中國(guó)再生稻種植的影響因素及可持續(xù)性研究進(jìn)展*

宋開(kāi)付，張廣斌，徐 華 ，馬 靜?

（1. 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所），南京 210008；2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

再生稻是在單季稻的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，利用頭季稻收割后稻樁上存活的休眠芽，在適宜的水、溫度、光照和養(yǎng)分等條件下重新發(fā)苗，萌發(fā)再生蘗，進(jìn)而抽穗成熟，再收一季[1]。再生稻作為晚秋作物，具有生育期短、日產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、省種、省工、節(jié)水、調(diào)節(jié)勞力、生產(chǎn)成本低和經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于我國(guó)南方種植一季稻熱量有余而種植雙季稻熱量又不足的稻麥兩熟區(qū)，或雙季稻區(qū)僅種一季中稻的稻田，是提高復(fù)種指數(shù)、增加單位面積稻谷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入的主要措施之一[1]。發(fā)展再生稻對(duì)適應(yīng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加糧食產(chǎn)量、提高農(nóng)民收入和保障我國(guó)糧食安全具有重要意義。

1 中國(guó)再生稻的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)最早有關(guān)再生稻的記載可以追溯到1 700多年前西晉·郭義恭著《廣志》一書(shū)：“南方有蓋下白稻，正月種，五月收，獲訖，其莖根復(fù)生，九月熟?！贝撕?，史書(shū)對(duì)再生稻的記載一直未間斷，東晉·張湛《養(yǎng)生要集》、北宋·樂(lè)史《太平寰宇記》、明·徐光啟《農(nóng)政全書(shū)》均有對(duì)再生稻的相關(guān)記載。這表明在古代農(nóng)民已經(jīng)開(kāi)始利用再生稻，且對(duì)其種植收割方式、生長(zhǎng)規(guī)律等方面有了粗淺的認(rèn)識(shí)，當(dāng)時(shí)農(nóng)民稱(chēng)之為“秧孫谷”或“抱孫谷”。到了宋代，再生稻在長(zhǎng)江流域的江蘇、浙江、安徽、江西、四川等地均有所種植，明清時(shí)期再生稻的種植面積繼續(xù)擴(kuò)大，發(fā)展到了云貴高原[2]。早在20世紀(jì)30年代，楊開(kāi)渠就開(kāi)始了再生稻的研究，是中國(guó)乃至世界上最早對(duì)再生稻進(jìn)行全面和深入研究的科學(xué)家，他利用高桿秈稻品種水白條和小南粘為材料，研究了休眠芽的生長(zhǎng)與幼穗分化進(jìn)程、頭季稻播種量、每穴栽插苗數(shù)、成熟期、留樁高度等方面及其與再生稻產(chǎn)量和再生稻品種間重要性狀的相關(guān)性等，為我國(guó)近代再生稻的研究奠定了基礎(chǔ)[1，3]。

歷史上我國(guó)南方的再生稻受水稻品種和栽培技術(shù)的限制，多以小面積種植、零星分布為主，主要作為頭季稻欠收的補(bǔ)救措施，未能形成再生稻集中產(chǎn)區(qū)和穩(wěn)定的稻田耕作制度，生產(chǎn)發(fā)展緩慢。1980年以后，雜交水稻的培育成功與利用，特別是以汕優(yōu)63和汕優(yōu)2號(hào)等穗數(shù)型為代表的一批具有強(qiáng)再生力品種的育成，促進(jìn)了再生稻的進(jìn)步與發(fā)展，川東南地區(qū)再生稻面積達(dá)3.3×105hm2，超過(guò)了美國(guó)墨西哥灣沿岸1.1×105hm2再生稻區(qū)，成為當(dāng)時(shí)世界上面積最大的再生稻集中產(chǎn)區(qū)[4]。在國(guó)家的鼓勵(lì)與支持下，1990—1993年，我國(guó)再生稻累計(jì)收獲面積達(dá)到2.0×106hm2，兩季總產(chǎn)達(dá)3.2×106t[4]。21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)南方單季稻作區(qū)適宜種植再生稻的面積約為3.3×106hm2，主要分布于四川、重慶和福建等地[5]。其中，四川省再生稻種植面積最大，約為2.5×105hm2，兩季總產(chǎn)量約為10.5 t·hm-2（頭季8.4 t·hm-2、再生季2.1 t·hm-2）；重慶每年再生稻收獲面積7.0×104hm2，再生季產(chǎn)量略低于四川；福建省的再生稻面積不算大（約為4.6×104hm2），但是產(chǎn)量水平居全國(guó)最高，兩季總產(chǎn)可高達(dá)17.3 t·hm-2（頭季9.8 t·hm-2、再生季7.5 t·hm-2）[5-6]。近幾年，湖北、湖南、江西、廣西、云南等地的部分地區(qū)也相繼恢復(fù)和發(fā)展了再生稻，湖北省再生稻發(fā)展迅猛，推廣種植面積約為4.7×104hm2，機(jī)收頭季和人工收割再生季的平均產(chǎn)量分別達(dá)5.2和6.6 t·hm-2[7-8]。

2 再生稻種植的關(guān)鍵因子

2.1 生育期積溫與光熱條件

熱量是決定再生稻能否種植的主要?dú)夂蛞蛩亍?jù)方文等[9]研究，從頭季稻播種到再生稻齊穗的積溫需達(dá)到4 015～4 270℃。李實(shí)賁等[10]研究表明：在海拔350 m以下，9月上旬均溫大于等于25℃、中旬大于等于22℃、下旬大于等于21℃才能保證再生稻安全生長(zhǎng)。不同地區(qū)和不同的水稻品種對(duì)光熱條件的要求各異，適宜再生稻種植的氣候區(qū)劃也不同（表1）。以四川省為例，研究發(fā)現(xiàn)，海拔高度與頭季稻收割后30 d積溫呈顯著負(fù)相關(guān)；當(dāng)海拔高度在230～350 m且頭季稻收割后30 d積溫在740～780℃之間時(shí)，再生稻單產(chǎn)最高[9]。影響再生稻生長(zhǎng)發(fā)育的最重要指標(biāo)是≥10℃年積溫[11]，從表1中可以看出，云南省適宜種植再生稻區(qū)域的≥10℃年積溫最高，最高積溫為6 500℃，江西省早熟再生稻區(qū)域≥10℃年積溫較低。

再生稻齊穗、揚(yáng)花和結(jié)實(shí)對(duì)氣溫變化十分敏感，開(kāi)花期的日均溫僅有在22℃以上才能順利完成受精過(guò)程，保證再生稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[10]。巴西陸稻再生稻安全齊穗期的日均溫要求大于等于20℃，溫度大于等于10℃初日到大于等于20℃終日之間持續(xù)的天數(shù)和大于10℃的活動(dòng)積溫是衡量當(dāng)?shù)啬芊穹N植巴西陸稻的重要熱量指標(biāo)之一[12]。

影響再生稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的主要生態(tài)因素為：日均溫、日照時(shí)間、降水量、生長(zhǎng)期積溫和海拔高度等。熊洪和方文[19]研究表明：再生稻產(chǎn)量與日均溫、日照時(shí)數(shù)、日射呈顯著相關(guān)，通過(guò)通徑分析得出它們對(duì)再生稻產(chǎn)量的直接效應(yīng)由大到小依次為日均溫、日照時(shí)數(shù)、日降水量和日射量，間接效應(yīng)由大到小依次為日射量、日照時(shí)數(shù)、日降水量和日均溫；水稻抽穗灌漿期日均溫高、日射強(qiáng)、日照時(shí)間長(zhǎng)，促進(jìn)干物質(zhì)積累、提高結(jié)實(shí)率；日降水量與產(chǎn)量呈微弱負(fù)相關(guān)（r=-0.247），而降水日數(shù)與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.823），降水量大小代表降水日數(shù)的多少，降水日數(shù)較多，則光照減少、溫度降低、光合作用減弱，進(jìn)而影響再生稻產(chǎn)量。

再生稻千粒重受溫光條件的影響。水稻產(chǎn)量三分之二來(lái)源于抽穗開(kāi)花后的光合產(chǎn)物，而光合產(chǎn)物量取決于水稻后期綠葉面積與氣象條件。方文等[20]分析再生稻抽穗揚(yáng)花期到成熟期溫光條件與千粒重的關(guān)系得出，日照時(shí)數(shù)和日均溫與千粒重的相關(guān)系數(shù)分別為r=0.826和r=0.894，呈顯著正相關(guān)。再生稻千粒重僅為頭季稻的85%～90%，這與其齊穗期的綠葉面積為頭季稻的50%～60%、灌漿期氣溫下降快、雨水多和日照少關(guān)系密切[20]。將再生稻抽穗灌漿期安排在日照時(shí)間長(zhǎng)、降水量少和氣溫較高的天氣條件下，有利于提高光合作用、促進(jìn)干物質(zhì)積累、增加千粒重，從而提高再生稻產(chǎn)量。

2.2 再生能力強(qiáng)的品種選育

選育出優(yōu)良的再生稻品種是再生稻培植的基礎(chǔ)。不同水稻品種再生力差異很大，生產(chǎn)上應(yīng)選用豐產(chǎn)性好、再生力強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、生育期適宜、抗病蟲(chóng)害能力較強(qiáng)的再生稻品種。早在20世紀(jì)70年代就有科研工作者對(duì)再生稻品種進(jìn)行鑒定選育，發(fā)現(xiàn)在近千個(gè)再生稻品種中，矮桿品種的10%具有中等再生力，1%左右具有較強(qiáng)的再生力[21]。胡慧英和趙式英[22]對(duì)400多個(gè)品種進(jìn)行研究，結(jié)果表明：再生稻株高、穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重分別與頭季稻株高、穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重顯著相關(guān)，水稻的莖稈粗細(xì)及莖壁厚度與再生力無(wú)關(guān)。徐富賢和熊洪[23-24]研究了品種間著粒數(shù)和粒葉比與再生力的關(guān)系，結(jié)果表明：二者均與再生力呈顯著負(fù)相關(guān)，原因在于粒葉比與單位穎花綠葉面積呈負(fù)相關(guān)，即粒葉比小，單位穎花綠葉面積占有量大，使頭季稻收割時(shí)母莖鞘中積累更多的干物質(zhì)，為再生芽的生長(zhǎng)創(chuàng)造了有利的條件。將頭季稻品種間著粒數(shù)作為評(píng)價(jià)再生力的重要指標(biāo)，可操作性強(qiáng)。

據(jù)報(bào)道[1，25]，再生稻的產(chǎn)量在1.5～8.4 t·hm-2之間。Turner和Jund[26]研究指出，再生稻產(chǎn)量與頭季稻收割后莖、葉中的總非結(jié)構(gòu)性碳水化合物呈正相關(guān)。當(dāng)前我國(guó)水稻生產(chǎn)的新形勢(shì)下，除了需選育出頭季再生力強(qiáng)、產(chǎn)量高的水稻品種，抗逆、抗病和優(yōu)質(zhì)特性也成為育種專(zhuān)家不斷追求的目標(biāo)。再生稻頭季移栽后的返青期易受到坐蔸低溫的影響，7月下旬抽穗揚(yáng)花期常遭遇高溫?zé)岷?，影響千粒重和結(jié)實(shí)率，再生季的齊穗期（9月中下旬）較遲，寒露風(fēng)也會(huì)影響空殼率，從而影響再生季水稻產(chǎn)量。稻瘟病、紋枯病和稻飛虱等水稻易發(fā)病蟲(chóng)害問(wèn)題尚未解決。

再生稻再生季的米質(zhì)好于頭季稻[27-29]。鄭蘋(píng)立等[27]及杜登科和劉會(huì)桃[28]研究表明：再生稻再生季精米率、直鏈淀粉含量和堊白度等指標(biāo)優(yōu)于頭季稻。調(diào)整育種思路，以?xún)?yōu)質(zhì)稻谷國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，通過(guò)加強(qiáng)品種再生力的基因測(cè)定和標(biāo)記，對(duì)分子育種和再生力的遺傳規(guī)律進(jìn)行深入研究，加快再生稻育種進(jìn)程，在提高產(chǎn)量的同時(shí)，篩選出再生力強(qiáng)、特定生育期的耐熱性和耐寒性強(qiáng)、抗病蟲(chóng)害、米質(zhì)優(yōu)的再生稻品種，更加有利于促進(jìn)再生稻的進(jìn)一步發(fā)展。

3 再生稻高產(chǎn)栽培技術(shù)

3.1 種好頭季稻

種好頭季稻是再生稻獲得高產(chǎn)的前提。適時(shí)早播、早栽頭季稻不但可以延長(zhǎng)頭季稻和再生稻的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，積累更多的干物質(zhì)，進(jìn)而大幅提高再生稻產(chǎn)量，還能使再生稻抽穗灌漿期免受低溫冷害的影響[30-32]。頭季稻最佳栽插密度應(yīng)保持在每公頃21.84萬(wàn)～26.76萬(wàn)穴[33]。根據(jù)品種生育特性和當(dāng)?shù)厮幍臍夂驐l件，協(xié)調(diào)N、P、K比例，合理施肥，原則上重施底肥，早施蘗肥，巧施穗肥，底肥約占總肥料用量的60%～70%；中期適度烤田，控制無(wú)效分蘗，改善光照條件和群體結(jié)構(gòu)，后期濕潤(rùn)灌溉，增強(qiáng)根系活力。整個(gè)生育期均要注意病蟲(chóng)害的防治，特別注重防治紋枯病、稻瘟病和稻飛虱等[34]。

頭季稻收割的早遲不僅與頭季稻產(chǎn)量高低直接相關(guān)，還影響再生稻的發(fā)苗率及能否安全抽穗開(kāi)花[35]。有關(guān)頭季稻收割期的研究較多 ，但結(jié)果不一。白宗緒[36]認(rèn)為九成黃熟時(shí)收割最佳。黃世聰?shù)萚37]主張全田成熟度達(dá)九成至九五成黃熟收割較為合適。苗昌澤[38]認(rèn)為過(guò)早收割，頭季稻因籽粒成熟不足影響高產(chǎn)，過(guò)遲收割影響再生稻安全齊穗，以九五成黃熟為標(biāo)準(zhǔn)。呂澤林等[33]、羅文質(zhì)[39]及熊洪等[40]提出頭季稻十成黃收割，再生稻發(fā)苗數(shù)和有效穗多，兩季總產(chǎn)量高。蔣彭炎[41]認(rèn)為收割時(shí)的成熟度越高，莖鞘中積累的碳水化合物含量越多，再生力越強(qiáng)。熊洪等[42]研究表明：休眠芽開(kāi)始破鞘現(xiàn)青時(shí)收割頭季稻是最適宜收割期，較之以籽粒成熟度確定頭季稻收割期更為方便和準(zhǔn)確，還可以緩解高溫伏旱對(duì)再生稻發(fā)苗的影響，以實(shí)現(xiàn)多穗高產(chǎn)。作者認(rèn)為在田間觀(guān)測(cè)到再生芽伸出葉鞘時(shí)為頭季稻的最佳收割期，利用再生芽長(zhǎng)度與再生芽破鞘的數(shù)量關(guān)系可知此時(shí)再生芽已達(dá)6～9 cm[43]，絕大部分可發(fā)苗成穗。

3.2 適高留樁

頭季稻留樁高度是關(guān)系再生稻能否培植成功的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，也是影響再生稻高產(chǎn)的重要因素。不同的雜交組合水稻品種、生態(tài)或海拔地區(qū)、頭季稻高低及節(jié)位離地面的高度決定了頭季稻的留樁高度[44]。在一定范圍內(nèi)適當(dāng)高留樁，可縮短再生稻生育期，增加再生苗和有效穗，提高再生稻產(chǎn)量[45-50]。也有研究表明，低留樁處理更有利于再生稻的高產(chǎn)，這是因?yàn)殡S著留樁高度的降低，再生稻比葉重和粒葉比提高，進(jìn)而增加產(chǎn)量[51-53]。張桂蓮和屠乃美[54]提出，現(xiàn)使用的再生稻品種多屬于上位芽再生型，總體表現(xiàn)趨勢(shì)是再生稻產(chǎn)量隨留樁高度的增加而提高。生產(chǎn)上，一般早、中熟品種留樁高度不低于20 cm，中、遲中熟品種應(yīng)不低于30 cm。

多數(shù)研究認(rèn)為，留樁高度對(duì)再生稻生育期有顯著的影響。隨著留樁高度的降低，再生稻生育期逐漸延長(zhǎng)[55-57]。與留樁30 cm相比，留樁15 cm再生稻生育期延長(zhǎng)4～6 d；留樁10 cm較40 cm處理再生稻生育期延長(zhǎng)8～14 d[58]。如果后期積溫不夠，低留樁再生稻的安全齊穗可能會(huì)受影響，因此，不建議在生產(chǎn)實(shí)踐中采取低留樁[59]。再生稻休眠芽發(fā)生率受留樁高度的影響。研究[48]發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，隨著留樁高度的增加，留茬節(jié)位的增多，低節(jié)位休眠芽發(fā)生率逐漸減小，高節(jié)位休眠芽發(fā)生率逐漸增多，品種間趨勢(shì)一致，可能原因是莖稈上部休眠芽對(duì)下部休眠芽的營(yíng)養(yǎng)抑制作用。綜上，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)增加留樁高度有利于縮短再生稻的生育期，增加再生稻產(chǎn)量，具有更普適性的意義。

3.3 土壤養(yǎng)分管理

化學(xué)肥料的施用是耕作土壤養(yǎng)分的重要來(lái)源，也是再生稻高產(chǎn)的關(guān)鍵措施。人們通常通過(guò)提高施肥量的方法來(lái)加強(qiáng)土壤養(yǎng)分管理。與磷、鉀肥相比，施用氮肥對(duì)促進(jìn)再生稻高產(chǎn)的效果更加顯著，因此，對(duì)再生稻促芽肥和發(fā)苗肥的施用時(shí)間和施用量的研究較多（表2）。

表2 再生稻促芽肥和發(fā)苗肥的施用時(shí)間、施用量及再生季產(chǎn)量Table 2 Timing and rate of application of sprouting and seedling promoting fertilizer for ratoon rice and yield of the ratoon rice season

續(xù)表

促芽肥施用的目的是促進(jìn)再生稻休眠芽的萌發(fā)。呂澤林等[33]認(rèn)為，頭季稻齊穗后5～10 d施用促芽肥再生季產(chǎn)量最高，較孫曉輝等[60]研究的施用時(shí)間提前12～17 d。凌啟鴻和蘇祖芳[61]指出頭季收割前7 d施用促芽肥再生季產(chǎn)量較高。頭季稻齊穗后10～15 d是促芽肥的最佳施用期[33-34，62，64，66]，水稻品種和地區(qū)氣候因子的差異是造成促芽肥施用時(shí)間不同的主要原因。熊洪等[1]認(rèn)為要獲得再生稻的高產(chǎn)，每公頃應(yīng)施尿素300 kg。促芽肥的施用量與頭季稻著粒數(shù)有關(guān)，頭季稻著粒數(shù)高（大于160粒）的大穗型品種要增加促芽肥施用量并提前施用，一般用量為每公頃施用尿素150 kg[62]。利用頭季稻齊 穗 期 劍 葉SPAD（Soil and Plant Analyzer Development，土壤作物分析儀器開(kāi)發(fā)，表示葉綠素含量）值預(yù)測(cè)再生稻促芽肥的需求量也是一種重要的確定施氮量的方法[68]。

發(fā)苗肥施用的目的是改善再生稻株碳氮代謝，提高結(jié)實(shí)率和穗實(shí)粒數(shù)[69]。大多數(shù)研究[63-67]認(rèn)為發(fā)苗肥的施用時(shí)間應(yīng)在頭季稻收割后3 d內(nèi)，一般施用量為150 kg·hm-2尿素，可獲得再生季高產(chǎn)（表2）。徐思忠[70]研究指出，在再生季施氮總量（150 kg·hm-2，以N計(jì)）不變的前提下，促芽肥與發(fā)苗肥的比例為5︰5時(shí)，氮素吸收利用率和產(chǎn)量最高。根據(jù)各地土壤肥力狀況及生態(tài)氣候條件制定出適宜的促芽肥和發(fā)苗肥施用時(shí)期及施用量方案有助于進(jìn)一步提高再生稻產(chǎn)量。

然而，在大量施氮促進(jìn)再生稻高產(chǎn)的同時(shí)卻忽略了磷鉀肥的施用，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失調(diào)，土壤磷鉀含量相對(duì)短缺，氮含量相對(duì)盈余[71]。應(yīng)平衡施用氮磷鉀肥提高再生稻產(chǎn)量和加強(qiáng)土壤養(yǎng)分管理。

3.4 科學(xué)用水

科學(xué)的水分管理對(duì)再生稻的再生芽萌發(fā)和幼穗分化具有重要意義。頭季稻收割前結(jié)合促芽肥的施用灌一次水，自然落干后保持田間濕潤(rùn)狀態(tài)至頭季收割[25]。在頭季稻收割后及時(shí)進(jìn)行淺水灌溉，有助于促進(jìn)再生芽的萌發(fā)和再生苗的生長(zhǎng)，齊穗后濕潤(rùn)灌溉至再生稻成熟[37，49]。

4 問(wèn)題及展望

隨著人口數(shù)量的日益增長(zhǎng)，對(duì)糧食的需求也將不斷增加。再生稻作為一種提高糧食產(chǎn)量和增加農(nóng)民收入的重要耕作方式，在政府的鼓勵(lì)和支持下，必將具有廣闊的發(fā)展前景。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺(tái)的《全國(guó)種植業(yè)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》中提出，應(yīng)在我國(guó)西南地區(qū)發(fā)展再生稻，長(zhǎng)江中下游地區(qū)、華南地區(qū)因地制宜發(fā)展再生稻?？墒?，再生稻種植的大面積推廣也將引發(fā)一系列土壤、環(huán)境等科學(xué)問(wèn)題。比如，為保證再生季有足夠的水熱資源以獲得較高產(chǎn)量，頭季插秧時(shí)間通常較單季中稻提前約兩個(gè)月，且再生季氮肥施用量與頭季或麥季的相當(dāng)[72]。這意味著，蓄留再生稻將使得：（1）整個(gè)稻季延長(zhǎng)，水稻品種也可能異于常規(guī)，勢(shì)必影響溫室氣體排放；（2）部分稻田冬季無(wú)法種植小麥或油菜，但可以播種綠肥或休閑，讓土地有足夠的休耕時(shí)間，從而可能改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力；（3）大量氮肥集中在生育期較短的再生季施用，可能引起氮素流失、造成水體污染。此外，再生季生育期相對(duì)較短且根系老化，植株吸收、富集重金屬離子的效率較頭季很可能明顯減弱，這或許將大大降低稻米受污染的風(fēng)險(xiǎn)；再生季水稻灌漿期間晝夜溫差大且基本不施農(nóng)藥，其稻米品質(zhì)很可能與頭季稻的不同。因此，深入研究再生稻種植的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益對(duì)響應(yīng)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、確保國(guó)家糧食安全以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題，未來(lái)的重點(diǎn)研究方向主要有：

4.1 農(nóng)田耕作制度與再生稻發(fā)展產(chǎn)業(yè)化

我國(guó)農(nóng)田的耕作制度在逐漸發(fā)生改變。由于農(nóng)民工資上漲，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本（種子、化肥、農(nóng)藥）增長(zhǎng)過(guò)快，水稻種植效益有限，農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大量外出務(wù)工，導(dǎo)致部分雙季稻地區(qū)改為種植再生稻；稻麥輪作地區(qū)受降水和氣候等條件的限制，小麥產(chǎn)量難以達(dá)到較高水平，有可能改為種植再生稻。這些改變引起的經(jīng)濟(jì)效益也需要進(jìn)行重新評(píng)估，進(jìn)而科學(xué)地引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革。稻農(nóng)種植再生稻獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)對(duì)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的推進(jìn)起到積極的促進(jìn)作用。

保證再生稻持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展需要各方共同的努力。政府層面上[73]，首先要重視再生稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，明確再生稻產(chǎn)業(yè)是糧食持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)、國(guó)家糧食安全、農(nóng)民持續(xù)增收的重要保障，是國(guó)家利益與農(nóng)民利益的有機(jī)結(jié)合；其次，在政策上給予一定的扶持，目前針對(duì)水稻的各類(lèi)補(bǔ)貼中，再生稻僅能獲得頭季的惠農(nóng)補(bǔ)貼，再生季不享有補(bǔ)貼。企業(yè)層面上，加大宣傳力度，再生稻米質(zhì)優(yōu)、口感好、綠色、健康的特性讓廣大消費(fèi)者所熟知并認(rèn)可；樹(shù)立品牌意識(shí)，加強(qiáng)品牌建設(shè)；建立健全再生稻質(zhì)量認(rèn)證體系。科研機(jī)構(gòu)層面，農(nóng)業(yè)科研院所及高校加強(qiáng)合作，協(xié)同開(kāi)展再生稻研究工作，盡快形成再生稻高產(chǎn)及普適性品種的遺傳理論和方法體系。合作社層面，提高種植全程機(jī)械化、再生稻產(chǎn)業(yè)化程度，加強(qiáng)農(nóng)技人才隊(duì)伍培訓(xùn)，建設(shè)科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，探索出一條適宜再生稻產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展的先進(jìn)科學(xué)的道路。

4.2 再生稻養(yǎng)分管理與頭季稻收割

氮肥對(duì)于提高作物產(chǎn)量起到關(guān)鍵作用。有關(guān)再生稻的氮肥運(yùn)籌機(jī)理方面的研究相對(duì)缺乏，亟需更加深入的研究來(lái)指導(dǎo)促芽肥和發(fā)苗肥的施用技術(shù)，提高再生稻氮肥吸收利用率，在現(xiàn)有產(chǎn)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高再生稻產(chǎn)量。與單季稻相比，再生稻施用促芽肥和發(fā)苗肥增加了施肥用工，使種植再生稻的成本增加，這必然要求減少施肥次數(shù)。根據(jù)再生稻對(duì)氮肥的需求特性，一次性精準(zhǔn)施用緩控釋肥為減少勞動(dòng)成本提供了可能。

由于傳統(tǒng)的再生稻頭季需人工收割，隨著勞動(dòng)力老齡化和勞動(dòng)成本增加，人工收割頭季再生稻的模式不為農(nóng)民所接受。常規(guī)機(jī)械收割頭季稻碾壓嚴(yán)重、難以形成良好的再生模式。再生稻機(jī)械化程度低已成為再生稻進(jìn)一步推廣種植的薄弱環(huán)節(jié)，限制了再生稻面積的進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)械收割再生稻是今后發(fā)展再生稻的必然趨勢(shì)。研制出割幅寬且履帶窄，對(duì)頭季稻樁碾壓少并可大規(guī)模推廣應(yīng)用的收割機(jī)是目前亟需解決的重大課題。

4.3 再生稻米質(zhì)與土壤健康狀況

隨著人民生活水平的不斷提高，稻米品質(zhì)的優(yōu)劣也越來(lái)越受到重視，它直接影響到人體健康。然而對(duì)再生稻頭季與再生季稻米加工品質(zhì)、外觀(guān)品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)的影響因素及其機(jī)理研究不足。稻米中重金屬含量同樣影響稻米品質(zhì)的好壞，前人對(duì)單季稻和雙季稻稻米中重金屬含量已有大量研究[74-75]，再生稻稻米中重金屬含量方面的研究鮮有報(bào)道。因此，有必要對(duì)再生稻稻米品質(zhì)進(jìn)行深入研究。

良好的土壤條件是作物健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，再生稻種植過(guò)程中的土壤環(huán)境問(wèn)題也是限制再生稻谷品質(zhì)與產(chǎn)量的重要因素，主要包括再生季土壤免耕導(dǎo)致的土壤板結(jié)、容重增加，長(zhǎng)期淹水稻田還原性物質(zhì)的累積和單一的種植制度使土壤生物多樣性降低，抗逆性、緩沖性減弱和重金屬污染問(wèn)題[71]。重點(diǎn)從秸稈還田、種植綠肥、施用有機(jī)肥和加深耕作層等方面來(lái)改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，提高土壤肥力，增加生物多樣性，并開(kāi)展水稻種植區(qū)重金屬污染土壤調(diào)查、防治和修復(fù)。

4.4 再生稻田的氣體排放與水體質(zhì)量

CH4和N2O是引起全球氣候變暖的兩種重要溫室氣體，稻田土壤是大氣CH4和N2O的重要排放源，種植制度的改變勢(shì)必會(huì)引起溫室氣體排放量的變化。目前，有關(guān)單季稻和雙季稻的溫室氣體排放規(guī)律研究已有大量文獻(xiàn)報(bào)道[76-78]，而關(guān)于再生稻CH4和N2O排放通量觀(guān)測(cè)還嚴(yán)重缺乏，僅有零星報(bào)道[79-81]。再生稻的生育期、肥料施用量及施用時(shí)間等均不同于傳統(tǒng)的單季稻和雙季稻[64，82]，其CH4和N2O排放規(guī)律也隨之發(fā)生改變。開(kāi)展再生稻田土壤溫室氣體排放研究可為準(zhǔn)確評(píng)估我國(guó)稻田生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放量提供參考數(shù)據(jù)。

農(nóng)田氮磷流失導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象備受關(guān)注。我國(guó)水稻生產(chǎn)中氮、磷肥施用量高、利用率低，防控稻田氮磷流失對(duì)于治理農(nóng)業(yè)面源污染至關(guān)重要。以往僅關(guān)注單雙季稻田的氨揮發(fā)、氮磷徑流、滲漏損失[83-86]，而再生稻田的氮磷流失主要途徑及流失量尚不清楚。研究再生稻田肥料施用對(duì)稻田水體環(huán)境質(zhì)量的影響可為指導(dǎo)合理施肥、提高肥料利用率、加強(qiáng)氮磷損失防控、防治面源污染提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)。