张洪程水稻机插栽培研究新进展.docx
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张洪程水稻机插栽培研究新进展
水稻机插栽培研究新进展
扬州大学农学院张洪程
一、全国机插稻发展的形势看好
随着新农村建设的推动，水稻种植机械化也随之加速。
其中机插秧的研究与推广已成为作物农业机械化的重点与热点。
2006年全国新增水稻机插面积1000万亩，水稻机械化种植水平达到了10%，比2005年提升了2个多百分点。
（一）全面启动、加速发展
1、水稻主产区发展明显加快
江苏、黑龙江呈高速发展态势；安徽、湖北、江西、浙江呈翻番态势；东北辽宁、吉林全面启动，已大面积示范推广；广东、福建、湖南、四川、广西多点示范，效果良好。
2、丘陵山区大获成功
贵州、重庆两地工作示范推广力度大，效果好，为山区地形复杂、经营规模小、地块小也可机插提供了有力的左证。
3、边远地区及非主产区开始起步
新疆、河南、宁夏、海南、上海、天津、山东、云南等省市虽水稻种植面积不大，但行动积极，措施扎实，起步良好。
其中，上海现有水稻180万亩，从2005年开始试验示范，2006年大面积推广，估计再用3年，可全面实现机插。
（二）呈现诸多看好的态势
1、水稻“机插”方向进一步确立
“机械化插秧”已成为机械种植方式首选。
多年来，人们不断探索种植方式，诸如：
机抛、机摆、机直播，同时也出现了多年的技术争论，致使不少地区朝秦暮楚，农机部门也无所适从，迟迟下不了机插的决心。
然而，经过实践的筛选，机插已逐步成为大势所趋。
即机插是诸多方式中的最佳选择，一些地区由否认到动摇，由动摇到确立。
2、机插技术进一步升级
机插的育秧技术、栽插技术、田间管理技术不断发展与完善，不同水稻产区已初步形成适合本地特点的适用技术，并在科学实践应用后可实现省工、节本、高产、高效的目标。
3、机插条件进一步成熟
物质条件：
（1）插秧机已形成系列产品，性能与实用性在不断提高。
（2）育秧播种机在快速开发过程中，很快批量上市。
（3）耕整机械及辅助机械已基本配套，如江苏研发的秸秆还田机械作业后可满足机插要求。
社会条件：
（1）机插政府重视，农民急需，同时各地已作为补贴重点。
（2）劳动力价格不断攀升，人工栽插成本逐年上升。
2006年有些地区手工栽插成本高于机插成本一倍。
（3）机插跨区作业大面积成功，实现了“农工”双赢。
4、机插发展速度进一步加快
据统计，2004年新增插秧机0.8万台，2005年新增插秧机1.6万台，2006年新增插秧机3万台。
实现了连续三年翻番（累计拥有量已达10.96万台），表明已进入高速发展的快车道。
（三）发展中的问题
1、多数稻区农村由于多种主、客观原因，目前拥有的插秧机还很少，甚至没有，因此还迟迟处在试验示范的阶段。
2、栽培农艺技术不适应。
机插栽培虽已形成基本技术体系，其中的核心技术也是可以通用的，然而我国幅员广大，各地条件差异很大，诸如土壤、气温、光照、品种、茬口等千差万别，这就需要通用技术“中国化”、“本地化”。
少数地区照搬、照套，既不坚持技术规范，又不能结合本地实际进行充实完善，这是造成少数地区失败的主要原因。
3、作为中国化的机插栽培农艺仍亟待大幅度提升水平。
针对上述问题，我们已做了一定研究工作，现将部分结果以及实践中的若干体会作一扼要汇报，以供大家在研究与推广时参考。
二、机插稻产量形成的制约因子及其对策
我们通过研究机插水稻生长发育与产量形成的过程，发现机插稻与传统手栽稻相比，对产量形成有利有弊，特别值得注意的是存在着一些影响产量形成的限制因子（图1）。
图1机插稻产量形成模式及其联因分析
第一、个体生产力小、群体质量偏差是低产形成过程的基本特征；第二、迟播、密播、密植以及不合理的肥水管理则是导致这些基本特征形成的根本原因；第三、结果造成了秧田与本田生育不平衡，秧田生长严重受抑；第四、大田前、中、后期生育不平衡，前期生长量过小，中期生长过猛且量大，后期反而生长不足。
近几年来，我们试图通过精确栽培的途径，来缓解与克服机插水稻上述限制因子对产量形成的影响，对策性的技术思路：
①以适当稀播培育适龄壮秧，缓解秧田密生生态压力。
②大田通过精苗稳前，控蘖优中，着重增加中期生长量，形成足够数量的大穗，从而有效地增强群体后期生产能力。
三、机插稻高产群体形成规律与群体质量指标
根据突破机插小苗稻产量形成限制因子的思路，如何调控群体生长发育动态，使高产成为现实?
为解决这个根本问题，我们通过多地多种栽培途径试验，对其高产的形成做了探究，创造了较多亩产700公斤以上的试验实践，为揭示与阐明高产形成规律创造了条件。
（一）高产群体形成规律
1、以足量的群体穗数与较大的穗型协调产出足够的群体总颖花量，并保持正常的结实率与粒重，形成高产结构
从表1—4可以看出，武运粳7号、徐稻3号、武粳15及常优1号机插栽培，从亩产600kg水平提高到700kg水平，由于结实率与千粒重均几乎一致表现处于较稳定持平的水平上（不同产量水平间表现出的增减幅度均很小），因此产量水平高低几乎相似于群体颖花量水平的高低。
例如武育粳7号亩颖花量增加20.16%，产量提高21.45%；徐稻3号颖花增加14.4%，产量上升15.15%；武粳15颖花增加23.99%，产量提升23.0%；常优1号颖花增加19.97%，产量上升18.6%。
群体总颖花量取决于亩穗数与每穗粒数的优化组合。
其中，武运粳7号、徐稻3号是依靠增穗为主，兼顾协调加大穗型来实现的；而武粳15与常优1号几乎是靠增加穗数而保持较大穗型来实现的。
表1机插武运粳7号产量及构成（高邮县汤庄试验示范方，2004）
产量水平
田号
总有效穗
每穗
颖花量
结实率
千粒重
产量
kg/667m2
104/667m2
粒数
104/667m2
%
g
kg/667m2
①600±
2号
20.26
113.5
2299.51
85.32
29.3
574.8
3号
20.97
118.4
2482.85
87.53
28.48
618.9
5号
21.22
127.5
2705.55
81.85
27.96
619.2
11号
20.69
125.7
2600.73
84.11
28.63
626.3
12号
20.62
119.9
2472.34
85.8
30.32
643.2
17号
20.7
124.7
2581.29
79.19
27.62
564.6
平均
20.74
121.62
2523.71
83.97
28.72
607.83
②650－700
1号
22.18
134.2
2976.56
80.22
29.26
698.7
6号
24.00
111.9
2685.60
84.82
29.07
662.2
9号
23.61
114.5
2703.35
89.23
27.15
654.9
10号
22.38
136.4
3052.63
81.8
27.6
689.2
13号
22.87
121.7
2783.28
87.3
28.21
685.4
15号
21.03
128.7
2706.56
88.61
28.56
684.9
19号
21.49
132.4
2845.28
81.93
28.26
658.8
20号
22.50
136.1
3062.25
80.84
27.83
688.9
平均
22.51
126.99
2851.94
84.34
28.24
677.88
③≥700
4号
22.61
129.7
2932.52
85.16
28.7
716.7
7号
23.01
123.6
2844.04
89.29
29.41
746.8
14号
22.85
135.7
3100.75
80.36
29.24
728.6
16号
23.93
124.0
2967.32
84.81
30.2
760.0
18号
23.25
142.7
3317.78
75.84
29.37
739.0
平均
23.13
131.14
3032.48
83.09
29.38
738.24
②较①±%
8.50
4.42
13.01
0.45
-1.66
11.53
③较②±%
2.77
3.27
6.33
-1.48
4.04
8.90
③较①±%
11.51
7.83
20.16
-1.04
2.32
21.45
表2机插徐稻3号产量及构成（东海农场、东海县平明试验示范方，2004）
产量水平
田号
总有效穗
每穗
颖花量
结实率
千粒重
产量
kg/667m2
104/667m2
粒数
104/667m2
%
g
kg/667m2
600
1
20.37
127.6
2599.2
90.05
25.0
585.1
2
20.82
128.5
2675.4
91.44
24.8
606.7
3
21.72
125.2
2719.3
90.57
24.6
605.9
4
26.34
112.5
2962.3
91.92
23.6
642.6
平均
22.31
123.44
2739.05
91.00
24.50
610.08
700
1
23.12
135.9
3142.0
92.68
24.5
713.4
2
23.36
138.7
3240.0
91.35
24.2
716.3
3
23.83
129.3
3081.2
93.99
24.7
715.3
4
24.24
129.3
3133.6
92.97
24.2
705.0
5
24.70
125.3
3094.9
93.40
23.7
685.1
6
25.53
121.8
3109.1
92.65
23.6
679.8
平均
24.13
130.04
3133.47
92.84
24.15
702.49
高产田较一般田±%
8.15
5.35
14.40
2.03
-1.43
15.15
表3机插武粳15产量及其结构（如东县马塘、兴化市荻垛试验示范方，2004）
产量水平
田号
总有效穗
每穗
颖花量
结实率
千粒重
产量
kg/667m2
104/667m2
粒数
104/667m2
%
g
kg/667m2
600±
1
19.57
128.3
2510.83
88.3
28.9
640.7
2
17.82
131.0
2333.71
87.8
28.5
584.0
3
17.63
132.3
2332.80
91.9
28.7
615.3
4
18.94
123.2
2333.03
88.8
28.8
596.7
5
19.26
123.0
2368.59
89.8
28.9
614.7
平均
18.64
127.55
2375.79
89.32
28.76
610.27
≥700
1
21.26
125.6
2670.00
91.4
29.3
715.0
2
21.46
130.4
2798.38
89.9
29.2
734.8
3
22.39
127.4
2852.36
90.4
29.2
752.9
4
22.64
130.9
2963.84
90.3
28.5
762.5
5
23.05
131.8
3037.33
89.4
28.7
779.0
6
23.14
134.5
3112.87
86.6
28.3
762.9
7
23.36
133.8
3125.57
86.1
28.2
758.9
8
23.84
124.9
2977.24
87.9
28.6
748.5
9
24.20
122.9
2974.55
87.4
28.7
746.1
平均
22.82
129.13
2945.79
88.82
28.74
751.18
高产田较一般田±%
22.37
1.24
23.99
-0.56
-0.06
23.09
表4机插常优1号产量及构成（常熟试验示范方，2006）
产量水平
田号
总有效穗
每穗
颖花量
结实率
千粒重
产量
kg/667m2
104/667m2
粒数
104/667m2
%
g
kg/667m2
600±
1
13.1
195.2
2563.39
84.2
27.3
589.2
2
13.6
190.5
2594.34
85
27.2
599.8
3
14.3
189.6
2713.82
82.8
27.3
613.4
4
14.5
194.2
2824.91
80.7
27.1
617.8
5
14.3
186.3
2666.19
82.8
27.4
604.9
平均
14
191.2
2672.53
83.1
27.3
605
≥700
1
15.7
198.2
3113.65
84.3
27
708.7
2
16.1
195.9
3146.09
84.6
27.2
724
3
16.3
198.6
3234.92
82.5
27.2
725.9
4
16.5
197.7
3259.36
82.3
27.1
726.9
5
16.5
195.6
3234.06
82.3
27
718.6
6
16.7
188.7
3144.14
83.4
27.3
715.9
7
16.8
186.6
3135.88
83.5
27.1
709.6
8
16.8
201.3
3381.84
78.2
27.3
710.9
平均
16.4
195.3
3206.24
82.6
27.2
717.6
高产田较一般田±%
17.4
2.18
19.97
-0.56
-0.4
18.6
2、以合理增加中期物质生长量为重点，提高后期生长量与最终生物学产量
群体颖花量及其充实是以群体物质生产与积累为基础的。
以武粳15为例（表5），分析亩产600kg与700kg水平与群体生物学产量及与经济系数的关系发现，产量水平间经济系数变异很小，稻谷产量的提高主要依赖于总生物学产量的增加（增23.11%）。
进一步比较分析不同产量水平群体各主要生育阶段的干物质积累量，不难看出，与一般群体相比，亩产700kg群体生物产量在生育前期几乎无明显增加，增加量最大为中期，增加29.75%，其次为后期，增量达25.97%。
因此可以认为，以适量的前期物质生产为基础，着重提高生育中期与后期的物质生产积累量，是机插稻高产群体物质生产积累的显著特点。
这也是机插秧苗小、发苗分蘖迟等基础特性所决定的。
3、以合理的茎蘖动态与LAI动态，增加群体中后期的物质生产能力
相比较（图2，3），武粳15与常优1号高产田比一般田块栽后发苗较快，到达高峰苗时期较早（早3-5天），此后分蘖数下降反而较平缓，故最终亩穗数明显增多，成穗率较高。
相反，一般产量水平田块发苗迟，到达高峰苗期相应推迟，而后分蘖数却下降较快，呈迟发与大起大落的动态。
表5不同产量水平的机插武粳15主要生育阶段的干物质积累状况（单位：
kg/667m2）
产量水平
㎏/667㎡
拔节前
拔节～齐穗期
齐穗期～成熟期
总干物量
kg/667m2
HI
净积累量
比例（%）
净积累量
比例（%）
净积累量
比例（%）
600
1
187.35
18.1
501.122
48.5
345.83
33.4
1034.3
0.4884
2
199.03
18.9
509.904
48.4
345.57
32.8
1054.5
0.5047
3
216.79
20.4
470.756
44.3
374.76
35.3
1062.3
0.4858
4
175.11
17.1
476.309
46.4
375.38
36.6
1026.8
0.5178
平均
194.40
18.6
489.62
46.9
360.46
34.5
1044.48
0.4992
700
1
210.38
17.4
559.756
46.3
438.45
36.3
1208.59
0.5118
2
179.24
14.1
629.866
49.4
466.24
36.6
1275.35
0.4983
3
206.70
15.9
620.343
47.8
470.11
36.2
1297.15
0.5021
4
191.17
14.6
632.168
48.3
485.33
37.1
1308.67
0.5040
5
211.68
16.1
655.574
50.0
445.17
33.9
1312.43
0.5135
6
176.76
13.3
715.954
53.9
435.59
32.8
1328.31
0.4968
7
195.01
15.4
639.496
50.4
434.05
34.2
1268.56
0.5175
8
184.00
14.5
650.833
51.2
437.41
34.4
1272.25
0.5089
9
211.53
16.3
616.836
47.4
472.93
36.3
1301.3
0.4960
平均
196.49
15.3
635.28
49.4
454.07
35.3
1285.85
0.5054
高产较一般±%
1.08
-17.90
29.75
5.39
25.97
2.32
23.11
1.25
图2武粳15机插稻不同产量水平群体茎蘖动态图3常优1号机插稻不同产量水平群体茎蘖动态
（注：
产量≥700kg/667m2为高产田，600kg/667m2左右的为一般田）
由图4、图5看出，不同品种不同产量水平群体的LAI动态亦呈现出前述茎蘖动态相似的变化趋势，即高产群体前、中期叶量增加较多，最大LAI数值大，抽穗后LAI下降平稳，后期群体光合势大。
图4武粳15机插稻不同产量水平群体LAI图5常优1号机插稻不同产量水平群体LAI
（二）机插水稻高产群体质量指标
根据机插稻高产形成规律，结合群体质量理论和大面积高产栽培实践（表6-8），我们认为机插水稻按照下列群体质量指标发展，可以较稳靠地实现亩产700公斤以上的高产目标。
1、亩总颖花量
大穗型品种如常优1号、Ⅲ优98等每亩穗数18-20万，总颖花量3200万以上；穗粒兼顾型品种如武粳15、淮稻9号、徐稻3号和扬粳9538等每亩穗数达21－24万，总颖花量3000万左右；穗数型品种如武育粳3号、扬辐粳7号等每亩穗数26－29万，总颖花量2800－3000万。
机插稻取得700公斤高产的重要原因是穗粒协调，形成了较多的颖花量。
而不同穗型品种形成高产所需的总颖花量由于穗型大小带来的差异而有所差异。
大穗型品种一般结实率较低，需要较多的颖花量。
而穗数型品种结实率较高，总颖花量相对可以少一些，同样可达700公斤高产目标。
2、群体干物质积累
机插稻高产群体适宜干物质积累量，拔节期为每亩200公斤左右，抽穗期要达到800公斤以上，成熟期总干物质量达1350公斤左右，抽穗到成熟积累约550公斤左右。
3、LAI动态
高产群体叶面积LAI拔节期为4.0－4.5，孕穗期多数在7.5－8.0，有效叶面积率在92%以上。
成熟期仍有2.5－3.0。
穗数型品种孕穗期LAI和有效LAI一般低于其它穗型品种，大穗型品种孕穗期LAI可达8。
4、群体茎蘖动态和成穗率
机插稻在合理设计基本苗的基础上，一般要求在有效分蘖临界叶龄期前1个叶龄群体够苗。
由于不同穗型大小水稻品种分蘖能力不同，大穗型品种高峰苗一般应控制在适宜穗数的1.3倍左右，穗数型品种控制在适宜穗数的1.4倍以下，以确保在抽穗期达到预期穗数。
成穗率一般在70-80%左右，穗型大的品种要求成穗率高于穗型小的品种。
表6不同穗型品种机插稻产量结构（兴化，2006）
品种
穗数
（104/667m2）
总粒
（粒）
总颖花量
（104/667m2）
结实率
（%）
千粒重
（g）
产量
（kg/667m2）
大穗型
Ⅲ优98
18.7
192.7
3603.5
84.4
23.9
726.7
穗粒兼顾型
淮稻9号
19.05
154.0
2933.7
86.4
28.8
729.7
扬粳9538
23.4
133.9
3133.3
86.3
26.8
725.0
武粳15
21.4
128.2
2743.5
90.3
29.1
721.1
穗数型
扬辐粳7号
26.8
110.7
2966.8
94.9
25.7
723.2
武育粳3号
28.5
98.4
2804.4
96.3
27.3
737.6
表7不同穗型品种机插群体干物质积累（兴化，2006）
品种
干物重（kg/667m2）
HI
拔节
占总
（%）
抽穗
拔～抽
占总
（%）
成熟
抽～成
占总
（%）
大穗型
Ⅲ优98
217
15.6
830
614
44.14
1390
560
40.3
0.52
穗粒兼顾型
淮稻9号
213
15.3
825
612
43.9
1394
569
40.8
0.52
扬粳9538
211
15.7
815
604
44.9
1344
529
39.4
0.54
武粳15
214
15.9
814
600
44.5
1348
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