水稻超高产的突破技术~强化栽培

发布日期:2019-09-01 06:57

在我省的生态条件下,经过近30年的努力,杂交水稻通过合理密植,即亩(1亩=1/15公顷,下同)植1.5~1.8万穴,栽足栽够基本苗(每亩8~10万),采用配方施肥,病虫害综合防治等技术,可实现水稻单产600公斤。但如何突破800公斤/亩,则是近年水稻界的热点。在连续探索多年后,一种来自美国的全新栽培理念~水稻强化栽培技术给我们指出了突破方向。

一、水稻强化栽培在四川

美国康奈尔大学的normanup-hoff教授对马达加斯加水稻高产栽培技术进行提炼总结,发现小苗超低密度移栽,配套肥、水、中耕等管理措施,可以实现超高产,后将其命名为水稻强化栽培。该技术体系实行“充分发挥个体优势,主要依靠分蘖成穗”的技术路线,大幅度降低了主茎在稻谷产量中的比重,明确提出变革栽培技术是实现水稻超高产重要途径,引起了全世界的广泛关注。

从2000年开始,袁隆平院士首先把“水稻强化栽培”的概念引入国内指导超级稻栽培,2001年他在《杂交水稻》上正式发表“强化栽培”论文,四川省农科院副院长任光俊召集相关研究所开始试验探索。2002年4月袁院士和norman教授共同在海南三亚主持召开了水稻强化栽培国际会议,我省同步开展生产示范和配套技术研究,相关结果经过同行专家现场验收。norman教授于9月中旬到我省实地考察,认为我省已经走在世界前列。

二、水稻强化栽培的基本技术特征

1.小叶龄浅栽

2.5叶期移植到本田,浅栽可准确称为摆苗,以充分发挥水稻的分蘖优势。通过大量早期低节位分蘖,提高成穗质量。

2.大幅度降低移栽密度

在减少种子、劳力等的投入1~2倍的基础上,利用大群体有充分生长空间(亩移栽仅3000~5000穴)与小群体内竞争激烈(每穴50苗左右)的特点,提高自我调控能力,发挥个体大穗和高结实的优势,实现高产高效的同步。

3.提倡无公害生产

强调多用有机肥、湿润间歇灌溉和中耕除草,改良土壤理化状态,培育根系发展,提高植株综合抗性,减少化学农药施用,实现无公害生产。

三、水稻强化栽培在四川的效果

我省连续两年的多点示范结果充分证明了强化栽培的增产增收效果。2001年4个点共6.5亩的示范面积,平均产量达到814.83公斤。2002年13点参加示范,面积超过100亩,同行专家现场验收3个点,平均亩产量达到866.96公斤。水稻经采用强化栽培技术进行栽培后,植株形态上表现出株高增加,叶片增厚且持绿时间长,lai大,干物质积累多;从产量构成因素看,虽然有效穗数和千粒重均有所降低,但穗着粒数、实粒数显著增加,这是产量突破的关键(详见表1、表2)。

四、主要研究结果

农业技术的引进,特别是栽培技术的引进,只有也必须经消化创新本地化后,才能在大面积生产上应用推广。我们从引进开始就同时开展相关技术研究,重复的研究结果主要有:

1.栽培方式

sri技术栽培方式的核心是方型单苗栽培,但在四川低光照生态条件下,过低的基本苗不利于实现足够的有效穗,其产量潜力展示不充分,为此各单位对增加基本苗数问题进行了大量研究。如果改方型单本为方型3本,有一定的增产作用,但幅度小于5%,如果将3苗按等边三角形分散移栽,即小三角移栽,由于稀中有密,密中有稀,增产幅度大大提高。其中眉山科农发明的双三角栽培增产21.35%,方型小三角增产24.89%,条形小三角增幅达到27.26%。

(1)方形单本:sri技术核心,小苗移栽,正方形排列,每穴单苗。

(2)方形三苗:si技术,但每穴集束栽3苗,以增加基本苗数。

(3)双三角:即眉山科农发明的三围栽培法。排行错窝,每穴按正三角形栽3苗。

(4)方形小三角:sri技术,但每穴按正三角形插3苗。

(5)条形小三角:利用数学原理改错窝为条栽,符合移栽习惯。

叶面积测定资料均证明,3苗栽培的叶面积系数比单苗栽培大;从变化曲线分析,以条形小三角最合理,其最大值位于齐穗期,灌浆期下降速度慢;其他处理在孕穗期即达到最大值且以后逐渐下降。

2.移栽密度

在3叶龄小三角形移栽方式下,杂交稻ⅱ优7号的适宜栽培密度,大于50厘米的移栽规格均会导致产量下降,最高产量的移栽密度是45厘米×50厘米和40厘米×45厘米条栽,其次是45厘米和50厘米的方型栽培。考种发现,有效穗和千粒重均随移植密度的降低而减少,但着粒数和结实率变化规律性不强。

3.移栽叶龄

在方型单苗栽培条件下的叶龄试验结果:3叶移栽产量为672.84公斤/亩;4叶移栽较3叶移栽减产24.04公斤,减幅3.57%;5叶移栽较3叶移栽减产61.37公斤,减幅9.12%。表明小苗移栽确实存在优势,移栽叶龄增大后,尽管sri技术仍比常规技术增产,但优势已不再明显,主要原因是有效穗数显著降低。然而在实际操作中,小叶龄移栽存在着“整地要求极高,管理十分困难,秧苗抗逆能力弱,株间差异显著”等问题,各地在具体应用过程中一方面应根据实际情况进行调节,另一方面在为适应茬口而增大移栽叶龄时必须适度,尽可能力争早栽。

4.品种差异

从以上表3可以看出,在强化栽培条件下,品种间存在一定差异,在常规栽培条件下这3个品种均穗大粒多,有较高的产量水平。但从sri的田间看,川香优179剑叶过长披垂,产量较差,川香优157则表现最佳。可以认为,剑叶适中,耐肥抗倒,生长旺盛的品种,在$ri栽培条件下更易获得高产。

5.茬口衔接

四川的稻田种植制度以稻麦(油)两熟为主体,油菜茬口收获早,若适当推迟水稻播种期,可以实现3~4叶移栽,易取得增产增收效果。而小麦茬的最早移栽期为5月20日,大面积在5月28日左右,为保证水稻正季收获,采用“中早熟杂交组合长优838,播种期推迟到4月25日,增加栽插密度”等措施进行综合研究,但早茬收获产量为519.12公斤,比对照减产35.52公斤,减幅6.40%,中茬比对照减产74.76公斤,减幅13.48%。由此看来,sri技术还不宜在麦茬田直接应用。

6.谷壳覆盖对产量和稻田杂草生长的影响

sri技术条件下,6叶前稻田空隙大,杂草多,我们特地在2002年广汉市sri示范田内试验了谷壳覆盖苗间空隙的作用。结果表明谷壳覆盖具有显著的控制杂萆和增加产量的作用。覆盖后30天调查,处理的田间杂草数量每平方米仅16苗,而ck高达224苗,从收获的稻谷产量看,处理比对照增产46.77公斤,增幅6.50%,有关机理还将进一步深入研究。

五、展望

近年来,人们普遍把实现水稻超高产完全寄托在超高产育种的突破上,但袁隆平院士提出了实现超高产目标必须依靠超高产栽培的观点。我省采用sri技术,使现有品连续两年亩产突破800公斤,充分证明变革栽培技术可以挖掘现有品种的产量潜力,实现超高产。

sri栽培技术目前适宜在冬闲田地区和有较早茬口的蔬菜、绿肥、油菜等田块推广应用。通过小叶龄、低密度、大肥水,实现超大穗、高结实、超高产。该技术的推广应用可推动种植结构的调整,有利于水稻节水栽培和稻谷的无公害生产,各地应引起高度重视。但有关“千粒重提高和米质改善”的论点还值得探讨,我们的试验数据并非如此。

在实际应用中,我们建议采取以下栽培措施可提高农民的增产增收效果:旱育秧且适当增大移栽叶龄(3~4叶),可保证全苗;条形小三角移栽可充分利用前期光温资源;早期田面覆盖,可显著控制杂草;在倡导大量施用有机肥的原则下,仍然需要补充化学氮、磷、钾肥,总施肥量以10~15公斤纯氮为宜,具体根据田块的基础肥力状况确定。

然而稻麦两熟种植制度下,如何实现小叶龄栽培与小麦迟茬口配套?尚需进—步集中科研教学推广等单位的智慧,在相关技术配套后才能大面积推广。