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1、水稻精确量化高产栽培技术的研究与应用 凌励江苏农垦 1 水稻精确定量栽培是现代稻作发展的必然趋势 水稻生产发展的方向是 高产 优质 高效 生态 安全 稻作生产技术由经验型向科学型转化 逐步减少栽培措施的盲目性 不断协调产量 品质和安全的统一性 努力实现稻作产量和效益的同步性 实现水稻生产的指标化 定量化 规范化 标准化的主要途径在于水稻精确定量栽培 水稻精确定量栽培应立足于掌握土壤肥力状况特点 以水稻生长发育规律为依据 逐步做到栽培技术的精确定量 包括措施的量化指标及实施时间的准确指标 水稻精确定量栽培技术体系包括 水稻生育进程的精确定量指标 水稻高产优质群体发展的精确定量 水稻栽培技术的精确
2、定量 2 水稻生育进程的精确定量指标 2 1关键生育进程的精确定量指标以叶龄为指标精确定量的描述水稻生长发育过程有充分的科学性 2 2水稻茎蘖发生与合理利用的精确定量指标 在N n叶龄期之初群体总茎蘖数达到预期的穗数 够苗期 在拔节或拔节前一个叶龄期达高峰苗期 最高茎蘖苗控制在穗数的1 3倍 以后茎蘖数逐步下降孕穗期群体茎蘖数等于或略高于预期穗数 抽穗期完成预期穗数 茎蘖成穗率在80 以上 2 3群体叶色黑黄变化的量化指标 N n叶龄期以前 群体叶色应 黑 顶4叶叶色 3叶N n叶龄期 叶色开始褪淡 顶4叶 顶3叶 两叶叶色相等 无效分蘖期至拔节期 N n 1 n 2 叶色要明确 落黄 顶4叶
3、浅于 顶3叶倒2叶期 颖花分化 开始直至抽穗后的15 20天期 叶色应回升显 黑 顶4叶 顶3叶 群体质量一高三增的栽培策略在确保适宜穗数的基础上 努力提高茎蘖成穗率 在增加生物产量的基础上 着力增加抽穗后物质生产积累能力 在形成适宜叶面积的基础上 增加有效 高效叶面积率 在群体适宜 穗数适宜 的基础上 增加总颖花量 干物质生产与产量的关系 成熟期的生物产量是经济产量的基础不同品种成熟期的干物质量与产量的关系杂交稻r 0 9328 籼稻r 0 6061 r 0 6723 粳稻r 0 6427 抽穗期适量的干物质积累是形成高光效群体结构 提高抽穗后光合生产力物质基础 结构物质抽穗前物质积累贮藏物
4、质抽穗后物质积累贮藏物质籼稻y 6364 17 386x 0 0108x2X0pt 804 6kg粳稻y 2 054 1 7124x 0 0012x2X0pt 713 5kg 经济产量主要决定于抽穗后物质生产积累能力杂交稻 汕优03 y 438 35 0 4300 xr 0 9812 籼稻 攻661 y 334 71 0 5217xr 0 9817 粳稻 盐粳2 y 307 54 0 5311xr 0 9921 灌浆物质中80 来自抽穗后的生产积累物质20 来自抽穗前的贮藏运转物质成熟期干重抽穗至成熟期干重占产量的比例产量kg 亩1168 1293kg 亩77 57774 676 49678
5、675 81613 364 03553 260 38528 3 在群体适宜叶面积条件下 总颖花量的产量最高颖花量万 亩2350 24002604 27302900 2967产量kg 亩500550 600650 700颖花量万 亩2200 23002440 25282757 28282876 2921产量kg 亩500 550550 600650 700 700 在群体叶面积相近的条件下 有效高效叶面积率愈高的产量最高水稻干物质量的85 90 来自光合作用 10 15 来自土壤肥料叶片是进行光合作用的主要器官 形成适宜的叶面积是形成产量的重要基础叶面积相近条件下有效高效叶面积率高的产量最高 在
6、穗数相近的条件下 成穗率高的产量最高 图2 亩产700 800公斤群体发展形态生理指标 4 水稻栽培技术的精确定量 4 1水稻生育进程与季节优化同步的量化指标合理充分利用温光资源 促进光合作物 产量 的形成和分配是水稻精确定量栽培的前提 首先要明确对产量形成的关键时期即抽穗至成熟期尽可能的与最佳气候条件同步 在此原则下通过合理安排播栽期做到水稻生育进程与季节同步 4 2育秧技术1 壮秧指标2 确定适宜播量适宜播量 g 盘 秧块数 盘 苗数 秧块 发芽率 成秧率 1000 千粒重适宜播量 g 盘 810秧块 盘 3 6苗 秧块 90 90 1000 28g 100 8g干种 盘 这和最近江苏机插
7、稻高产田的播量相一致 3 秧田制作4 秧田管理 4 3基本苗的精确定量4 3 1中 大苗的基本苗计算公式合理的基本苗数 X 应是每亩适宜穗数 Y 除以每个单株的成穗数 ES 在理论上通用公式为 X Y ES N n SN 1 a t1 N n SN 1 a 1 t1 N n SN 1 a 中 大苗移栽的合理基本苗的计算公式 Yx 1 t1 1 N n SN 1 a r1 t2r2以上公式可简化为 Yx1 N n SN r 4 3 2机插稻的计本苗计算公式机插稻计算基本苗的公式为 YX 1 主茎 N n Sn bn 1 C r如一中粳品种 适宜穗数26万 麦茬机插N 16 n 5 Sn 4 26
8、26X 1 16 5 4 2 1 Cr1 4 1 25 0 6 26 4 6 5 万 亩 合理施肥的目标1 满足作物高产优质对肥料的需求 2 稳定提高土壤肥力 3 不断提高肥效 节约成本 增加收入 4 减少肥料流失 控制肥料污染 保持良好的生态环境 4 4肥料运筹的精确定量 合理施肥的方法1 按需施肥 大量 中量 微量元素配合施肥 2 有机与无机相结合 3 用地与养地相结合 4 不断改进肥料施用技术 提高肥效 配方施肥的原则1 掌握作物的需肥规律和特点 2 了解土壤供肥的规律和特点 3 明确施肥以后的效应和利用状况 配方施肥的重点1 提高肥效重于增加施肥量 2 增加P K及微量元素重于增施氮肥
9、 3 改进肥料施用技术重于增加施肥量 配方施肥养分平衡法量化计算目标产量需氮量 土壤当季供氮量氮肥适宜用量 氮肥表观利用率 稻谷干重 含氮率 成熟期株干重 含氮率 单位产量需氮量 稻谷产量目标产量目标产量需氮量 单位产量需氮量单位产量 配方施肥养分平衡法量化计算氮肥施用当季表观利用率 施氮处理产量 单位产量 单位产量需氮量 对照处理产量 单位产量 单位产量需氮量 施氮量土壤氮素当季供应量 对照稻谷产量 含氮率 成熟期植株产量 含氮率根据计算结果 结合肥料中养分含量换算出施用量 水稻养分吸收特点1 不同产量水平吸N量及百分籽粒需N量 水稻养分吸收特点2 土壤供氮特点 3 不同时期吸N比例 水稻养
10、分吸收特点4 肥料当季利用率 5 水稻吸N来源分析 水稻养分吸收特点6 水稻P肥吸收特点 水稻养分吸收特点7 水稻K肥吸收特点在垦区5种土壤及土壤速效钾含量在121 217mg Kg的范围内 施用钾肥均有一定的增产作用 土壤速效钾含量在150mg Kg左右时 施钾后多点平均增产稻谷59 2kg 亩 土壤速效钾含量在200mg Kg左右时 施钾肥平均增产稻谷29 5Kg 在亩施钾肥3 15Kg时 施钾量过多不再增产并有减产的趋势 等量钾肥以基 追肥各施一半的增产效果 好于全部作基肥应用 据测定施钾肥后稻米品质的结果 施用钾肥能减少稻米垩白率 垩白度和直链淀粉含量 初步表明施用钾肥对改善稻米品质有
11、一定的效应 本试验研究结果表明 水稻亩产700Kg时 总吸收量14 16Kg 其中70 左右来自土壤钾养分 30 左右来自施用钾肥养分 施用钾肥当季表观利用率在60 左右 高产水稻吸钾量随产量水平提高而增加 仅靠土壤供钾的水稻总吸钾量在10Kg或略多 同时随着总施钾量的提高 水稻总吸钾量也有所增加 钾肥当季表观利用率 主要受施钾量的影响 随施钾量增加 钾肥当季表现利用率明显下降 亩产700Kg左右时 水稻每生产百斤籽粒吸钾量在1 99 2 45Kg 不同土壤 不同施钾水平该数值有一定差异 本试验中 4类土壤 7种施钾水平 近30个处理的测定结果 百公斤籽粒吸需钾量在1 41 2 83Kg 不施
12、钾肥处理的百斤籽粒吸钾量在1 41 1 70Kg 均低于施钾肥处理的 而随着施钾量的增加和中期施用钾肥 百公斤籽粒吸钾量也随之提高 水稻植株含钾率 以分蘖期最高 随水稻生育进程而依次降低 成熟的水稻中植株含钾率明显的高于稻谷含钾率 高产水稻分蘖期含钾率应在3 或略高 拔节期含钾率在2 左右 抽穗期含钾率在1 5 左右 水稻不同时期吸收钾素占总吸钾量的比例 以拔节 抽穗期所占比例最大 土壤中速效钾的含量随生育进程而依次减少 增施钾肥后 对补充土壤钾素营养平衡有重要作用 根据高产水稻吸钾特点及施钾效果分析 对钾肥运筹技术应作以下改进 一是随着产量水平提高 在垦区不同类型土壤中均应注重钾肥的应用 二
13、是钾肥施用数量应有一量化标准 根据各场特点 测定有关参数 应用钾肥量化计算公式 准确合理的确定施钾肥数量 三是在钾肥运筹上可采取基 追肥结合的施用方法 四是从维持土壤钾素营养的角度出发 尽管在土壤含钾相对较高的土壤 仍应施用少量钾肥 并以中期追施为好 4 4 1施氮总量的精确定量的思路和方法目标产量需氮量 土壤供氮量施氮总量kg 亩 施用氮肥的当季利用率应用该公式计算施氮量具有较强的逻辑性和科学性 但在生产实践中应用的难度在于如何准确确定公式中的三个参数值 查阅了大量的资料 这三个参数均有较大幅度的变化 而且受多因素的影响 在精确计算中难以确定适宜的数值 因此 经过多年的实践和探索 根据农业系
14、统工程的 黑箱原理 和相对比较法形成了确定以上三个参数的方法 4 4 2精确计算施氮量的参数值根据以上研究思路和方法 经多年专题试验已掌握了带有区域性 稳定性 实用性的参数值 表1不同产量水平的氮素吸收量及百kg籽粒需N量 注 品种为90 04 注 品种为武育粳3号 表2不同产量水平土壤供氮量 不同稻区精确施肥主要参数 单位 公斤 表3氮肥的当季利用率 表410个700公斤左右高产田的基蘖肥 穗肥利用率 以上研究结果表明 1 目标产量需氮量 亩产500 600 700 800公斤的群体 普通粳稻分别为1 85 1 8 1 9 2 0 1 9 2 1 和2 1 2 0 2 2 公斤左右 杂交粳稻
15、较常规粳稻省肥 700公斤以上高产田的稻谷需氮量为1 95公斤左右 2 氮肥的当季利用率 在氮肥总量不过量 基蘖肥和穗肥比例合理情况下 获得最高产量的当季利用率为40 40 45 以上 3 土壤供氮量 用不施氮空白区的稻株吸氮量表示土壤的综合供氮量 不同地区 不同土壤 土壤供氮量不同 而在同一地区 同一类型其数值有相对的稳定性 如江苏农垦淮北农场土壤供氮量一般在5 6kg 亩 当测知当地不施氮空白区的产量为400公斤 土壤供氮量为6 1公斤时 就可根据不同的目标产量 求得适宜的施氮总量 以目标产量700公斤为例 需氮总量 7 2 1 6 1 40 21 5公斤 4 4 3机插稻肥料运筹的精确定
16、量4 4 3 1机插稻基 蘖 穗肥的合理配比 表5机插稻基蘖 穗肥不同比例对产量的影响 品种淮稻68 宝应湖农场机插稻基蘖肥和穗肥的比例为6 4或5 5 4 5为宜 增加后期施肥比例 有利于在取得适应穗数的基础上 控制中期无效生长 主攻大穗 增加粒数 夺取高产 4 4 3 2机插稻基肥和分蘖肥施用技术的改进 表6机插稻分蘖肥施用时期对分蘖发生利用及产量的影响 机插稻移栽后吸肥力弱 所以基肥的比例不需过大 只需占基蘖肥总量的30 左右 70 应用作分蘖肥 但分蘖肥的施用 要等到秧苗生出较多根系时效果才更好 即要等长出2 3个叶龄时 才有较强的吸N能力 因此 施氮不能过早 移栽后1 3叶龄 施肥过晚 移栽后3 4叶龄 效果也不及2 3叶龄施的 4 4 3 3机插稻穗肥施用的适宜时期试验证明机插稻穗肥施用的合理时期 以倒4叶和倒2叶最佳 倒5叶和倒3叶次之 倒3叶和倒1叶期最差 表7 表7机插稻穗肥不同施用期对产量的影响 总施N量为20kg 亩 穗肥占40 这一结果和手插稻上是一致的 结果表明 用精确定量施肥方法的均能达到预期的700 650及600公斤目标产量 而习惯施氮的各级均比目标要低
