程度上仍在雜草群落中占有主導(dǎo)地位。

每年9—10月西北部地區(qū)氣溫偏高0.5～1.0℃，此時(shí)正值云南省大部分水稻病蟲草害發(fā)生擴(kuò)散的敏感期，加上高溫多雨形成高溫高濕的田間小氣候，有利于水稻病蟲草害的發(fā)生與流行，尤其是局部地區(qū)暴雨突出，致使病害暴發(fā)流行風(fēng)險(xiǎn)大。

2 品種與栽培技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

2.1 滇西北高寒稻區(qū)的水稻品種

適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的水稻品種對(duì)保障水稻的增產(chǎn)增收非常重要。李靜等[15]認(rèn)為，種植地的海拔高度是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的一個(gè)非常重要的環(huán)境因子。李景蕻等[16]認(rèn)為，水稻產(chǎn)量結(jié)構(gòu)因素是由于品種間、環(huán)境等條件變化，導(dǎo)致了各個(gè)因素之間以及因素與產(chǎn)量之間的影響變化。由于滇西北高寒稻區(qū)的特殊性，導(dǎo)致當(dāng)?shù)責(zé)o法從其他地區(qū)引進(jìn)新品種，必須依靠當(dāng)?shù)氐钠贩N[2]。滇西北地區(qū)一年一熟制的水稻品種主要有：永寧大白谷、永寧小白谷、麗江黑團(tuán)新谷、瓦灰谷（有芒和無芒）、大麻谷、小麻谷和紅橋大白谷等當(dāng)?shù)氐胤狡贩N;麗江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所經(jīng)過多年選育出的粳稻品種麗粳系列，包括麗粳314、麗粳9號(hào)、麗粳11號(hào)、麗粳14號(hào)、麗粳15號(hào)、麗粳18號(hào)等，該系列品種耐冷性極強(qiáng)，主要適宜在海拔2 000 m以上的稻區(qū)種植。查閱國(guó)家水稻數(shù)據(jù)庫（http：//www.ricedata.cn）系譜圖，發(fā)現(xiàn)麗粳系列品種的部分原始親本來自日本、臺(tái)灣等地，其中日本親源有轟早生、農(nóng)林系列、喜峰等，為麗粳系列提供了優(yōu)良的品質(zhì)。鄭賢莊等[17]為解決“水稻屋脊”麗江寧蒗海拔2 670 m地區(qū)品種退化和產(chǎn)量較低等問題而引進(jìn)的麗粳9號(hào)不僅稻米品質(zhì)優(yōu)而且產(chǎn)量高，該品種在2018年高海拔極量創(chuàng)新6.7 hm2連片核心片區(qū)中單產(chǎn)高達(dá)621.2 kg/667 m2。李才花[18]對(duì)14個(gè)品種進(jìn)行品比試驗(yàn)，結(jié)果表明“鳳13-37”“昭粳12號(hào)”和“鳳12-47”3個(gè)品種在高海拔地區(qū)表現(xiàn)較好。

2.2 高寒稻區(qū)水稻栽培技術(shù)

滇西北高寒稻區(qū)特殊的地理氣候條件，適宜播種期一般為3月20—25日。高海拔水稻一般采用旱育稀植和濕潤(rùn)育秧2種方法種植，旱育秧方式對(duì)早期的準(zhǔn)備要求高，但移栽至大田后具有較強(qiáng)的分蘗性，不易感染病蟲害;濕潤(rùn)育秧對(duì)前期要求不高，但后期栽插易感染病蟲害，分蘗性不強(qiáng)[12]。

李靜[19]的研究表明，栽插密度不僅影響產(chǎn)量，而且還影響水稻的糙米率、整精米率、堊白粒率和膠稠度等，不同地區(qū)不同品種的栽植密度具有差異性。

溫水灌溉是高海拔水稻栽培的措施之一，由于高海拔地區(qū)氣溫低，灌溉水的溫度更低，低溫容易導(dǎo)致水稻遭受冷害，造成灌漿不足、千粒重降低，從而影響產(chǎn)量。李景蕻等[16]的試驗(yàn)結(jié)果表明，溫水處理可提高有效穗和每穗粒數(shù)，增加產(chǎn)量。在高海拔地區(qū)，常見的增溫措施有壟作栽培，選取生育期較短的雜交水稻品種并鋪以地膜覆蓋能夠顯著提高水稻產(chǎn)量。溫水灌溉和壟作栽培的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，壟作栽培產(chǎn)生的增溫效果更好，結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為：壟作栽培>溫水灌溉>常規(guī)栽培;穗粒數(shù)表現(xiàn)為：溫水灌溉>常規(guī)栽培>壟作栽培[6]。

由于高寒稻區(qū)容易遭受低溫冷寒以及可能出現(xiàn)的后期連續(xù)陰雨天氣，如追肥過晚易發(fā)生貪青、生育期延遲和結(jié)實(shí)率降低的現(xiàn)象，因此必須重視基肥施用[7]。滇西北高寒稻區(qū)的土壤鉀肥不足，導(dǎo)致水稻的返青時(shí)間特別長(zhǎng)，因此要多施鉀肥、有機(jī)肥，減少氮肥施用量[17]。高海拔水稻肥料的管理，應(yīng)該分別在增加有效穗數(shù)階段、增加穗上粒數(shù)階段和提高粒重與結(jié)實(shí)率階段加強(qiáng)肥料的管理[20]，保障水肥平衡，并且在肥力較差的耕地上可以通過種植綠肥的方式來提高土壤肥力。

病蟲草害采用綜合防治。前作成熟后及時(shí)翻耕曬田，經(jīng)常清理田園，使用無病種子，做好種子浸種消毒，保證移栽秧苗健壯;做到淺插、施肥平衡，做好田間水肥管理。高寒稻區(qū)主要病害是稻瘟病，其防治的關(guān)鍵時(shí)期是孕穗期和抽穗期，抽穗期要結(jié)合稻瘟病防治1次稻曲病。蟲害防治提倡采用物理與化學(xué)結(jié)合防治，如田間使用黑光燈對(duì)害蟲進(jìn)行誘殺。草害防治需要使用除草藥劑。

3 建 議

云南的地理環(huán)境特點(diǎn)造就了滇西北高寒粳稻區(qū)獨(dú)特的發(fā)展模式。近幾年全國(guó)各地的專家和學(xué)者紛紛前往該稻區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)和考察，使當(dāng)?shù)氐乃竞推渌魑锏姆N植水平得到了迅速提高，也給當(dāng)?shù)乩习傩盏纳钏綆砹藰O大的改變。但由于發(fā)展還不夠完善，仍然存在一些現(xiàn)實(shí)問題。

首先是品種老化，新品種跟不上，高產(chǎn)品種及耐冷、抗病品種缺乏;其次是高海拔地區(qū)冷害頻繁，耕作設(shè)施和栽培技術(shù)較落后，且農(nóng)業(yè)資源缺乏，農(nóng)業(yè)區(qū)域分布不合理。這些都成為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的因素。

基于目前的現(xiàn)狀，首先要加強(qiáng)育種研究，明確育種目標(biāo)，要把早熟、耐寒作為品種選育的主要目標(biāo)，同時(shí)注重品質(zhì)育種，培育出生育期短、苗期耐冷和后期耐寒性強(qiáng)的新品種，以增強(qiáng)水稻大面積生產(chǎn)的適應(yīng)性和安全性;也要注重株型、穗粒結(jié)構(gòu)的選擇，保證分蘗成穗的數(shù)量;還要注重抗病品種的選育，利用當(dāng)?shù)刭Y源結(jié)合傳統(tǒng)與現(xiàn)代的先進(jìn)育種技術(shù)和手段，不斷增強(qiáng)水稻的抗病性;對(duì)于推廣年限長(zhǎng)的水稻品種要及時(shí)更新，同時(shí)還要優(yōu)化品種的布局，防止品種退化。其次是重視栽培管理，加強(qiáng)高寒水稻每個(gè)生育時(shí)期的管理，采用科學(xué)的栽培技術(shù)措施與精細(xì)的管理以有效提高水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量。第三應(yīng)加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)胤N植者的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，不斷提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶科學(xué)種田水平。同時(shí)，應(yīng)利用滇西北高寒稻區(qū)當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)稻米和有色米等特色產(chǎn)業(yè)的研究和推廣，充分發(fā)揮高原特色農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)，確保滇西北高寒稻作區(qū)農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：肖光輝）