再生稻產量形成與栽培技術研究進展

蔣 俊，屠乃美

(湖南農業大學農學院，長沙410128)

再生稻是指在頭季水稻收割后利用稻樁上的休眠芽萌發成苗并抽穗結實的一季短生育期水稻[1]。它是南方稻區種植一季稻熱量有余，而種植雙季稻熱量不足地區提高復種指數和稻田單產的措施之一[2]。栽培再生稻具有生育期短、省種、省工、調節勞力、節約成本、節水、充分利用光溫資源和效益高等優點。有效穗數、穗實粒數和千粒重是構成再生稻產量的三要素。提高再生稻產量首先是增加再生稻有效穗數，其次是增加穗實粒數。如何達到增穗、增粒的目的，是高產栽培的關鍵[3]。

1 再生稻產量形成的生理特征

1.1 葉位葉片對再生稻產量形成的影響

頭季稻母莖葉片是再生腋芽萌發和生長的重要養分來源。徐富賢等[4]進行了母莖不同去葉處理與再生稻穗部性狀關系的試驗，結果表明頭季稻各葉位葉片對再生稻穗粒結構有較大影響。頭季稻收割時莖鞘干物重隨著去葉數的增加而降低，而且頭季稻母莖鞘干物重與再生穗重及穗粒結構呈極顯著正相關。由此可見，頭季稻抽穗后，地上部保持的綠葉面積大，可減少莖鞘中貯藏的光合產物向穗部的輸入量，使頭季稻收割后莖鞘中能保持較多的干物質，為再生芽進一步生長提供重要的營養物質[5]。

1.2 高產再生稻的源庫特征

從光合作用的角度分析，水稻產量取決于庫容量與庫藏物質積累量，所以再生稻必須具備“大庫豐源”才能達到高產的目的。通常再生稻生長發育所需的營養物質是從其葉源、莖鞘源、根源獲取的。而不同時期再生稻利用的源不一樣，頭季稻收割后留下的母莖是再生苗萌發和生長的物質基礎[6]。后期主要靠再生稻新生葉片，通過再生稻葉系光合作用，形成再生稻最終產量[7]。新、老根系存在一定的互補和制約關系，再生稻高產的前提是健壯的主季根系和一定數量新生根系的有效結合[8]。總之，高產再生稻必須具備較大的葉面積和合適的葉面積指數，因為再生稻葉面積特別是群體總葉面積能為其增產提供極大的潛力[6]。另外，再生稻超高產庫特征必須具有較大的庫容量，庫容量對稻谷產量的貢獻均遠大于結實率。再生稻要獲得高產，頭季應主攻大穗，而再生季則應培育多穗，以形成巨大的庫容量[9]。

1.3 再生稻的干物質積累特征

再生稻干物質的積累是再生稻產量形成的基礎。增加貯存性物質積累，提高光合生產能力是再生稻高產關鍵。張上守等[10]的研究表明，頭季收割至再生季齊穗期積累的干物質，有35% ～40%來自殘留稻樁中貯藏性干物質的轉運，有60% ～65%來自本身的光合生產。實際上超高產田的干物質積累優勢在幼穗發育期和籽粒充實期。在幼穗發育期，形成產量庫的框架，并貯積大量的非結構性碳水化合物，于抽穗后轉運至穗部。再加上適量的促芽促苗氮肥，可顯著增強頭季稻的光合生產能力，促進干物質在葉片、莖鞘的積累，增加稻樁、葉片干物質的轉運量[11]。這樣不僅提高了再生分蘗的萌發成穗數，而且顯著提高了再生稻光合生產能力，有效的提高了再生稻產量[12]。

2 再生稻栽培技術

2.1 規劃氣候生態適種區

根據主栽品種規劃當地適合的種植區域是提高再生稻產量的有效途徑。再生稻是利用頭季稻稈上的“體眠芽”再生形成的一季水稻，其生長發育及產量形成很大程度上取決于秋季氣候條件，再生稻產量與日均溫和日照時數成顯著的正相關[13]。在再生稻種植過程中應該根據當地不同區域的日照、降水量、溫度的差異，規劃不同的品種適種區和再生稻生產區域。同時考慮海拔高度，一般要求海拔高度在350 m以下，水源條件較好的地區。

2.2 再生稻品種選育

水稻不同品種間再生力存在顯著差異，有的有很強的再生力，有的幾乎沒有再生力。要想獲得穩產高產，必須選用再生力強的水稻品種。由于缺乏選育強再生力再生稻品種較系統的遺傳理論和方法，以致育種工作者對選育強再生力品種沒有主觀能動性和預見性[14]。現在生產上對再生稻高產優質品種的選用，均是從已育成的頭季稻高產品種或組合中進行篩選、鑒定[15]。徐富賢等[16]認為雜交中稻品種間再生力取決于頭季稻的源庫比，即頭季稻單位穎花的綠葉面積占有量越高的品種，其光合產物滿足頭季稻高產所需養分后剩余量越多，為再生稻高產提供了重要的物質基礎，這就是雜交中稻強再生力品種的形成機理。在實際應用中，一般選用頭季稻產量高、再生力又強的品種作為育種的目標。例如，廣東選出廣二矮、廣二矮5－2、IR24和IR661等品種，再生稻小面積每公頃產量可達4 500～5 250 kg[17]。湖南選出鹽秈 203[18]，四川篩出瀘雙1011和南京11等早、中稻品種，頭季稻每公頃產量可達7 350～8 280 kg，再生稻產量1 500～2 250 kg[19]。

2.3 種好、管好頭季稻，為再生稻高產打基礎

2.3.1 適時早播，培育壯秧

頭季稻必須早播、早栽、早收，才能保證再生稻生長和安全齊穗。在我國各個地區由于緯度、海拔高度造成的光溫差別大，播種時期也就有所不同，但總體上都采取頭季稻盡量早播。吳集斌等[20]認為，早播高產有兩個方面的原因，一是播種早，頭季稻和再生稻生育期延長，積累的營養物質多;二是播種早，頭季稻始穗早，再生稻齊穗期早，這樣頭季稻和再生稻穗期分別受高溫和低溫影響都最小。有關播種日期的確定，孫曉輝[21]認為應以多年中有50%保證率的10 d平均氣溫穩定通過23℃的終日作為再生稻安全齊穗期，按頭季收割至再生稻齊穗所需日數倒推，確定頭季稻收割期，再按頭季稻生育日數倒推確定頭季稻播種適期并適時插秧，以保證再生稻安全齊穗。

2.3.2 施肥

施肥是水稻高產栽培的關鍵技術之一。楊開渠[22]認為，氮肥對再生稻高產效果顯著，磷、鉀效果不明顯。陳周前等[23]和樊宜霜等[24]也得出相似結論，對再生稻產量的影響是氮＞鉀＞磷。因此在再生稻高產栽培中對氮肥的研究比較多。合理施用氮肥對再生稻高產起到重要作用，而其首先要確定的是適宜施氮量及施氮方式。關于施氮量，徐富賢等[25]研究結果表明，在頭季稻施純氮0～180 kg/hm2條件下，頭季稻產量與施氮量呈顯著正相關。頭季稻施純氮240 kg/hm2時，頭季稻產量與促芽肥施用量相關性不顯著。從各施氮量間產量的差異程度看，在促芽肥施用量為0～67.5 kg/hm2時，頭季施氮量以180 kg/hm2為佳。

2.3.3 畦廂式栽培，間歇性溝灌

推廣畦廂式種稻，結合間歇性溝灌，是改善土壤通氣性，培育形態發達、機能高而持久的根系的有效途徑[26]。通常畦廂式栽培，畦帶溝寬1.8 m，溝深15 cm，每畦插水稻8～9行。另外，為提高再生稻根系活力，采用間歇性溝灌，使土壤處于富氧狀態，促進根系生長。烤田進行兩次，第1次在頭季稻有效分蘗終止期或苗數達到預定穗數90%左右時;第2次在頭季稻齊穗后15～20 d施催芽肥后，讓水層自然落干后進行烤田[27]。

2.3.4 防治病蟲害

頭季稻主要病蟲害有稻瘟病、紋枯病、稻飛虱、二化螟、稻縱卷葉螟。病蟲害不僅影響頭季稻產量，而且嚴重影響再生苗萌發，要加強測報，及時防治。為確保再生稻出苗率高，要做到低指標防治病蟲，選擇高效低毒低殘留農藥[26]。.

2.4 培育好再生稻，實現再生稻高產

2.4.1 適留稻樁

由于秋季降溫快，適宜再生稻生長的時間短，所以只能充分利用萌發早、發苗快、生育期短的倒2、倒3節位腋芽萌發成穗，以保證再生稻多穗高產[28]。留樁35～40 cm即可基本保留并利用倒2節再生苗成穗。另外，留樁高度與休眠芽伸長萌發多少和生育期關系密切[29]。黃志剛等[30]用培兩優210觀察，得出如下結論:隨著留樁高度的降低，再生稻株高和穗長均呈增加的趨勢，但是不能恢復到主季稻的株高和穗長;并且隨著留樁高度的降低，其生育期延長，有可能導致再生稻灌漿期間遇到低溫，降低再生稻結實率。潘傳炳[31]的研究認為，高留稻樁有兩個好處，一是高留稻樁能保住較多的節位，而每個節位都有一個在適宜的環境條件下能長出穗子的潛伏芽，這就是說高留稻樁就能爭取較多的有效穗;二是植物的生長發育都有頂端優勢，階段發育總是上部比下部先進行。劉愛中等[32]的研究也表明，留樁高度40 cm再生稻的生育期短、植株高、穗子長、再生率高、產量高，隨著留樁高度下降，生育期延長，產量遞減。

2.4.2 頭季稻收割方式

為了爭取再生稻苗全、苗齊，收割頭季稻時注意保護好稻樁[33]。收割時要平割、留高樁，叢與叢之間高度要一致，保證腋芽生長整齊，這是保全苗的關鍵[27]。

2.4.3 重施促芽肥

促芽肥是再生稻高產的關鍵措施之一，在一定施氮量范圍內，促芽肥施用量與再生稻再生力呈極顯著正相關[34～37]。施促芽肥的時間及用量對再生力的利用有直接的影響，施用時間及用量恰當，其再生力表現強，再生率高，反之就低[14]。白宗緒[38]通過實驗觀察表明，頭季稻收割前10 d左右，可見再生芽出生。再生芽一經出鞘，幼穗分化同時進行，此時營養生長和生殖生長同步，要求根系補充營養。因此，必須在收割前10 d施促芽肥，脫肥嚴重的田塊可適當提前3～4 d施用。孫曉輝等[35]認為，在頭季稻齊穗后15～20 d施促芽肥，可促進潛伏芽出苗，提高再生稻的每穗粒數和粒重。徐富賢等認為，促芽肥對再生芽生長的作用從頭季稻齊穗后10 d左右開始顯現，從頭季稻齊穗至成熟，促芽肥施用時期越早越有利于提高再生力，以頭季稻齊穗期施肥為佳[39，40]。關于促芽肥的施用量，孫曉輝[41]認為頭季齊穗后15 d每公頃施尿素150 kg，可增強頭季稻后期光合和氮素代謝作用，促進休眠芽早發多發，增加有效穗數。徐富賢等[25]的研究表明，在促芽肥施用量為135.0～202.5 kg/hm2情況下，頭季施氮量以120 kg/hm2為佳。在頭季稻施純氮0～120 kg/hm2情況下，促芽肥施用量以135 kg/hm2為佳，當頭季稻施氮量達到或超過180 kg/hm2時，促芽肥對頭季稻的增產作用不顯著。

2.4.4 綜合防治病蟲害

再生稻病蟲害的發生有其特點。首先，頭季收割后，留下30～40 cm高的稻樁，是大多數病蟲寄生過渡的地方，可方便的轉至第二季為害。其次，由于再生稻生育周期長，病蟲可以周年繁殖，基數不斷增加。再次，再生稻莖粗葉茂，營養豐富，有利于病蟲害生長繁殖。通常采用農業防治和化學防治相結合。農業防治是選擇適當的品種和適宜播種期，突出一個“早”字，避免后期害蟲的為害[42]。化學防治是選擇相應藥劑進行防治。防治稻薊馬，每公頃可選用18%殺蟲雙水劑6 kg或90%殺蟲單可濕粉900 g加10%吡蟲啉可濕粉劑240 g對水細噴。前季紋枯病可選用井岡霉素、紋霉清等藥劑防治。

2.4.5 適時收割

再生稻各種再生芽生長發育不一致，抽穗成熟參差不齊，造成田間青黃相接。為了保證再生稻產量，不能收割太早，也不能收割太晚。一般在全田成熟達到90%以上收割最合適。

3 研究展望

再生稻栽培技術研究是目前國內外對再生稻研究的主要方向，雖然取得了很大進展，但仍比較分散，沒有系統的體系。除了以上所述的栽培技術，目前還有合理密植、再生稻化學調控、控制腋芽生長、再生稻根系機能、再生稻田間管理等方面的措施提高再生稻的產量。所以，仍有很多值得研究和探討的問題。

(1)促進腋芽分化，增加再生稻有效穗數。再生稻高產是靠多穗實現的，保留較多的節位，保持良好腋芽的分化條件，增加再生稻有效穗數是再生稻高產的關鍵。生產中再生稻產量不足就是由于沒有足夠多的有效穗數，研究促發苗技術是以后再生稻高產研究的主要方向。

(2)重視再生稻根系研究。再生稻的根系由頭季稻殘留根系和再生根系組成，在再生季的整個生長發育過程中，頭季稻的殘留根系起主導作用。關于再生根占再生稻總根量的多少，有的認為僅占4.86%[43]，也有的認為占到 11% ～19%[44]，說明再生根的發生可變性很大。因此，再生根的發生機制、適宜的生長條件、再生根的活力恢復機理以及留樁高度對再生根的影響都有待進一步研究。

(3)再生稻營養和激素生理研究。莖鞘是再生稻營養物質的貯存庫，關于其中的哪類營養物質對再生稻產量發揮作用，目前沒有統一的認識。有人認為是碳水化合物[45]，也有人認為是莖鞘貯存物的綜合作用[46]。莖鞘物質在稻樁與稻株之間的轉化、對產量的影響都有待深入研究。外源激素對再生稻的影響，目前除赤霉素外，對其他激素的研究很少[47]。外源激素如何影響內源激素從而影響再生稻的產量有待進一步研究。

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