水稻精确定量栽培技术培训资料.docx

水稻精确定量栽培技术培训资料.docx

《水稻精确定量栽培技术培训资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水稻精确定量栽培技术培训资料.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

水稻精确定量栽培技术培训资料

水稻精确定量栽培技术培训资料

精确定量轻简栽培是作物生产现代化的发展方向

凌启鸿张洪程丁艳锋

一、时代发展对作物生产提出了“精确定量轻简栽培”的必然要求

（一）作物要高产、技术要简化是农民的迫切要求，也是栽培技术发展的自身追求。

技术简化必须符合作物高产的生育规律和高产群体结构的数量和质量要求，作物才能高产、优质、高效，只有精确定量的简化技术才能达到这一要求。

不科学的过于简化是不符合高产、优质形成要求的粗放技术，会降低单产与品质。

（二）作物精确定量轻简栽培，就是根据作物生育和高产形成规律，用最少的作业次数、在最适宜的生育时期、用最适宜的投入数量，达到“高产、优质、高效、生态、安全”的综合效果，是科学的、精确定量的简化栽培技术。

把精确定量栽培说成是“复杂繁琐”的技术，是一种误解。

（三）要做到用最少作业次数、在最适作业时间和作最适量投入，就必须建立科学、系统的作物高产群体的生长诊断原理和确切指标、措施定量的原理和计算方法，使栽培理论具有普遍的指导意义和广泛的适用性。

这就对栽培科学的发展提出了更高的要求。

（四）作物精确定量轻简栽培是根据我国生产实际研究形成的中国特色的栽培科学技术，在世界上是独树一帜的，它克服了西方作物产量理论研究和栽培技术分离的缺点。

西方作物科学主要是从作物生理、源库关系等理论方面深入研究，比较缺乏研究作物高产群体生育指标的定量问题的成果；在技术措施研究上，一般不深究栽培技术增产的作用原理和科学定量问题。

因而不能产生具有普遍指导意义的作物高产定量栽培的理论与技术体系。

且由于作物区域化、栽培制度和方法比较简单划一，应用多因子复合试验和电脑运算就能确定本区域的最佳技术组合。

而我国的精确定量轻简栽培研究了作物高产群体生育各阶段的形态生理指标和栽培措施的作用原理与技术定量的方法，并把两者结合起来，使之成为具有普遍指导意义，具有广泛适应性的栽培科学技术体系，这是西方的研究所不能比拟的。

（五）我国已自主创新形成了具有中国特色的作物精确定量轻简栽培的原理和技术体系。

水稻精确定量轻简栽培最为系统，已达到了具有普遍指导和广泛适用的程度，只要进一步组织各地进行开发应用研究，明确各地精确定量轻简栽培的生育诊断指标和关键技术的计算参数值，便能更大面积推广应用。

其他作物（如小麦、玉米、油菜、棉花等），也都参考了水稻的研究思路和方法，初步形成了精确定量轻简栽培的理论框架，积累了一些诊断指标和技术定量计算方法。

只要领导重视，立项组织联合研究，也可能在短时期内形成各个作物精确定量轻简栽培较系统而完善的原理和技术体系。

（六）各地的作物种植方式和栽培技术在不断向轻简化的方向发展变化，但衡量一个轻简化技术是否先进合理，一是看产量和效益，二是看技术措施是否符合“最少、最适时、最适量”三个基本定量要求。

农业新技术的研究应用（如化调、一次行控释肥料等）、信息化管理等现代化技术的研发，都必须回答作业最少、最适时、最适量三个基本定量要求。

因此精确定量轻简栽培的原理可以为新技术的研发提供有益的参考。

二、高产群体生育各时期诊断指标的定量

（一）作物叶龄模式是确定作业实施最适时期的主要诊断指标，亦是确定必需的最少作业措施和适宜数量的重要依据

根据作物主茎出叶与其他各部器官（根、茎、叶、分蘖（分枝）、穗（花））的分化、生长的同步、同伸关系，可以用主茎出叶的叶龄诊断（或预测）各部器官（特别是未外露器官）的生长状况，来指导调控措施应用的适宜时间（叶龄）的诊断方法，并由此建立了以“叶龄模式”为基础的栽培新体系。

最早在水稻上发现并建立了“水稻叶龄模式”（《中国农业科学》1983,1:

9-18），而后建立了“小麦叶龄模式”（《农业十项推广技术》1988）和“玉米叶龄模式”（鞠章网1988,《作物群体质量》,上海科技出版社,2000）。

这三个禾本科作物明确了三个最关键的叶龄期：

即有效分蘖临界（可靠）叶龄期（玉米为壮苗叶龄期），拔节叶龄期和穗分化叶龄期，为促进有效分蘖（或壮苗），控制无效分蘖和拔节，促进穗分化等调控技术的应用，提供了正确的叶龄依据。

以后建立了“棉花叶龄模式”（《棉花叶龄模式栽培》,江苏科技出版社，1987）。

依据叶龄模式规律，可以诊断（或预测）打顶前主茎叶龄期（主茎顶端平展叶）的各部器官的分化和生长状况，为正确计算每亩适宜株数和按叶龄制定促控技术提供科学依据。

在油菜上揭示了长柄叶、短柄叶）和无柄叶三组叶片的2：

1：

1的数量比例关系及其与壮苗、花芽分化、抽薹、一次和二次分枝发育以及角果生长的同步和因果关系，为确定合理的基本苗和按叶龄确定促控技术提供了科学依据。

近年来，国内在香蕉、西瓜等园艺作物栽培上，也用叶龄指导施肥和栽培，取得显著增产效果，表明了用叶龄诊断在不少作物上具有实用价值。

作物叶龄模式揭示了叶龄进程与各部器官建成的基本规律，它以简易的形态诊断方法为精确定量栽培奠定坚实的生物学基础，是我国对世界作物栽培科学发展作出的创新贡献。

实践证明，栽培技术真正能简化而高产，能达到应用的次数最少、时间和数量最适宜，离开了作物叶龄模式的指导与应用是绝不可能做到的。

（二）作物高产群体各阶段生育指标的定量

1、总的原理

作物生育各阶段的生长指标是以构建结实期（开花至成熟期）高光效群体为总目标的（《作物群体质量》,上海科技出版社,2000）。

结实期高光效群体的核心形态指标为适宜的叶面积指数（LAI）和硕大的总库容（品种器官），同时配合以发达的根和茎系，起扩“库”和强“源”作用。

生产实践很难直接用LAI作为田间诊断指标，但扩库和增加LAI常联系在一起，故可用总库容指标和群体平均单茎叶片的存活状况作为结实期定型群体库源协调和各部器官协调的诊断指标。

同时按叶龄模式确定各阶段的群体生长指标。

2、高产群体指标的定量如下（以水稻为例）：

（1）结实期高光效群体地上部形态指标①每亩适宜的穗数，基本上决定了适宜LAI。

②在适穗（适当LAI）条件下主攻大穗，扩大总颖花量（亩产700公斤以上的亩总颖花量在3000万以上），必须调整茎生各叶长度，叶长序数应为倒数2、3、1、4、5。

③改善群体透光，增强各叶功能：

a封行期必须控制在孕穗期－抽穗期达到；b抽穗期无效分蘖残存数降低到总茎蘖数的5%以下；c抽穗期各有效茎有和伸长节间数相等的绿叶数；抽穗后20天左右，基部叶片保持绿色；成熟期能保持2片左右功能叶。

这是在足穗大穗条件下防止倒状、提高结实率和粒重的形态指标。

④无病虫害。

（2）各生育阶段的生育指标

水稻从移栽（或播种）至抽穗期按叶龄模式明显分为四段（图1）：

有效分蘖叶龄期（N-n）及时够苗，群体叶色显“黑”；②无效分蘖始期（N-n+1）至拔节叶龄期（N-n+3），群体叶色要“落黄”，控制无效分蘖的发生，把茎蘖成穗率提高到70%-90%，行日期推迟到孕穗-抽穗期；③促穗期（枝梗分化至抽穗），叶色回升显二“黑”，形成大穗和完成穗数，并保证在孕穗至抽穗期封行，建成LAI适宜且库大的高光效群体。

结实期，单茎绿叶数平衡消减，提高结实率和粒重。

图1高产水稻群体发展各阶段形态生理指标定量通式

各地可以根据品种的主茎总叶数（N）、伸长节间数（n）、亩适宜穗数和各叶龄期的到达日期，将通式图中的SN、N-n、N-n+3、倒2叶期、抽穗期等具体量化为实际叶龄值和日期，以及各叶龄值时具体的茎蘖数和叶色指标值。

3、小麦、玉米、棉花、油菜等作物，在江苏都已通过高产栽培研究，形成了江苏的高产群体定量诊断指标：

（1）高产群体“源库”的适宜数量和空间结构的定量指标。

（2）各生育期阶段的生育指标。

各作物都可以分为4个时期：

①壮苗期（小麦为有效分蘖期）；②中期“落黄”稳长期（小麦为返青-拔节期，玉米为拔节至果穗分化开始，油菜为抽薹期，棉花为现蕾期到始花期）；

营养生长和生殖生长两旺期（小麦为拔节-抽穗期，玉米为果穗分化-吐丝期，油菜为始花-终花期，棉花为始铃-盛铃期）；④结实期（小麦、玉米为抽穗（吐丝）-成熟期，油菜为终花-成熟期，棉花为始絮-终絮）。

各生育阶段都有具体的形态和叶龄值，群体生长各项适宜的数量诊断指标和反映碳氮代谢协同水平的叶色诊断指标（《作物群体质量》2000，上海科技出版社）。

三、栽培技术的定量

作物精确定量轻简栽培的技术关键是决定作业的最少次数、适宜时间和数量的技术定量等问题，主要涉及作物生育与季节同步性、基本苗定量、施肥定量和合理灌溉等问题。

（一）作物生育与季节的同步

根据作物结实期的光合生产量决定产量的原理，作物生育与季节的良好同步是高产的前提，其核心是将开花结实期安排在温光等气候条件最好的日期，即最佳开花结实期。

根据这一原理指导如下：

1、在高纬度，高海拔地区，采用地膜覆盖提早播种；2、中纬度地区传统早播，常会遇上抽穗期高温为害。

适当推迟播种，如江苏“中粳晚播”的改进，山东的麦田套种玉米改为麦后直播；3、无限开花结实的棉花等作物，采用覆膜栽培，把开花结实期向前延伸；4、在前后茬作物生育期矛盾大的情况下，水稻上创造了大苗移栽高产栽培技术。

（二）合理基本苗的确量

基本苗是群体的起点，培育结实期高光效群体应从确定合理基本苗开始。

作者等建立了几个主要作物的基本苗计算公式。

1、水稻基本苗计算公式

合理基本苗（x）=亩适宜穗数（y）/单株成穗数（ES）（x=y/ES）。

亩适宜穗数（y）比较稳定，在当地常是个已知数。

关键是求平均单株穗数（ES），小苗和直播稻的单株成穗的基本公式为ES=1（主茎）+（N-n-SN-bn-a）Cr（分蘖穗）。

中、大苗移栽的单株成穗数为：

ES=（1+t1）+[（1+t1）（N-n-SN-1-a）Cr1]+t2r2=（1+t1）[1+（N-n-SN-1-a）Cr1]+t2r2（详见《作物群体质量》2000，上海科技出版社）。

2、小麦基本苗计算公式

合理基本苗（X）=每亩适宜穗数（Y）/单株可靠成穗数（ES）。

小麦的单株可靠成穗数（ES）决定于有效分蘖可靠叶龄期（N-n-tN+3）的分蘖理论值（R（N-n-tN+3））及其分蘖发生率（r）。

基本苗公式为X=Y/R（N-n-tN+3）×r（《农业十项推广技术》）。

3、棉花基本苗计算公式

合理基本苗（x）=亩适宜总果节量（万）（y）/单株有效果节数（n）。

单株有效节数，决定于果枝台数。

根据棉花叶龄模式，各果枝现蕾、开花、结铃按圆锥体的同伸规则，即可求出不同果枝总台数的单株在打顶后单株总果节数（《作物群体质量》2000，上海科技出版社）。

4、油菜基本苗的计算公式

油菜高产群体总茎枝数中主茎和一次分枝数约占群体总茎枝数的一半。

因此油菜的适宜基本苗计算公式为：

基本苗（x）=群体适宜主茎和一次分枝数（y）/单株一次有效茎枝数（n）+1（主茎）

单株一次有效茎枝数（n）=单株总叶数/4+k（k为长柄叶组长出的分枝。

在冬前长出18叶以上的壮苗才有可能发生1个左右）

基本苗（x）=y/单株总叶数/4+k+1（主茎）（以上见《作物群体质量》）。

（三）施肥的合理定量

施肥定量要解决获得一定产量的氮、磷、钾施用总量，施用的适宜时间和各期施用的合理比例等三个问题。

1、氮、磷、钾施用量的确定

通过测土配方“3414”等试验中高产小区所得出的氮、磷、钾比例。

应被认为是当地合理的比例。

再根据当地取得高产的氮肥施用量，按“3414”试验的氮、磷、钾合理比例，确定高产栽培的磷、钾的具体施用量。

2、施氮总量的合理确定和前后比例。

用斯坦福（stanford）的差值法计算作物施氮总量公式为：

施N总量（kg）＝

公式中三个参数的求取：

（1）目标产量需N量=目标产量×100kg产量需N量/100。

因此，首先必须求取百公斤产量需N量的合理指标。

作者等研究提出了高产群体百公斤产量需N量的求取方法：

①要分不同产量水平测定，不同产量等级的百公斤产量的需N量呈抛物线关系。

产量最高而百公斤产量需N量适中或较少的，是我们应当求取的指标；②要分品种类型；

分地区测定。

在一个地区，同类作物高产的百公斤产量需N量的科学指标是相对稳定的，要通过较多测定求取适宜值及其变幅范围。

（2）土壤供N量的求取

作者等在水稻上用不施N空白区稻谷的产量（基础产量）及其100公斤稻谷的需N量，求取反映土壤的综合供氮量（包括土壤、灌溉、降水及生物固氮的N），生产上应用方便。

无N区空白试验应按土质、地力、前茬和品种生育期长短不同分别设置试验证明。

在作物种植制度基本稳定的情况下基础产量相对稳定（变异一般为5%左右），上年的资料可为后几年作参改。

小麦、玉米、棉花、油菜等旱作物，存在肥水耦合问题，遇旱、涝年份基础产量差异可能较大。

但对水利条件较好，控制力较强的地区，该办法还是适用的。

各地测土配方“3414”试验的无氮空白区也为求取土壤供N量提供了良好条件。

（3）N肥当季利用率的求取

低施N量利用率高，高施N量利用率一般较低。

精确施N必须求取在高产条件下最高的N肥当季利用率，作为计算施N量参考值。

作者等分析测定了稻、麦、玉米、棉花、油菜等作物高产群体一生吸N比例，不同作物苗期只占15%-30%不等，而吸肥高峰期在结实器官的分化形成期，一般要占一生总量的50%左右（棉花为50-60%，玉米达85%），根据这一规律产生了必须调整传统的重基蘖（苗）肥施用，轻后期穗肥（花铃肥、薹花肥）的施用比例，实施“前氮后移”的N肥运筹改革，实践证明，这一改革是大幅度提高N肥利用率获得高产的关键性措施。

①在水稻上试验结果，将传统的基蘖肥与穗肥比例由8：

2-10：

0调整为5：

5（6：

4～4：

6）（5-6个伸长节间长生育期品种）和6.5：

3.5（6：

4～7：

3）（4个节间短生育期品种）施氮比例，可将氮肥的当季利用率普遍提高到40%以上，比传统施肥的利用率（30%左右）提高10个百分点以上。

全国各地水稻高产田的N肥当季利用率都达到40-45%，一般以42.5%的利用率作为精确定量施N的计算参数指标。

减少基蘖肥，实施“前氮后移”，主要是在保证有效分蘖期够苗后，中期能“落黄”稳长，控制无效生长；在此基础上为满足穗分化期需氮高峰的需要，增加穗肥的施用比例，可在足穗的基础上攻取大穗而不倒伏，获取高产，故而提高了N肥的当季利用率。

②其他作物前氮后移的增产原理和水稻是十分相似的。

江苏把小麦的基蘖肥与穗肥的比例由传统的8：

2左右调整为6：

4（晚茬麦为3：

7），易高产，N肥利用率由30%左右提高到40-50%。

玉米由传统的基苗肥和穗粒肥5：

5的比例调整为基肥：

穗肥：

粒肥=3：

6：

1，N肥的利用率30-35%。

棉花稳住蕾期的生长，把基苗肥与花铃肥的比例由传统的4：

6调整为2：

8，易获得高产，N肥利用率从30%左右提高40%左右。

油菜的需N有冬前和初花至结角中期两个高峰。

高产油菜基苗肥与薹花肥的比例，由习惯的7：

3～8：

2提高到6：

4～5.5：

4.5，可以获得高产，N肥利用率可提高10%左右。

3、施肥的适宜时间

磷钾的施用时间仍用已有的成功经验，磷肥以全部作基肥为好，钾肥以基肥和穗肥（或花铃肥、苔花肥）各半施用为宜。

氮肥的施用时期要符合作物吸氮规律和对群体调控的要求。

①水稻氮肥的追施一般只需要3次，即分蘖肥、促花肥（倒4、倒3叶出生）和保花肥（倒2叶前半叶）。

长秧龄大苗应把分蘖肥并入基肥或作面肥，省去了一次追肥。

4个伸长节间的品种，由于穗肥比例较小，亦可以把2次穗肥并成1次，于倒3叶期施用。

②小麦追施氮肥一般只需要2次，一次是分蘖肥，在2-3叶期时施用，另一次是拔节长穗肥，于倒3叶期（第一节间定长时）施用。

③玉米在施用基肥（总N的30%左右）后，去掉苗肥；于倒10叶期施足穗肥（总量的60%左右），倒2叶施粒肥（占10%左右）以延缓果穗顶端停止分化，增加结实粒数和粒重。

这二次穗粒肥是必不可少的。

④棉花。

由于各地棉株果枝台数的不同，施氮次数和时间有较大差异。

以江苏15-20台果枝的棉田为例，在施用基肥（15%-20%）后，追N一般是3次花铃肥，去掉传统的蕾肥。

第一次是在初花时施用，占总N量的20%；第二次花铃肥在开花后基部结2-3个大铃时施用，占总N量的60-65%，称当家肥；第三次在打顶后10天左右施用，占15%-20%，称桃肥，可防止早衰增加铃重。

⑤油菜的追N，一般是2次。

一次是苗肥，另一次是薹花肥。

在冬前形成强壮群体时，不施抽薹肥，在始花期施一次花肥。

在冬前生长不足的情况下，于现蕾期施一次抽薹肥。

（四）灌溉的合理定量

合理灌溉起供应水分和调控群体的双重作用。

（1）水稻应通过合理的灌水与搁田协调土壤的水气矛盾，协调地上部和地下部的生长。

高产节水灌溉的基本模式应分三段：

①移栽至有效分蘖叶龄期前，以浅水层灌溉为主，并在2次灌水间进行适当的断水露田；小苗移栽后初期断水露田的时间要稍长些。

②有效分蘖末期（N-n-1），当群体茎蘖数达预期穗数的80%左右时，即断水搁田，经1-2个叶龄（即N-n叶和N-n+1叶）土壤板实有裂缝，叶色褪淡“落黄”，即达到控苗稳长的目的。

③搁田复水后，穗分化开始，水稻进入地上和地下部生长两旺的时期，应采用浅湿交替的湿润灌溉方式，田间基本不建立水层，保持湿润状态，两次灌水（2-3cm）间，落干保持3-4天湿润，如此周而复始，直至成熟。

既满足稻株生理需水的要求，又满足了根系生长和提高活力的需要，使根系有更多的激素合成运至地上部，促进大穗形成，提高结实率和粒重，并可防止根倒伏，是科学的高产节水灌溉模式。

（2）小麦。

南方多雨地区，小麦一生必须注意排水降湿防止渍害。

北方干旱地区，高产小麦必须有灌溉条件，从保证穗数、防止倒伏，促进大穗籽粒饱满的要求出发，小麦一生一般必须灌三次水，即底墒水、拔节水和抽穗或灌浆水，必须去掉冬水和返青水。

拔节水于倒3叶和拔节肥配合进行。

（3）玉米。

我国南方玉米产区生长前期多雨，应注意排涝，后期应注意灌溉，防秋旱。

北方地区玉米易受旱，有灌溉条件的，要求保证出苗水、拔节水和抽雄水，达到全苗、壮苗，促进大穗形成和增加粒重。

四、积极推广、发展精确定量轻简栽培技术，迅速为作物大面积增产作贡献

（一）作物精确定量轻简栽培，在提高作物生产科技水平中具有广泛的综合作用

1、不断提高作物单产，必须依靠科技进步，综合应用“种、肥、水、农机、植保”等物化技术成果，但同时又要技术轻简化。

这就要求准确确定最少的作业次数，各作业实施的最适时间和最适数量（或强度），才能充分发挥各种物化技术成果的增产潜力。

作物精确定量栽培是以研究作物各类型品种高产的生育规律、各项栽培技术的调控机理和技术定量为基础的，所以它能解决科学栽培的三方面基本的定量问题。

2、各项栽培技术朝简化方向的发展，都需要技术的精确定量化。

以水稻为例，近年来发展的抛秧、免耕抛秧、直播、机播等，都存在“密、肥、水”技术适时、适量的定量问题。

一些稻区长秧龄大苗移栽的栽培制度，更需要密、肥、水的技术定量。

3、栽培新技术的研究应用，也必须精确定量化。

例如：

（1）水稻一次性控释肥料的研制，必须掌握从移栽（或直播）到穗分化期叶龄和天数，由于品种不同、同一品种的秧龄不同，从移栽到穗分化的天数会有很大差异，叶龄模式为适应这种差异，提供了定量的方法，为生产多规格的控释肥品种提供依据。

不同条件下，水稻基蘖肥与穗肥施用的不同比例和数量的精确定量，也为控释肥的用量提供科学参改。

（2）各种化学调控剂的施用，也存在最佳叶龄（天数）的问题。

（3）栽培技术的信息化，必须建立作物生育进程的叶龄模式（或日历）、高产群体各生育阶段生育指标的发展模式、生育进程与季节同步性的模式、密肥水技术定量的计算公式（或模型）和计算参数等。

上述各种模型和参数的获得，必须通过精确定量栽培的试验和大田实践才能获得。

（二）作物精确定量轻简栽培是具有较高科技含量的软技术成果，没有通过专门培训的农民不可能直接掌握。

必须由县、镇（乡）农技服务体系通过示范、传授到千家万户。

这和病虫害防治和测土配方施肥一样，要由农技站和土肥站把技术推广到千家万户。

实践证明，有一定学历的农技人员对“精确定量栽培”是较易掌握的，通过原理培训和种植示范田，一般经一、二年，就能较系统地掌握基本原理和定量技术，能独立制定当地高产栽培的操作规程（明白纸），指导千家万户的大面积高产栽培。

前一段时期，由于许多基层农技服务体系弱化，栽培新技术无人组织推广，农民群众自发地采用了极为粗放的“傻瓜”技术。

在乡村基层农机服务体系被领导重视并着手加强建设的今天，精确定量栽培技术应作为作物高产创建活动的主推技术，也应当成为农技服务体系业务建设的农技人员知识更新的重要内容。

（三）作物精确定量轻简栽培技术的推广，还必须具有必要的物质技术条件，最重要的农田水利条件。

因此，首先应选择在农田水利建设条件较好的地方积极推广。

可以通过种百亩核心示范方，系统示范成套定量技术，创造当地的高产纪录，以解放思想，推动全面。

也可以选择对当地增产起关键作用的1-2项定量技术，作重点示范推广，争取大面积每亩能增产10%左右。

在农田水利条件较差的地方，也可选择当地适用的关键增产技术，作重点推广。

（四）精确定量轻简栽培技术的推广过程也是一个开发研究的过程。

为了广泛地推广精确定量轻简栽培技术，必须通过调查、测定来积累必要的基础材料：

（1）当地农作物各类型品种的叶龄模式；

（2）各作物高产群体各生育时期的生长指标；3.最佳开花结实期的温度指标和稳定日期；（4）合理基本苗确定的计算参数；（5）精确施N的有关百公斤产量需N量、土壤供N量和N肥当季利用率，以及各次施N的适宜时期、数量、比例、施肥方法等；（6）科学节水灌溉的次数，时期和诊断指标等。

这些基础资料取得之后，可以长期应用，同时对指导以后作物栽培研究也具有长远的意义。