群體均勻度同時提升水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的研究進(jìn)展

收稿日期：2024-04-07

基金項目：浙江省農(nóng)業(yè)重大技術(shù)協(xié)同推廣計劃項目（2023ZDXT01）;國家重點研發(fā)計劃項目（2023YFD2301404、2023YFD2301304）;2022年度拱墅區(qū)“大運英才”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目;國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-01-02）;云南省科技廳科技計劃項目（202402AE090007-1）

作者簡介：唐承翰（1999-），男，廣西玉林人，碩士研究生，研究方向為水稻機械化栽培。（E-mail）tangchenghancaas@163.com

通訊作者：王亞梁，（E-mail）wangyaliang@caas.cn

摘要：水稻群體均勻度是用來衡量水稻植株個體間生長發(fā)育差異對群體生長影響的指標(biāo)，反映植株分蘗發(fā)生、穗粒形成和籽粒灌漿等方面的一致性。水稻產(chǎn)量和品質(zhì)能否同時提升與群體生長密切相關(guān)，提高種植均勻度能夠有效提高群體均衡性，進(jìn)而實現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)同時提高。產(chǎn)量和品質(zhì)同時提高的矛盾與氮素利用密切相關(guān)，增加氮肥施用量雖然能提高水稻產(chǎn)量，但也提高了籽粒蛋白質(zhì)含量，進(jìn)而導(dǎo)致米飯食味變差。減少氮素穗肥施用是改善稻米品質(zhì)的重要措施，在減少氮素穗肥施用條件下，高種植均勻度群體的個體發(fā)育優(yōu)勢明顯，群體氮素吸收利用效率增加，達(dá)到少施氮肥也能形成大穗、多穗的高產(chǎn)群體的目的。圍繞提高群體均勻度的目標(biāo)，生產(chǎn)上可以采取培育健壯秧苗，合理分布種植空間，定量施用氮肥，培育花后高光效群體等方面的栽培措施更有效地實現(xiàn)水稻產(chǎn)量與品質(zhì)同時提升。

關(guān)鍵詞：水稻;群體均勻度;產(chǎn)量；品質(zhì);栽培措施

中圖分類號：S511文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000-4440（2025）01-0184-08

Researchprogressoncoordinatedimprovementofriceyieldandqualitybypopulationuniformity

TANGChenghan，CHENHuizhe，ZHANGYuping，XIANGJing，WANGZhigang，ZHANGYikai，WANGYaliang

（ChinaNationalRiceResearchInstitute/StateKeyLaboratoryofRiceBiology，Hangzhou311400，China）

Abstract：Ricepopulationuniformityisanindexusedtomeasuretheeffectofgrowthanddevelopmentdifferencesbetweenindividualriceplantsonpopulationgrowth，reflectingtheconsistencyoftillering，panicleformationandgrainfilling.Thecoordinationofriceyieldandqualityiscloselyrelatedtoricepopulationgrowth，andimprovingplantinguniformitycaneffectivelyimproveuniformityofricepopulation，soastoachievetheequalincreaseinriceyieldandquality.Thesynergisticcontradictionbetweenyieldandqualityiscloselyrelatedtonitrogenutilization.Althoughincreasingnitrogenapplicationcanincreasericeyield，itincreasesgrainproteincontent，whichleadstopoorricetastequality.Reducingapplicationofnitrogenatpanicleinitiationstageisanimportantmeasuretoimprovericequality.Underconditionsofnitrogenapplicationreduction，thepopulationwithhighplantinguniformityhasobviousadvantagesinindividualdevelopment，thenthenitrogenuptakeandutilizationefficiencyofthepopulationisincreased，sothatthecoordinatedincreaseofthepanicleandgrainsinhighyieldpopulationcanbeformedevenwithlessnitrogenapplication.Focusingonimprovingthepopulationuniformity，cultivationmeasuressuchascultivatingrobustseedlingswithreasonableplantingspatialdistribution，quantitativenitrogenapplication，andcultivatinghighphotosyntheticefficiencypopulationsshouldbetakeninproductiontoachieveaneffectiveimprovementinriceyieldandquality.

Keywords：rice;populationuniformity;yield;quality;cultivationmeasures

水稻是中國人民的主要口糧，增加稻米產(chǎn)量是永恒的主題，在氮肥施用量普遍偏高的情況下，中國水稻的單產(chǎn)水平仍遠(yuǎn)低于品種的產(chǎn)量潛力上限且產(chǎn)出的稻米品質(zhì)較差^[1]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對稻米的需求從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，水稻生產(chǎn)目標(biāo)從單一追求產(chǎn)量提升向產(chǎn)量和品質(zhì)同步提升轉(zhuǎn)變^[2]。目前，水稻育種方向由單一追求高產(chǎn)向高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)變，中國不同稻區(qū)均選育出了優(yōu)質(zhì)稻品種^[3]。雖然優(yōu)質(zhì)稻品種的產(chǎn)量潛力要低于高產(chǎn)品種，但其區(qū)試產(chǎn)量仍然高于當(dāng)前水稻的面上單產(chǎn)，說明優(yōu)質(zhì)稻實際單產(chǎn)仍存在較大的提升空間。長期以來，栽培措施發(fā)展的最重要目標(biāo)是高產(chǎn)，為此根據(jù)不同類型水稻品種配套相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)。氮肥調(diào)控顯著影響著分蘗發(fā)生和穗粒發(fā)育，但由于傳統(tǒng)高產(chǎn)群體的施肥量高導(dǎo)致稻米品質(zhì)不佳^[4]，傳統(tǒng)的高產(chǎn)栽培措施并不適用于優(yōu)質(zhì)稻的生產(chǎn)。

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從事水稻生產(chǎn)的勞動力逐漸減少，輕簡化種植技術(shù)逐步發(fā)展，但目前粗放的種植方式在很大程度上限制了品種產(chǎn)量潛力的發(fā)揮^[5]。特別是在氮肥減量施用的前提下，種植均勻度低的群體產(chǎn)量提升難。水稻群體均勻度是指用來衡量水稻植株個體間生長發(fā)育差異從而對群體生長產(chǎn)生影響的指標(biāo)，它反映了植株分蘗發(fā)生、穗粒形成和籽粒灌漿等方面的一致性。高均勻度的水稻群體主要表現(xiàn)為個體生長發(fā)育的一致性和空間布局的合理性，群體越均勻水稻對自然資源的分配、利用越充分。研究發(fā)現(xiàn)，通過提高群體均勻度能夠促進(jìn)產(chǎn)量進(jìn)一步提升^[6]，同時對改善稻米品質(zhì)也起到一定的作用。以提高群體均勻度為核心的栽培措施，為優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)量質(zhì)同升提供了一條新的路徑。

本文綜述了水稻產(chǎn)量和品質(zhì)協(xié)同提升的矛盾，闡述了種植均勻度對產(chǎn)量和品質(zhì)造成的影響，并提出了水稻量質(zhì)同升栽培的技術(shù)路徑，以期為水稻量質(zhì)同升栽培技術(shù)的轉(zhuǎn)變提供依據(jù)。

1水稻產(chǎn)量和品質(zhì)協(xié)同提升的矛盾

1.1水稻高產(chǎn)群體的穗粒協(xié)同

水稻品種的更新演替對產(chǎn)量提升起到了至關(guān)重要的作用，水稻經(jīng)歷幾次品種改良，提升了品種的產(chǎn)量潛力。20世紀(jì)50年代高稈品種改良成矮稈品種后，密植顯著提高了有效穗數(shù)從而促進(jìn)了中國水稻總產(chǎn)量的提升。20世紀(jì)70年代以來，隨著雜交稻的推廣和應(yīng)用，產(chǎn)量提升依賴于多分蘗和大穗的優(yōu)勢，稀播少本的雜交稻種植方式得到了大面積推廣^[7]?，F(xiàn)階段，同一品種的產(chǎn)量變化主要取決于有效穗粒和每穗粒數(shù)，單季稻高產(chǎn)以攻取大穗為主，而雙季稻高產(chǎn)以攻取有效穗數(shù)為主^[8]。優(yōu)化栽培措施，通過有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的協(xié)同提高達(dá)到高產(chǎn)水平，穩(wěn)健的群體在高有效穗數(shù)的前提下進(jìn)一步提高每穗粒數(shù)就能夠爭取更高產(chǎn)。

水稻群體的有效穗數(shù)取決于種植基本苗數(shù)和分蘗速率，受到秧苗素質(zhì)、種植方式、種植密度以及土壤養(yǎng)分的影響，秧苗素質(zhì)強的群體返青發(fā)棵快^[9]。在水稻產(chǎn)量形成過程中，水分調(diào)控在抑制無效分蘗上發(fā)揮了重要的作用，對群體的肥水調(diào)控也影響著每穗粒數(shù)^[10]。矮稈品種一般采用重施基蘗肥的方式以期達(dá)到比較高的有效穗數(shù)，而雜交稻品種不僅要通過基蘗肥施用促進(jìn)返青發(fā)棵，還要在穗分化期平衡氮素穗肥促進(jìn)穗發(fā)育^[11]。自20世紀(jì)90年代大穗型超級稻品種出現(xiàn)以來，氮素施用偏向于后移至水稻生殖生長時期，以促進(jìn)大穗形成^[12]。

1.2稻米品質(zhì)的影響因素

稻米品質(zhì)主要由水稻品種自身遺傳特性所決定，但栽培環(huán)境因素的變化對稻米品質(zhì)也具有較大的影響^[13]。稻米外觀品質(zhì)堊白度受到氣溫、光照以及植株自身營養(yǎng)狀況的影響，灌漿過快或過慢均會導(dǎo)致堊白度的增加^[14-15]，堊白度高的稻米蒸煮過程中堊白粒更易斷裂，米飯外觀和綜合口感均較差。水稻的食味取決于籽粒中直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量，直鏈淀粉含量受品種遺傳特性控制，受環(huán)境因素影響相對較小，而蛋白質(zhì)含量受環(huán)境因素影響較大^[16]。

由前期分期播種試驗結(jié)果（表1）可知，同一品種整精米率、堊白性狀和蛋白質(zhì)含量受環(huán)境的影響最大。籽粒充實度在很大程度上影響了水稻出米率，且長粒型稻谷的出米率相對較低^[17]。水稻種植過程中，同一品種食味的變化，主要受到蛋白質(zhì)含量的影響^[18]，蛋白質(zhì)含量越高食味值越差（圖1）。對籽粒淀粉含量和蛋白質(zhì)含量而言，兩者之間存在一定協(xié)作性，這和籽粒充實過程中糖代謝相關(guān)途徑介導(dǎo)了直鏈淀粉和蛋白質(zhì)形成有關(guān)，王軍可等^[19]的研究結(jié)果表明，高溫下淀粉水解增加，α-酮戊二酸的積累增加，進(jìn)而增加了蛋白質(zhì)含量。

由于品種特性和各地食味習(xí)慣不一，一般而言優(yōu)質(zhì)粳稻蛋白質(zhì)含量為6%～7%，優(yōu)質(zhì)秈稻蛋白質(zhì)含量為8%～9%^[16]。目前以中國各地水稻施用的氮肥量而言，產(chǎn)出的稻米蛋白質(zhì)含量普遍偏高。因此，優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn)種植的主要目標(biāo)是降低籽粒蛋白質(zhì)含量，通過優(yōu)化籽粒灌漿充實過程，起到減少籽粒淀粉水解而避免蛋白質(zhì)含量增加的作用^[20]。同時，均勻的灌漿過程有利于降低籽粒堊白度，提高籽粒充實度，促進(jìn)出米率和外觀品質(zhì)的提升^[21]。

1.3水稻產(chǎn)量和品質(zhì)同時提高（量質(zhì)同升）存在的矛盾

籽粒充實的物質(zhì)積累來自莖鞘和葉片，豐產(chǎn)健壯的個體莖鞘碳、氮積累多，而氮素是維持高光效最重要的營養(yǎng)元素。因此，個體豐富的氮“源”和流暢的氮“流”導(dǎo)致籽粒灌漿過程中積累較多氮素，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量增加，因此產(chǎn)量和品質(zhì)難以同時提高^[22]。量質(zhì)同升的途徑在于水稻品種在協(xié)調(diào)有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)達(dá)到高產(chǎn)水平的同時，要求籽粒蛋白質(zhì)含量不上升，或低于品種遺傳特性^[23-24]。高產(chǎn)大穗的群體籽粒蛋白質(zhì)積累多，出現(xiàn)高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)象，而優(yōu)質(zhì)稻米蛋白質(zhì)積累相對較少，植株氮素積累相對少，整體干物質(zhì)積累不佳，出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)的現(xiàn)象，這也是目前多數(shù)優(yōu)質(zhì)稻品種產(chǎn)量表現(xiàn)不佳的原因^[25]。

水稻群體后期灌漿充實顯著影響產(chǎn)量的形成，氮肥做穗肥對大穗形成具有重要作用。隨著氮肥施用總量以及氮素穗肥施用量的增加，有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)顯著增加，然而籽粒蛋白質(zhì)含量也隨著穗肥的增施顯著增加，導(dǎo)致水稻食味變差^[26]。為了減少氮肥施用，一些地區(qū)開始采用氮肥前移的一次性施肥方式，但穗分化始期不施氮肥容易導(dǎo)致水稻每穗粒數(shù)不足，同時不施氮素穗肥導(dǎo)致植株后期早衰，籽粒充實性變差，引起甬優(yōu)538等大穗型秈粳雜交稻品種的千粒重降低（表2）。在一定有效穗數(shù)的條件下，產(chǎn)量和品質(zhì)同時提升出現(xiàn)矛盾的原因在于穗肥的不合理施用，如表2所示，在氮肥施用總量相同的前提下，氮肥前移明顯降低了籽粒中的蛋白質(zhì)含量，然而穗分化期不施氮肥減少了每穗粒數(shù)進(jìn)而降低了稻谷產(chǎn)量。過量的氮素穗肥供應(yīng)超過了穗發(fā)育和后期籽粒充實過程中的氮素需求，導(dǎo)致籽粒中氮素吸收過多，同時也對籽粒碳水化合物積累不利。

2群體均勻度對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.1群體均勻度與水稻產(chǎn)量的關(guān)系

群體均勻度與作物產(chǎn)量密切相關(guān)，以往關(guān)于均勻度的研究主要集中在小麥、玉米、棉花等作物上。薛盈文^[27]的研究結(jié)果表明，群體均勻度高，小麥個體生產(chǎn)性能差異小，個體發(fā)育優(yōu)勢強，群體產(chǎn)量高。李福建^[28]的研究結(jié)果表明，小麥早期幼苗的均勻度與單穗產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)，條播較撒播提高了幼苗的均勻度從而使群體產(chǎn)量提高。于慧玲等^[29]的研究結(jié)果也表明，立體勻播條件下能提高小麥葉面積指數(shù)，促進(jìn)干物質(zhì)積累從而使產(chǎn)量提高。張麗華等^[30]的研究結(jié)果表明，群體均勻度提高能夠促進(jìn)玉米有效利用自然資源，抑制雜草生長，改善玉米生長的生態(tài)環(huán)境，個體分布均勻的群體具有更高的產(chǎn)量。黃血訓(xùn)等^[31]的研究結(jié)果表明，群體均勻度提高是促進(jìn)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素。

在不同的水稻種植方式中，手插秧的群體均勻度要好于傳統(tǒng)的機插秧種植模式，原因是傳統(tǒng)的機插秧方式下，秧盤所育秧苗素質(zhì)低、秧苗分布不均勻、出苗不整齊，導(dǎo)致機插后每穴苗數(shù)變異系數(shù)增大，使得群體均勻度低。當(dāng)前，疊盤暗出苗以及精量播種等方式的出現(xiàn)提高了秧苗素質(zhì)和秧苗群體的均勻度^[32]，提高了水稻機械化種植的均勻度。杜永林等^[33]對江蘇高產(chǎn)示范方進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，有效穗數(shù)均勻度、每穗粒數(shù)均勻度和產(chǎn)量呈正相關(guān)，高產(chǎn)田塊的二次枝梗數(shù)整齊度、單穴穗數(shù)整齊度、每穗粒數(shù)整齊度高于中低產(chǎn)田塊。汪建軍等^[34]的研究結(jié)果表明，適當(dāng)增加早稻播種量能夠提高群體均勻度進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。筆者前期的研究結(jié)果表明，同等種植規(guī)格下，群體的種植均勻度越高，群體的產(chǎn)量水平越高（圖2）。高均勻度群體通過增加葉面積指數(shù)和氮素吸收能力，促進(jìn)了群體干物質(zhì)積累，從而通過更多的高峰苗數(shù)使群體有效穗數(shù)增加，最終群體以更多的有效穗數(shù)獲得高產(chǎn)^[35]。同時高均勻度群體的植株生長均勻、個體間競爭小、水稻群體通風(fēng)透光性好。對生長不均勻的群體而言，每穴苗數(shù)差異大，在每穴苗數(shù)多的高密度區(qū)塊，個體間競爭激烈，降低了單株分蘗能力，而低密度區(qū)塊分蘗發(fā)生不足以補齊高密度區(qū)塊的損失，進(jìn)而導(dǎo)致群體有效穗數(shù)減少，限制了品種產(chǎn)量潛力的發(fā)揮^[6，36]。

水稻的源庫關(guān)系協(xié)調(diào)是其后期灌漿充實的關(guān)鍵，高均勻度群體空間布局更合理，且個體發(fā)育優(yōu)勢促進(jìn)了群體灌漿結(jié)實期源庫關(guān)系的協(xié)調(diào)，群體表現(xiàn)出更充分的灌漿過程，從而使其產(chǎn)量提升^[37]。

2.2群體均勻度與稻米品質(zhì)的關(guān)系

對同一品種來說，個體間稻米的成分及品質(zhì)存在差異，個體生長差異影響稻米品質(zhì)^[38]。低位分蘗產(chǎn)出稻米的品質(zhì)要優(yōu)于高位分蘗^[39]，稻穗強勢粒的稻米品質(zhì)要優(yōu)于弱勢粒的稻米品質(zhì)^[40]。

前期通過精準(zhǔn)播種育秧有效構(gòu)建了高機插種植均勻度的群體，發(fā)現(xiàn)通過提高機插群體的均勻度，可以使群體稻米的直鏈淀粉含量、堊白粒率有所降低，但也使得蛋白質(zhì)含量有所提高，說明提高群體均勻度能夠在一定程度上改善稻米品質(zhì)（表3）。前人研究結(jié)果表明，籽粒直鏈淀粉含量隨著種植密度的升高呈先降低后升高的趨勢^[41]，后期溫光受性好的群體支鏈淀粉酶活性要高于直鏈淀粉酶活性^[42]。高均勻度群體分蘗發(fā)生能力和空間布局的整齊性都高于低均勻度群體，所以在基本苗數(shù)相同時，高均勻度群體表現(xiàn)為更高的群體密度且良好的后期溫光受性，從而使產(chǎn)出的籽粒有更低的直鏈淀粉含量^[43-44]。而高均勻度群體籽粒蛋白質(zhì)含量的提高，說明植株在生育后期氮素吸收能力較強，可通過適當(dāng)?shù)牡是耙?，讓群體在生育前期有更多有效分蘗發(fā)生的同時，在穗發(fā)育期減少對氮素的吸收，從而達(dá)到降低籽粒蛋白質(zhì)含量并維持群體高產(chǎn)性狀的效應(yīng)，最終實現(xiàn)群體的產(chǎn)量和品質(zhì)的協(xié)同提升。

3群體均勻度同時提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的栽培途徑及機制

研究結(jié)果已表明通過提高種植均勻度能夠有效增加產(chǎn)量并改善稻米品質(zhì)，但更高產(chǎn)量的實現(xiàn)還需進(jìn)一步增加水稻群體有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)，并保障籽粒灌漿順暢，同時降低籽粒蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量。實現(xiàn)以上目標(biāo)的主要栽培途徑有三條：一是培育健壯秧苗，合理分布種植空間，促進(jìn)返青發(fā)棵;二是定量施用氮肥，防止氮素供應(yīng)過剩;三是培育高光效群體，促進(jìn)灌漿結(jié)實期碳水化合物的積累。

3.1培育健壯秧苗，合理分布種植空間，促進(jìn)返青發(fā)棵

高產(chǎn)的基本路徑是要在足夠的有效穗數(shù)的前提下，進(jìn)一步提高每穗粒數(shù)^[45]。在保障基本種植密度的條件下，提高每穴苗數(shù)均勻度能夠顯著提高有效穗數(shù)。當(dāng)前，機械化種植逐步替代了人工種植，因此培育機插秧模式下水稻單穴內(nèi)健壯個體的關(guān)鍵在于秧苗素質(zhì)提高和農(nóng)機農(nóng)藝融合的實現(xiàn)，實現(xiàn)機械化種植群體的合理空間分布、早生快發(fā)和均衡生長。針對水稻機插種植，通過秧苗定向、定位、定量條播，并結(jié)合疊盤出苗，實現(xiàn)低播量秧苗的均勻健壯生長;通過配套定向、定量的機插技術(shù)，實現(xiàn)秧苗的均勻機插，顯著提高機插均勻度。

低位分蘗的有效穗能夠有效促進(jìn)籽粒灌漿結(jié)實，低位分蘗快發(fā)要求秧苗種植后能夠快速返青發(fā)棵、出分蘗^[46]。當(dāng)前，機插育秧由于秧盤播種密度高，分蘗發(fā)生受限制，低位分蘗蘗芽發(fā)生受到限制。通過降低機插秧盤的播種量和優(yōu)化種子的空間布局，培育出帶蘗壯秧，同時減少機械化種植的損傷，有望促進(jìn)機插秧苗低位分蘗的發(fā)生。生產(chǎn)上，缽苗擺栽和有序拋秧的效果較好，但生產(chǎn)效率降低，限制了它的推廣^[47-48]。直播稻低位分蘗發(fā)生多，但是由于扎根不深，影響了后期分蘗和大穗生長，對產(chǎn)量形成不利^[49]。

3.2定量施用氮肥，防止氮素供應(yīng)過剩

基蘗肥和群體營養(yǎng)生長密切相關(guān)，基蘗肥不足植株分蘗發(fā)生慢、莖稈細(xì)弱，而基蘗肥施用過多又會導(dǎo)致無效分蘗發(fā)生過多^[50]，影響群體的生長發(fā)育，同時營養(yǎng)生長過旺導(dǎo)致群體透風(fēng)、透氣性差，病害蟲害多發(fā)，不利于水稻病蟲害的防控。在雙季稻生產(chǎn)中，為了進(jìn)一步減少氮肥的施用，采用了增密減氮的栽培方式^[51]，但目前同時提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的機制還沒有完全被解析。

氮素穗肥的施用對同時提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)至關(guān)重要，研究發(fā)現(xiàn)籽粒蛋白質(zhì)來源在品種間存在顯著差異，秈粳雜交稻籽粒灌漿過程中籽粒氮素來源主要依賴于穗肥的施用，而普通秈型雜交稻籽粒氮素主要來源于莖鞘和葉片的轉(zhuǎn)運^[52]。在優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)中，穗肥施用一方面要施足量以確保水稻有適宜的每穗粒數(shù)，另一方面要防止施用過多導(dǎo)致籽粒蛋白質(zhì)含量過高而影響其食用品質(zhì)。

針對各類型水稻品種，為了同時提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)，可以利用栽培措施進(jìn)行理想群體株型的設(shè)計，在快速返青發(fā)棵和均勻種植的基礎(chǔ)上，針對目標(biāo)株型和土壤肥力狀況，控制基蘗肥的施用，根據(jù)籽粒蛋白質(zhì)積累的需求，控制穗肥施用。在完善種植群體均勻性的基礎(chǔ)上，采用變量施肥的方式，根據(jù)植株的營養(yǎng)狀態(tài)，實現(xiàn)肥料施用的精確控制，最大化實現(xiàn)氮肥促進(jìn)產(chǎn)量提高的同時，降低籽粒蛋白質(zhì)含量，從而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻品種的產(chǎn)量與品質(zhì)同時提升。

3.3培育高光效群體，促進(jìn)灌漿結(jié)實期碳水化合物的積累

目前，高光效群體葉片葉綠素含量高，為了防止早衰，通常會增施氮素穗肥，但增施氮素穗肥會增加蛋白質(zhì)含量^[53]。高光效群體的培育和群體均勻度密切相關(guān)，群體均勻度好的群體個體株型健壯且布局合理，使后期群體具有更高的葉面積指數(shù)的同時，具有更優(yōu)的光溫通風(fēng)特性，能減少病蟲害的發(fā)生。因此提高群體均勻度，有望在少施氮素穗肥的基礎(chǔ)上，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，提高群體花后光合效率，促進(jìn)灌漿結(jié)實期碳水化合物的積累。為進(jìn)一步延長群體花后光合時間，目前可以通過部分外源調(diào)節(jié)劑的施用達(dá)到較好的抑制葉片早衰效果。研究發(fā)現(xiàn)，油菜素內(nèi)酯外源施用能夠有效促進(jìn)碳水化合物從葉片向莖鞘的轉(zhuǎn)運，對增加籽粒碳水化合物積累有比較好的效果^[54]。

4研究展望

隨著人民生活水平的提高，中國對優(yōu)質(zhì)稻米的需求增加。優(yōu)質(zhì)稻品種選育不斷實現(xiàn)突破，但優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)存在品質(zhì)潛力發(fā)揮不足、品質(zhì)與產(chǎn)量提升協(xié)同度低的問題。在當(dāng)前高產(chǎn)栽培技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，以提高群體均勻度為核心，在種植和肥水管理2個環(huán)節(jié)提高植株生長均衡性進(jìn)而提升水稻單產(chǎn)。結(jié)合塑造優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)的株型和后期高光效均勻群體的理論基礎(chǔ)，利用群體營養(yǎng)快速診斷技術(shù)，通過定量氮素施用控制籽粒蛋白質(zhì)含量，從而實現(xiàn)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的同時提升。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）