水稻精确定量栽培技术

1水稻精确定量栽培技术要点凌启鸿浙江省水稻精确定量栽培技术培训班杭州2009-05-18一、水稻精确定量栽培在提高单产、确保粮食安全中的独特作用（一）在当前主攻水稻单产中，精确定量栽培技术的普及推广能发挥重要作用地少人众，人地矛盾日益尖锐的中国，解决粮食安全最主要、最可靠的出路是主攻单产。而1997年全国水稻平均单产424公斤至2006年只有425公斤，10年单产徘徊不前，是影响我国稻米安全的主要障碍。主攻单产要靠三方面条件：一是农田水利和物质技术条件的改善；二是潜力更大的良种；三是增产适用栽培技术的集成和普及推广。大量事实证明，目前良种、化肥、农药等物质条件都不是限制单产提高的主要因素，而许多先进适用的栽培技术得不到普及推广是影响单产提高的主要因素。农业部的调查指出，相同的品种、不同的栽培技术，产量差异可高达30%以上。普及推广先进适用栽培技术，可以把多种外在资源因素和品种的内在特性实现最佳配合，充分发挥良种、土肥、植保、农机等成果的综合增产作用，大幅度提高单产，在粮食安全中发挥主导的、综合的作用（二）发挥栽培技术的显著增产作用，必须把工作重点放在对已有的、成熟的增产效益最显著的先进适用技术的选择和推广上。水稻精确定量栽培技术已显示了它的这种显著作用。为适应农村劳力大批进城的新形势，水稻栽培技术必须“轻简化”。但过于简化粗放的技术，不能增产。这种轻简不高产技术大量扩展时期，也正是我国水稻单产长期徘徊的时期，我们应当面对这一严峻的现实。但与此同时，我们在江苏研究形成“水稻精确定量栽培技术”，从2005年开始，在云南、贵州、河南、江西、广西、四川、安徽、辽宁、黑龙江等省和当地农业行政、科研、院校和农垦合作，在籼、粳稻，单、双季稻，手插、抛栽和机插栽培上引进并进行了大面积示范，在相同的品种和施肥水平下，均比当地现行栽培方法能增产10%以上，高的可达20-30%，并收到省种、省水、省肥、省工的综合作用。在农业部开展的万亩连片高产创建活动中，应用精确定量栽培的产量达标率很高，得到了农业部领导的重视，列入重点推广。（三）正确理解水稻精确定量栽培的科学含义和实践意义不能把水稻精确定量栽培误解为“复杂、费时、费工”的精耕细作栽培，恰恰相反，2它以最必需、最少的作业次数，在最适宜的生育时期、用最适宜的技术定量化强度来管理水稻，达到“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标，实际上它是一种精确定量的、高产、省工、节本的合理的轻简栽培技术。二、水稻高产形成原理与生育指标定量（一）水稻高产（增产）的基本途径：在保证获得适宜穗数的基础上，主攻大穗，提高结实率（85-90%以上）和粒重。实现这一目标，必须在适宜基本苗基础上，促进有效分蘖，在有效分蘖临界叶龄期前够苗，控制无效分蘖，把茎蘖成穗率提高到80-90%(粳稻)和70-80%（籼稻）。在有效控制无效分蘖基础上，通过适时适量施用穗肥，主攻大穗，可以协调足穗与大穗以及与提高结实率的矛盾，获得高产。这一高产途径，成为水稻密、肥、水调控技术定量的最主要的依据。（二）用水稻叶龄模式来精确定量最少作业次数、最佳作业时间。正确应用水稻叶龄模式，必须掌握水稻有效分蘖临界叶龄期、拔节叶龄期和穗分化叶龄期这三个最关键的叶龄。1、有效分蘖临界叶龄期的叶龄通式为：（1）主茎伸长节间（n）5个以上、总叶龄（N）14片以上的品种，中小苗移栽时为N-n叶龄期，大苗移栽（8叶龄以上）时为N-n+1叶龄期。以17叶6个伸长节间的品种为例，中小苗移栽时有效分蘖临界叶龄期为17-6＝11,应用符号○11表示。大苗移栽里为17-6+1＝○12。（2）伸长节间数(n)4个以下，总叶龄（N）13以下的品种，有效分蘖临界叶龄期为N-n+1叶龄期。以11叶、4个伸长节间的品种为例，11-4+1＝⑧。2、拔节期（第一节间伸长）的叶龄期通式为N-n+3叶龄期，或用n-2的倒数叶龄期表示。例如17叶6个伸长节间的品种上，拔节期的叶龄为17-6+3＝14；用n-2表示为6-2＝4，即倒数第4叶出生期，17叶品种的倒4叶，即14叶，用△14符号表示。3、穗分化叶龄期的叶龄通式概括为叶龄余数3.5（倒4叶后半期）－破口期，经历了穗分化的5个时期。叶龄余数3.5－3.0（倒4叶后半期）——苞分化期叶龄余数3.0－2.1（倒3叶出生）——枝梗分化期叶龄余数2.0－0.8（倒2叶到剑叶露尖）——颖花分化期叶龄余数0.8－0（剑叶抽出）——花粉母细胞形成及减数分裂期叶龄余数0－破口——花粉充实完成期34、将三个关键叶龄期汇成总表：以5个伸长节间17叶品种和4个伸长节间11叶的品种为例6个伸长节间17叶品种12345678910○111213△14151617孕穗5个伸长节间17叶品种1234567891011○121314△151617孕穗4个伸长节间11叶品种1234567⑧9△1011孕穗苞分化期枝梗分化期颖花分化期花粉形成及减数分裂期花粉充实完成期5、高产群体若干生育的定量指标江苏将亩产700-800公斤高产群体各生育期主要形态生理指标按生育进程定量汇入图1，把它作为水稻精确定量栽培技术定量的依据，由此作出的技术定量，也就保证了群体的发展符合图1的要求，能使高产频频重演。茎蘖动态最佳抽穗结实期SNN-nN-n+3倒2叶期抽穗期抽穗后20天成熟期移栽期有效分蘖临界高峰苗叶龄期拔节叶龄期增加生物量500公斤左右增加生物量570公斤左右计算确定达到适宜最高苗数为穗完成适宜穗数基本苗穗数苗数的1.2-1.3倍生物量800公斤左右生物量1300公斤左右生物量850-900公斤生物量1450公斤左右LAI4左右LAI7-8左右顶4顶3顶3=顶4顶4顶3顶3=顶4“黑”“黄”渐回升“黑”渐褪淡叶片含3.5%2.7%（粳）＜2.5%2.7%（粳）氮量2.5%（籼）2.5%（籼）图1亩产700-800公斤群体发展动态形态生理指标（江苏）保存2片绿叶4（1）茎蘖动态的叶龄模式：群体应在N-n（或N-n+1）叶龄期之初够苗，以后要及时控制无效分蘖；在拔节叶龄期（N-n+3）达高峰苗期，高峰苗为预期穂数的1.2-1.3倍（粳稻）和1.2-1.4倍（籼稻）；此后分蘖逐渐下降，至抽穗期完成穂数，此时群体中存活的无效分蘖应在5%左右。N-n叶龄期不能够苗，即使以后分蘖数猛增，仍不能保证足穗大穗。够苗过早，无效分蘖过多、封行早，成穗率低、穗小，也不易高产。（2）群体叶色“黑黄”变化的叶龄模式①在有效分蘖期（N-n以前），为促进分蘖，群体叶色必须显“黑”，叶片的含氮率在3.5%左右（3%-4%），反映在叶片间叶色的深度上是顶4叶深于顶3叶（顶4﹥顶3）。到了N-n（或N-n+1）叶龄期够苗时，叶色应开始褪淡（顶4=顶3），叶片含氮要下降为2.7%（粳稻）和2.5%（籼稻），可使无效分蘖的发生受到遏制。②到了无效分蘖期至拔节期，即N-n+1（或N-n+2）叶龄期至N-n+3叶龄期，为了有效控制无效分蘖和第一节间伸长，群体叶色必须“落黄”，顶4叶要淡于顶3叶（顶4﹤顶3），叶片含氮率下降至2.5%以下，群体才能被有效控制，高峰苗少，通风透光条件好，碳素积累充足，为施氮肥攻大穗制造良好的条件。此期群体叶色若不能正常落黄，必然造成中期旺长，带来中后期生长一系列的不良后果。③到了促穗期，为了促进颖花分化攻取大穗，从倒2叶龄开始直至抽穗，叶色必须回升至显“黑”，顶4顶3叶色相等（顶4=顶3），叶片含氮率回升至2.7%（粳稻）和2.5%（籼稻）。碳氮代谢协调平衡，有利于壮杆大穗的形成。此期叶色如不能回升，则穗小、穗少（部分有效分蘖叶龄发生的分蘖，因缺肥而死亡）。此期如叶色过深（顶4﹥顶3），仍会造成茎叶徒长，结实率低，病虫害严重。④抽穗后的25天左右期间，叶片仍应维持在2.7%（2.5%）的含氮率，使叶片保持旺盛的光合功能。以后下部叶片逐步衰老，至成熟期，植株仍能保持1-2片绿叶。群体叶色黑黄变化叶龄节奏的规律是很严格的，扰乱了这个规律就不能高产。是精确定量栽培必须掌握的原理和诊断指标。（3）严格掌握封行的叶龄期高产水稻籽粒产量的80-90%以上来源于抽穗后的光合产物，这个比例占得越多，籽粒产量也愈高。说明高产的获得是靠建造抽穗至成熟期的高光效群体。其关键之一是把群体的封行期控制在叶龄余数为0的孕穗期。群体到了孕穗期还封不了行，说明群体过小，不能高产。但如封行过早，亦不能高产。因为过早封行，会使植株供应根系生长、茎基部节间充实和促进分蘖成穗的有机营养的中下部叶片过早被荫蔽而死，造成群体根量少，功能弱；茎充实度低；成穗率低等5不良弊端，进而限制了抽穗后群体光合生产力的提高。群体恰在孕穗期封行，一方面表明有足够的生长量，同时反应了拔节至抽穗期期间群体的透光度强，上下各期功能正常，各部器官生长协调；到孕穗期全茎上下有与伸长节间数相等的绿叶数，能保证抽穗以后群体有较高的光合生产力。三、几项关键技术的定量方法（一）合理基本苗的确定基本苗的确定要符合恰于N-n（N-n＋1）叶龄期够苗，确保穗数，并能有效控制无效分蘖，提高成穗率的要求。据此设计了基本苗的计算公式：X(合理基本苗)＝Y（每穗适宜穗数）/ES（单株成穗数）。式中Y是当地品种的适宜穗数；ES是单株成穗数，决定于从移栽（SN）后至有效分蘖临界叶龄期（N-n或N-n+1）有几个有效分蘖叶龄数及其能产生的有效分蘖的理论值，及其分蘖发生率（r）。按照叶蘖同伸规则，有效分蘖叶龄数和其相应产生的有效分蘖理论值，列入表1。如从移栽到有效分蘖临界叶龄期的有效分蘖叶龄数为5个，则从表1得知有效分蘖理论值为8个；如叶龄数为5.5个，则有效分蘖理论值应为（8+12）/2＝10个。表1本田期主茎有效分蘖叶龄数与分蘖发生理论值的关系主茎有效分蘖叶龄数12345678910一次分蘖理论数A12345678910二次分蘖理论数13610152128三次分蘖理论数141020分蘖理论总数B123581218274059C（应变比率）＝B/A1111.251.62.02.63.384.445.9注：C值可列入公式作为计算的应变参数，如(X)C的值为3时，则（3）＝3×1＝3个理论分蘖数；X值为5时，则（5）C＝5×1.6＝8个理论分蘖数；X值为7时，则（7）C＝7×2.6＝18个理论分蘖数。1、小苗移栽基本苗的计算小苗移栽有塑盘穴播带土移栽（或抛秧）和机插等形式，移栽叶龄小（3叶1心～4叶1心），一般不带分蘖，单株成穗数决定于本田期的有效分蘖叶龄数及其分蘖发生率。（1）小苗移栽基本苗计算公式基本公式仍是X=Y/ESES=1（主茎）＋（N-n-SN-bn-a）Cr代入基本公式：X＝Y/[1＋（N-n-SN-bn-a）Cr]6式中SN为移栽叶龄，bn为移栽至始蘖的间隔叶龄，a值为在N-n叶龄前够苗的叶龄调节值，在0.5-1之间多数为1。（2）塑盘穴播带土移栽的基本苗计算移栽大田后，一般没有缓苗期，bn＝0，有效分蘖发生率r值很高，一般可高达0.8-0.9。2008年扬大农学院在江西奉新县双季早稻高产创建方，用公式计算基本苗，取得了省种增产的效果。设计基本苗时，确定早稻的产量指标500-550公斤，品种的总叶龄11，伸长节间数4个；籼型稻易够苗，a值取0.5；适宜穗数为每亩22万，抛栽叶龄4（3叶1心）。基本计算为：X=22/[1+(11-4+1-4-0.5)C×0.9]=22/[1+(3.5)C×0.9]=22/(1+4×0.9)=22/4.6=4.78（万）盘育每穴2.5苗左右，抛1.92穴即可。实抛2万穴，实现了在8叶期够苗，每亩22万穗左右和亩产500-550公斤的目标要求，茎蘖成穗率由以往的60%左右提高到70%以上。（3）小苗机插的基本苗计算实例机插小苗由于秧苗密度大，基部1、2、3三个叶位的分蘖芽发育受到抑制，在3叶期（2叶1心）移栽时，2、3叶位尚能分蘖，bn=1，而在4叶期移栽，下部三叶位分蘖全部休眠缺位，要到7/0叶期才分蘖，bn=2。2005年扬大农学院在姜堰市在小麦茬上进行机插稻高产试验，品种武粳3号，N=16，n=5，SN为4，秧龄20天移栽时，分蘖