謝燦煌
(福建省永定縣良種場 364100)
多年來,在水稻超高產的栽培實踐中,小面積試驗每667 m2產量可達到750 ~800 kg,但從目前大面積“高產創(chuàng)建”的實際應用來看,產量僅500 ~600 kg,尚有20% ~30%的潛力未發(fā)揮出來,如何最大限度地協(xié)調水稻生產中的各種矛盾,充分發(fā)揮其增產潛力,是水稻生產可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。
有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)是決定單位面積產量高低的兩個基本方面。在一定范圍內,增加有效穗數(shù)可以有效提高水稻產量,但隨著穗數(shù)的增加,每穗粒數(shù)逐漸下降。只有當有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)都處于適宜的水平,即二者乘積達到最大時,也就是群體總穎花量最大時,才能得到產量的最大值。在安全結實條件下,群體總穎花量與產量呈極顯著正相關,穎花量越大,產量越高。在增加穎花量的兩個因素中,理論上增穗或增粒均可獲得超高產,但以二者協(xié)調增長較易實現(xiàn)[1]。穗數(shù)由主莖穗和分蘗穗組成,適當增加基本苗數(shù)和提高單株成穗率是增加穗數(shù)的兩個方面,分蘗穗數(shù)取決于分蘗成穗率。決定穗數(shù)的關鍵時期是分蘗始期至有效分蘗終止期。每穗粒數(shù)的多少,既取決于每穗的分化穎花數(shù),也受退化穎花數(shù)的影響。穎花分化的時間是從穗軸分化開始至穎花分化期止,其中以二次枝粳分化期最盛。而穎花退化發(fā)生于花粉母細胞形成到花粉粒成熟期,其中穎花大量退化則發(fā)生于花粉母細胞減數(shù)分裂期前后。因此,在栽培上降低穎花退化率,是發(fā)揮穗大、粒重增產潛力的重要途徑。高產、超高產栽培營養(yǎng)生長量較大,在具備了分化較多穎花的條件下,保花肥的施用尤為重要。據2012 年在永定縣坎市鎮(zhèn)宜優(yōu)673 高產示范片內調查,在不同產量水平下,其產量隨著總穎花數(shù)的增加而增加,當每667 m2產量600 ~700 kg 時,穎花數(shù)為2 300 萬~2 700 萬朵;當產量大于700 kg 時,穎花數(shù)大于2 700萬朵。經相關性分析,穎花數(shù) (x)與產量(y)呈極顯著正相關,y= 25.18 + 0.253x(r=0.996**)。
表1 宜優(yōu)673 不同產量水平下產量及其構成
高產水稻追求群體最大總穎花量,當莖蘗數(shù)量增大到一定程度時,成穗率降低。而成穗率降低,意味著莖蘗個體質量的下降和無效分蘗的增加。穗數(shù)多、穗型小,總穎花量往往并不多。群體過大,莖葉互相遮陰,不僅光合作用受到影響,而且大量光合產物用于呼吸消耗,減少了淀粉等物質在莖鞘中的蓄積量,還有增加病蟲害和倒伏的危險。據研究分析[2]:汕優(yōu)多系1 號在適宜穗數(shù)范圍內(每667 m218 萬~21 萬穗),穗數(shù)與產量關系不密切,而成穗率與產量成極顯著的正相關(r=0.898**)。由方程y= -268.069 +12.168x可得,當成穗率達80.26%時,可實現(xiàn)700 kg 的產量目標,基本上與生產實際相吻合。
根據北京農業(yè)大學廉平湖教授的水稻“三個90%”高產栽培理論體系:一是水稻產量90%以上來自光合產物;二是水稻產量的90%來自葉片的光合作用;三是高產水稻產量90%來自抽穗后光合產物,產量越高,抽穗后光合作用積累的產物對產量的貢獻越大。也就是說,抽穗后光合產物的多少,對產量的高低起著決定性的作用。水稻成熟期各葉位的光合效率不同,且各葉位的分工也不同。上部葉片(倒1 ~3 葉)的光合產物主要運往穗部;下部葉片的光合產物主要運往根部,尤其是倒4 葉,對水稻后期根系活力的影響非常顯著。因此,高水平的水稻生產技術,必須盡可能在水稻生育后期還保持具有發(fā)達且活力強的根系。施用穗粒肥后,抽穗后還能繼續(xù)從土壤中吸收較多氮素等營養(yǎng),減緩莖葉結構蛋白質的降解,延長綠葉壽命,保持葉片有較高的光合作用效率,干物質生產積累就多,從而有利于高產。
通過對永定縣大量水稻群體的調查和分析,真正能按照設計的早發(fā)、成穗率高、群體與個體矛盾協(xié)調、后期根系發(fā)達、綠葉較多的高光效高產群體并不多,存在的問題歸納為如下幾種類型:一是早發(fā)群體,前期基蘗肥較多,群體過大,產生大量無效分蘗,成穗率低,個體小,產量不甚理想;二是基本苗不足,瘦弱秧或前期基蘗肥少,施用較遲,前期屬遲發(fā),但補救措施及時,中后期群體生長協(xié)調,成穗率和有效穗尚高,但遲發(fā)帶來高節(jié)位分蘗成穗,每穗粒數(shù)較少,因而產量不夠理想;三是前期遲發(fā),但補救措施過頭,偏遲且大量施用分蘗肥,造成群體生長量過大,產生大量無效分蘗,成穗率低,后期光合效率低,每穗粒數(shù)也少,產量不如第二類型;四是前期遲發(fā),由于群體生長量總體不足,雖然成穗率尚高,但有效穗不足,總的干物質積累量不大,是一類典型的低產群體。
水稻超高產栽培是一個系統(tǒng)工程,高產群體構建與調控總體思路:在保證適量有效穗的基礎上主攻大穗,使用肥、水等促控技術減少無效分蘗,提高成穗率,構建抽穗至成熟期具有較高綠葉面積和發(fā)達根系的高光效群體,獲得最大的經濟效益。在生產上,筆者在高產實踐中總結提出了“壯秧、擴行、調肥、水控”等八字配套構建與調控技術。
在實踐中,培育壯秧主要應抓住“足肥、稀播、勻播、化控”這四個關鍵措施,促進秧苗平衡生長,在1 葉1 心時每667 m2秧田用300 mg/kg 多效唑液100 kg 均勻噴施,促根長蘗,培育葉蘗同伸多蘗矮壯秧。這是水稻超高產的基礎。
2007 年,在永定縣仙師鄉(xiāng)進行了汕優(yōu)多系1 號插植規(guī)格試驗,叢插2 粒谷苗。由表2 可見,插植規(guī)格16.7 cm ×30.0 cm 的成穗率達到72.3%,比插植規(guī)格20.0 cm×20.0 cm 的成穗率提高8.0 個百分點,比插植規(guī)格16.7 cm×20.0 cm 的成穗率提高12.1 個百分點;插植規(guī)格20.0 cm ×26.6 cm 的成穗率達到70.8%,比插植規(guī)格20.0 cm ×20.0 cm的成穗率提高6.5 個百分點,比插植規(guī)格16.7 cm×20.0 cm 的成穗率提高10.6 個百分點。
表2 不同插植規(guī)格對成穗率的影響
目前,生產上大多栽培的是大穗或偏大穗型雜交水稻。改原來方形勻栽的插秧方式(20.0 ~23.0 cm×20.0 cm)為寬行窄株(30.0 cm×13.3 ~16.7 cm),將習慣的20 .0 cm 行距擴大到30.0 cm,每667 m2栽植1.4 萬~1.6 萬叢(大穗型雜交水稻1.2萬~1.4 萬叢),叢插2 粒谷苗,每667 m2基本苗達7 萬~8 萬苗。寬行窄株能發(fā)揮邊行優(yōu)勢的作用,不僅通風透光條件得到改善,下層葉片蔭蔽少,光合作用效率高,莖鞘積累較多的淀粉,強鞘壯稈,提高成穗率,為形成穗大粒多奠定物質基礎;而且有利于降低行間濕度,抑制病蟲害的發(fā)生和發(fā)展。
表3 不同基蘗穗粒肥比例對成穗率、每穗粒數(shù)和產量的影響
2009 年在永定縣仙師鄉(xiāng)進行了氮肥的不同基、蘗、穗、粒肥比例試驗。早稻供試品種為中優(yōu)2155,試驗田每667 m2(下同)施N 10 kg,共設基、蘗、穗、粒肥比例為5∶4∶1∶0、5∶3∶1∶1、5∶2∶2∶1、5 ∶1 ∶3 ∶1 四種處理;晚稻供試品種為Ⅱ優(yōu)3301,試驗田施N 12 kg,共設基、蘗、穗、粒肥比例為6∶3∶1∶0、6∶2∶1∶1、6∶1∶2∶1、6∶0∶3∶1四種處理。氮肥基、蘗肥為碳酸氫銨,穗粒肥為尿素,N∶P2O5∶K2O =1∶0.5∶0.75。由表3 可見,早季基、蘗、穗、粒肥比例以5∶2∶2∶1處理產量最高,比當?shù)亓晳T施肥基、蘗、穗、粒肥比例5∶4∶1∶0處理增產9.14%,成穗率高8.7 個百分點。晚季基、蘗、穗、粒肥比例以6∶0∶3∶1處理產量最高,比當?shù)亓晳T施肥基、蘗、穗、粒肥比例6 ∶3 ∶1 ∶0 處理增產12.30%,成穗率高12.2 個百分點。早晚季均顯示減少基蘗肥、增加穗粒肥有促進大穗的作用。由此說明,適當減少生育前中期的氮肥使用量,不施或少施分蘗肥,使其肥效限制在有效分蘗葉齡期內。到無效分蘗期,因肥效明顯減退而限制分蘗發(fā)生,適當增加穗肥的使用比例,以促進大穗(增加穎花分化、減少穎花退化)和提高冠層葉片的光合功能。這是壓縮高峰苗數(shù),提高成穗率,攻大穗的重要措施。
改變以往夠苗或超苗擱田的做法,當全田莖蘗數(shù)達到預期穗數(shù)的80%左右時或在有效分蘗臨界葉齡期前1 個葉齡即開始斷水擱田,至幼穗分化期,分3 ~4 次輕擱田,每次擱至田土表面腳踏有印而不陷時復水,然后又讓其自然落干再擱,反復多次進行,保持其連續(xù)性,可有效地控制無效分蘗的產生,這是壓縮高峰苗數(shù)、提高成穗率的有效措施。2009 年在永定縣湖雷鎮(zhèn)進行晚稻試驗,結果表明:提早擱田區(qū)比習慣栽培區(qū)成穗率提高9.5 個百分點(表4)。能控制節(jié)間長度和改善冠層葉面積的分布狀況,塑造高光效的庫源結構,并且能有效協(xié)調土壤中的肥、水、氣、溫之間的矛盾,更新根系的生態(tài)環(huán)境,提高根系活力,增強抗逆能力,提高成穗率、結實粒數(shù)和千粒重。據研究[3]分析:成穗率越高,灌漿期干物質生產量越多(y),相關性達極顯著水平,相關方程為:y= -725.6941 +14.2981x,r=0.958**。結實期采用干濕交替灌溉,可提高根系活力,養(yǎng)根保葉,提高結實率。
表4 不同處理對成穗率與產量的影響
[1] 張洪程,戴其根,霍中洋,等. 水稻超高產栽培研究與探討[J]. 中國稻米,2012 (1):1 -14.
[2] 張祖德. 汕優(yōu)多系1 號產量因素分析及其高產調控技術研究[J]. 福建稻麥科技,1998 (1):17.
[3] 徐家寬,潘國璋,王長大,等. 略論提高水稻成穗率的意義與途徑[J]. 中國稻米,1996 (4):10.