對北方水稻超稀植栽培技術創建的科學解析Ⅰ
——兼論穗數增產與粒數增產

李彥利，嚴光彬，宋麗娟，賈玉敏，嚴永峰*

（1通化市農業科學研究院，吉林 梅河口 135007；2吉林省農業科學院 水稻研究所，吉林 公主嶺 136100）

對北方水稻超稀植栽培技術創建的科學解析Ⅰ
——兼論穗數增產與粒數增產

李彥利1，嚴光彬1，宋麗娟1，賈玉敏1，嚴永峰2*

（1通化市農業科學研究院，吉林 梅河口 135007；2吉林省農業科學院 水稻研究所，吉林 公主嶺 136100）

闡述了北方水稻超稀植栽培技術的研究及發展，說明了超稀植栽培技術選擇少蘗、大穗型品種的原因，從適宜栽培密度、生態特點等方面開展少蘗、大穗型品種稀植技術選擇分析，對超稀植栽培中少插基本苗進行技術剖析，同時對超稀植栽培中減少分蘗肥、重施穗肥進行理論解析。

北方稻區；水稻；超稀植栽培技術；科學解析

在水稻高產栽培中，有足夠的有效穗數是必須的前提條件。但是目前生產中各項科學技術、化肥等投入達到很高后，增加有效穗數是否成為高產的主要因素呢？

吉林省通化市農業科學研究院自20世紀70年代中期開始，針對密植栽培中早熟品種穩產而不高、晚熟品種高產而不穩的實際情況，經15年的潛心研究，創立了以少蘗大穗型品種、稀播早育高磷壯秧、少本帶蘗超稀植插秧和前控中補后重施肥為核心內容的水稻超稀植栽培技術體系（也稱為水稻“三早”超稀植栽培技術），并于1992年由國家科委在吉林省召開過全國現場推廣會。

超稀植栽培比普通旱育稀植省種40%，省秧田面積50%，每平方米栽插的基本苗數減少50%～60%，省育苗工50%，省插秧苗工40%～50%，省本田管理工20%～25%，提高水溫和地溫0.3℃以上，增加底葉光照強度0.3萬Ix，增加透光率7.7個百分點，平均增產10%以上。吉林省一般17穴/m2以下插秧規格稱為超稀植栽培，17～25穴/m2稱為稀植，大于25穴/m2稱為密植。水稻旱育超稀植栽培技術有助于了解水稻高產過程中增加穗數與每穗粒數關系。為此，特供此文討論。

1 北方水稻超稀植栽培技術的研究及發展

1.1 北方水稻水育苗的主穗增產技術

吉林省于20世紀50年代后期開始推廣水育苗育插秧技術，4月末水育苗，6月初開始插秧，7月初孕穗才能安全成熟。當時流行一句“夏至前三天插完秧可得，夏至后三天插完秧不得”的諺語。因此，水育秧苗插秧晚，緩苗時間又長，根本沒有足夠的時間分蘗。只能選擇早熟、多蘗、小穗型品種和增加插秧密度及每穴插秧株數來保證有效穗數的主穗增產理論。因此，水育苗時代的密植栽培，增加有效穗數成為爭取高產的主要技術（表1）。

表1 水育苗高產產量結構

然而，密植栽培單位面積移植株數多，減少前期肥量時，稻苗個體的養分吸收減少，難于分蘗，一般采取多施前期分蘗肥的措施；結果分蘗是增加了，但封壟過早，田間環境變劣，下部通風透光差，節間拉長出現倒伏，根系早衰吸養能力下降。為了解決封壟過早后的這些問題，極力推薦“V”字型栽培理論。這樣形成了正三角形葉片受光姿態，劍葉變短。由于幼穗與劍葉及倒二葉同步生長，劍葉變短的同時，穗也變小。前期促成的分蘗也由于后期營養不足無效分蘗增加，有效穗數減少，最終既保證不了有效穗數，穗也小，達不到高產目的。

1.2 北方水稻旱育苗的分蘗增產技術

吉林省通化市農業科學研究院從20世紀60年代中期開始著手研究旱育苗技術，到20世紀70年代初完成研究并推廣。旱育苗比水育苗播種期與插秧期提前15 d以上，秧苗素質明顯提高，緩苗速度加快8 d，成熟期提前8 d（表2）。

表2 塑料薄膜旱育苗秧苗本田生育及產量

由于旱育苗與水育苗相比育苗方式、播種時間、插秧時間發生根本性變化，水稻的分蘗結構差異很大。旱育苗的分蘗節位比水育苗提前2個節位，二次分蘗明顯增多（表3）；而且早熟品種改成晚熟品種（葉片增加3～4片），提供了更多的有效節位。旱育苗的這些特點，可以保證高產所需的分蘗數。進入分蘗增產時代。

然而推廣旱育苗后繼續沿用早熟品種，促進前期分蘗肥的技術時，可以栽培出有效穗數757.5穗/m2，但是穗粒數只有 46.6粒/穗，產量只有520.9kg/667m2（表4）。出現了早熟品種穩產不高產，晚熟品種高產不穩產的怪圈。

表3 旱育苗與水育苗的分蘗規律比較 單位：個/株

表4 1975年通化市農研所500kg/667m2產量結構

1.3 北方水稻超稀植栽培的粒數增產技術

水稻超稀植栽培空間大，每個水稻個體養分充足、分蘗快，使用少蘗、大穗型品種；控制前期分蘗后，重施穗肥來提高有效分蘗率，保證穗數的同時，爭取大穗、增加每穗粒數；重施穗肥后劍葉和倒二葉也變長，形成了倒三角形長相，有利于提高倒三個葉的光合能力來保證成熟度。進入了提高有效分蘗率，粒數增產的時代（表5）。

表5 插秧密度與產量構成

2 北方水稻超稀植栽培技術依靠粒數增產的科學解析

2.1 選擇少蘗、大穗型品種的原因

多蘗、小穗型品種適應肥料的能力差，不論怎樣施肥，多蘗、小穗型品種的有效分蘗率都明顯低于少蘗、大穗型品種（表6）。

表6 不同類型品種及不同施肥方法的效應

2.2 少蘗大穗型品種稀植技術選擇分析

2.2.1 少蘗、大穗型品種的適宜栽培密度 由于傳統的穗數增產理論影響，多數人看到少蘗、大穗型品種，自然認為從保證穗數的角度出發，必須增加栽培密度。其實正相反，多蘗、小穗型品種稀植時，營養條件好，容易發揮分蘗特性，出現分蘗過剩，其中第二、三次位分蘗增加過多，嚴重影響成熟度，產量不高（表7）；少蘗、大穗型品種超稀植的情況下，可以利用個體少、營養充裕的條件適度分蘗的同時，又不至于大量增加二、三次位分蘗，這樣可以保證應有的成熟度，并利用每穗粒數多的特點提高單位面積的總粒數取得高產。

表7 不同類型品種的適宜密度

吉林省不同年代品種區試的密度，從密植逐漸過渡到超稀植。在這種條件下，已經通過審定的品種特性也隨之發生變化，即從密植時的多蘗、小穗型逐步變化成少蘗、大穗型（表8）。這也證明少蘗、大穗型品種適應稀植，多蘗、小穗型品種適應密植。

表8 吉林省品種區試不同年份移植密度與品種類型變化

2.2.2 少蘗、大穗型品種的生態特點 表9說明少蘗、大穗型品種的生態特點：一是少蘗、大穗型品種比多蘗、小穗型品種倒三個葉的葉面積大60%～79%，葉干重重 66.5%～82.0%，說明少蘗、大穗型品種雖然穗大，倒三葉功能葉片有能力供養其成熟度所需養分；二是少蘗、大穗型品種劍葉占整個倒三葉產量的一半，而多蘗、小穗型品種倒二、三葉產量遠高于劍葉，少蘗、大穗型品種劍葉對產量的作用很突出，適合穗肥期施肥的特點；三是少蘗、大穗型品種的有效分蘗率高，成熟度好。所以，少蘗、大穗型品種是適應超稀植高產栽培所需的品種類型。

表9 不同類型水稻品種的干物質轉移量比較

2.3 超稀植栽培中少插基本苗技術剖析

2.3.1 插秧株數 插秧株數每增加1株，秧苗就增加有效穗1.15個/株，但穗粒數則減少3.38粒/穗。移植株數以3株/穴為標準，增加移植株數或減少移植株數，千粒重和成熟粒率都逐漸降低（表10）。

表10 插秧株數與產量構成

綜合以上不同移植株數的產量構成結果：一方面移植株數多，每穗粒數和千粒重明顯降低，導致減少產量；另一方面，移植株數少，則有效穗數減少，千粒重明顯降低，導致減少產量；最終移植2～3株/穴的產量最高。移植株數1.0～2.6株/穴的范圍內，產量隨著移植株數的增加而增加；移植株數大于2.6株/穴時，產量隨著移植株數的增加而降低。因此，產量最高的插秧株數是2～3株/穴。

2.3.2 插秧密度 隨移植密度的減少，一方面雖然每穴有效穗數有所增加，但因基本秧苗數少，單位面積有效穗數還是減少；另一方面隨著移植密度的減少，生殖生長期植株封壟的時間推遲，個體營養條件優越，每穗粒數大幅度增加。總的結果是隨密度的減少顯著增加每平方米總粒數。越是稀植，優越的營養條件一直影響到成熟期，導致提高成熟粒率和千粒重，最終減少一半密度時增加產量 6.8%（表11）。

表11 不同移植密度處理的產量構成

2.4 超稀植栽培中減少分蘗肥、重施穗肥的理論解析

2.4.1 生育中期控氮的V—型理論的探討 日本的松島省三博士根據各生育期多施氮肥的試驗提出了著名的V—型施肥理論，對于這個試驗結果的解釋有些專家有不同的看法。

日本的橋川潮指出，松島省三博士在各生育期多施氮肥的試驗中，供試品種為農林25號，氮肥用量遠遠超過常量，每1 000m2達到16kg，常規條件下為倒伏量的情況下，植株長相異常，劍葉和第二葉的合計長度達到120cm（一般為70cm），成熟粒率降低到30%，以至造成減產。是否應將這一結果和以穗節分化期為中心的控氮聯系起來考慮呢？

V—理論的核心是幼穗分化初期控氮，導致每穗粒數減少，為此，要保證高產所需單位面積總粒數就必然轉向增加分蘗。栽培措施中避免劍葉和第二葉變短，提高成熟度的技術并不一定只是幼穗分化期控制氮肥。僅以極端施肥的試驗來斷定和過分渲染幼穗分化初期追肥是高產的主要障礙因素的結論有待于商榷。

值得關注的是松島省三博士試驗結果中，幼穗分化初期追肥時，單位面積總粒數多于分蘗期追肥。說明增加每穗粒數對單位面積總粒數的作用高于增加分蘗的作用。

2.4.2 分蘗肥不一定是增加穗數的必需措施 插秧初期秧苗小，底肥的量本應可以滿足秧苗生長所需養分，主要看緩苗速度。實踐證明，施用一定量的底肥的條件下，分蘗主要靠提高秧苗素質、增加低節位分蘗來解決，而有效穗數主要靠重施穗肥提高有效分蘗率來增加。一般重施穗肥增加有效穗數的作用遠高于重施分蘗肥，表12中不施分蘗肥的處理每穴穗數最多就是一個證明。

表12 不同追肥方式對產量的影響

2.4.3 巧施調節肥是保證分蘗的關鍵技術 根據水稻的n－3分蘗規律，一次分蘗每節位只有1個穗，但二、三次位分蘗因水稻的生長條件不同，不僅出現多個分蘗，而且差異很大。從每5 d水稻分蘗增減規律來看，吉林省超稀植栽培水稻從6月20日～7月5日的半個月（出穗前45～30 d）時間段的分蘗數占70%以上。因此，減少或不施分蘗肥的條件下，出穗前55～35 d，分蘗出現最多時間段（圖1）根據分蘗情況巧施調節肥成為控制分蘗、提高有效穗數的關鍵。

2.4.4 重施穗肥是超稀植栽培的核心措施 不同施肥量試驗中，每增加50kg氮肥時，有效穗數增加 1.5穗/穴，穗粒數增加 20.4粒/穗（表13）。換句話說，有效穗數增加1.5穗/穴，粒數可增加357.2粒/穴；而穗粒數增加20.4粒/穗，粒數可增加420.2粒/穴。增加每穗粒數后總粒數的增加量遠高于增加穗數后總粒數的增加量。說明增加單位面積總粒數的技術措施中，增加每穗粒數的技術措施比增加穗數更容易、更安全。因此，重施穗肥來增加每穗粒數，成為超稀植栽培的核心技術，不應在重施分蘗肥來增加分蘗上下工夫。

表13 吉粳88施肥量試驗產量構成

［1］柳河縣六道溝農業站.水稻機械插秧經驗［J］.科學種田簡報，1974（6）：6－8.

［2］通化地區農科所水稻室.1975年水稻高產田間試驗總結［J］.通化農業科技，1976（8）：10－12.

［3］通化地區農科所水稻室.水稻塑料薄膜旱育苗秧苗試驗總結［J］.科學種田簡報，1974（3）：12－14.

［4］嚴光彬，李彥利，許哲鶴，等.北方粳稻“三早”超稀植高產優質栽培技術研究與實踐［M］.北京：中國農業出版社，2008：29－30，50.

［5］陳溫福，徐正進.水稻超高產育種理論與方法［M］.北京：科學出版社，2007：15.

［6］李彥利，賈玉敏，孟令君，等.不同熟期不同類型水稻品種出穗后莖稈干物質轉移量和葉片光合量對產量的貢獻分析［J］.中國稻米，2012，18（4）：45－47.

［7］李彥利，嚴光彬，孟令君，等.栽培因素對北方粳稻產量及米質的影響（Ⅳ）——插秧株數對產量及米質的影響［J］.墾殖與稻作，2005（1）： 20－21.

［8］嚴光彬，李彥利，王萬成，等.栽培因素對北方粳稻米質的影響（Ⅲ）——移栽密度對米質的影響［J］.墾殖與稻作，2004（1）： 15－17.

［9］（日）橋川潮著，肖連成譯.稻作基本技術［M］.通化：吉林省通化市農業科學研究所，1986：17，33.

［10］李彥利，嚴光彬，孟令君，等.不同類型水稻品種的氮肥施用量試驗研究［J］.北方水稻，2009，39（1）：10－13.

［11］李彥利，嚴光彬，賈玉敏，等.水稻不同葉齡插秧時的分蘗生產力分析［J］.吉林農業科學，2007，32（5）：14－16.

Analysis on the Building of Superior Thin Planting in Northern Rice--Increasing Production on Spikelet Number and Increasing Production on Grain Number

LI Yan-li1,YAN Guang-bin1,SONG Li-juan1,JIA Yu-min1,YAN Yong-feng2*
(1 Tonghua Academy of Agricultural Sciences;Tonghua Jilin 135007,China;2 Rice Research Institute,Academy of Agricultural Sciences of Jilin Province,Gongzhuling jilin 136100,China)

Research and development of superior thin planting in northern rice were expounded,it explained the reason to select the variety with few tillers and large spike,the technology of superior thin planting with few tillers and large spike variety was analysed from cultivated density and ecological characteristics,it analysed the technology of reducing basic seedling during superior thin planting,at the same time it made a theoretical analysis on reducing tillering fertilizer and increasing panicle fertilizer.

Rice planting area in north China;Rice;Technology of superior thin planting;Scientific analysis

S-1

A

1673－6737（2016）05－0054－06

2016-06-24

李彥利（1972-），男，研究員，主要從事水稻栽培及育種研究。

*通訊作者：嚴永峰（1978-），男，副所長，研究員，主要從事水稻育種研究。