超級稻超高產(chǎn)形成規(guī)律與栽培途徑的研究.pdf

1、2005～2006年，在國家糧食豐產(chǎn)科技工程江蘇水稻項目實施區(qū)，以常熟、如東、興化、東海等四個市(縣)的千畝連片豐產(chǎn)方為研究對象，以超級稻品種武粳15、淮稻9號、徐稻3號和常優(yōu)1號為供試材料，在高產(chǎn)(550～650 kg·667m-2)、更高產(chǎn)(650～750 kg·667m-2)和超高產(chǎn)(≥750 kg·667m-2)3個產(chǎn)量等級上，進(jìn)行水稻超高產(chǎn)產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)同規(guī)律與干物質(zhì)生產(chǎn)積累規(guī)律的研究；同年，在揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗農(nóng)場，以武粳1

2、5和常優(yōu)1號為材料，設(shè)計優(yōu)中、平衡和前促3種施氮模式，進(jìn)行水稻氮肥中移超高產(chǎn)栽培途徑的研究；2007～2008年，設(shè)置專題試驗對上述超高產(chǎn)栽培途徑的增產(chǎn)增效機(jī)制作進(jìn)一步研究；2009年，在揚(yáng)州大學(xué)試驗農(nóng)場與海安試驗基地，以武粳15和甬優(yōu)8號為材料，設(shè)計了3種群體起點結(jié)構(gòu)處理(栽插0.63萬穴·667m-2，基本苗分別為3.8、5.0、6.3萬·667m-2)，進(jìn)行水稻創(chuàng)新群體起點結(jié)構(gòu)超高產(chǎn)栽培途徑的研究。結(jié)果表明：
　　 1、超

3、級稻超高產(chǎn)產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)同規(guī)律
　　 由高產(chǎn)到更高產(chǎn)再到超高產(chǎn)，4個超級稻品種的群體穎花量不斷提高(差異顯著)，而結(jié)實率、千粒重在3個產(chǎn)量等級間略有增減(差異不顯著)。在安全成熟的情況下，群體穎花量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；群體穎花量的提高在由高產(chǎn)提高到更高產(chǎn)的水平上，主要依靠單位面積穗數(shù)的增加，而由更高產(chǎn)提高到超高產(chǎn)水平，則主要依靠足量穗數(shù)的基礎(chǔ)上增加每穗粒數(shù)。在安全成熟條件下，群體庫容充實度在3個產(chǎn)量等級間因種略有增減，差異不顯

4、著，而群體庫容實際充實量則隨產(chǎn)量的增加而增加。以足量大穗構(gòu)成群體安全大庫容(安全成熟的群體高穎花量)，通過保持正常的充實度(即保證常年的結(jié)實率與千粒重)，從而提高群體庫容總充實量是其超高產(chǎn)特征。
　　 2、超級稻超高產(chǎn)物質(zhì)生產(chǎn)積累規(guī)律
　　 4個超級稻品種成熟期、抽穗～成熟期的干物質(zhì)重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；抽穗期干物質(zhì)重均與產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系(3個產(chǎn)量等級內(nèi)部)；拔節(jié)～抽穗期的干物質(zhì)重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(高產(chǎn)～更高產(chǎn)、更

5、高產(chǎn)～超高產(chǎn)以及將3個產(chǎn)量等級綜合起來)。從高產(chǎn)到更高產(chǎn)再到超高產(chǎn)，4個超級稻品種的生物學(xué)產(chǎn)量不斷提高(差異顯著)，而超高產(chǎn)群體的經(jīng)濟(jì)系數(shù)則與更高產(chǎn)水平相當(dāng)(0.5000以上)。較之更高產(chǎn)、高產(chǎn)，在生育中期(拔節(jié)～抽穗期)，超高產(chǎn)群體干物質(zhì)積累量大，抽穗期群體葉面積指數(shù)高、株型挺拔、群體質(zhì)量優(yōu)(有效葉面積率、高效葉面積率、總穎花量與穎花/葉、單莖莖鞘重均高)；在生育后期(抽穗～成熟期)，超高產(chǎn)群體光合能力強(qiáng)(葉面積衰減率小；光合勢、群體

6、生長率、凈同化率高)、干物質(zhì)積累量高(占生物學(xué)產(chǎn)量的40.0％以上)、莖鞘物質(zhì)的輸出與轉(zhuǎn)運(yùn)協(xié)調(diào)(最大輸出率高、表觀輸出率低、實粒/葉、粒重/葉均高)。由上可見，超高產(chǎn)群體物質(zhì)生產(chǎn)積累的特征是：以穩(wěn)步形成生育前期(拔節(jié)前)的適宜干物質(zhì)量為基礎(chǔ)，在生育中期通過營養(yǎng)生長與生殖生長的協(xié)同增長，以壯稈大穗和更為挺拔的株型，在保證形成較高群體粒葉比的同時增加群體干物質(zhì)積累量，并增強(qiáng)群體的安全承載能力，從而使群體在生育后期，能夠以高效的光合系統(tǒng)來提高

7、群體物質(zhì)生產(chǎn)力，增加干物質(zhì)積累量，協(xié)調(diào)干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，最終提高群體的生物學(xué)產(chǎn)量，并保持較高的經(jīng)濟(jì)系數(shù)。
　　 3、水稻創(chuàng)新群體起點結(jié)構(gòu)超高產(chǎn)栽培途徑
　　 2地2品種均以3缽苗集團(tuán)稀植處理(栽插0.63萬穴·667m-2，每穴3缽，每缽2苗，基本苗為3.8萬·667m-2)的實產(chǎn)最高，與CK差異顯著；較之CK，3缽苗集團(tuán)稀植處理的單位面積穗數(shù)少，每穗粒數(shù)顯著多，相應(yīng)的群體穎花量顯著高，結(jié)實率與千粒重與之相當(dāng)。3缽苗集團(tuán)稀植處

8、理的群體莖蘗數(shù)，前期較CK少，于有效分蘗臨界葉齡期準(zhǔn)時夠苗，高峰苗出現(xiàn)在拔節(jié)期，且數(shù)量適中，此后群體平緩消減，至抽穗期基本平穩(wěn)，達(dá)預(yù)期穗數(shù)，最終成穗率顯著高于CK；其LAI動態(tài)與莖蘗動態(tài)趨勢基本一致，最大LAI出現(xiàn)在孕穗期(武粳15為8.0左右，甬優(yōu)8號為8.5左右)，并能夠在成熟期保持在3.0～3.5，顯著高于CK；群體光合勢與干物質(zhì)積累，3缽苗集團(tuán)稀植處理在生育前期較CK低；生育中期與之相當(dāng)；生育后期則顯著高于CK；拔節(jié)期根系干重3

9、缽苗集團(tuán)稀植處理與CK相當(dāng)，抽穗期和成熟期的單莖莖鞘重、根系干重，拔節(jié)期、抽穗期和成熟期的根冠比以及抽穗后(抽穗～臘熟期)的根系平均傷流量與穎花根流量均表現(xiàn)為3缽苗集團(tuán)稀植處理顯著高于CK。最終，3缽苗集團(tuán)稀植處理的群體庫容的實際充實率與CK相當(dāng)，而其實際充實量則顯著高于CK。
　　 4、水稻氮肥中移超高產(chǎn)栽培途徑
　　 系統(tǒng)比較氮肥中移(又稱優(yōu)中)、平衡和前促三種施氮模式表明，氮肥中移施氮栽培模式成穗率高，穗數(shù)足穗型大

10、，群體庫容大，抽穗后群體光合勢大、根系活力強(qiáng)、干物質(zhì)積累多，活熟到老，群體庫容實際充實量高，可較穩(wěn)靠地實現(xiàn)超高產(chǎn)。其能夠增產(chǎn)增效關(guān)鍵在于抓住了水稻中期倒4葉、倒3葉這一最高效追肥時期追施促花肥，形成了優(yōu)化中期生育的綜合效應(yīng)。這一施肥栽培途徑的特點是采取適當(dāng)調(diào)減基蘗肥用量，穩(wěn)定控制群體在有效分蘗臨界葉齡期夠苗，并在全田80％夠苗時及早斷水?dāng)R田，使高峰苗控制在理想穗數(shù)的1.3～1.4倍，同時群體葉色褪淡顯黃，實現(xiàn)了前期穩(wěn)長；在此基礎(chǔ)上分別于