对北方水稻超稀植栽培技术创建的科学解析Ⅰ——兼论穗数增产与粒数增产

李彦利，严光彬，宋丽娟，贾玉敏，严永峰*

（1通化市农业科学研究院，吉林 梅河口 135007；2吉林省农业科学院 水稻研究所，吉林 公主岭 136100）

对北方水稻超稀植栽培技术创建的科学解析Ⅰ
——兼论穗数增产与粒数增产

李彦利1，严光彬1，宋丽娟1，贾玉敏1，严永峰2*

（1通化市农业科学研究院，吉林 梅河口 135007；2吉林省农业科学院 水稻研究所，吉林 公主岭 136100）

阐述了北方水稻超稀植栽培技术的研究及发展，说明了超稀植栽培技术选择少蘖、大穗型品种的原因，从适宜栽培密度、生态特点等方面开展少蘖、大穗型品种稀植技术选择分析，对超稀植栽培中少插基本苗进行技术剖析，同时对超稀植栽培中减少分蘖肥、重施穗肥进行理论解析。

北方稻区；水稻；超稀植栽培技术；科学解析

在水稻高产栽培中，有足够的有效穗数是必须的前提条件。但是目前生产中各项科学技术、化肥等投入达到很高后，增加有效穗数是否成为高产的主要因素呢？

吉林省通化市农业科学研究院自20世纪70年代中期开始，针对密植栽培中早熟品种稳产而不高、晚熟品种高产而不稳的实际情况，经15年的潜心研究，创立了以少蘖大穗型品种、稀播早育高磷壮秧、少本带蘖超稀植插秧和前控中补后重施肥为核心内容的水稻超稀植栽培技术体系（也称为水稻“三早”超稀植栽培技术），并于1992年由国家科委在吉林省召开过全国现场推广会。

超稀植栽培比普通旱育稀植省种40%，省秧田面积50%，每平方米栽插的基本苗数减少50%～60%，省育苗工50%，省插秧苗工40%～50%，省本田管理工20%～25%，提高水温和地温0.3℃以上，增加底叶光照强度0.3万Ix，增加透光率7.7个百分点，平均增产10%以上。吉林省一般17穴/m2以下插秧规格称为超稀植栽培，17～25穴/m2称为稀植，大于25穴/m2称为密植。水稻旱育超稀植栽培技术有助于了解水稻高产过程中增加穗数与每穗粒数关系。为此，特供此文讨论。

1 北方水稻超稀植栽培技术的研究及发展

1.1 北方水稻水育苗的主穗增产技术

吉林省于20世纪50年代后期开始推广水育苗育插秧技术，4月末水育苗，6月初开始插秧，7月初孕穗才能安全成熟。当时流行一句“夏至前三天插完秧可得，夏至后三天插完秧不得”的谚语。因此，水育秧苗插秧晚，缓苗时间又长，根本没有足够的时间分蘖。只能选择早熟、多蘖、小穗型品种和增加插秧密度及每穴插秧株数来保证有效穗数的主穗增产理论。因此，水育苗时代的密植栽培，增加有效穗数成为争取高产的主要技术（表1）。

表1 水育苗高产产量结构

然而，密植栽培单位面积移植株数多，减少前期肥量时，稻苗个体的养分吸收减少，难于分蘖，一般采取多施前期分蘖肥的措施；结果分蘖是增加了，但封垄过早，田间环境变劣，下部通风透光差，节间拉长出现倒伏，根系早衰吸养能力下降。为了解决封垄过早后的这些问题，极力推荐“V”字型栽培理论。这样形成了正三角形叶片受光姿态，剑叶变短。由于幼穗与剑叶及倒二叶同步生长，剑叶变短的同时，穗也变小。前期促成的分蘖也由于后期营养不足无效分蘖增加，有效穗数减少，最终既保证不了有效穗数，穗也小，达不到高产目的。

1.2 北方水稻旱育苗的分蘖增产技术

吉林省通化市农业科学研究院从20世纪60年代中期开始着手研究旱育苗技术，到20世纪70年代初完成研究并推广。旱育苗比水育苗播种期与插秧期提前15 d以上，秧苗素质明显提高，缓苗速度加快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产量

由于旱育苗与水育苗相比育苗方式、播种时间、插秧时间发生根本性变化，水稻的分蘖结构差异很大。旱育苗的分蘖节位比水育苗提前2个节位，二次分蘖明显增多（表3）；而且早熟品种改成晚熟品种（叶片增加3～4片），提供了更多的有效节位。旱育苗的这些特点，可以保证高产所需的分蘖数。进入分蘖增产时代。

然而推广旱育苗后继续沿用早熟品种，促进前期分蘖肥的技术时，可以栽培出有效穗数757.5穗/m2，但是穗粒数只有 46.6粒/穗，产量只有520.9kg/667m2（表4）。出现了早熟品种稳产不高产，晚熟品种高产不稳产的怪圈。

表3 旱育苗与水育苗的分蘖规律比较 单位：个/株

表4 1975年通化市农研所500kg/667m2产量结构

1.3 北方水稻超稀植栽培的粒数增产技术

水稻超稀植栽培空间大，每个水稻个体养分充足、分蘖快，使用少蘖、大穗型品种；控制前期分蘖后，重施穗肥来提高有效分蘖率，保证穗数的同时，争取大穗、增加每穗粒数；重施穗肥后剑叶和倒二叶也变长，形成了倒三角形长相，有利于提高倒三个叶的光合能力来保证成熟度。进入了提高有效分蘖率，粒数增产的时代（表5）。

表5 插秧密度与产量构成

2 北方水稻超稀植栽培技术依靠粒数增产的科学解析

2.1 选择少蘖、大穗型品种的原因

多蘖、小穗型品种适应肥料的能力差，不论怎样施肥，多蘖、小穗型品种的有效分蘖率都明显低于少蘖、大穗型品种（表6）。

表6 不同类型品种及不同施肥方法的效应

2.2 少蘖大穗型品种稀植技术选择分析

2.2.1 少蘖、大穗型品种的适宜栽培密度 由于传统的穗数增产理论影响，多数人看到少蘖、大穗型品种，自然认为从保证穗数的角度出发，必须增加栽培密度。其实正相反，多蘖、小穗型品种稀植时，营养条件好，容易发挥分蘖特性，出现分蘖过剩，其中第二、三次位分蘖增加过多，严重影响成熟度，产量不高（表7）；少蘖、大穗型品种超稀植的情况下，可以利用个体少、营养充裕的条件适度分蘖的同时，又不至于大量增加二、三次位分蘖，这样可以保证应有的成熟度，并利用每穗粒数多的特点提高单位面积的总粒数取得高产。

表7 不同类型品种的适宜密度

吉林省不同年代品种区试的密度，从密植逐渐过渡到超稀植。在这种条件下，已经通过审定的品种特性也随之发生变化，即从密植时的多蘖、小穗型逐步变化成少蘖、大穗型（表8）。这也证明少蘖、大穗型品种适应稀植，多蘖、小穗型品种适应密植。

表8 吉林省品种区试不同年份移植密度与品种类型变化

2.2.2 少蘖、大穗型品种的生态特点 表9说明少蘖、大穗型品种的生态特点：一是少蘖、大穗型品种比多蘖、小穗型品种倒三个叶的叶面积大60%～79%，叶干重重 66.5%～82.0%，说明少蘖、大穗型品种虽然穗大，倒三叶功能叶片有能力供养其成熟度所需养分；二是少蘖、大穗型品种剑叶占整个倒三叶产量的一半，而多蘖、小穗型品种倒二、三叶产量远高于剑叶，少蘖、大穗型品种剑叶对产量的作用很突出，适合穗肥期施肥的特点；三是少蘖、大穗型品种的有效分蘖率高，成熟度好。所以，少蘖、大穗型品种是适应超稀植高产栽培所需的品种类型。

表9 不同类型水稻品种的干物质转移量比较

2.3 超稀植栽培中少插基本苗技术剖析

2.3.1 插秧株数 插秧株数每增加1株，秧苗就增加有效穗1.15个/株，但穗粒数则减少3.38粒/穗。移植株数以3株/穴为标准，增加移植株数或减少移植株数，千粒重和成熟粒率都逐渐降低（表10）。

表10 插秧株数与产量构成

综合以上不同移植株数的产量构成结果：一方面移植株数多，每穗粒数和千粒重明显降低，导致减少产量；另一方面，移植株数少，则有效穗数减少，千粒重明显降低，导致减少产量；最终移植2～3株/穴的产量最高。移植株数1.0～2.6株/穴的范围内，产量随着移植株数的增加而增加；移植株数大于2.6株/穴时，产量随着移植株数的增加而降低。因此，产量最高的插秧株数是2～3株/穴。

2.3.2 插秧密度 随移植密度的减少，一方面虽然每穴有效穗数有所增加，但因基本秧苗数少，单位面积有效穗数还是减少；另一方面随着移植密度的减少，生殖生长期植株封垄的时间推迟，个体营养条件优越，每穗粒数大幅度增加。总的结果是随密度的减少显著增加每平方米总粒数。越是稀植，优越的营养条件一直影响到成熟期，导致提高成熟粒率和千粒重，最终减少一半密度时增加产量 6.8%（表11）。

表11 不同移植密度处理的产量构成

2.4 超稀植栽培中减少分蘖肥、重施穗肥的理论解析

2.4.1 生育中期控氮的V—型理论的探讨 日本的松岛省三博士根据各生育期多施氮肥的试验提出了著名的V—型施肥理论，对于这个试验结果的解释有些专家有不同的看法。

日本的桥川潮指出，松岛省三博士在各生育期多施氮肥的试验中，供试品种为农林25号，氮肥用量远远超过常量，每1 000m2达到16kg，常规条件下为倒伏量的情况下，植株长相异常，剑叶和第二叶的合计长度达到120cm（一般为70cm），成熟粒率降低到30%，以至造成减产。是否应将这一结果和以穗节分化期为中心的控氮联系起来考虑呢？

V—理论的核心是幼穗分化初期控氮，导致每穗粒数减少，为此，要保证高产所需单位面积总粒数就必然转向增加分蘖。栽培措施中避免剑叶和第二叶变短，提高成熟度的技术并不一定只是幼穗分化期控制氮肥。仅以极端施肥的试验来断定和过分渲染幼穗分化初期追肥是高产的主要障碍因素的结论有待于商榷。

值得关注的是松岛省三博士试验结果中，幼穗分化初期追肥时，单位面积总粒数多于分蘖期追肥。说明增加每穗粒数对单位面积总粒数的作用高于增加分蘖的作用。

2.4.2 分蘖肥不一定是增加穗数的必需措施 插秧初期秧苗小，底肥的量本应可以满足秧苗生长所需养分，主要看缓苗速度。实践证明，施用一定量的底肥的条件下，分蘖主要靠提高秧苗素质、增加低节位分蘖来解决，而有效穗数主要靠重施穗肥提高有效分蘖率来增加。一般重施穗肥增加有效穗数的作用远高于重施分蘖肥，表12中不施分蘖肥的处理每穴穗数最多就是一个证明。

表12 不同追肥方式对产量的影响

2.4.3 巧施调节肥是保证分蘖的关键技术 根据水稻的n－3分蘖规律，一次分蘖每节位只有1个穗，但二、三次位分蘖因水稻的生长条件不同，不仅出现多个分蘖，而且差异很大。从每5 d水稻分蘖增减规律来看，吉林省超稀植栽培水稻从6月20日～7月5日的半个月（出穗前45～30 d）时间段的分蘖数占70%以上。因此，减少或不施分蘖肥的条件下，出穗前55～35 d，分蘖出现最多时间段（图1）根据分蘖情况巧施调节肥成为控制分蘖、提高有效穗数的关键。

2.4.4 重施穗肥是超稀植栽培的核心措施 不同施肥量试验中，每增加50kg氮肥时，有效穗数增加 1.5穗/穴，穗粒数增加 20.4粒/穗（表13）。换句话说，有效穗数增加1.5穗/穴，粒数可增加357.2粒/穴；而穗粒数增加20.4粒/穗，粒数可增加420.2粒/穴。增加每穗粒数后总粒数的增加量远高于增加穗数后总粒数的增加量。说明增加单位面积总粒数的技术措施中，增加每穗粒数的技术措施比增加穗数更容易、更安全。因此，重施穗肥来增加每穗粒数，成为超稀植栽培的核心技术，不应在重施分蘖肥来增加分蘖上下工夫。

表13 吉粳88施肥量试验产量构成

［1］柳河县六道沟农业站.水稻机械插秧经验［J］.科学种田简报，1974（6）：6－8.

［2］通化地区农科所水稻室.1975年水稻高产田间试验总结［J］.通化农业科技，1976（8）：10－12.

［3］通化地区农科所水稻室.水稻塑料薄膜旱育苗秧苗试验总结［J］.科学种田简报，1974（3）：12－14.

［4］严光彬，李彦利，许哲鹤，等.北方粳稻“三早”超稀植高产优质栽培技术研究与实践［M］.北京：中国农业出版社，2008：29－30，50.

［5］陈温福，徐正进.水稻超高产育种理论与方法［M］.北京：科学出版社，2007：15.

［6］李彦利，贾玉敏，孟令君，等.不同熟期不同类型水稻品种出穗后茎秆干物质转移量和叶片光合量对产量的贡献分析［J］.中国稻米，2012，18（4）：45－47.

［7］李彦利，严光彬，孟令君，等.栽培因素对北方粳稻产量及米质的影响（Ⅳ）——插秧株数对产量及米质的影响［J］.垦殖与稻作，2005（1）： 20－21.

［8］严光彬，李彦利，王万成，等.栽培因素对北方粳稻米质的影响（Ⅲ）——移栽密度对米质的影响［J］.垦殖与稻作，2004（1）： 15－17.

［9］（日）桥川潮著，肖连成译.稻作基本技术［M］.通化：吉林省通化市农业科学研究所，1986：17，33.

［10］李彦利，严光彬，孟令君，等.不同类型水稻品种的氮肥施用量试验研究［J］.北方水稻，2009，39（1）：10－13.

［11］李彦利，严光彬，贾玉敏，等.水稻不同叶龄插秧时的分蘖生产力分析［J］.吉林农业科学，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

李彦利（1972-），男，研究员，主要从事水稻栽培及育种研究。

*通讯作者：严永峰（1978-），男，副所长，研究员，主要从事水稻育种研究。