水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2 技術(shù)探討

孫永飛

（新昌縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 新昌312500；作者：zjxcsyf@163.com）

水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2是筆者等農(nóng)業(yè)科技人員多年來的追求[1-5]。這個目標(biāo)于2012年才在687 m2的面積上首次實現(xiàn)[3]，后又于2018年才再次在690 m2面積上達標(biāo)。為什么水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2可遇不可求？原因何在？筆者進行了深入的反思總結(jié)，并提出了“三足鼎立”的技術(shù)思路，期待實現(xiàn)真正突破。

1 “三足鼎立”技術(shù)思路的提出

水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2為什么可遇不可求？筆者全面反思后認為，問題的關(guān)鍵在于未培育出具有超高產(chǎn)潛力的農(nóng)田土壤和未對水稻株型調(diào)控引起足夠的重視。對筆者所在地浙江新昌來說，一年種植一季稻季節(jié)完全不是問題，溫光氣候條件總體上也能夠滿足一季15 t/hm2的要求[1]。因此水稻產(chǎn)量的高低，就主要取決于品種、土壤和栽培措施。雖然筆者以前也強調(diào)高產(chǎn)農(nóng)田土壤培育[3-5]，但實踐中并未將其放到足夠高度，也未能從水、肥、氣、熱高水平供應(yīng)協(xié)調(diào)層面進行認識，還是僅僅注重品種選用，及秧、密、肥、水、保等環(huán)節(jié)的一般性調(diào)控。從浙江省其他縣市水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2攻關(guān)資料看[6-10]，情況基本雷同，以致產(chǎn)量水平達到15 t/hm2的現(xiàn)象出現(xiàn)不多，復(fù)制難、重演性差。

俗話說得好：萬物土中生，良田出高產(chǎn)。研究同樣表明，土壤肥力，即土壤具有的能供應(yīng)與協(xié)調(diào)植物正常生長發(fā)育所需要的水分、養(yǎng)分、空氣和熱量（簡稱水肥氣熱）的能力[11]，是決定作物產(chǎn)量高低的基礎(chǔ)[12]。產(chǎn)量水平越高，越要依賴于土壤肥力。據(jù)王竺美等[13-14]研究可知，早稻廣陸矮四號產(chǎn)量從5 955 kg/hm2，依次提高到6 330、7 028、7 740、8 288、8 993 kg/hm2，依賴于土壤肥力的基礎(chǔ)產(chǎn)量占比從37%依次上升到43%、46%、56%、63%、71%；而高產(chǎn)栽培措施的增產(chǎn)量占比則從63%依次下降為57%、54%、44%、37%、29%。喬磊等[15]基于我國水稻主產(chǎn)區(qū)2000—2010年田間試驗數(shù)據(jù)，分析了南方早稻、南方晚稻、南方單季稻和東北水稻田土壤基礎(chǔ)地力對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量穩(wěn)定性的影響，同樣得出了土壤基礎(chǔ)地力與最佳管理條件下的水稻產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)的結(jié)論，而且土壤基礎(chǔ)地力越高對水稻產(chǎn)量的相對貢獻越大，高產(chǎn)更依賴于高基礎(chǔ)地力。凌啟鴻等[16]也認為，一季稻基礎(chǔ)產(chǎn)量在6 750 kg/hm2以上時，獲取11 250 kg/hm2以上的產(chǎn)量才較有把握。以上充分說明，秧、密、肥、水、保等施肥栽培措施對供應(yīng)與協(xié)調(diào)水稻正常生長發(fā)育所需要的水、肥、氣、熱的能力是有限的，要實現(xiàn)水稻一季15 t/hm2這樣的高水平產(chǎn)量，需高度重視高產(chǎn)農(nóng)田土壤的培育。

而水稻株型，是水稻外在形態(tài)特征和內(nèi)在生理特性的反映。筆者認為，水稻株型不僅控制著結(jié)實率，而且全面決定著群體的庫源大小及其協(xié)調(diào)程度，進而提出了水稻超高產(chǎn)模式株型概念及栽培方法[21]，要求目前水稻特別是一季稻莖生各葉葉面積配置基本上為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉，改變?yōu)閯θ~、倒2～倒3 葉較長、厚、直立，而倒4～倒5 葉較短小的配置。1995年用協(xié)優(yōu)413 進行試驗，結(jié)果超高產(chǎn)株型栽培產(chǎn)量為11.21 t/hm2，達當(dāng)?shù)刈罡弋a(chǎn)水平，比常規(guī)高產(chǎn)栽培增產(chǎn)18.6%[17]；2001年用甬優(yōu)1 號進行試驗，結(jié)果超高產(chǎn)株型栽培產(chǎn)量為10.30 t/hm2，比松島株型栽培增產(chǎn)21.2%[22]。統(tǒng)計分析表明，甬優(yōu)1 號的每穗總粒數(shù)與劍葉、倒2 葉葉面積大小呈極顯著正相關(guān)，而與倒4、倒5葉呈負相關(guān)（未達顯著水平）。蘇祖芳等用汕優(yōu)63 進行研究，結(jié)果當(dāng)莖生葉葉面積配置為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉的群體的穎花量、抽穗25 d 后的光合勢、抽穗后的凈光合量及稻谷產(chǎn)量，分別用100 表示時，莖生葉葉面積配置為倒2 葉＞劍葉＞倒3 葉＞倒4葉＞倒5 葉的群體數(shù)值分別為157、190、122、159，莖生葉葉面積配置為倒2 葉＞倒3 葉＞劍葉＞倒4 葉＞倒5 葉的群體數(shù)值分別為175、224、124、175[23]。顯然在水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2實踐中更不應(yīng)該輕視株型調(diào)控。

觀察表明，目前生產(chǎn)上一季稻莖生各葉葉面積配置基本為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉，問題主要不在劍葉、倒2 葉、倒3 葉短小，而是倒4～倒5 葉過長、過大。如不控制倒4～倒5 葉，而去促進劍葉、倒2葉、倒3 葉生長，只會導(dǎo)致倒伏。因此，調(diào)整株型的關(guān)鍵仍是嚴(yán)格控制水稻幼穗分化前純營養(yǎng)生長階段特別是莖生基葉期的生長，即要以控制營養(yǎng)生長過旺為突破口。筆者已有研究表明，營養(yǎng)生長過旺是華南、華中稻作區(qū)中高肥力土壤水稻超高產(chǎn)的障礙因子[17-18]。據(jù)此提出一季產(chǎn)量15 t/hm2“三足鼎立”技術(shù)：選用偏粳型超大穗強耐肥抗倒?fàn)I養(yǎng)生長不易過旺，在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件下產(chǎn)量有15 t/hm2潛力品種；培育水肥氣熱高水平供應(yīng)協(xié)調(diào)，基礎(chǔ)產(chǎn)量在10 t/hm2以上農(nóng)田；采取以控制營養(yǎng)生長過旺為突破口的超高產(chǎn)株型栽培。

2 有關(guān)原則性技術(shù)討論

2.1 選用偏粳型超大穗強耐肥抗倒，在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件下產(chǎn)量有15 t/hm2 的潛力品種

產(chǎn)量達15 t/hm2需要相對應(yīng)的氮肥量和群體密度作保證。但目前秈稻品種在高氮量下極易出現(xiàn)營養(yǎng)生長過旺現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為葉面積過大、穎花葉比低、貪青、倒伏等[17-18]，高產(chǎn)潛力有限。粳型品種一般比秈型品種耐肥抗倒，營養(yǎng)生長不易過旺，且不易早衰，而秈粳亞種間雜交更具雜種優(yōu)勢[19]。甬優(yōu)12、春優(yōu)927 等高產(chǎn)實踐證明，秈粳交粳型或偏粳型、大穗或特大穗、強耐肥抗倒的品種更易實現(xiàn)15 t/hm2目標(biāo)[3，5]。從新昌當(dāng)?shù)貋碚f，目前浙優(yōu)18、甬優(yōu)7850 等也有15 t/hm2的潛力。

2.2 培育水肥氣熱高水平供應(yīng)協(xié)調(diào)，基礎(chǔ)產(chǎn)量在10 t/hm2 以上農(nóng)田

目標(biāo)產(chǎn)量15 t/hm2農(nóng)田應(yīng)達到肥沃水稻土[11，20]、耕地質(zhì)量等級達GB/T 33469-2016 一等田水平，特別強調(diào)水氣協(xié)調(diào)。有效土層厚度在100 cm 以上，其內(nèi)無障礙因素或障礙層出現(xiàn)；耕層厚18～20 cm、肥沃，有機質(zhì)30～40 g/kg，全氮1.3～2.3 g/kg，全磷≥1 g/kg，全鉀≥15 g/kg，有效磷≥20 mg/kg，速效鉀≥100 mg/kg，陽離子交換量150～250 mmol/kg，水溶性鹽總量＜2 g/kg；耕層酸堿度接近中性；地下水位低，田土通氣爽水，有一定滲漏量；陽光水源充足。

主要培育措施：首先是排除光照的自然及人為屏障，如果光照不足，一切無從談起。其次是改善排灌條件，做到水源充足，排水快捷，排灌獨立。其中末級固定排水溝溝深和溝距設(shè)置達到GB 50288-2018 標(biāo)準(zhǔn)，保證水稻生長季內(nèi)，地表下60 cm 內(nèi)沒有側(cè)流水、內(nèi)漬水等地下水，田面相對高抬，既不囊水滯水，也不漏水。第三是增加有效土層，加厚耕作層。用工程措施全面清除土表下100 cm 內(nèi)存在的障礙層，并通過深耕或加客土（砂性重加粘土、粘性重加砂土）等措施改良增厚耕作層。第四是大量增施有機肥。這是前三項改良培育基礎(chǔ)上提高土壤肥力，使之形成具有良好供肥保肥性能、適宜通氣爽水性能耕作層的關(guān)鍵措施。根據(jù)目前農(nóng)村勞動力不足的實際，可采用秸稈全量直接還田。同時適當(dāng)引進動物糞尿肥，加速土壤培肥。第五是進行合理的輪作。特別是水旱輪作，可以改善土壤通氣狀況，改變微生物種類，促進有機質(zhì)更新，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分。

2.3 采取以控制營養(yǎng)生長過旺為突破口的超高產(chǎn)株型栽培

高溫高濕寡照的梅雨季，是一季稻實現(xiàn)15 t/hm2最主要的障礙因素。一季稻的分蘗期和莖生基葉生長期往往與梅雨季相重合，營養(yǎng)生長往往過旺，表現(xiàn)莖生基葉過度伸長，以弱勢蘗為主的分蘗過多，植株充實度差，拔節(jié)期前后（分蘗兩極分化時）群體郁閉嚴(yán)重等造成株型嚴(yán)重不良[17-18]。因此，對于肥沃水稻土或一等田來說，嚴(yán)格控制營養(yǎng)生長過旺最主要的措施，仍是嚴(yán)格控制甚至禁止基面肥和苗肥中氮肥的施用。而在拔節(jié)前后分蘗開始兩極分化時，利用伏旱季高溫強光有利氣候，適施保蘗肥和穗肥，適當(dāng)促進倒2 葉、倒3 葉及劍葉生長，保證已有分蘗成穗提高成穗率，獲取多穗、大穗及高結(jié)實率。

其他也按超高產(chǎn)株型7 個特征要求采取栽培措施：將水稻的抽穗開花結(jié)實期安排在當(dāng)?shù)刈罴训臍夂驐l件下，光照充足，無高低溫影響[21，25-26]。即以合適抽穗期和品種在當(dāng)?shù)夭シN-抽穗歷期來推算適宜播種期。稀播、足肥、適水培育適齡（5～6 葉）壯秧，按單株成穗數(shù)確定移栽基本苗數(shù)，選擇相對濕度較高的多云到陰至小雨天，或晴燥天下午帶土移栽防敗苗促早發(fā)。移栽后1～2 d 適當(dāng)深水護苗，分蘗初期淺水勤灌或無水層灌溉，進入分蘗期后盡早開始輕擱田，拔節(jié)期后以間隙濕潤通氣灌溉為主。施氮總量，通過斯坦福定氮公式求取。重點是通過肥料空白試驗獲得當(dāng)?shù)胤饰炙就粒ㄒ坏忍铮┑耐寥拦┑縖13-14，16]。由于基面肥和苗肥中少有化學(xué)氮肥，氮肥當(dāng)季利用率宜取50%～60%[16，24]；單位目標(biāo)產(chǎn)量施氮量目前一般可取0.022 或0.02[5]。磷肥以基面肥為主，并兼顧穗肥；鉀肥全程施用。磷鉀肥用量按“3414”試驗確定[16]，或按常規(guī)因缺補缺原則[12]，補缺量提升一檔確定。

3 結(jié)論與討論

筆者深入反思認為，目前水稻一季產(chǎn)量15 t/hm2試驗實踐存在的最主要問題是未培育水肥氣熱高水平供應(yīng)協(xié)調(diào)的農(nóng)田土壤和對水稻株葉形態(tài)調(diào)控引起足夠的重視。期望“三足鼎立”技術(shù)能解決一季產(chǎn)量15 t/hm2可遇不可求、復(fù)制難、重演性差的問題。培育水肥氣熱高水平供應(yīng)協(xié)調(diào)農(nóng)田土壤，同樣也有利于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“減肥減藥”行動實施[15]。因為土壤健康帶來的是作物健康，病蟲減輕，養(yǎng)分利用率提高，產(chǎn)量穩(wěn)定。而土壤健康的本質(zhì)是水肥氣熱協(xié)調(diào)，生物多樣性豐富[27]。