孫 麗 （上海市崇明縣廟鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣中心 202153）

水稻超高產栽培技術研究進展

孫 麗 （上海市崇明縣廟鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣中心 202153）

水稻超高產栽培技術是穩(wěn)定我國糧食生產能力的重要手段。為促進該技術的推廣應用，介紹了水稻超高產栽培技術概念的提出和發(fā)展，總結了其特征和規(guī)律，詳述了該技術的各項關鍵措施，同時提出了水稻超高產栽培應是建立在改進移栽秧齡、種植密度、肥水管理、病蟲草害防治等技術措施，充分發(fā)揮水稻植株個體生長潛能，以足穗、大穗獲得超高產的特色理論體系上，根據不同生態(tài)地區(qū)、不同水稻品種特性進行的精量栽培。

水稻；栽培技術；超高產；研究進展

中國是世界上最大的水稻生產國和稻米消費國，水稻種植面積占糧食作物種植總面積的30%左右，稻谷總產占糧食總產的40%以上，全國約有60%的人口以稻米為主食，因此，水稻生產在保證人民生活與生產需要、保證糧食安全方面占有極其重要的地位[1-2]。

然而，隨著目前國內耕地面積不斷減少、經濟作物種植面積不斷增加、人口持續(xù)增長，糧食生產壓力越來越大。研究實踐表明，要穩(wěn)定和提高糧食生產能力，根本出路是大幅度提高單位面積上的糧食產量。據統(tǒng)計，進入21世紀以來，我國糧食作物單產的提高，對于糧食作物增產的貢獻率已達60%以上，且據聯(lián)合國糧農組織預測，未來世界糧食增產總量約80%需要來自單產的提高[3]。同時，提高單位面積的糧食產量，需要依靠育種和栽培技術的進步，而在某種程度上，改進栽培技術的增產作用更大。據統(tǒng)計，在稻米增產過程中，品種更新的作用占35%-40%，栽培技術改進的作用占60%-65%[4]。因此，水稻超高產栽培技術成為了穩(wěn)定我國糧食生產能力的重要手段。

1 水稻超高產栽培技術概念的提出與發(fā)展

1980年，日本在水稻育種的“逆7.5.3計劃”中首次提出超高產概念[5]。而在我國水稻超高產栽培由顏振德于1986年提出[6]，袁隆平院士也提出了每667 m2稻田日產稻谷≥6.7 kg的日產量指標。

張洪程等[7]認為超高產有兩種意義上的概念：一種是指創(chuàng)造世界最高單產或達到接近這種最高單產的栽培實踐；另一種是指在各生態(tài)區(qū)自然條件與代表性種植制度及栽培方式下，最大限度地協(xié)調水稻生產中的各種矛盾，充分發(fā)揮其增產潛力，使產量提高30%以上，并降低化學品投入和生產成本，實現(xiàn)高額豐產與稻米質量安全、生產高效、生態(tài)環(huán)境友好相協(xié)同的栽培實踐。簡而言之，水稻超高產栽培是指創(chuàng)造本生態(tài)區(qū)代表性種植制度及栽培方式下最高單產或接近最高單產的栽培實踐。

2 水稻超高產栽培技術的特征

目前，我國在水稻超高產栽培技術的理論和實踐上都取得了重要進展，對水稻超高產栽培技術總結出了以下特征。

2.1 巨庫強源

水稻超高產栽培要在足夠穎花量的基礎上實現(xiàn)庫源協(xié)調。李義珍[8]研究認為，水稻超高產栽培必須構建巨庫強源的群體，建立巨大庫容量的途徑是穩(wěn)定穗數(shù)、主攻大穗、發(fā)育巨量的單位面積總粒數(shù)，增源的重點在于提高中后期的凈同化率、大幅增加抽穗前和抽穗后的干物質積累[9]。王龍等[10]提出，超高產栽培的群體質量指標特征為穎花量多、成穗率高。張洪程等[7]研究表明，顯著增產的主要原因是群體總穎花量的顯著增加，同時保持良好的結實性狀。因此，水稻超高產栽培應建立在取得適應當?shù)厣鷳B(tài)條件的最大穎花量巨庫群體的基礎上。

2.2 干物質生產與積累

超高產栽培除了要以巨庫群體為基礎外，還要最大化地充實籽粒，而籽粒產量取決于光合生產能力和光合產物的運轉和分配。陳溫福、張洪松等和西山巖男等[11-13]認為，超高產品種干物質生產優(yōu)勢在抽穗前。Ying等[14]認為，種植于云南比種植于IRRI（國際水稻研究所）的水稻生物產量高42%-58%，在云南的水稻于物質生產優(yōu)勢在營養(yǎng)生長期的后半期和籽粒充實期，而穗發(fā)育期的差異較小。楊惠杰等[15-17]研究認為，超高產水稻的干物質積累優(yōu)勢在中、后期，中、后期具有較高的群體生長率。凌啟鴻等[18-19]研究證實，水稻產量與抽穗期干物質積累量呈拋物線關系，與成熟期干物質積累量及抽穗至成熟期干物質積累量呈線性關系，并認為超高產水稻抽穗期的干物質重占成熟期總干物質重的60%左右，抽穗至成熟期積累的干物質重約占總干物質重的40%。張洪程等[7]研究表明，超高產水稻拔節(jié)至抽穗期的干物質積累量顯著提高，其占成熟期干物質積累量的比例亦是如此。

2.3 良好的群體結構

凌啟鴻等[20-21]將提高水稻花后群體光合積累量作為提高群體質量的總目標，提出了群體質量理論及其7項主要指標。王龍等[10]提出超高產栽培的群體質量指標特征為穎花量多、成穗率高，群體葉面積增長拔節(jié)后快于拔節(jié)前，且抽穗后葉面積衰減慢；最大葉面積指數(shù)為7.5左右；抽穗后干物質積累多，經濟系數(shù)高；高效葉面積比例大，形成后勁型的葉片配置。張洪程等[7]研究表明，在進行超高產栽培時，必須以品種安全抗倒的適宜穗數(shù)來構成群體大庫容；隨產量水平的提高，株高稍增，但基部節(jié)間更粗，單莖莖鞘更重，上三葉稍長而葉片增厚，葉基角、葉開角與披垂度小，株形更挺拔，即個體生長量加大，且株形結構得到優(yōu)化。

3 水稻超高產技術措施

3.1 選用具有超高產潛力的品種

品種是產量形成的基礎。李杰等[22]認為，超高產水稻品種應具有分蘗力適中、根系發(fā)達、光合生產率高、源庫協(xié)調、耐肥抗病等特點。張洪程等的研究實踐表明，選用具有超高產潛力的品種應遵循以下標準：（1）選擇可確保安全成熟、生育期長且與季節(jié)進程優(yōu)化同步的品種；（2）選擇穗粒（包括粒重較大）協(xié)調的大穗型品種；（3）選用株高適中、株形較緊湊、葉片挺立、抗倒伏、抗病害(特別是抗條紋葉枯病、黑條矮縮病、稻瘟病等)的高效品種。

3.2 培育帶蘗壯秧

壯秧返青快、分蘗早、抽穗整齊，是爭取大穗、多穗、高產的關鍵。水稻壯秧的標準:（1）秧齡適宜。秧齡即為播種到插秧的天數(shù)，人工插秧的秧苗為35-40 d，但機插秧的秧苗一般在30-35 d，不能超過35 d，否則會影響秧苗的正常生長發(fā)育。目前，秧苗高度以不超過13.33 cm為好，節(jié)間縮短是壯秧的標準。（2）莖寬。經多年調查，水稻秧苗的莖越寬，說明秧苗素質越好，例如，秧苗的假莖扁寬達4 mm以上是健壯秧苗的條件之一。（3）植株干重高。植株干重越高，說明秧苗的干物質積累越多。目前，以每100 株壯秧的干重在15 g以上視為壯秧。（4）白根多。秧苗根系多少和根長的標準因數(shù)量和長短決定，壯秧的根系每片葉應有3條白根，如達到4片葉就應該有12條根，且根系必須是白根，不能是黑根或褐根。根長應達5-10 cm，且要帶有根毛。

張洪程等[7]研究認為，超高產栽培對壯秧的要求十分嚴格，其中有兩個根本的量化精確指標：（1）適齡，即秧齡符合生育進程與季節(jié)進程優(yōu)化同步的要求；（2）保持葉蘗基本同伸（一次分蘗有80%以上同伸），即4葉期秧苗至少平均帶蘗0.8個、5葉期至少帶蘗1.6個、6葉期至少帶蘗2-4個、7葉期至少帶蘗3.2個、8葉和9葉期至少帶蘗5個以上。李杰等[22]認為，壯秧是塑造高光效群體的前提，生產上一般可通過“旱育、稀播、足肥、噴施多效唑”等措施，培育出地上部和地下部協(xié)調生長的標準壯秧，壯秧栽插后早生快發(fā)，為形成足穗、大穗奠定了基礎。王敏等[23]根據水稻品種（組合）特性和貴州寡日照、低輻射的情況，結合多年水稻超高產研究實踐，每667 m2栽插密度采用1.024萬-1.21萬穴，寬行窄距及寬窄行方式均能達到高產。

3.3 合理密植，建立高效群體

合理的種植密度是取得高產的重要因素，這是因為巨庫強源是在合理穗數(shù)的基礎上追求大穗，達到預期的總穎花量。為此，要在“精苗穩(wěn)前”的基礎上，通過有效分蘗期末適當減肥，并提前在群體80%夠苗時即進行斷水擱田，及早控制無效分蘗，將高峰苗約束在適宜穗數(shù)的1.3-1.4倍，調節(jié)形成合理群體動態(tài)及其規(guī)模，育壯稈、攻大穗。同時，以良好的株形優(yōu)化群體結構，在滿足群體抽穗期適宜干物質積累量的同時，建成足量安全庫容的高光效群體。張洪程等闡明了有效分蘗臨界葉齡期前個體分蘗量越多、單株與單莖產量越高的規(guī)律，即要求移栽時秧苗能基本保持葉蘗同伸，栽到本田后除因植傷活棵期分蘗較少發(fā)生外，有效分蘗的80%能按同伸規(guī)則發(fā)生。按照這兩方面的精苗指標，精確設計群體起點數(shù)量，并通過合理調控準時夠苗，就能在生育前期各葉齡期穩(wěn)定地實現(xiàn)設計群體的精準苗數(shù)與精良的秧苗素質。3.4 科學的肥水管理

李杰等認為，科學施肥是根據實現(xiàn)目標產量的需肥量、土壤養(yǎng)分供應情況和肥料利用率，來補充當季水稻對肥料的需求。在確定施肥總量的基礎上，考慮到水稻各生育期對養(yǎng)分的吸收量不同，還要確定各養(yǎng)分的合理比例及其施用時期。謝黎虹等[24]認為，秈粳雜交水稻“甬優(yōu) 6號”在溫州地區(qū)可選擇施N 139 kg/hm2，并采用基肥∶分蘗肥∶促花肥∶?；ǚ蕿?∶2∶1∶1的施用方式，以實現(xiàn)高產和優(yōu)質。陸陽平等[25]認為，“武運粳15”基本苗數(shù)為90萬苗/hm2、施純氮330 kg/hm2時，水稻產量最高。張洪程等認為，精確定量施肥應做到有機肥與無機肥兼用、有機肥用量占總氮量的20%-30%、氮磷鉀硅肥平衡施用。

水分定量調控，前期以控制無效分蘗發(fā)生、提高莖蘗成穗率為重點，中后期以全面提高群體質量、增強結實群體光合生產率為目的。水漿管理關鍵措施：（1）提早擱田。在N-n-1葉齡期，當群體總莖蘗數(shù)達到穗數(shù)苗的80%(70%-90%)時開始排水擱田，擱田效應發(fā)生于N-n葉齡期，被控制的是N-n+1葉齡期起發(fā)生的無效分蘗。擱田應分次輕擱。（2）拔節(jié)至成熟期實行濕潤灌溉，干干濕濕，保持土壤濕潤、板實，滿足水稻生理需水，增強根系活力，提高群體中后期光合生產積累能力，從而提高結實率和粒重。

4 結 語

綜上，水稻超高產栽培技術應是建立在改進移栽秧齡、種植密度、肥水管理、病蟲草害防治等技術措施，充分發(fā)揮水稻植株個體生長潛能，以足穗大穗獲得超高產的特色理論體系上，根據不同生態(tài)地區(qū)、不同水稻品種特性進行的精量栽培。

[1] FAO.Statistical data bases[DB],Food and Agriculture Organization(FAO) of the United Nations,Rome,2004.

[2] 高旺盛,楊光立.糧食安全與農作制度建設[M].長沙：湖南科學技術出版社,2004.

[3] 黃成娟.利用農業(yè)資源保障我國糧食安全的思路[J].經濟縱橫,2008,(7）：71-73.

[4] 蔣彭炎.糧食問題與稻米生產[J].中國稻米,1994,(1）：41-43.

[5] 佐藤尚雄.水稻超高產育種研究[J].國外農學·水稻,1984, (2）：1-16.

[6] 顏振德.論雜交水稻超高產栽培[A].傅相全.雜交水稻國際學術討論會論文集[C].北京：學術期刊出版社,1988.201-207.

[7] 張洪程,戴其根,霍中洋,等.水稻超高產栽培研究與探討[J].中國稻米,2012,18(1）：1-14.

[8] 李義珍,黃亞昌.雜交稻高產群體干物質積累運轉Ⅱ.碳水化合物的積累運轉[J].福建省農業(yè)學報,1996,(2）：1-6.

[9] 楊惠杰,李義珍,黃育民,等.超高產水稻的產量構成和庫源結構[J].福建農業(yè)學報,1999,14(1）：1-5.

[10] 王龍,秦德榮,韓逢春,等.雜交水稻高產栽培的群體質量特征及其調控技術[J].雜交水稻,1995,(6）：21-23.

[11] 陳溫福,徐正進,張步龍.水稻超高產育種生理基礎[M].沈陽：遼寧科學技術出版社,2003.

[12] 張洪松,巖田忠壽,佐滕勉.粳型雜交稻與常規(guī)稻的物質生產及營養(yǎng)特性的比較[J].西南農業(yè)學報,1995,8(4）：11-16.

[13] 西山巖男.日本高產水稻品種的生理特性[A].中國水稻研究所.灌溉稻研究進展和前景[C].杭州：中國水稻研究所,1988. 105-114.

[14] Ying Ji feng,Peng Shaobing.Comparison of high-yield rice in tropical and subtropical environments: I.Deter minants of grain and dry matter yields[A].IRRI.Field Crops Research[C].LosBanos,Phillippines：IRRI.1998.1-14.

[15] 楊惠杰,李義珍,楊仁崔,等.超高產水稻的干物質生產特性研究[J].中國水稻科學,2001,15(4）：265-270.

[16] 楊惠杰,楊仁崔,李義珍,等.水稻超高產的決定因素[J].福建農業(yè)學報,2002,17(4）：199-203.

[17] 楊惠杰,楊仁崔,李義珍,等.水稻超高產品種的產量潛力及產量構成因素分析[J].福建農業(yè)學報,2000,15(3）：1-8.

[18] 凌啟鴻,蘇祖芳,張海泉.水稻成穗率與群體質量的關系及其影響因素的研究[J].作物學報,1995,21(4）：463-469.

[19] 凌啟鴻,張洪程,丁艷鋒,等.水稻豐產高效技術及理論[M].北京：中國農業(yè)出版社,2005.

[20] 凌啟鴻,張洪程,蔡建中,等.水稻高產群體質量及其優(yōu)化控制探討[J].中國農業(yè)科學,1993,26(6):1-11.

[21] 凌啟鴻.作物群體質量[M].上海：上?？茖W技術出版社,2001.

[22] 李杰,張洪程,錢銀飛,等.水稻超高產栽培研究進展[J].雜交水稻,2008,23(5):1-6.

[23] 王敏,令狐昌英,劉廷海,等.水稻超高產栽培技術示范效果淺析[J].耕作與栽培,2010,(4):62-63.

[24] 謝黎虹,葉定池,胡培松,等.氮肥用量和施用方式對水稻“甬優(yōu)6號”產量和品質的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2011, 17(4):789-794

[25] 陸陽平,張選懷.水稻超高產栽培密度與肥料試驗總結[J].安徽農業(yè)科學,2007,35(17):5112,5168

2015-10-16