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1、1精确定量栽培是我国水稻生产技术发展的重要方向扬州大学农学院 戴其根 张洪程 凌启鸿在农业部直接领导与组织下，水稻精确定量栽培技术一直作为全国水稻高产创建的主推技术，取得了显著的增产增收效果。精确定量栽培是我国水稻生产技术发展的重要方向，2013 年被国家列为公益性行业(农业 )科研 专项，有望成为重大的标志性技术示范推广工程，最直接有效地提升了面积水稻现实生产力。一、精确定量栽培是我国水稻生产技术发展的重要方向1、实现水稻高产、 优质、高效、生 态、安全“十字”综合生产目标需要精确定量栽培按照科学发展观与现代农业健康发展的需求，高产、优质、高效、生态、安全已 经成为我国水稻生产发展的根本目标
2、，而这种目标的实现在很大程度上依赖于水稻精确定量栽培。第一、水稻高产与更高产都需要精确定量栽培水稻中低产变高产、高产变更高产虽然有多种栽培途径，但从提高资源利用率和经济效益出发，却都必须应用水稻精确定量栽培技术。以江苏为例， 2002 年在江苏十个县进行精确施氮试验，施氮水平都在每亩20 公斤左右，采用习惯经验施肥的，亩产只有 500-600 公斤，而采用密、肥、水精确定量的，亩产 提高到 700 公斤左右。或确定目标产量为每亩600 公斤，采用精确定量栽培的，亩施氮量可降低至 16 公斤左右。而水稻高产变更高产，由于群体的 LAI、穗数、总颖花量等群体指标的发展规模较大，施肥量较高，群体内各
3、种矛盾尖锐，更加必须采取精确定量栽培来协调多方矛盾，才能实现更高产目标。第二、水稻优质生产需要精确定量栽培稻米的品质包括加工品质、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质等。随着稻米产业化发展和人民生活水平的提高，人们对稻米品质尤其是外观品质和蒸煮食味品质的要求越来越高，水稻的优质生产显得日益重要。2而稻米品质中无论是整精米率、垩白度，还是胶稠度、蛋白质含量以及各种蒸煮食味评价值都受到栽培技术措施的显著影响。因此，对稻米品质有重要影响的播期、肥水运筹等栽培措施，只有根据优质形成的规律和需要进行定量化并制定技术标准，进而按标准化技术规程组织生产，才能种出达标的优质稻米来。第三、水稻高效生产需要精确定量栽
4、培从广义上讲，水稻的高效生产不仅仅包括种子、肥料、灌溉水和农药等农业资源的低投入高产出，还应该包括土地、温光等自然资源和劳动力成本这一人力资源的高效利用。而水稻精确定量栽培技术正是能够根据土壤的基础养分状况，当地的温光资源，品种的生育特性来确定适宜播期、播种量，肥料施用时期和用量，水分灌溉时期和用量以及农药的喷施时期和用量等，以达到精量播种、精确施肥、精确灌溉、精确用药的要求。由于实 施了水稻生长环境指标、群体生长发展动态指标和配套的栽培技术措施的多重精确定量，人们只需在必要的作业时间进行定量的物化投入，不仅节本，而且省工，利于达到高效生产的目标。第四、水稻的安全生产需要精确定量栽培水稻安全生
5、产的概念，囊括了水稻生产的自身安全，以及产出稻米中的有毒有害物质控制在无公害、绿色或有机食品允许的范围内以保证人类食用健康安全这两方面。例如，水稻播种期和播种量的精确定量不仅能够避免前期由于低温冷害引起的苗数不足，同时还能保证水稻生长后期的安全成熟。而水稻生产过程中各种肥料、农药、除草剂和其他化学试剂的精确使用，则不仅能够避免水稻肥害、药害的发生，同时还能够严格控制稻米中有毒有害物质含量在安全标准范围内，实现水稻的清洁生产。第五、生态环境的保护与改善需要精确定量栽培一直以来，稻田生态系统以其特殊的湿地环境，为人类整个生态环境的改善发挥了巨大的作用。特别是在气候的调控、大气的净化、水土环境的保健
6、和生物多样性的保护等方面的作用很大。3但是近年来，一些地区水稻生产中化学物质的投入水平和强度的不合理提高，给稻田带来了污染的威胁。而针对性地采取精确定量栽培，秸杆全量还田，施肥用药时期和用量都能精确定量，就能较好地使土壤养分趋于平衡， 实现水稻生产与环境的友好，与自然的协调。第六、 “十字”生产目标综合协调需要精确定量栽培技术集成在研究以上五个方面定量化的基础上，还必须定量化综合揭示高产与优质、高效、生态、安全之间的协同关系， 进而建立高产与优质、高效、生态、安全可 统一的集成技术体系。因为在实现水稻生产综合目标过程中，它们之 间存在着时间上、过程上的同一性和矛盾性，所以，栽培中要充分利用同一
7、性和协调矛盾性，使水稻生育的每一个过程和调控措施，都能瞻前顾后地进行统筹优化定量，使各项调控技术的应用及彼此间的配合均能达到适时适量，发挥最大的利用效率。2水稻品种潜力的充分发挥需要精确定量栽培我国水稻生产生态条件复杂、种植制度多样、品种类型繁多、稻米用途各异，栽培要求不一。就水稻的品种类型而言，亚种间有籼稻、粳稻的区别；生育期上有早稻、中稻、晚稻之分等，且不同类型的品种有不同的主攻方向。因此，只有因种针对性地进行精确定量栽培，才能很好地挖掘各品种的生产潜力。以超级稻的生产为例，近年来各地育出了不少“超级稻” 品种，小面积偶尔出现每亩 800 公斤以上、甚至 900 公斤以上的高产，但进入大面
8、积推广，一般只能达到每亩 500-600 公斤的水平， 这种超级稻超高产仍停留在小面积试验田中的现象，其重要原因就是缺乏因种水稻生育过程诊断指标和调控措施的精确定量，使得高产难以重演。3不同的水稻栽培制度和方式需要精确定量栽培我国的水稻栽培经过几千年的实践，栽培制度和栽培方式也在不断创新。就栽培制度而言，目前我国由南向北存在着双季稻、再生稻、单季稻的种植。在轮作制上，既有麦-稻、肥-稻、油- 稻等轮作方式，同时稻田轮作制中经济作物、饲料作物以及蔬菜、瓜类等其他作物也有一定比重，4并还出现了种养（稻渔、稻鸭共作）相结合的复合稻作制度。而有关水稻的栽培方式，在经历了直播、育苗移栽稻作方式之后，水稻
9、的机械化插秧和抛秧等轻简化栽培方式也得到了有效发展。大量实践证明，各种栽培制度与栽培方式只有配套了相应的精确定量栽培技术体系，它们的增产增效潜力才能充分地发挥出来，它们才能分别得到合理的利用。4水稻区域化生产需要精确定量栽培我国幅员辽阔，地域宽广。大陆 31 个省、市、自治区中，除青海省外，其余各省份都有水稻的分布，且从南到北主要形成了南方双季稻（再生稻）、长江中下游 单季稻与寒地单季稻三大代表性区域。由于地理纬度和海拔高度的不同，水稻生长的土壤、气候、生态条件存在较大的差别，生产的其他基础条件也相差很大，这就需要用水稻精确定量栽培的原理来指导，对不同稻区相应品种的生长环境和发育规律进行系统地
10、研究，准确地提出高产优质形成关键时期的量化生育指标，进而配套精确定量的管理技术体系，控制群体沿着设计的高产轨道发展，不断地提高区域稻作综合生产力，从而形成区域生产优势与特色。5现代稻米产业化需要精确定量栽培我国是世界 “稻米王国 ”，稻谷年 产量占世界稻谷总产量的 35%左右，居世界首位。尽管我国稻米生产的总量很大，但稻米生产的产业化水平却较低。其中一个很重要的原因就是缺乏标准化优质安全的生产技术体系及保障措施。有些地方过量地使用化肥与高残留农药，使得稻米产品中有毒、有害物质含量有超标的现象；同时品种引进、肥水管理、病虫草防治等环节不少地方也存在着随意性和盲目性，又增加了稻米产量和品质的安全隐
11、患。而水稻精确定量栽培技术，十分强调水稻生长环境的监控、配套栽培技术措施的实施都能按“十字” 目标定量指 标化，采取标准化生产，这正是加快稻米产业化所必需的。6精确定量栽培是现代稻作技术发展的内在需要5近年来，中央提出了发展现代农业的总体要求，也为现代水稻栽培学的发展指引了方向。一直以来，水稻生产缓慢地改变着“ 面朝黄土背朝天，弯腰曲背几千年” 的局面。今后，以 3S 技 术、计算机网络通讯等高新科学技术为重要手段的，以现代农艺为重要技术支撑的，以现代机械装备为重要载体的水稻生产全程机械化、信息化的水稻生产技术，必将成为具有现代化标志的稻作技术。而其中现代农艺技术发展在很大程度上决定于水稻精确
12、定量栽培技术的创新和发展。总之，通过以上六个方面理论与实践结合的分析，以充分的依据表明了精确定量栽培是我国现代稻作技术发展的方向。本文说明这一点，目的是期盼得到全国更多的同仁共鸣与重视，热切希望大家一起来共同更深入地研究精确定量栽培的共性问题与各地的个性问题，并加大示范推广的力度，以精确定量栽培的大发展，为把我国水稻大面积生产推到单产更高、品 质更优、效益更好、生 态环境改善的新阶段作出重要贡献。二、精确定量栽培示范推广实践中出现的主要技术问题及其对策图 1 水稻精确定量栽培技术体系水 稻 精 确定 量 栽 培 技术 体 系 生 产 目 标 科 学 定 量 生 育 诊 断 科 学 定 量 栽
13、培 管 理 技 术 科 学 定 量 产 量 及 其 结 构 指 标 品 质 （ 含 安 全 ） 指 标 基 本 生 长 发 育 诊 断 指 标 高 产 优 质 群 体 动 态 结 构 诊 断 指 标 指 标 壮 秧 培 育 、 大 田 密 度 、 肥 水 管 理等 关 键 技 术 指 标 其 他 配 套 技 术 指 标 水 稻 生 产 全 程 集 成 技 术 优 化 指 标 效 益 指 标 6水稻精确定量栽培，实质上是将生产目标、生育诊断与栽培管理技术三方面进行科学定量的水稻生产技术体系（如下图）。当前，大面积生产上，这三个方面的科学定量的应用水平很不平衡。首先，在生产目标的科学定量上，基本没
14、有什么大的问题，各地区均能根据当地主体品种特性、土壤肥力状况等生产要素，提出并应用较为合理定量化指标。其次，在生育诊断的科学定量上，大部分地区的基本生育诊断仍然凭经验（按季节、按日期）、靠感觉，缺乏科学性。而对于高产优质群体的概念较为模糊，存在问题较大。众所周知，水稻生育诊断指标是比较多的，如叶龄、群体茎蘖动态、叶面积动态、群体叶色“ 黑黄”交替、群体干物质积累等。从 实际生产出发，我们认为在大面积生产上无需对所有诊断指标都要求掌握，更不必要稻农直接掌握，只要技术人员能够熟练掌握其中的 3 个关键指标，即可进行科学定量诊断为广大农民服务。其一，当地主体品种的关键叶龄期（有效分蘖临界叶龄期、拔节
15、叶龄期和穗分化叶龄期）；其二，高产群体的茎蘖动态，即前期增长较快但不旺长，一般在有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数苗，此后无效分蘖增长平缓，至拔节期高峰苗量不过大，一般为适宜穗数的 1.3-1.4 倍（机插稻与抛秧 1.4-1.5 倍），而此后则平缓下降，至抽穗期实现预期高产穗数，获得高成穗率，一般在80%左右（双季稻 70左右）；其三，群体叶色 “黑黄”有规律交替，即在有效分蘖期群体叶色应显“ 黑” （顶 4顶 3），到 Nn 叶龄期，叶色开始褪淡（顶 4顶 3），在 Nn+1 叶龄期起，群体叶色 “落黄” （顶 4顶 3 叶）；通过穗分化始期（倒 4 叶出生）至倒 2 叶期初两次施用穗肥，群体叶
16、色逐步回升，至倒 2 叶期重又显“黑”（顶 4顶 3 叶），直至抽穗期；抽穗后1520 天内，群体叶色保持“黑”（顶 4顶 3），此后，叶色逐步褪淡，至成熟期仍能保持 2 片以上绿叶。以上这三个关键指标诊断技术在生产实践中是完全可以掌握与应用来指导农民生产的。现实问题是，目前不少地方缺少对品种总叶片数与伸长节间、高 产茎蘖动态等最基本数据的测定积累，也缺乏高产群体动7态的形态生理诊断指标，因此十分有必要切实重视与加强开展这些工作。此外，从以往推广示范的情况来看，栽培管理技术科学定量更是精确定量栽培实施的重点亦是难点，在各示范区普遍存在问题较多。故下面着重介绍遇到的主要技术问题及其定量化解决的方法。（一）培育壮秧的科学定量“秧好半熟稻” ，壮秧在水稻高产、更高产栽培中有着举足轻重的作用。而目前大面积生产上普遍出现片面追求省工省事，秧田很少培肥或不培肥，秧田面积小而播种密度大，且管理较粗放，造成秧苗素质普遍偏弱，仅有部分高产攻关田壮秧指标达到定量的
