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1、水稻超高产精确栽培的关键技术,张洪程 扬州大学农学院,一、超高产栽培试验示范的意义 （一）世界粮食安全问题的日益突出，作物超高产研究越来越引起国内外的高度重视。 我国水稻超高产研究始于上世纪80年代中期。1996年农业部启动了“中国超级稻选育及栽培体系”研究项目。近10多年来全国很多农业科研单位纷纷开展超高产研究，育成了一批超级稻品种（组合），并在一定面积上实现了超级稻育种的产量目标。多地报道在数十亩或百亩连片上亩产达到800公斤左右的高额丰产，在云南金沙江干热河谷还出现了亩产1200公斤以上的纪录。,（二）超级稻潜力有待配套技术来发挥 已育成的超级稻在大面积推广后，一般亩产却仅为500-60
2、0公斤，尚有1/3左右的产量潜力并未得到表达。究其基本原因，主要是超级稻超高产形成的规律还没有完全被系统揭示与认识，可重演的超高产栽培实用技术尚未确立，严重地制约了超级稻增产作用在大面积上的发挥。因此，针对超级稻超高产实践中的主要障碍问题进行攻关，建立可指导大面积生产的实用性超高产理论与技术，对提高我国稻米综合生产力与国际竞争力，实现种稻增效、农民增收具有极为重要的意义。 （三）超高产栽培示范是展示区的亮点，水平的标志，带动大面积生产的旗帜，推广工作的抓手。,二、超高产栽培的目标 （一）规模及产量指标 1、规模：50-100亩（不少于15亩）； 2、产量指标：分稳产型指标（亩产700-750公
3、斤）与创新型指标（亩产750-800公斤），亩颖花量3200-3500万，结实率85-90，千粒重26-28g。 （二）生育指标 1、群体有效分蘖临界叶龄期够苗（机插提早1个叶龄期），高峰苗为适宜穗数的1.3-1.4倍（机插1.4-1.5倍）； 2、最高LAI7.0-8.0，高效叶面积率75-80，抽穗期保持与伸长节间数相等的绿叶数，成熟期仍能保持3张绿叶（籼稻1-2张）； 3、亩干物重抽穗期达到800-850公斤，成熟期达到1300-1350公斤。,1、精苗稳前。其中最关键的要求是在个体分蘖充分发生的前提下群体能于有效分蘖临界叶龄期准时够苗。同时，还必须提高够苗时的群体质量。,根据作者阐明的
4、在有效分蘖临界叶龄期前个体分蘖量越多，单株与单茎产量越高的规律，即要求移栽时的秧苗能基本保持叶蘖同伸（靠秧田期精种精播旱（湿）育精管来实现），栽到本田后除因植伤活棵期分蘖较少发生外，有效分蘖80%能按同伸规则发生。以这两方面的精苗指标精确设计出的群体起点数量，并通过合理调控准时够苗，也就能在生育前期各叶龄期稳定地实现设计群体的精准苗数与精良的苗质。,2、控蘖优中。控蘖指及时有效地控制无效分蘖，由于有效分蘖临界叶龄期后12个叶龄期是群体无效分蘖最集中、最旺盛的发生期，因此必须提前在有效分蘖期适当减肥，同时提前在群体80%够苗时即断水始搁田，从而在无效分蘖旺盛滋生期及时得到有效的控制，使高峰苗数控
5、制在预期穗数的1.3倍左右。这样就为有效茎蘖在生育中期高效生长安排了必要的营养空间。,“优中”就是当高峰苗过后提前以较大量的N素等肥料来主攻壮杆大穗的形成，至孕穗及抽穗期分别实现预期的LAI与群体库容量。不仅群体在中期净增干物质积累量500公斤左右，而且群体结构与株型结构均较为合理。,3、大穗强后。即以大穗构成大库容的群体来增强后期的物质生产力。由于茎秆节间的伸长、充实以及茎秆上部3张高效功能叶的伸出，总体上均是与幼穗分化发育及形成同步进行的。,因此，大穗的形成必然存在着壮秆与高效叶片合理配置的基础，而这三方面的协同形成就为增强后期群体生产力提供了物质基础和群体结构基础。同时，以适量大穗来满足
6、超高产所需的库容量，与中穗或小穗构成的群体相比，显着减少了单位面积上所承载的茎秆数、叶片数、穗数，有利于群体内的通风透光，增厚群体光合层，提高群体的光合生产力。另外，适量大穗构成的群体，后期根系活力强，吸肥多，可见根系及其活力也有利于“强后”。由于以上多方面的“强后”因素，就可使抽穗后LAI下降较为平稳，使群体具有较大的光合势，净产出500公斤左右的干物质量，确保大库容有效充实度也较高，达到85%，乃至于90%。,为了进一步验证这一途径的可行性，2005年以武粳15、常优1号为供试材料，设置了前促、优中与常规栽培三种途径的比较试验（下表）。,水稻三种不同栽培途径处理的设计,两个品种“优中”途径
7、的群体库容量与产量均极显著高于“前促”与对照，武粳15与常优1号亩产分别达764.1及752.8kg。 不同途径处理群体的物质积累动态，“优中”处理恰好体现了“稳前、优中、强后”模式的特征，移栽至拔节期间亩干物质积累量明显少于“前促”与对照，而生育中、后期的物质积累量则均较高，所以最终的总生物产量极显著增加并保持较高经济系数获得超高产。,不管什么土壤类型，一般可以认为基础地力产量为400公斤/亩，是进行水稻超高产栽培的土壤肥力基本指标（即最根本的土壤质量指标）。,四、超高产精确栽培的关键技术,（一）选择中上等地力,粘土不同地力条件下施氮量对水稻产量的影响,沙土不同地力条件下施氮量对水稻产量的影
8、响,（二）培育壮秧,1、旱育稀植：实践表明，即使选用了超级稻品种，并也确定了最佳播期，若培育不出壮秧，要实现超高产是根本不可能的。因此超高产栽培对壮秧要求十分严格，其中有两个根本的量化精确指标。 一是适龄，即秧龄符合生育进程与季节进程优化同步的要求。 二是保持叶蘖基本同伸（一次分蘖80%以上同伸），即4叶期至少平均带蘖0.8个，5叶期至少带蘖1.6个，6叶期至少带蘖2.4个，7叶期至少带蘖3.2个，而8、9叶秧苗至少带蘖5个以上。例如两优培九7叶期，单株带蘖3-4个的处理穗大粒多，能超高产，而单株带1-2个蘖或不带蘖的处理根本不能高产。,2、机插稻,（1）壮秧指标： 叶龄3-4叶，秧龄15-2
9、0天； 常规粳稻育秧要求每平方厘米成苗1.53株，杂交稻成苗11.5株，苗间整齐； 秧苗根系发达，发根数12-16条，单株白根量多；根系盘结牢固，盘根带土厚度2.02.5cm，厚薄一致，提起不散，形如毯状； 苗高12-15cm，苗基部扁宽，叶片挺立有弹性，叶色翠绿，百株茎叶干重2g以上； 无病虫草害； 秧苗发根力强，栽后活棵快分蘖早。,（2）关键育秧技术 秧龄 移栽秧龄与秧苗素质有着极为密切的关系，相当程度上决定着水稻植株个体的发育基础，最终影响机插水稻的产量高低。为此，我们做了大量的研究。 20d、25d、30d三个秧龄处理表明，移栽秧龄越大，秧苗素质越差。即20d秧龄处理的秧苗素质最好。,
10、由不同秧龄处理对机插常有1号、武粳15产量及其构成的影响可见，秧龄18、20d处理的产量均显著高于其他处理。,因此，1820d是达到较高秧苗素质，从而获取高产的适宜秧龄。从宁粳1号秧龄处理产量追踪结果很能说明这一观点 。,播量 江苏近几年的实践表明，常规粳稻高产机插栽培，其种子千粒重为2528克，每盘用干种子100120克为宜。,20052006连续两年，本课题组采用常优1号（千粒重2728g），进行了每盘干种子40、60、80、100、120g五个播量处理的试验，以机插栽培且不补苗。结果表明： A、亩实插穴数、基本苗、亩穗数随着播量的增加而增加，缺穴率随播量的增加而减小。 B、产量与每盘播量
11、之间呈二次方程关系，其中40克/盘的缺穴率达到25.0%，产量偏低，对照(120g/盘）产量也低，而以80克/盘的处理产量最高，为840.74公斤/亩，极显著高于其它处理。,化控加旱育，扩大秧龄弹性,全程实施化控旱育技术，培育壮秧并扩大秧龄弹性。 根据秧盘所需的营养土计算壮秧剂用量。壮秧剂具有化学控苗，消毒、调酸以及营养作用。 一般1包壮秧剂与40Kg营养土拌匀作为播种时秧盘的底土，盖种的用未拌壮秧剂的营养土。 播种到出苗前, 一般不灌水，保持秧床湿润。出苗至起盘移栽前，旱管为主，秧盘土干旱发白再补水，采取灌跑马水或浇水。,（三）精苗精栽,1、合理基本苗的确定 合理基本苗由每亩适宜穗数和单株可
12、靠的最大成穗数两个因子决定。宜应用凌启鸿等建立的水稻基本苗公式来进行计算（X（合理基本苗）Y（每亩适宜穗数）/ES（单株可靠的最大成穗数）。 据观察本田期主茎不同有效分蘖叶龄数对应的分蘖发生理论值，分别为1-1（即有效分蘖叶龄数对应的分蘖发生理论数）、2-2、3-3、4-5、5-8、6-12、7-18、8-26。具体设计时可根据移栽活棵后至N-n叶龄期以前的有效分蘖叶龄数和相应的分蘖理论值，以及当地高产田平均的分蘖发生率（超高产栽培籼杂交稻一般取0.8，粳稻取0.7），即可预测出单株分蘖可靠成穗数。,2、栽插密度及其规格 （1）旱育稀植 移栽秧龄7-9叶、单株带蘖3-4时，则应插1.5-1.8
13、万穴/亩，单本栽插；如移栽秧龄7-9叶、单株带蘖2-3时，则应插1.5-1.8万穴/亩，双本栽插。 如下表，宁粳1号不同栽插密度处理间（6.28-8.2万/亩）产量差异达极显著水平,产量最高的为8.2万/亩处理，产量达721.4公斤/亩，极显著高于6.28万/亩处理，高7.1%，但其与7.11万/亩处理没有显著差异。因此，宁粳1号旱育稀植高产栽培的适宜密度为78万。,超高产栽培在适宜基本苗情况下，旱育稀植栽培应以行距9寸，株距4寸，亩栽1.67万穴，每穴23苗为宜。 如下表，不同栽插规格对宁粳1号产量影响，株距4寸，行距79寸处理的亩产均达到了700kg，其中行距8寸、9寸既利于高产也利于稳产
14、。行距6寸、7寸的处理，虽然总颖花量较高，但因群体过于郁蔽而发生倒伏。行距10寸处理，则因亩穗数不足，总颖花量不够而产量偏低。,穗数型或穗粒兼顾型品种：亩插1.7-1.9万穴，每穴3-4苗产量最高,穗数型品种产量与本数的关系,穗粒兼顾型品种产量与本数的关系,（2）机插稻,大穗型品种，特别是杂交稻，亩栽1.5-1.7万穴，每穴2苗左右，产量最高,大穗型品种产量与本数的关系,（四）精确施肥,土壤有机质是各种营养元素的重要供给源，其含量多少是土壤肥力的重要量度。施用有机肥可以提高土壤有机质含量，有机肥不但提供水稻所需的部分养分，而且能增强土壤的通透性，改良土壤结构，使水稻高产稳产；长期单施化肥，土壤
15、板结，土壤养分水平不稳定，不利水稻稳定超高产。 超高产实践表明，采用有机肥20%-30%、化肥70%-80%的有、无机肥比例，可使土壤有一个良好的养分供应系统，利于超高产。 同时，坚持前茬麦（油）或稻秸秆全量还田是地力持续增长的重要措施，超高产栽培体系中必须坚持实施好这一环节。,1、有机肥与无机肥兼用，有机肥的用量占总氮量的20%30%,2、氮磷钾硅平衡施用,水稻优质超高产需要各种养分元素，养分的短缺和过量均是不利的。各种必需营养元素之间的比例平衡和某一种水稻必需元素的数量充足同样重要，养分平衡是保持水稻超高产优质的重要基础。氮、磷、钾、硅是水稻营养的四大要素，它们在水稻体内的作用并非独立的，
16、而是通过有机物的形成与转化得到相互联系。只有当大量元素供给已经满足，产量和品质才能提高到高水平上。由此可见，应因土确定超高产的N、P、K、Si 施用配比。,3、精确施氮 精确定量施N包括3个方面： （1）按斯坦福(Stanford)方程确定施N量； （2）基蘖肥和穗肥运筹的精确定量； （3）分蘖肥施用。,（1）施N量的确定 斯坦福(Stanford)方程： 氮素施用量( kg/667m2)=(目标产量需N量-土壤供氮量)/肥料氮当季利用率； 三个参数的确定： A、目标产量需N量(kg/667m2)=目标产量 100kg籽粒吸N量/100； B、土壤供N量(kg/667m2)=基础地力产量无N空白区100kg籽粒吸N量/100； C、肥料氮当季利用率的确定，应根据正常栽培条件下（氮肥合理运筹）的氮肥利用率而定。 经我们初步测定，这三个主要参数机插稻与手栽稻近似：高产粳稻（700公斤左右）百公斤稻谷需氮量约2.1公斤，N素当季利用
