胡志華，李大明，徐小林，黃慶海，柳開樓，胡惠文，葉會財(cái)，周利軍，余喜初，*

（1江西省紅壤研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心，南昌331717；2農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測試驗(yàn)站，南昌331717；第一作者：hzh218314@yeah.net；*通訊作者：yxchu@126.com）

再生稻輕簡化種植技術(shù)研究進(jìn)展

胡志華1，2李大明1，2徐小林1，2黃慶海1，2柳開樓1，2胡惠文1，2葉會財(cái)1，2周利軍1，2余喜初1，2*

（1江西省紅壤研究所/國家紅壤改良工程技術(shù)研究中心，南昌331717；2農(nóng)業(yè)部江西耕地保育科學(xué)觀測試驗(yàn)站，南昌331717；第一作者：hzh218314@yeah.net；*通訊作者：yxchu@126.com）

再生稻具有生育期短、資源利用率高、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢，可通過提高復(fù)種指數(shù)來顯著提高水稻產(chǎn)量。輕簡化栽培可顯著降低生產(chǎn)投入，進(jìn)而提高生產(chǎn)效益。發(fā)展再生稻輕簡化種植對于穩(wěn)定水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，尤其對南方光溫資源一季有余兩季不足及“雙改單”稻區(qū)水稻增產(chǎn)具有重要意義。本文綜述了我國再生稻輕簡化種植技術(shù)的研究進(jìn)展，并對今后的研究方向進(jìn)行了展望。

再生稻；輕簡化栽培；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

再生稻是通過采取適宜的栽培管理措施，利用主季水稻收割后稻樁上的休眠芽萌發(fā)生長成穗而再收獲一季的水稻種植模式，又稱“包孫谷”、“秧孫谷”等[1]。與雙季稻或一季稻相比，再生稻具有生育期短、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢，還對農(nóng)村勞動力緊張起到很好的調(diào)節(jié)作用。水稻是我國重要的糧食作物之一，穩(wěn)定與提高水稻產(chǎn)量對于保障我國糧食安全具有重要意義。提高糧食產(chǎn)量的途徑主要有：增加種植面積、提高單產(chǎn)和增加復(fù)種指數(shù)。而在當(dāng)下水稻單產(chǎn)和種植面積難以取得巨大突破的大背景下，在南方光溫資源一季不足兩季有余的稻區(qū)發(fā)展再生稻，可顯著提高稻田復(fù)種指數(shù)，進(jìn)而提高水稻總產(chǎn)，可有效保障我國糧食安全。本文綜述了我國再生稻及再生稻輕簡化種植技術(shù)的研究進(jìn)展，并對今后的研究方向進(jìn)行了展望，旨在挖掘更加合理高效的再生稻輕簡化種植模式，為水稻節(jié)本增效生產(chǎn)提供適當(dāng)?shù)睦碚撝巍?/p>

1 我國再生稻發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

我國再生稻種植歷史悠久，史料記載已有近1 700余年。大致上我國古代再生稻發(fā)展可劃分為：創(chuàng)始期—兩晉南北朝時(shí)期、唐宋初步發(fā)展時(shí)期、明清持續(xù)發(fā)展時(shí)期。兩宋時(shí)期我國再生稻種植就已經(jīng)發(fā)展至江西、四川、浙江等長江流域地區(qū)，到清代更是擴(kuò)展到云貴高原。然而古代再生稻種植面積較小且零星分布，多作為災(zāi)后補(bǔ)救手段[2]。近現(xiàn)代以來，楊開渠等[3]率先對再生稻栽培技術(shù)和品種重要性狀等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為后續(xù)再生稻生產(chǎn)、研究與發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代，再生稻在四川、廣東等省得到較好的利用，但產(chǎn)量較低、管理粗放、分布零星。20世紀(jì)60、70年代四川省各科研機(jī)構(gòu)對再生稻品種選育與栽培管理技術(shù)進(jìn)行了深入研究[4]，為20世紀(jì)80年代再生稻作為一種新興的耕作制度崛起奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代以來，隨著我國水稻種植面積的大幅降低，江西、湖南、四川、湖北、浙江等地由于“用工荒”出現(xiàn)大量“雙改單”現(xiàn)象，再生稻種植日益成為這些地區(qū)以及我國南方光溫資源一季稻有余兩季不足稻區(qū)，提高復(fù)種指數(shù)、增加稻田單位面積稻谷產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入的有效措施之一。近年來，謝華安院士及其團(tuán)隊(duì)育成多個(gè)強(qiáng)再生力的超級雜交組合，并在福建省三明市尤溪縣取得了再生季產(chǎn)量7.81 t/hm2（1999-2004年）的喜人成果，在2005年更是創(chuàng)下再生季產(chǎn)量8.81 t/hm2的紀(jì)錄[5-6]，這使得再生稻發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新高潮。

2 再生稻種植優(yōu)勢

2.1 提高水稻產(chǎn)量與生產(chǎn)效率

通過采取合理的栽培措施，在不影響頭季稻產(chǎn)量的前提下發(fā)展再生稻，可顯著提高稻田復(fù)種指數(shù)和水稻單產(chǎn)。研究表明，我國南方稻區(qū)光溫資源一季不足兩季有余及其他適宜種植再生稻的稻田有330萬多hm2[6]，若再生稻產(chǎn)量能達(dá)到福建省尤溪縣的水平，每667m2可增產(chǎn)400 kg左右，水稻總產(chǎn)量可增加近200億kg。與種中稻或一季晚稻相比，再生稻是一種省工省肥、高產(chǎn)高效的稻作制度。再生稻再生季生育期較短，生育期通常在50~60 d，再生季生長對水肥等需求較少，避免了病蟲害的爆發(fā)[7]，如5、6代稻癭蚊等，大大降低了農(nóng)藥等物資的投入。此外，當(dāng)前農(nóng)村從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)勞動力緊張，多地出現(xiàn)“雙改單”的現(xiàn)象，在這些地區(qū)發(fā)展再生稻種植，不僅可以保障當(dāng)?shù)氐募Z食產(chǎn)量，還有效的解決了當(dāng)前農(nóng)村用工荒、用工貴等突出問題，顯著提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益。朱校奇等[8]研究指出，與一般雙季雜交稻種植相比，同等投入條件下“頭季+再生稻”種植模式每hm2可增加農(nóng)民收入近7 000余元，劉建光等[9]研究也取得類似的結(jié)果。

2.2 改善稻米品質(zhì)，增加產(chǎn)品附加值

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，對稻米的品質(zhì)有了更高的要求。研究表明，再生稻稻米品質(zhì)要比單季稻或雙季稻有所提高，主要表現(xiàn)有：整精米率提高，堊白粒率、堊白度和糊化溫度降低，低含量型的品種（組合）直鏈淀粉含量增加等[10-11]。稻米品質(zhì)對稻米價(jià)格具有顯著影響。羅玉坤等[12]發(fā)現(xiàn)，稻米市場價(jià)格與稻米品質(zhì)評分呈極顯著正相關(guān)。因此，發(fā)展中稻+再生稻對于提升稻米品質(zhì)，提高稻米附加值，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收具有重要意義。

3 影響再生稻產(chǎn)量形成的重要因子

3.1 再生力

再生稻可通過合理的栽培措施，實(shí)現(xiàn)額外多收一季的目標(biāo)。再生季產(chǎn)量提升對于再生稻系統(tǒng)產(chǎn)量具有重要意義。以福建省尤溪縣為例，其再生稻種植創(chuàng)下頭季單產(chǎn)13 967 kg/hm2、再生季單產(chǎn)8 814 kg/hm2和年產(chǎn)22 781 kg/hm2的高產(chǎn)紀(jì)錄，其中再生季產(chǎn)量占總產(chǎn)的38.69%[13]。水稻再生季產(chǎn)量與再生能力呈極顯著正相關(guān)。研究表明，不同水稻品種間再生力存在巨大差異[14-16]。蔣彭炎等[17]認(rèn)為，再生力是一個(gè)單基因控制的隱形性狀；Bardhan等[18]認(rèn)為，出穗基因即是再生力基因；曾亞文等[19]研究指出，秈稻、粳稻、旱稻、糯稻等都存在強(qiáng)再生力基因；而Hhilleris等[20]認(rèn)為，水稻可再生的特性是一個(gè)復(fù)合性狀，受許多遺傳因素和環(huán)境因素影響，其遺傳機(jī)制較為復(fù)雜；晏月明等[16]發(fā)現(xiàn)，不同雜交組合間F1代再生力也存在很大的差異。研究表明，雜交品種再生力與親本組合方式關(guān)系密切[21]，一般F1代再生力低于恢復(fù)系親本的再生力，而強(qiáng)再生力的恢復(fù)系品種更易于配組出強(qiáng)再生力的F1代[22-23]。因此，選育強(qiáng)再生力雜交品種應(yīng)選用強(qiáng)再生力的恢復(fù)系或廣恢性的親本組合[24]。雖然，水稻再生力的遺傳機(jī)制較為復(fù)雜，且目前尚不十分清晰。但在前人大量的研究基礎(chǔ)上可以發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)再生力水稻品種具有抽穗期較晚、抗蟲害能力強(qiáng)、頭季成熟期莖鞘厚且干物質(zhì)量高、莖稈淀粉、蛋白質(zhì)等含量高、莖鞘含氮量及可溶性糖含量高和光合相關(guān)組織器官衰老慢等特征[25-30]。此外，水稻再生力還與頭季稻穗粒結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。劉永勝等[21，30]發(fā)現(xiàn)，有效穗數(shù)顯著影響再生芽的萌發(fā)節(jié)位，進(jìn)而顯著影響水稻再生力，且在一定范圍內(nèi)呈顯著正相關(guān)；徐富賢等[31]研究指出，每穗粒數(shù)低、千粒重高的水稻再生力較強(qiáng)；頭季結(jié)實(shí)率可影響莖基部碳水化合物的累積，進(jìn)而影響水稻再生能力，但影響未達(dá)顯著水平[21]。這些均為強(qiáng)再生力品種選育工作中目標(biāo)性狀的確定提供了重要的理論依據(jù)，且目前已培育出一批再生力與產(chǎn)量表現(xiàn)較好的水稻品種，如兩優(yōu)航2號、內(nèi)優(yōu)航148、兩優(yōu)2161、準(zhǔn)兩優(yōu)608、K優(yōu)926、Q優(yōu)12號、汕優(yōu)63等。

3.2 頭季收割留樁高度

腋芽萌發(fā)成穗數(shù)量是再生稻產(chǎn)量形成的關(guān)鍵。腋芽按照其在莖稈上的分布位置可劃分為上位芽（倒2、倒3節(jié)芽）和下位芽（倒4至倒6節(jié)芽）[3，32-33]。不同節(jié)位腋芽對再生季產(chǎn)量貢獻(xiàn)存在巨大差異，與下位芽相比，上位芽在芽長與干物質(zhì)量等方面具有明顯優(yōu)勢，通常上位芽對再生季產(chǎn)量貢獻(xiàn)達(dá)70%左右[33]。鄭長敏等[34]則認(rèn)為，再生季產(chǎn)量主要由倒3、倒4節(jié)貢獻(xiàn)，而施能浦等[32]則提出了優(yōu)勢芽穗的概念，并對其變化規(guī)律進(jìn)行了研究。頭季收割留樁高度直接影響不同節(jié)位休眠芽的數(shù)量，并顯著影響再生季的產(chǎn)量形成。凌啟鴻等[35]根據(jù)留茬高度與再生季有效穗數(shù)的關(guān)系將再生稻品種劃分為高節(jié)位再生稻型、低節(jié)位再生稻型、全節(jié)位再生稻型和少節(jié)位再生稻型。羅文質(zhì)等[4，36]按照再生節(jié)位的不同，將再生稻品種劃分為上位再生、下位再生和上下位再生3種類型。此外，不同節(jié)位再生芽的生長、發(fā)育和存活率等在水稻秈、粳亞種間存在顯著差異，一般秈型品種上位芽存活率高，而粳型品種則相反[25]。不同亞種腋芽衰老死亡順序也存在巨大差異，表現(xiàn)為秈型由上而下，粳型由下而上[26]。因此，按水稻亞種表現(xiàn)不同可以將再生稻分為秈型再生稻和粳型再生稻。近幾十年來隨著我國再生稻種植的發(fā)展，前人圍繞再生稻合理留樁高度做了大量研究，留樁高度過高或過低均不利于水稻再生季的生長與產(chǎn)量形成，高留樁水稻容易再生，能保全更多的休眠芽，還能增加再生季對殘茬養(yǎng)分的利用[37-38]，但留樁高度過高，上部葉片易枯黃，不利于再生季大穗的形成，且還易于出現(xiàn)抽穗不齊等現(xiàn)象，不利于再生季高產(chǎn)[39]。低留樁再生季生育期較長，潛在產(chǎn)能顯著提升，且抽穗整齊，但留樁過低，再生季有效穗數(shù)降低，不利于增產(chǎn)。因此，實(shí)現(xiàn)再生稻頭茬合理留樁高度是再生稻生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[40]。諸多研究指出，頭季合理留樁高度為25~40 cm[11，39-40]。然而，不同品種及不同類型水稻頭季最適留樁高度存在巨大差異。黃志剛等[41]研究表明，培兩優(yōu)210屬于低留樁型再生稻，頭季留樁高度10 cm有利于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)“源”、疏“流”、擴(kuò)“庫”的目標(biāo)，而針對汕優(yōu)63的品種特性，頭季留茬則有著“保二、留三、爭四”的說法[42-43]。針對不同地區(qū)再生稻留樁高度研究發(fā)現(xiàn)，合肥地區(qū)再生稻最適留樁高度為25~30 cm[44]，湖南地區(qū)則以40 cm左右留樁高度產(chǎn)量較高[45]。再生稻頭季留樁高度不僅顯著影響再生季水稻產(chǎn)量，還對再生季稻米品質(zhì)有顯著影響[11]，頭季稻留高樁的處理與留低樁的處理相比，再生稻膠稠度和直鏈淀粉含量顯著變優(yōu)。

3.3 氣候環(huán)境

再生稻腋芽萌發(fā)、開花等需要適宜的光溫資源，水稻齊穗與開花期對溫度，尤其是對低溫較為敏感。一般水稻開花期連續(xù)3 d遇到低于22℃的溫度，則會嚴(yán)重影響水稻結(jié)實(shí)，顯著降低結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量。中稻+再生稻由于其生長特殊性，至少需要維持60 d的安全氣溫（平均氣溫不低于23℃），才能保障再生季正常的抽穗與灌漿[46]。張景國等[47]研究指出，要保證汕優(yōu)系列再生稻結(jié)實(shí)良好，開花期日均溫度要求高于22℃；熊洪等[48-49]發(fā)現(xiàn)，再生稻休眠芽萌發(fā)最適溫度為25℃~28℃。也有研究指出，不同類型再生稻開花結(jié)實(shí)對溫度條件的要求差異明顯，開花期連續(xù)的日平均溫度，秈稻不低于23℃，日最高溫度不低于25℃，粳稻日平均溫度不低于20℃，日最高溫度不低于23℃，適宜日平均溫度23℃~ 29℃[50]。因此，再生稻頭季收割時(shí)間直接影響再生季開花結(jié)實(shí)。頭季收獲過晚容易造成再生季花而不實(shí)，過早則頭季水稻成熟較差，產(chǎn)量與品質(zhì)等均受到顯著影響。

3.4 合理施肥

黃育民等[51]指出，再生季生長所需養(yǎng)分2/3來自于土壤，僅1/3來自于蓄留稻樁轉(zhuǎn)運(yùn)，且再生芽萌發(fā)對氮肥十分敏感。研究表明，合理施用促芽肥明顯促進(jìn)了腋芽的萌發(fā)成穗，顯著提高水稻再生季產(chǎn)量[46，52-53]。張桂蓮等[54-55]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥作促芽肥促進(jìn)了低位腋芽的萌發(fā)成穗，顯著提高了再生稻的有效穗數(shù)和產(chǎn)量。再生季肥料施用量與施用方式顯著影響再生季與頭季稻產(chǎn)量。姜照偉等[56]研究表明，再生稻產(chǎn)量和氮素吸收等與再生季氮肥用量呈拋物線關(guān)系，產(chǎn)量在241.3 kg/hm2的氮肥用量下最高。徐富賢等[57]研究指出，不同雜交組合水稻促芽肥適宜施用量存在明顯差異，著粒數(shù)較低（130~160粒/穗）的雜交組合，促芽肥用量以150 kg/ hm2尿素為宜，著粒數(shù)中等（170~200粒/穗）組合尿素用量以300 kg/hm2最為適宜，著粒數(shù)較高（210~250粒/穗）組合，促芽肥尿素用量應(yīng)高于300 kg/hm2。此外，促芽肥施用時(shí)間顯著影響再生稻腋芽萌發(fā)及產(chǎn)量形成，而不同研究對于促芽肥適宜施用時(shí)間存在較大差異，通常再生季促芽肥在頭季齊穗后10~20 d施用[57-59]，促苗肥在頭季收獲后2~4 d施用，也有研究認(rèn)為在頭季收割前7~10 d施用促芽肥為宜[57]。凌啟鴻等[35]則認(rèn)為，齊穗后25~28 d施用促芽肥更有利于再生稻的生長與產(chǎn)量形成。造成結(jié)果不同的原因可能是品種以及地區(qū)氣候等差異共同作用的結(jié)果。因此，完善不同區(qū)域再生季肥料施用量、時(shí)間、方式等資料對于實(shí)現(xiàn)再生稻高產(chǎn)高效具有重要意義。

4 再生稻輕簡化栽培

近年來水稻直播受到廣大農(nóng)民的喜愛，與傳統(tǒng)栽插方式相比，直播省去了大量的育秧及移栽成本，顯著提高了水稻種植的經(jīng)濟(jì)效益[60-61]，并且縮短了水稻生育周期，能夠更好的緩解雙季稻區(qū)光溫資源的不足，還有利于晚稻免受“寒露風(fēng)”等災(zāi)害的影響。此外，拋秧也因其大大節(jié)約了移栽工時(shí)、密度可控而廣受推崇[62-63]。柳開樓等[64]研究表明，與手工移栽相比，直播與拋秧模式下，再生稻頭季經(jīng)濟(jì)效益均顯著提高，分別增加61.9%和44.8%。因此，發(fā)展再生稻直播與拋秧種植可進(jìn)一步促進(jìn)再生稻節(jié)本節(jié)工、資源利用高效等優(yōu)勢的發(fā)揮。

隨著我國農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)模化發(fā)展，水稻種植全程機(jī)械化已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路[65-66]。水稻機(jī)械移栽、機(jī)械直播等技術(shù)得到了長足的發(fā)展[67-68]。且與之配套的工廠化育秧技術(shù)也取得了較大的突破[69]。這些成果均對我國水稻種植節(jié)本增效起到了巨大的作用。然而，機(jī)械收割對稻樁碾壓嚴(yán)重，顯著降低了再生季有效穗數(shù)與產(chǎn)量[59]。因此，開發(fā)再生稻專用的新型收割器械，以及加強(qiáng)頭季收割時(shí)段田間水肥管理技術(shù)研究，將成為降低機(jī)械碾壓，提升再生稻種植機(jī)械化水平及經(jīng)濟(jì)效益等重要研究方向。

5 展望

再生稻生產(chǎn)節(jié)時(shí)省力優(yōu)勢明顯，而再生稻需肥種類復(fù)雜，如需基肥、蘗肥、穗肥、促芽肥、促苗肥等，施肥次數(shù)多，顯著提高勞動力成本，制約了這一優(yōu)勢的發(fā)揮。因此，實(shí)現(xiàn)再生稻輕簡化施肥，減少施肥次數(shù)可有效降低生產(chǎn)成本，是實(shí)現(xiàn)再生稻節(jié)本增效的重要途徑。此外，與傳統(tǒng)栽插方式向比，直播與拋秧在降低移栽成本方面具有明顯優(yōu)勢，強(qiáng)化直播與拋秧等相關(guān)技術(shù)研究，降低直播和拋秧的連作障礙將成為再生稻生產(chǎn)中重要的節(jié)本途徑。隨著我國農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展，水稻種植全程機(jī)械化水平將日益提升，完善再生稻種植相配套的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)再生稻種植全程機(jī)械化也是今后再生稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

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Research Progress of Simplified Cultivation Technology of Ratoon Rice

HU Zhihua1,2,LIDaming1,2,XU Xiaolin1,2,HUANGQinhai1,2,LIU Kailou1,2,HU Huiwen1,2,YEHuicai1,2,ZHOU Lijun1,2,YU Xichu1,2*
（1Jiangxi Institute of Red Soil/National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement，Nanchang 331717,China;2Jiangxi Scientific Observation and Experimental Station of Arable Land Conservation,Ministry of Agriculture,Nanchang 331717,China;1st author: hzh218314@yeah.net;*Corresponding author:yxchu@126.com）

Ratoon rice has the advantages of short growth period，high resource utilization,low production input and high economic benefit,which could significantly increase themultiple cropping index and rice yield.Simplified cultivation could reduce the inputs and increase production efficiency significantly.It’s great value to improve rice yield and economic benefit by developing the simplified cultivation of ratoon rice,especially in the areas where the light-temperature resources were not enough to grow double season rice and the“double change single”region.The authors summarized the progress of simplified cultivation technology of ratoon rice,and prospected the future research directions in this paper.

ratoon rice;simplified cultivation;yield;economic benefit

S511.048

：A

：1006-8082（2017）03-0013-05

2017－01－03

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201503122-11）；江西省水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系清潔生產(chǎn)與質(zhì)量控制崗位（JXARS-02-06）