中國水稻栽培技術(shù)發(fā)展與展望

朱德峰 張玉屏 陳惠哲 王亞梁

（中國水稻研究所，杭州310006）

水稻是我國主要的糧食作物，稻米是我國的主要口糧，全國有60%以上的人口以稻米為主食。我國水稻在糧食生產(chǎn)中具有重要地位，是水稻、玉米和小麥三大主要糧食作物中單產(chǎn)最高的作物，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，水稻平均單產(chǎn)較玉米和小麥分別高16%和32%。新中國成立后特別是改革開放以來，我國水稻生產(chǎn)取得巨大成就。水稻生產(chǎn)發(fā)展主要依靠科技創(chuàng)新、政策支持及生產(chǎn)條件改善?；仡櫵旧a(chǎn)發(fā)展過程和總產(chǎn)單產(chǎn)的提高，栽培技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)營方式轉(zhuǎn)變及農(nóng)村勞動(dòng)力向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等新情況，以及水稻品種的更替對水稻栽培技術(shù)都提出了新需求，栽培技術(shù)需不斷創(chuàng)新，形成不同種植區(qū)域、多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的單向突破性及集成的栽培技術(shù)，以產(chǎn)生更顯著的增產(chǎn)增效效果[1-2]。當(dāng)前水稻生產(chǎn)遇到全球氣候變化、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等新環(huán)境，受到水資源短缺、土壤地力下降、自然災(zāi)害頻發(fā)、生產(chǎn)規(guī)模小且分散等要素的制約[3-5]，面臨水稻品種更替加快、生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)營方式和種植制度變化、糧食安全要求提高產(chǎn)量、消費(fèi)者要求提高品質(zhì)的新情況[6-7]，以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色[8]和數(shù)字化、智能化生產(chǎn)技術(shù)新要求[9-10]?？偨Y(jié)和分析我國水稻栽培技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)，展望水稻栽培技術(shù)的發(fā)展方向，可為創(chuàng)建現(xiàn)代水稻生產(chǎn)栽培技術(shù)和模式提供參考。

1 水稻生產(chǎn)發(fā)展

20 世紀(jì)30 年代至40 年代，我國水稻生產(chǎn)主要集中在南方地區(qū)，北方地區(qū)種植面積??；種植的水稻品種大多為地方品種，產(chǎn)量低；耕作方法落后，稻田灌排設(shè)施不完善；采用水育秧，爛種爛秧嚴(yán)重；水稻種植采用每叢多本稀植。這一時(shí)期已開始重視水稻品種改良工作，但是有關(guān)水稻耕作與栽培技術(shù)的研究較少，栽培技術(shù)落后，水稻單產(chǎn)水平低。

新中國成立后的70 多年來，我國水稻生產(chǎn)取得巨大成就。水稻面積從1949 年2 470 萬hm2擴(kuò)大到2020年的3 008 萬hm2，提高21.8%，年均增長0.28%。水稻單產(chǎn)從 1949 年 1.89 t/hm2提高到 2020 年的 7.04 t/hm2，提高2.72 倍，年均增長1.99%。水稻總產(chǎn)從1949年 0.49 億 t 增加到 2019 年的 2.12 億 t，提高 3.33 倍，年均增長2.29%。按國內(nèi)生產(chǎn)的稻谷計(jì)算，我國人均稻谷占有量從1949 年的90 kg/人增加到2019 年151.3 kg/人，提高 68.1%。

回顧我國70 余年來水稻生產(chǎn)發(fā)展及栽培技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展歷程，可將之分為四個(gè)階段（表1）。

表1 中國不同時(shí)期水稻總產(chǎn)增減量及其來源

1.1 1949—1961 年為水稻生產(chǎn)波動(dòng)階段

期間水稻面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)緩慢增長，且上下波動(dòng)較大，水稻總產(chǎn)年均增長1.3%（年均增長41.66 萬t），年度平均變幅為1.46%。在水稻總產(chǎn)增長中，面積增長貢獻(xiàn)22.3%，單產(chǎn)提高貢獻(xiàn)77.7%。生產(chǎn)用水稻品種主要為地方品種和部分改良常規(guī)品種，株高較高、經(jīng)濟(jì)系數(shù)較低[11]。水稻育秧方式以露地育秧、水育秧為主，多采用長秧齡大苗移栽[12-13]。

1.2 1962—1997 年為水稻生產(chǎn)快速發(fā)展階段

期間水稻面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)快速增長，水稻總產(chǎn)年均增長3.5%（年均增長408.59 萬t），年度平均變幅為0.83%。在水稻總產(chǎn)增長中，面積增長貢獻(xiàn)14.6%，單產(chǎn)提高貢獻(xiàn)84.4%。水稻品種演替經(jīng)歷了高稈品種改矮稈常規(guī)稻、雜交稻選育成功并大面積應(yīng)用、超級稻品種起步等幾個(gè)階段[14]。品種更新?lián)Q代加快為產(chǎn)量提高奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，20 世紀(jì)80 年代初農(nóng)村勞動(dòng)力開始向其他領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，加快了水稻生產(chǎn)和種植方式轉(zhuǎn)型，栽培技術(shù)創(chuàng)新加快，研發(fā)了適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及品種更替需求的多種栽培技術(shù)。在20 世紀(jì)60 年代至70 年代，水稻育秧技術(shù)發(fā)生重大改變，半旱育秧、塑料保溫育秧等技術(shù)得到應(yīng)用[15-16]。塑料保溫育秧等育秧技術(shù)及矮稈早熟品種的育成推進(jìn)了雙季稻面積發(fā)展和水稻單產(chǎn)提高。1975 年，我國南方雙季稻面積達(dá)到2 547.2 萬hm2，占水稻推廣面積的75.2%。在20 世紀(jì)80 年代至90 年代，水稻矮稈品種及雜交稻大面積推廣，栽培技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用加快，各地創(chuàng)建多種與種植方式、品種類型相適應(yīng)的栽培技術(shù)，拋秧技術(shù)逐步發(fā)展，水稻“稀-少-平”、葉齡模式等群體調(diào)控理論和方法建立[17-18]，稀播育秧、多效唑控高促壯育秧、旱育秧、兩段育秧、大棚育秧等育秧技術(shù)得到應(yīng)用[19-20]，測土配方施肥、平衡施肥、促控施肥等施肥技術(shù)快速發(fā)展[21-22]，淺濕灌溉、排水控苗、好氣灌溉等節(jié)水灌溉方法得到推廣[23-25]。

1.3 1998—2003 年為水稻生產(chǎn)調(diào)整下降階段

期間水稻面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)下降幅度較大，水稻總產(chǎn)年均下降3.6%（年均下降668.02 萬t），年度平均變幅為1.36%。在水稻總產(chǎn)下降中，面積下降貢獻(xiàn)81.2%，單產(chǎn)下降貢獻(xiàn)18.8%，水稻總產(chǎn)下降主要由面積下降引起。這一時(shí)期，雜交稻、矮稈改良品種、超級稻品種大面積應(yīng)用，栽培技術(shù)隨水稻品種更替及生產(chǎn)方式改變不斷完善，機(jī)插秧技術(shù)逐步發(fā)展[26]。

1.4 2004—2020 年為水稻生產(chǎn)恢復(fù)提高階段

期間水稻面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)恢復(fù)增長，水稻總產(chǎn)年均增長1.7%（年均增長288.00 萬t），年度平均變幅為0.36%。水稻總產(chǎn)增長中，面積增長貢獻(xiàn)45.7%，單產(chǎn)提高貢獻(xiàn)54.3%。水稻產(chǎn)業(yè)得到政策、科技及裝備等支持。雜交稻、改良矮稈常規(guī)稻及超級稻品種大面積推廣。水稻機(jī)插秧、水稻疊盤出苗育秧大面積推廣、水稻機(jī)械精量直播技術(shù)、雜交稻低播量育秧機(jī)插技術(shù)、水稻精確定量栽培技術(shù)開始應(yīng)用[27-31]。水稻高低溫災(zāi)害預(yù)警與防控、水稻營養(yǎng)無損診斷及定量施肥、病蟲草害信息化監(jiān)測等智能化數(shù)字化技術(shù)逐步形成[32-35]。

從20 世紀(jì)50 年代到21 世紀(jì)10 年代水稻種植面積受到政策和生產(chǎn)效益等因素影響，水稻單產(chǎn)主要受到技術(shù)和政策等因素影響，而水稻總產(chǎn)因面積和單產(chǎn)變化而波動(dòng)。從圖1 可見，20 世紀(jì)50 年代到70 年代，水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)年均增長率較高，且較穩(wěn)定，單產(chǎn)和總產(chǎn)年均增長率分別在3.0%和4.0%左右；20 世紀(jì)70 年代以來，單產(chǎn)和總產(chǎn)年均增長率呈逐年下降趨勢，到20 世紀(jì)10 年代分別為0.70%和0.73%，年均分別下降約0.06 和0.09 百分點(diǎn)。

圖1 中國不同年代水稻單產(chǎn)和總產(chǎn)年均增長率

2 單季稻發(fā)展及其栽培技術(shù)

20 世紀(jì)50 年代單季稻品種以高稈水稻品種為主，產(chǎn)量較低；50 年代末以來，矮稈品種被選育和應(yīng)用，水稻產(chǎn)量水平逐步提高；70 年代末雜交稻選育成功，80 年代南方稻區(qū)雜交稻種植面積逐步擴(kuò)大，目前雜交稻面積穩(wěn)定在水稻種植面積的50%左右，雜交稻的推廣改變了傳統(tǒng)的水稻種植和栽培技術(shù)模式。近年來，秈粳雜交稻的選育成功進(jìn)一步提高了水稻產(chǎn)量水平，相應(yīng)栽培技術(shù)發(fā)生改變。2000 年以來水稻機(jī)插、直播等輕簡栽培技術(shù)面積擴(kuò)大。然而，直播稻存在除草困難、出苗不穩(wěn)定、抗倒伏能力弱、稻米品質(zhì)受影響等問題[36]。目前部分省份80%以上水稻面積由種植大戶、糧食生產(chǎn)專業(yè)公司經(jīng)營，水稻規(guī)模化生產(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)和社會化服務(wù)逐步形成。

單季稻栽培技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了有時(shí)代特色的技術(shù)創(chuàng)新。種植密度從20 世紀(jì)50 年代高稈品種相對稀植，到60 年代至70 年代的密植（矮稈品種得到應(yīng)用），又隨著雜交稻及大穗型品種的應(yīng)用而逐步降低栽插密度。陳永康等[37]提出“三黃三黑”的肥水管理方法調(diào)控水稻群體，提高水稻產(chǎn)量。水稻群體肥水調(diào)控的主要目標(biāo)是為了獲得更高的有效穗數(shù)。隨著化肥工業(yè)發(fā)展，化肥在水稻生產(chǎn)中大量應(yīng)用，用化學(xué)肥料調(diào)控群體成為可能。同時(shí)，也開始利用灌溉與排水調(diào)節(jié)水稻群體。

20 世紀(jì)70 年代末以來，雜交稻逐步推廣應(yīng)用，矮稈品種的密植、多本種植、重施基蘗肥的栽培方法已不適用于穗型較大的雜交稻品種。雜交稻要求稀播少本種植，發(fā)揮分蘗和大穗優(yōu)勢[38]，種植密度從矮稈品種的約 3 萬叢/667 m2降至 2 萬叢/667 m2，單叢種植苗數(shù)由矮稈常規(guī)品種的每叢4~5 苗降為每叢1~2 苗。根據(jù)雜交稻及較大穗型矮稈常規(guī)稻的生長特性，創(chuàng)新了以“稀-少-平”等為代表的單季稻栽培模式[17]。施肥方式從重施基蘗肥到按照生長時(shí)期平衡施肥促進(jìn)水稻生長轉(zhuǎn)變。單季稻栽培技術(shù)的增產(chǎn)途徑從增加有效穗數(shù)到提高每穗粒數(shù)轉(zhuǎn)變。水稻產(chǎn)量水平的提高對群體優(yōu)化的要求也相應(yīng)提高，水稻群體調(diào)控方法逐步完善。凌啟鴻等[18]提出，按照水稻葉齡生長及器官同伸關(guān)系，調(diào)控水稻生長的葉齡模式栽培。隨后以葉齡模式為核心，提出水稻精確定量栽培技術(shù)。水分管理方面，在“干濕交替”灌溉基礎(chǔ)上，提出“好氣灌溉”技術(shù)。隨著超級稻品種、秈粳雜交稻品種種植面積的擴(kuò)大，“氮肥后移促進(jìn)大穗形成”的施肥方法逐步形成[39-40]。特別是秈粳雜交稻，其每穗粒數(shù)比秈型雜交稻增加了15%~20%，灌漿期比秈型雜交稻長15~25 d，導(dǎo)致花后需肥量大，氮肥更需后移?！熬_定量栽培”[31]、“三定栽培”[41]等量化栽培技術(shù)得到應(yīng)用。

2000 年后，水稻機(jī)插秧及其相應(yīng)的栽培技術(shù)得到發(fā)展。水稻機(jī)插的關(guān)鍵是育秧，為解決水稻機(jī)插育秧的問題，研發(fā)形成了水稻疊盤出苗育秧模式，并形成“1+N”的機(jī)插育秧模式，在主要稻區(qū)逐步推廣。針對日本引進(jìn)的水稻毯苗機(jī)插存在返青慢等問題，2006 年我國創(chuàng)新了水稻缽毯苗機(jī)插技術(shù)，并于2010 年開始在黑龍江等地大面積推廣應(yīng)用。近年，針對雜交稻機(jī)插存在播種量大、秧苗質(zhì)量差等問題，創(chuàng)新了雜交稻精準(zhǔn)播種機(jī)插新技術(shù)[30]。

我國北方水稻基本為單季稻，品種以常規(guī)粳稻為主。20 世紀(jì)80 年代前，北方稻區(qū)水稻面積不大，裝備落后、技術(shù)滯后，冷害嚴(yán)重、產(chǎn)量低且不穩(wěn)定，總產(chǎn)量較低；80 年代以后，品種改良進(jìn)展加快，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病品種逐步應(yīng)用，早期旱育秧、稀植栽培技術(shù)得到應(yīng)用[42-43]；90 年代以來，大棚育秧機(jī)插大面積應(yīng)用[44]；2010 年后，水稻缽毯苗機(jī)插技術(shù)、機(jī)插側(cè)深施肥、葉齡模式標(biāo)準(zhǔn)化栽培管理技術(shù)大面積應(yīng)用。品種引進(jìn)與改良、大棚育秧及機(jī)插、耕作、收獲等裝備改進(jìn)，葉齡模式等標(biāo)準(zhǔn)化栽培管理技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，以及氣候變暖等因素大幅度提升了東北水稻生產(chǎn)技術(shù)水平和生產(chǎn)量[45]。

圖2 為不同年代南方單季稻（秈稻）產(chǎn)量及穗粒結(jié)構(gòu)的變化。從圖2 可以看出，單季稻產(chǎn)量在提高，而單位面積有效穗數(shù)隨著產(chǎn)量的提升呈現(xiàn)下降趨勢，每穗粒數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢。

圖2 不同年代南方單季稻（秈稻）產(chǎn)量及穗粒結(jié)構(gòu)的變化

3 雙季稻發(fā)展及其栽培技術(shù)

20 世紀(jì)50 年代初，南方稻區(qū)在研究單季稻及雙季稻間作后，提出“單季改雙季”及“間作改連作”的雙季稻栽培技術(shù)及發(fā)展思路，水稻產(chǎn)量大幅提高。20 世紀(jì)60 年代以來雙季早稻廣陸矮4 號等小穗型矮稈品種大面積應(yīng)用，這些品種每穗粒數(shù)60~80 粒，株高75~85 cm，只能采用密植，通過增加有效穗數(shù)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。矮稈品種配套密植技術(shù)，高產(chǎn)田塊單產(chǎn)可達(dá)400 kg/667 m2。針對珍珠矮等矮稈大穗型品種（每穗粒數(shù)110~120粒），則應(yīng)適當(dāng)降低種植密度，有效穗數(shù)可從小穗型品種的 28~33 萬/667 m2降至 19~24 萬/667 m2，高產(chǎn)田塊單產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)450~500 kg/667 m2目標(biāo)。近年來，中嘉早17、中早39 等一批早稻品種在南方雙季稻區(qū)大面積推廣，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了雙季早稻產(chǎn)量的突破。雙季早稻產(chǎn)量的保障經(jīng)歷了依靠有效穗數(shù)到現(xiàn)在有效穗數(shù)和穗數(shù)并重的改變（圖3）。2000 年以后天優(yōu)華占、甬優(yōu)1538 等一批連作晚稻高產(chǎn)品種得到應(yīng)用。

圖3 不同年代雙季早稻產(chǎn)量及穗粒結(jié)構(gòu)的變化

雙季稻栽培技術(shù)隨水稻品種改良及生產(chǎn)需求不斷進(jìn)步。20 世紀(jì)60 年代至70 年代，矮稈抗倒水稻品種選育及應(yīng)用、尼龍保溫等育秧技術(shù)改進(jìn)、化肥應(yīng)用等促進(jìn)了雙季稻面積的發(fā)展，70 年代中期雙季稻面積達(dá)到高峰。矮稈品種多采用密植及每叢多本種植，栽插密度高達(dá)3 萬叢/667 m2，需提高基肥和分蘗肥比例，當(dāng)時(shí)也有采用“一炮轟”的施肥方法。70 年代后期，雜交稻開始生產(chǎn)應(yīng)用，特別是連作雜交稻晚稻的應(yīng)用，使栽培技術(shù)與矮稈常規(guī)稻相比發(fā)生重大變化：稀播育壯秧、兩段育秧、利用生長調(diào)節(jié)劑多效唑控高促蘗等育秧技術(shù)提高秧苗質(zhì)量；降低種植密度、氮肥適當(dāng)后移、干濕灌溉、好氣灌溉等技術(shù)應(yīng)用控制高分蘗數(shù)。20 世紀(jì)90 年代以來，針對性提出了“旺壯高”[46]、“早蘗壯稈強(qiáng)源”[47]、“三控栽培”等[48]雙季稻栽培技術(shù)，雙季稻群體優(yōu)化，產(chǎn)量提高。由于雙季早稻以常規(guī)稻為主，高有效穗數(shù)的實(shí)現(xiàn)以保證足夠的基本苗數(shù)為主，而雙季雜交稻種植要促早發(fā)、促進(jìn)分蘗發(fā)生。

2000 年后雙季稻機(jī)械育插秧技術(shù)得以發(fā)展。水稻機(jī)插疊盤出苗育秧模式大幅改善成秧率及秧苗質(zhì)量，機(jī)插效果改善。雙季稻全程機(jī)械化發(fā)展程度逐步提高，核心技術(shù)在于如何延長雙季晚稻的機(jī)插秧齡，創(chuàng)新了多效唑等化學(xué)調(diào)控方式，取得較好效果。隨著機(jī)插面積的擴(kuò)大，延長機(jī)插秧齡成為雙季晚稻種植的技術(shù)瓶頸[49]。經(jīng)過多年的研究，創(chuàng)新了定向定位的精準(zhǔn)播種技術(shù)[50]，并配套定向定位機(jī)插，實(shí)現(xiàn)了稀播壯秧下的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合機(jī)插。近年來隨著緩釋肥的應(yīng)用，出現(xiàn)“雙季稻一次施肥”的技術(shù)模式。

4 水稻栽培技術(shù)展望

4.1 數(shù)字化與智能化

我國水稻種植區(qū)域跨度大，種植制度多樣，品種類型多種，種植方式各異，水稻生長時(shí)期和生產(chǎn)方式多種多樣。長期以來，各地采用人工方法觀察采集苗情監(jiān)測、莖蘗動(dòng)態(tài)、葉齡進(jìn)程等生長和生產(chǎn)信息。社會發(fā)展及生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)及生長信息采集方法已很難實(shí)施，水稻生長和生產(chǎn)信息缺乏將影響決策效果。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的逐步建立及信息技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字化與智能化稻作技術(shù)奠定基礎(chǔ)。需要?jiǎng)?chuàng)新和發(fā)展水稻生長和生產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)測方法，建立水稻生長與生產(chǎn)信息采集與分析、氣象災(zāi)害預(yù)警方法及平臺，建立水稻生長和生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)水稻生長預(yù)警和產(chǎn)量評估。完善和利用稻田土壤地力信息，建立水稻群體營養(yǎng)狀況監(jiān)測系統(tǒng)，為水稻變量施肥、高產(chǎn)施肥及優(yōu)質(zhì)施肥提供基礎(chǔ)。創(chuàng)建耕作、種植、收獲、肥水及病蟲草管理及加工、倉儲等環(huán)節(jié)智能裝備，提高作業(yè)效率和效果。建立農(nóng)機(jī)服務(wù)、社會化服務(wù)信息體系，推進(jìn)水稻生產(chǎn)社會化服務(wù)。

4.2 精準(zhǔn)種植及機(jī)械化

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和成本提高及水稻生產(chǎn)規(guī)?；男虑闆r下，迫切需要水稻生產(chǎn)機(jī)械化。雖然水稻機(jī)械化發(fā)展很快，水稻生產(chǎn)耕作和收獲基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，但是，水稻種植機(jī)械化水平和程度還較低，特別是雜交稻及雙季稻機(jī)插秧水平低。還存在機(jī)械化種植與耕作和收獲的機(jī)械化不配套等問題。雙季稻季節(jié)緊，連作晚稻要求長秧齡機(jī)插種植，現(xiàn)有高播種量育秧無法實(shí)現(xiàn)長秧齡大苗機(jī)插。雜交稻要求稀播少本種植，傳統(tǒng)的機(jī)械化種植技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)一步創(chuàng)新精準(zhǔn)播種和機(jī)插技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效群體調(diào)控提供基礎(chǔ)。創(chuàng)新耕作、收獲與種植機(jī)械化種植配套的方法，精準(zhǔn)無人機(jī)施肥、播種、生長監(jiān)測作業(yè)技術(shù)和裝備。發(fā)展無人駕駛的耕作、種植、收獲及其他作業(yè)。研發(fā)智能裝備，創(chuàng)建智能化育秧工廠，實(shí)現(xiàn)耕、種、收及施肥、灌溉、加工等裝備的智能化，提高產(chǎn)業(yè)鏈的自動(dòng)化、智能化水平。加快推進(jìn)水稻規(guī)?；a(chǎn)、機(jī)械化作業(yè)和社會化服務(wù)。

4.3 高效肥水管理

我國水稻生產(chǎn)氮肥施用量較高，與發(fā)達(dá)國家相比高30%~50%。我國淡水資源存在區(qū)域不平衡，降雨量區(qū)域間、季節(jié)間變異大。水稻是用水量大的作物，北方地區(qū)水稻面積的擴(kuò)張也造成部分地區(qū)水資源緊張。需要培育和篩選氮敏感和高效品種，建立高產(chǎn)稻田結(jié)構(gòu)和地力培育方法，研發(fā)新型肥料和施肥方法，創(chuàng)新通氣耕作、機(jī)插側(cè)深施肥、變量施肥、肥水一體化等肥水高效栽培技術(shù)。我國水稻的水分管理研究已經(jīng)取得很好進(jìn)展，需要?jiǎng)?chuàng)新適應(yīng)水稻種植方式、品種特性、作業(yè)方式的發(fā)展和演變，提出鹽堿地、重金屬超標(biāo)地區(qū)的水稻水分排灌方法，制定定量化、指標(biāo)化的水分管理模式。

4.4 災(zāi)害預(yù)警與防控

全球氣候變化、水稻生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變及水稻品種更新快，水稻生產(chǎn)的氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)提高。水稻生產(chǎn)頻發(fā)、重發(fā)的氣象災(zāi)害主要為高低溫、干旱和洪澇災(zāi)害等。氣象災(zāi)害防控的關(guān)鍵是預(yù)警及預(yù)防，然而，我國缺乏實(shí)用、高效的水稻氣象災(zāi)害預(yù)警方法及預(yù)防措施。需要?jiǎng)?chuàng)新基于信息技術(shù)及水稻生產(chǎn)和生長的氣象災(zāi)害預(yù)警、災(zāi)損評估及災(zāi)害防控方法和技術(shù)，提高災(zāi)害防控能力。

4.5 栽培技術(shù)融合與集成

我國水稻生產(chǎn)從高稈品種到矮稈品種，從矮稈品種到雜交稻及近年的超級稻品種應(yīng)用及產(chǎn)量提高均證明，良種良法配套是水稻增產(chǎn)增效的關(guān)鍵及法寶。水稻生產(chǎn)發(fā)展歷程中，栽培技術(shù)針對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水稻生產(chǎn)模式改變、水稻種植制度轉(zhuǎn)變和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型的要求，形成不同類型的生產(chǎn)技術(shù)。水稻良種良法配套已從傳統(tǒng)的先有品種后配套栽培技術(shù)的方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橛N與栽培研究同步進(jìn)行。栽培技術(shù)創(chuàng)新與品種類型、生產(chǎn)模式、種植制度、種植方式融合發(fā)展。栽培技術(shù)研究以理論為基礎(chǔ)，面向產(chǎn)業(yè)需要、應(yīng)用需求，將栽培技術(shù)與產(chǎn)品、裝備結(jié)合，與水稻產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)結(jié)合。