水稻精确定量栽培技术.ppt

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1、水稻精确定量栽培技术,胡孔峰 教授,信阳农业高等专科学校,豫南稻区：籼稻为主，其中信阳市水稻种植面积近700万亩，小苗移栽。豫北沿黄稻区：粳稻为主，近200万亩，麦茬稻长秧龄。豫中稻区：籼粳稻混种区，100多万亩。,A、干 旱,发生频率为24%57%。,B、渍 涝,平均发生频率为38%，最高频率40%80%。受灾面积、成灾面积分别占全国的12.7%和17.3%，均居全国首位。,C、花期阴雨寡照,出现频率为12%42%。,D、大风倒伏,2009年8月28-29日罕见特大风灾，河南140万亩水稻倒伏。,生产上“一炮轰”施肥管理方式，全省普遍存在早衰现象。,E、早 衰,河南省水稻生产存在问题“三多四

2、少”,1、品种问题：豫南稻区品种多、缺乏主导品种；沿黄稻区品种主导品种少。2、栽培管理粗放：（1）播种量多：秧苗素质差，苗弱；（2）田间水多：很少搁田，分蘖成穗率低；（3）基本苗少：栽插密度不够，群体不合理；（4）穗肥施用少：很少施用穗肥；（5）减灾稳产预警机制少：高产田块稳产性差。,水稻是人类重要的粮食作物，世界上约50的人口以稻米为主食。中国是世界上最大的水稻生产国和稻米消费国。依靠科技进步，我国稻谷产量由50年前的不足2thm 增加到目前的6thm 以上，单产在世界主要产稻国中名列前茅。我国的水稻种植面积平均占谷物播种面积的265，稻谷总产占粮食总产的436，在保证人民生活需要、促进我国

3、经济建设等方面发挥了重要作用。我国水稻育种技术的进步，从矮秆和半矮秆育种到杂交稻、超级稻育种及其大面积推广应用，为我国乃至世界水稻生产作出了巨大贡献。在水稻栽培科技上，中国同样有自己的特色与优势，尤以高产栽培的成就更为突出。,1.水稻栽培理论与技术的发展11 水稻群体合理动态结构,20世纪50年代末，上海植物生理研究所殷宏章等针对“大跃进”时期水稻产量的虚假现象，对作物群体结构开展了广泛的研究，提出了群体结构涉及的内容、群体的发展动态、群体与个体的矛盾、以及合理群体的一些形态生理指标，首先在国际上提出了水稻群体合理动态结构的概念；与此同时，江苏省农业科学院陈永康 提出了单季晚稻全生育期叶色变化

4、的“三黄三黑”的看卣诊断技术。开始了具有中国特色的水稻栽培科学理论与技术的研究。,12 水稻发育特性理论,水稻的发育特性，是指从营养生长转变到生殖生长所表现的特性。一个水稻品种生育期的长短主要决定于其内在的3个特性：(1)感光性：品种受日照长短的影响而改变生育期的特性；(2)感温性：品种受温度高低的影响而改变生育期的特性；(3)短日高温营养生长期(也称基本营养生长期)：在最适的短日、高温条件下需经历的营养生长期。上述3个特性称为水稻品种的“三性”或“两性一期”。19621963年，中国农业科学院水稻生态室和丁颖等通过定光、定点和分期播种等试验，研究了全国161个代表性水稻品种的感光性、感温性和

5、短日高温营养生长期，明确了我国早、中、晚各熟制水稻品种的“三性”，为水稻的品种引种、育种、以及确定种植制度、品种搭配和制定高产栽培等提供了依据。,13“小、壮、高”栽培途径,20世纪70年代中后期，凌启鸿等 提出了“小群体，壮个体，高积累”的水稻高产栽培途径，简称“小、壮、高”栽培模式。其基本要点是：在满足适宜穗数的前提下，尽量减少基本苗；用群体较少的基本苗数，使个体充分分蘖形成健壮个体；用个体的增大，发展群体，达到高产必须的穗数，并形成大穗；以群体和个体的协调，提高抽穗前的物质积累和抽穗后的光合生产能力，提高结实率和粒重，夺取高产。,14 水稻叶龄模式,2O世纪8O年代初，凌启鸿等 在继承前

6、人有关水稻器官建成研究成果的基础上，通过数十年的研究，创立了水稻不同品种类型的生育进程的叶龄模式，简称水稻叶龄模式。它是将水稻品种按主茎总叶数和伸长节间数进行分类，以器官相关生长为生物学依据，叶龄进程为生育诊断指标，建立高光效群体为中心的栽培理论与技术体系。其主要内容包括：按主茎总叶数和伸长节间数对品种类型进行划分；叶龄进程与其他各器官的相关生长；高产群体动态结构的叶龄模式；叶龄模式与基本苗数的确定；肥水运筹的叶龄模式等。水稻叶龄模式曾被中央农业领导部门列为全国十大科技成果推广项目之一，对我国水稻生产发展产生了重大影响。,15“稀、少、平”高产栽培法,20世纪80年代中期，蒋彭炎等 根据浙江双

7、季早、晚稻的高产形成特点，提出了“稀、少、平”的高产栽培模式。其基本要点是：通过稀播，培育壮秧；通过少本插，利用分蘖成穗；通过平稳促进，减少无效分蘖，形成大穗，增加结实率和粒重。,16 水稻品种源库栽培理论与技术,20世纪80年代末，曹显祖等 运用作物产量源库理论，依据各品种产量形成的主要限制因子(内因)，将长江中下游现用水稻品种划分为源限制型(限制产量的主要因子为光合同化物的不足)、库限制型(限制产量的主要因子为库容量不足)和源库互作型(库、源共同制约着产量)3种类型，并提出了相应的栽培对策，从理论到实践形成了一套较为完整的品种栽培理论与技术体系。,17 水稻群体质量栽培,水稻群体质量栽培是

8、在20世纪90年代由“水稻叶龄模式”发展起来的水稻高产群体质量栽培理论与技术体系。它以提高抽穗至成熟期群体干物质积累量为核心，提出了与之相关的群体质量指标：如抽穗期适宜的叶面积指数和与伸长节间数相等的绿色叶片数，总颖花量，粒叶比颖花(粒)叶(cm)，有效叶面积率(群体中有效茎蘖的叶面积占总叶面积的比例)及高效叶面积率(有效茎蘖最上3叶的叶面积占有效叶面积的比例)，抽穗期单茎茎鞘重，抽穗至成熟期颖花根活量(单位地面积根量与根系活力的乘积与颖花量之比，用根活量颖花表示)、分蘖成穗率等。围绕群体质量的优化，提出了相应的调控途径与技术。,18 水稻精确定量栽培,水稻精确定量栽培是指用较少的作业次数，精

9、确的作业时间和物化投入量，获得预期的高产、优质和最佳的经济、生态效益。它与水稻叶龄模式和群体总量栽培一起构建了较为完整的水稻高产栽培理论与技术体系，即：器官建成和产量因素形成在时间上的定量诊断方法一水稻叶龄模式；水稻高产群体空间结构的形态、生理诊断指标一水稻群体质量指标体系；栽培技术精确定量的原理和方法一水稻精确定量栽培。于2009年，水稻精确定量栽培已被农业部列为全国重点推广的栽培技术。,19 水稻实地养分管理,水稻实地养分管理于2 1世纪初从国际水稻所引进，经过我国农业科技工作者的改进和创新，形成了适合于我国水稻高产与养分高效利用的养分管理技术。该技术的要点包括：根据水稻的目标产量、基础地

10、力产量和氮肥农学利用率确定总施氮量范围，依据叶色与叶绿素仪(SPAD)测定值或叶色卡(LCC)读数的对应关系，确定主要生育期水稻需氮供氮的叶色卡指标值：粳稻的SPAD值为3840，对应的LCC读数为3540；籼稻的SPAD值为3638，对应的LCC读数为3035；结合品种类型，对氮肥的施用期和施用量进行调节，穗数型品种(每穗颖花数130粒)重施促花肥；大穗型品种(每穗颖花数160粒)保花(肥)、粒(肥)结合；中穗型品种(130粒每穗颖花数160粒)促(花肥)、保(花肥)结合。磷、钾肥采用年度恒量监控技术，中、微量元素以缺补缺。,110 节水灌溉技术,水稻灌溉是农业第一用水大户，约占农业用水的5

11、0。为节约有限的水资源，各地研制并开发了许多水稻节水灌溉技术，如水稻旱育秧技术、浅湿灌溉技术、控制灌溉技术、干湿交替灌溉技术、覆盖旱种技术等 博。这些节水灌溉技术可以有效节约用水，显著提高水分利用效率。但产量因土壤质地、土壤落干程度以及水稻生长季节降雨量的不同，有的报道增产、有的表现为减产。,近年来，扬州大学农学院根据水稻不同生育期高产优质协调形成的需水特点，构建了自移栽返青后至成熟的全生育期轻干一湿交替灌溉技术，提出了不同生育期土壤落干后复水的低限土壤水势指标：分蘖末和拔节初为15 25kPa；灌浆中后期为一10 一15kPa；其余生育期为5 lOkPa；明确了与土壤水势相对应的土壤外观形态

12、指标。按此技术进行灌溉，可以实现水稻高产、优质与水分高效利用的协调发展；且在水稻灌溉技术中引入了土壤水势的概念及其测试技术，提高了灌溉的精确性，所得出的土壤水势指标受土壤类型的局限性小，具有普遍的指导意义。,2.水稻栽培理论与技术研究展望21 水稻优质高产协调形成机理及其调控技术,近年来，由于品种的改良和栽培水平的提高，我国水稻的单产已在世界主要产稻国中处于先进水平。但是，我国的水稻生产一直以量为主，对稻米品质的重视程度相对较弱，米质总的水平较差，已愈来愈不适应人民生活水平日益提高的需求与对外贸易的发展。因此，研究、建立稻米优质与高产相协调的理论与技术体系已势在必行。,22 高产水稻的根系建成

13、规律,多年来，人们对高产水稻地上部生长发育特性以及形态生理指标等已积累了较丰富的知识，但对在大田生长条件下根系的形态生理特征了解不多，特别对高产水稻的根冠信号(水信号、化学信号和电信号等)传递知之甚少。水稻根系是稻株养分和水分吸收的最重要器官，根系的形态特征和代谢活性与地上部植株的生长发育和产量形成有着密切的关系。因此，高产水稻根系建成规律及其生理特征的研究，将日益受到重视。,23 水稻超高产理论与技术,据联合国粮农组织的统计和预测，从1995年至2025年，水稻单产必须由5thm 增加到8thm，才能基本满足世界人口增长对粮食的需求。过去的2O多年里，世界水稻单产平均每年以1的速度递增。而在

14、未来的20多年里，水稻单产每年平均递增的速度必须大于2，才能达到比现有产量水平增加60 的目标。现有的水稻高产理论与技术难以完成此重任。,必须研究、建立水稻超高产的理论与技术。在作物超高产的理论研究方面应重点研究：(1)作物超高产生长发育规律和养分吸收规律；(2)作物超高产的根系形态建成和生理机制；(3)作物超高产穗粒发育与弱势花(粒)充实的酶学机制和激素机理；(4)作物超高产源库协调机制和物质运转分配机理；(5)作物超高产的品质形成特点与机理；(6)作物超高产环境适应性机理与抗逆机理。,在作物超高产的技术研究方面，应重点研究：(1)作物超高产的生育诊断指标和关键栽培技术；(2)作物超高产的生

15、物、生理调控技术；(3)作物超高产的抗逆技术；(4)作物超高产的信息技术；(5)作物超高产的周年资源优化配置和高效利用技术；(6)作物超高产与优质、高效、生态、安全协调统一的生产技术集成和标准化。,24 水稻栽培技术轻简化,我国水稻栽培有精耕细作的传统。但是，随着农民生活水平的提高以及劳动力向第二、第三产业转移，稻农对高产栽培技术轻简化的要求日益强烈。因此，水稻的少免耕技术、套种、直播技术、旱育稀植技术、抛秧技术、无土栽培技术、机械化播种、插秧、管理和收割技术等将会进一步完善、发展和开发利用。栽培技术的操作逐步向轻简化、模式化和规范化方向发展。,水稻轻简化栽培技术应用的主要形式和基本技术要求：

16、一、水稻轻简化栽培技术应用的主要形式有软盘旱育抛栽技术、肥床旱育小苗抛栽技术，该技术可适用于翻耕整地抛栽也可免耕直接抛栽；水稻直播技术，包括有翻耕直播和免耕直播两种形式；还有旱育抛栽配套再生稻等形式。它们共同的特点是：节省秧田，减少用工，有利抢季节不误农时，节省投资；从水稻生长发育特点上看，低位分蘖多，分蘖发生早，成穗率高，有效穗数增多，千粒重高，而容易获得高产。二、基本技术要求实行水稻轻简化栽培技术，不是简单的粗放管理，而必须有一套完整的综合应用技术措施相配套，包括关键技术物资应用等，才能达到预期的产量目标和效益目标。,25 作物抗逆减灾栽培理论与技术,由于全球的温室效应和环境恶化，使得农业

17、上自然灾害频繁发生，严重威胁作物生产的稳定和发展。研究作物对逆境响应的机制和应对逆境的调控技术已是作物栽培学研究的一个重要任务。需要从群体、个体、组织、器官、细胞和分子水平上研究作物对逆境的响应机制，揭示作物对环境逆境响应和适应性机理，并将作物的产量和品质作为作物抗逆性的评定指标；研究并应用耕作、栽培、化控技术减轻逆境对作物的伤害，特别是减少逆境对作物产量与品质的不利影响。突出作物生理调控作用，即利用作物本身或给作物创造环境发挥作物对逆境的适应能力和抵抗能力。,水稻杭灾减灾技术研究是从三个方面着手的:一是筛选抗逆性强的品种,二是研究抗灾栽培技术,三是研究减灾栽培技术,在灾害发生之后,尽可能减轻

18、灾害的损失。综合运用这三个方面的成果,可以使水稻小灾保丰收、大灾不减产。,26 高新技术的应用,随着科学技术的进步，计算机技术、信息技术、人工智能开发技术等高新技术将直接用于水稻的生长模拟、诊断、栽培方案的优化决策、以及产、供、销信息的采集、储存和传递 卫。利用卫星遥感、遥控技术对灌溉水资源、土壤养分、病虫害发生和产量等进行调查、预测和预报。利用生理调节技术、基因技术以及新材料、新农药、新化肥、新化控物质生产出环境安全、成本低、品质优、产量高的稻米。,3.优质稻米的全新概念,优质稻米品质主要包括五个方面：1、碾米品质 碾米品质指稻谷在砻谷出糙、碾米出精等加工过程中所表现的特性，通常指的是稻米的

19、出糙率、精米率及整精米率，而其中精米率是稻米品质中较重要的一个指标。精米率高，说明同样数量的稻谷能碾出较多的米，稻谷的经济价值高；整精米率的高低关系到大米的商品价值，碎米多商品价值就低。一般稻谷的精米率在70左右，整精米率一般在2565。,2、外观品质 稻米的外观品质是指糙米籽粒或精米籽粒的外表物理特性。具体是指稻米的大小、形状及外观色泽。稻米的大小主要相对稻米的千粒重而言，形状则指稻米的长度、宽度及长宽比。稻米的外观主要指稻米的垩白有无及胚乳的透明度，垩白包括心白、背白和腹白。稻米的外观品质是稻米一个十分重要的商品性状。,（1）稻米的大小和形状世界各地的消费者对稻米的大小和形状的要求各不相同

20、。美国、法国及欧洲的消费者喜欢长粒型稻米；在亚洲，印度喜欢长粒米，东南亚则喜爱中等或偏长粒型的米粒；而在温带地区却是短粒米较受欢迎。在中国长江以北喜爱吃短粒型的粳米，长江以南大部分地区喜欢长粒型的籼稻米。目前，在国际市场上，米粒为长粒型的大米更受欢迎。,（2）稻米的垩白大小 稻米的垩白大小是稻米的外观品质和稻米的商品价值中十分重要的经济性状，垩白是由于稻谷在灌浆成熟阶段中胚乳中淀粉和蛋白质积累较快，填塞疏松所造成的。垩白的大小用垩白率表示。垩白率是稻米的垩白面积占稻米总面积的比率，比率越大，垩白则大，在碾米时易产出较多的碎米，从而影响稻米的整精米率及商品价值。腹白的大小直接影响稻米胚乳的透明度

21、，从而影响稻米的外观。腹白除品种本身的性状决定外，影响的主要环境因子是外界温度。灌浆期如果温度增加较快，稻米的腹白也会增加，温度降低则腹白越少，胚乳的透明度也较好。垩白度和胚乳的透明度属遗传性状，但环境也有一定的影响。育种工作者能在较早世代中有目的地选择无垩白和半胚乳的稻米品种，能有效地改善大米的外观品质，这对提高稻米的商品价值起十分重要的作用。,3、蒸煮与食用品质 稻米的蒸煮与食用品质指稻米在蒸煮过程中所表现的各种理化及感官特性，如吸水性、溶解性、延伸性、糊化性、膨胀性等。稻米中含有90的淀粉物质，而淀粉包括直链淀粉和支链淀粉两种，淀粉的比例不同直接影响稻米的蒸煮品质，直链淀粉粘性小，支链淀

22、粉粘性大，稻米的蒸煮及食用品质主要从稻米的直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、米粒延伸度等几个方面来综合评定。,（1）直链淀粉含量直链淀粉含量较高的大米，需水量较大，米粒的膨胀较好即通常说的饭多。同时，由于支链淀粉含量相对较少，使蒸煮的米饭粘性减少，因而柔软性差，光泽少，饭冷却后质地生硬。糯米中几乎不含有直链淀粉（含量在2以下），因而在蒸煮时体积不发生膨胀，蒸煮的饭有光泽且富极强的粘性。普通大米的直链淀粉含量可分为三种类型，即高含量（25以上）、中等含量（2025）和低含量（1020）。,目前，国际和国内市场上中等直链淀粉含量的大米普遍受到欢迎，主要是由于这类型的大米蒸、煮的米饭滋润柔软，质地适中

23、，饭冷却后不回生。在泰国和老挝部分地区，人们喜爱吃糯米，在中国北方，以直链淀粉含量相对较低的粳稻为主食大米，而中国南方居民喜爱吃直链淀粉含量中等的大米，两广及海南等部分地区则是直链淀粉含量相对较高的大米更受欢迎。,（2）糊化温度 煮饭所需的时间与糊化温度呈正相关，糊化温度是大米中淀粉的一种物理性状，它是指淀粉粒在热水中吸收水分开始不可逆性膨胀时的温度。糊化温度过低的稻米，蒸煮时所需的温度低，糊化温度高的所需蒸煮温度较高，吸水量较大且蒸煮时间长。中等糊化温度的大米介于两者之间，普遍受到消费者的喜爱。糊化温度受稻谷成熟时的环境因素影响较大。,（3）胶稠度 胶稠度是稻米淀粉胶体的一种流体特性，它是稻

24、米胚乳中直链淀粉含量以及直链淀粉和支链淀粉分子性质综合作用的反映。胶稠度是评价米饭的柔软性的一个重要性状，是指米胶冷却后的粘稠度，它可分为硬、中、软三种类型，并与稻米的直链淀粉含量有关。一般低直链淀粉含量和中等直链淀粉含量的品种具软的胶稠度，高直链淀粉含量的品种其胶稠度存在很大的差异，胶稠度软的品种蒸、煮的米饭柔软、可口、冷却后不成团，不变硬，因而普遍受到消费者的喜爱。,3、食味品质 包括气味、色泽、饭粒粒形、冷饭柔软和味。优质稻米蒸煮后应有清香、饭粒完整、洁白有光泽、软而不粘、食味好、冷后不硬。,4、贮藏加工品质 生产的稻谷或者大米除了直接供给消费者外，大部分需要贮藏起来，有的贮藏时间长达几

25、年，短的也有几个月，因为贮藏条件的不同，稻米经过一段时间的贮藏后，胚乳中的一些化学成分发生变化，游离脂肪酸会增加，淀粉组成细胞膜发生硬化，米粒的组织结构随之发生变化，使稻米在外观及蒸煮食味等方面发生质变。即所谓陈化，稻米的贮藏品质优良,既在同一贮藏条件下,不容易发生“陈化”,也就是我们通常说的耐贮藏,稻米的贮藏品质与稻米本身的性质、化学成分、淀粉细胞结构、水分特性以及酶的活性有关。这些特性之间的差异，就造成了稻米耐贮藏性能之间的差异。,另外，稻谷收割时的打、晒、运等损伤方法及机械对稻谷果皮的伤害也影响稻米的耐贮藏性能，当然，贮藏时，环境的温度及湿度等都对稻米的贮藏有一定影响；此外，稻米有硬质和

26、软质之分，硬质稻米比软质稻米更耐贮藏。大米的加工品质主要是指稻谷中异品种的含量而影响稻米的品质。因为不同品种之间，其加工产生的精米率及整精米率都不同，而且在米粒大小、形状上也不一致，严重影响了稻米的外观品质，优质稻米必须是利用纯种生产出的稻谷加工而成。此外，还应尽量避免混杂，显然，稻米的加工品质不是水稻本身的性状决定，但这一品质往往被人们所忽视。,5、营养及卫生品质 评价稻米的营养品质主要依靠稻米中蛋白质和必须氨基酸的含量及组成来衡量。大米中蛋白质的含量一般在7左右。而米糠中蛋白质的含量高达1314，另外，米胚中含有多种维生素和优质蛋白、脂肪，因而它的营养价值较普通大米高，不同品种的大米，其氨

27、基酸的组成及含量各不相同，但主要含有赖氨酸及苏氨酸，另外还有少量色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸等人体必需氨基酸。稻米的卫生品质主要是指稻米中有无残留有毒物及其含量的高低，有无生霉变质等情况，必须附合国家食品卫生标准。,一、水稻精确定量栽培的定量原理,（一）水稻精确定量栽培的科学含义“水稻要高产，技术要简化”是今后水稻栽培的方向，而目前生产上采用粗放的“傻瓜化”的栽培技术，是与高产背道而驰的。要解决技术简化与高产的矛盾，必需对技术实施科学的精确定量。水稻精确定量栽培是以“适宜的最少作业次数，在最适宜的生育时期、用最适宜的物化技术数量”，即“三适宜”上精确定量，达到“高产、优质、高效、

28、生态、安全”的综合目标，实际上它是我国创造的一种轻简实用的数字化栽培技术，是世界水稻栽培理论与技术的一个重大的革新。,（二）水稻精确栽培的定量原理 1、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，之后控制无效分蘖，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。,2、用水稻叶

29、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：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16-17叶、5个伸长节间品种为例，17叶5个伸长节间的品种，中小苗移栽时有效分蘖临界叶龄期为17-512，应用符号 表示。16叶、5个伸长节间品种，中小苗移栽时有效分蘖临界叶龄期为16-511，应用符号 表示。高海拔地区有伸长节间数(n)4个，总叶龄（N）13叶的品种，有效分蘖临界叶龄

30、期为N-n+1叶龄期为13-4+110。应用符号 表示。,12,11,10,（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5个伸长节间的品种，拔节期的叶龄为17-5+315；用n-2表示为5-23，即倒数第3叶出生期，17叶品种的倒3叶，即15叶，用 符号表示。同理，例如16叶5个伸长节间的品种，拔节期的叶龄为14叶。（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3.53.0（倒4叶后半期）苞分化期 叶龄余数3.02.1（倒3叶出生）枝梗分化期 叶龄余数2.00.8（倒2叶到剑叶露尖）

31、颖花分化期 叶龄余数0.80（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,15,（4）将三个关键叶龄期汇成总表,3、高产群体若干生育的定量指标,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。,（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

32、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。,例如，2009年武进农科所高产方“武育粳23”17.5叶6个伸长节间，11.2叶期达到苗数20.8万/亩，14.0叶期高峰苗数25.6万，实际成穗数20.1万。成穗率78.5%，最终50亩实产验收875.9kg/亩。,按叶蘖同伸规律，主茎8叶时，应有8个分蘖。,叶蘖同伸过程如下：,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,4,1,0

33、,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,4,5,1,2,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,6,4,5,1,1,3,2,2,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,6,4,7,5,2,1,1,1,3,4,2,3,2,1,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,8,3,1,6,4,2,7,5,2,5,1,1,1,4,1,1,2,3,4,2,3,2,1,1,0,A,主茎,有效分蘖与无效分蘖：按叶根同伸关系，分蘖长到第3叶时，才从分蘖鞘节长次生根。3叶前的分蘖主要靠母茎供应养分，4叶及以上分蘖才能独立生活。水稻拔节后一般不再给分蘖提供养分。因此，拔节时3叶以下分

34、蘖将相继死亡，成为无效分蘖；3叶分蘖部分死亡，成为动摇分蘖；4叶及以上分蘖才可能成为有效分蘖。,有效分蘖临界叶龄期：水稻拔节在N-n+3叶龄期(N主茎总叶数、n伸长节间数)，按叶根同伸关系，拔节时能长到3叶的分蘖应该是N-n叶龄期同伸的分蘖。故：N-n叶龄期被称为有效分蘖临界叶龄期 由于N-n叶龄期同伸分蘖为动摇分蘖，能否成穗取决于拔节时母茎的营养条件。对仅有 4个伸长节间的品种，拔节时母茎的营养条件一般比较好。因此，有效分蘖临界叶龄期为N-n+1,栽培的关键,促进有效分蘖发生，控制无效分蘖发生。增加有效分蘖期N供应，控制无效分蘖期N供应；浅栽，栽插过深易形成地中茎；有效分蘖期浅水层，无效分蘖

35、期控水或深水层。,（2）群体叶色“黑黄”变化的叶龄模式 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。,图 N-n 叶期RSPAD与有效分蘖阶段分蘖发生率的关系,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

36、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。,高产田,旺长田,顶4叶,顶3叶,顶4叶,顶3叶,图 N-n叶期RSPAD与成穗率的关系,例如，17叶6个伸长节间品种，落黄期在第12(心叶)叶期到14(心叶)叶期，具体落黄叶位是第9叶与第10叶对比第11叶和第12叶对比。,第9叶,第10叶,心叶12叶期,心叶14叶期,第12叶,第11叶,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

37、），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。,因此，提高产量有3个途径，即增穗、增每穗颖花数和增粒重。理论上，任何途径都能提高产量，但现实并非完全如此。（1）粒重主要受环境影响，同一品种在同一地区正常年份是比较稳定的，奇异年份才有较大变动。除非有重大栽培失误，如缺肥早衰或过肥贪青倒伏，又如病虫为害。,（2）我国水稻生产已完成了低产向中产的转变，这一转变主要通过增加穗数实现。目前亩穗数普遍居高不下，增

38、穗增产的潜力已丧失。因为一般品种抽穗期单茎叶面积都在200cm2以上，增穗势必过快扩大叶面积，导致群体通风透光条件恶化，影响产量。鉴于上述两方面的原因，进一步提高产量，即中产变高产、高产超高产，只有增加每穗颖花数,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。,（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。,高产田,

39、旺长田,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；成穗率低及病害严重等不良弊端，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，上下各叶功能正常，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-n1）叶龄期够苗

40、，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（每亩适宜穗数）/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，有效分蘖叶龄数及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）/210个。,据江苏观察，大田分蘖发生率r值变动在。其中，籼型杂交稻健壮

41、中大苗移栽一般在0.8左右，带土抛秧，小苗机插；粳稻健壮中大苗移栽一般在，带土抛秧，机插小苗。以上不同栽培方式如出现弱秧或超秧龄的r值分别相应地下降。,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：XY/1（N n SN bn a）Cr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）小苗

42、移栽基本苗计算实例手插小苗A：2006年商城杂交中籼Y两优1号，17叶5个伸长节间，有效分蘖叶龄一般为12叶龄（17-5），够苗期叶龄该为12叶，小苗移栽最好提前至11.5叶够苗。2叶1心移栽，3.5叶龄开始分蘖（因稀播缺位只有1个），本田期有效分蘖叶位有8个，可产生的分蘖理论值为27个，分蘖发生率一般可达0.85，可产生23个分蘖穗，连同主茎为24个。每亩适宜穗数为18万，需栽0.75万基本苗。则移栽规格可使用8寸10寸方型，每亩0.75万丛，每丛栽插1棵种子苗。实施结果按期够苗，每亩18万穗，206粒/穗，6亩田实产达906kg/亩。2007年百亩8寸10寸，验收产量达867kg/亩。当地

43、习惯6寸6寸，产量600kg/亩左右。,B：2004年南京农业大学在武进农科所进行中粳9746，15亩连片亩产800公斤超高产攻关试验。有效分蘖临界叶龄期为11.5。该品种平均17.5叶，伸长节间6个，亩适宜穗数为21万（2022万）。采用塑盘穴播，每穴1苗，于4.1叶龄期移栽。移栽后基本无缓苗期(bn=0)，从移栽至有效分蘖叶龄期有7.4个有效分蘖叶龄期(a=0)，r=0.85。公式计算如下：X=21/1(17.564.100)c0.85=21/1(7.4）c0.85=21/1(7.4）2.90.85=1.094万株/亩,实际栽插1.11万株/亩（9寸6寸），大田的单株茎蘖动态与理论值十分吻

44、合（上图）。,攻关田不同叶龄期实际与理论单株茎蘖数比较,C：黑龙江庆安县高产创建片的百亩高产方，品种是东农428（N=12，n=4）目标产量800-900公斤。每亩穗数35万（525穗/m2），3.5叶采用穴播带土手栽，基本无缺位，有效分蘖叶龄4.5个（提前0.5叶够苗），有6.5个有效分蘖，分蘖发生率70%，单株能成4.5个分蘖穗，连同主茎为5.5个有效穗，35万穗需6.4万基本苗，每穴4苗，需栽1.6万穴（94.3寸）（24穴，96苗/m2）。,如，2006年扬州大学在姜堰进行的武粳15机插试验，N为17，n为6，SN为4，bn=2，a=1，适宜穗数为22万左右则：X=22/1+（1764

45、21）C0.6=22/1+（4）C0.6=22/1+41.250.6=5.5万株/亩,机插小苗 机插小苗4叶期移栽，一般7叶期才开始分蘖，所以bn值为2；5个以上伸长节间品种的a值为1；17叶5-6个伸长节间品种，本田期有效分蘖叶位一般可达4-5个，分蘖发生率r，在播种量适宜，秧龄适当（1820天）的情况下，可以达到60-70%左右。,抛秧单季稻总叶龄多数16-17个，杂交籼稻5个伸长节间，有效分蘖临界叶龄期为11或12叶，高产田要求提前0.5个叶龄够苗，够苗期应分别在10.5和11.5。粳稻6个伸长节间品种，有效分蘖临界叶龄期为10或11叶，高产田要求提前0.5个叶龄够苗，够苗期应分别在9.

46、5和10.5。如4叶期抛秧，5叶期开始分蘖，籼稻至够苗期分别有6.5个和7.5个有效分蘖叶龄，有效分蘖理论值分别为15、23个。按分蘖发生率0.8计算，单株分蘖穗12及18.4个，加上主茎为13及19.4个。以每亩适宜穗数18万计，每亩只需抛1.4万或0.93万苗。粳稻至够苗期分别有5.5个和6.5个有效分蘖叶龄，有效分蘖理论值分别为10、15个。按分蘖发生率0.8计算，单株分蘖穗8及12个，加上主茎为9及13个。以每亩适宜穗数22万计，每亩需抛2.44万和1.7万苗。按每穴平均苗数计算抛栽盘数。如352孔/盘，缺穴率30%，每孔成2苗，则籼稻每亩抛2028盘；粳稻每亩抛3550盘。,2、中大

47、苗移栽的基本苗计算（1）计算公式中大苗移栽后的单株成穗数包括主茎和秧田分蘖移入本田后其本身成穗与它们产生的有效分蘖穗。主茎移栽后在大田的有效分蘖叶龄数为N-n-SN-1（植伤缺位）-a，其发生有效分蘖的理论值为（N-n-SN-1-a）C。秧田分蘖中3叶以上的大蘖（t1）在本田期的有效分蘖发生数可视同主茎，为：t1（N-n-SN-1-a）C。如此，主茎和3叶以上蘖在本田期的有效分蘖理论值为（1+t1）（N-n-SN-1-a）C。秧田分蘖中2叶以下小蘖（t2），移栽后易死亡，若存活下来，二次有效分蘖发生的数量很少，一般不予计算，因此它们的实际成穗数决定于存活率（r2），即t2r2。,中大苗本田期的

48、单株实际成穗数为：ES=（1+t1）+(1+t1)(N-n-SN-(1-a)Cr1)+t2r2=（1+t1）(1+(N-n-SN-(1-a)Cr1+t2r2中大苗基本苗计算公式为：X=Y/(c1+t1)1+(N-n-SN-1-a)Cr1)+t2r2必须指出，在大苗移栽时，往往利用N-n+1叶龄期的动摇分蘖成穗，调节值a为（-a）。,（2）中大苗公式计算的实例：中苗移栽实例 2008年，南京农业大学农学院在四川郫县进行了中秧龄杂交稻精确定量栽培高产试验示范，品种为川香9838，适宜穗数每亩17万，目标产量750公斤。该品种17叶，5个伸长节间。预期够苗叶龄期（N-n0.5）=17-5-0.5=1

49、1.5，6叶期移栽，有1.0叶分蘖缺位，大田有效分蘖叶龄数11.5-6-1.0=4.5，查单株成穗数与有效分蘖叶龄余数关系对照表，主茎可产生6.5个有效分蘖理论值，按发生率85%计算，有效分蘖穗数=6.50.85=5.5，连同主茎穗，共计6.5个有效穗。秧田期平均带一个3叶以上大分蘖，本田期分蘖发生数与主茎相同。这样，一个种子苗在本田期可生长26.513个有效分蘖。因此：栽插种子苗数=18万穗/13=1.5万苗/亩移栽规格8寸10寸，每亩0.75万丛，每丛栽插2.0棵种子苗。实施结果基本达到预期穗数。实际产量达到817kg/亩。,（2）中大苗公式计算的实例：大苗移栽实例 2009年，南京农业大

50、学农学院在四川广汉进行了大秧龄杂交稻精确定量栽培高产试验示范，品种为川香优727，适宜穗数每亩17万，目标产量700公斤。该品种17叶，5个伸长节间。有效分蘖临界叶临期（N-n+0.5）=17-5+0.5=12.5，8.0叶移栽，1个叶位分蘖缺位，大田有效分蘖叶龄数12.5-8-1.0=3.5，查单株成穗数与有效分蘖叶龄余数关系对照表，主茎可产生4个有效分蘖理论值，按发生率70%计算，有效分蘖穗数=40.70=2.8，连同主茎穗，共计3.8穗。秧苗带3叶以上分蘖2个，本田分蘖和主茎一致，因此，每种子苗可发生3.83=11个有效穗。因此：栽插种子苗数=17万穗/11=1.6万苗/亩移栽规格710