开州再生稻产业现状及发展

刘忠贤, 王开周, 周 静, 王文华, 李龙辉, 张 甲

(1.重庆三峡农业科学院， 重庆 万州 404155; 2.开州区农业技术推广中心， 重庆 开州 405499;3.重庆三峡学院， 重庆 万州 404155)

目前，我国水稻正面临转型期，杂交水稻的产量和品质已经达到一定的高度，再生稻作为一种新的水稻种植模式在我国已经有几十年的发展历程。发展再生稻对我国粮食安全具有一定意义，对我国乡村农业产业经济水平的提升同样具有积极的作用[1]。再生稻是在头季稻收获后的稻桩上，利用休眠芽萌发生长抽穗结实再收一季的水稻种植模式[2]。再生稻栽培具有众多优点，最为突出的是缩短了水稻的生育期，同时兼具生产成本低，经济效益高，是一种环境友好型的水稻栽培模式[3]，近年来随着再生稻技术的逐步成熟，再生稻栽培模式对增加单位面积稻谷产量，提高稻田经济效益具有重要的意义，同时再生稻可有效提高稻田利用率。另外，杂交水稻品种的日益丰富、种植技术的成熟，也为发展再生稻提供了有利条件，因此，再生稻面积正在逐年增加。

1 开州地理位置

开州隶属于重庆市，位于重庆市东北部，三峡库区小江支流回水末端，介于北纬30°49′30″～31°41′30″与东经107°55′48″～108°54′48″之间，北依巴山，南近长江，西与四川省接壤。年平均气温18.5 ℃，年总积温6 675 ℃，无霜期平均为306 d，年平均降水量为1 221.7 mm，年平均日照时数为1 463.1 h[4]。

2 开州再生稻发展现状

开州存在种植一季稻温热有余，种植两季稻热量不足的情况。因此，发展“一季中稻+再生稻”成为了当地提高水稻复种指数，增加水稻产量，提升经济效益的有效途径，开州部分乡镇在发展“一季中稻+再生稻”模式上已经取得了显著成效。据统计，2016—2020年，重庆市开州区常年蓄留再生稻6 667 hm2左右，再生稻大面积单产200 kg/667 m2，每年可收获再生稻谷1.98×107kg，为当地农民年均增收5 336余万元。2020年，示范区经过现场测产中稻机收蓄留再生稻最高单产达306 kg/667 m2，中稻人工蓄留再生稻最高单产达410 kg/667 m2。2020年11月专家对再生稻米质进行品质鉴评，鉴评意见为：开州再生稻米粒细长匀称，色泽晶莹油亮、有光泽，垩白较少，米饭香味浓郁，粒型完整，咀嚼口味良好。开州“十四五”规划提出再建再生稻基地6.7×103hm2，再生稻产业俨然成为开州区稳粮助增收的一大产业。

3 再生稻生理生态特性和栽培技术

3.1 再生稻生理生态

3.1.1再生稻的生理

再生稻是利用一定的栽培管理方式使头季水稻收获后的休眠芽再次萌发生长进而抽穗结实的一种水稻种植模式[5]，其养分来源与头季稻有显著的差异，头季稻养分吸收的50%左右贮存在老茎中，剩余50%的养分中，40%左右供应给低位芽供其伸长萌发过程中养分的需求，剩余10%左右供给高位芽供其再次萌发生长[6]。有关再生稻头季与再生季的库、源之间的关系，周文新[7]研究表明，再生稻头季与再生季之间的产量存在极显著正相关。徐富贤等[8]曾用磷元素同位素示踪技术研究再生稻不同节位干物质和磷的积累量与再生芽、产量之间的关系，结果表明，茎鞘中的干物质量越多，再生芽活芽率及芽长越高；同时再生稻产量与茎鞘中干物质积累量呈正相关。再生季叶片净光合效率高于头生季，尤其在孕穗至抽穗期，乳熟至蜡熟期更为明显，再生稻的净光合速率达到头季稻的1.5～2.0倍，可见再生季干物质主要来自于新生叶片的光合作用[9-10]。再生季茎秆叶片数较少，叶面积比头季稻小，叶片一般只有2～4片[11]。

3.1.2再生稻的生态

再生稻的产量受头季稻水分管理的影响，徐富贤等[12]研究表明，在头季稻齐穗15 d以内，叶片光合作用生产的有机物质主要是送往穗部，物质向茎鞘分配少是再生芽死亡率高，伸长缓慢的重要原因之一。穗部灌浆达九成左右，光合作用制造的有机物质才开始向茎鞘运输，此时再生芽的生长进程加快，氮素促进再生芽生长的作用开始表现。通过对比四川泸县和福建尤溪县水稻再生季产量，在采用相同品种，相同生产技术的前提下，畦式栽培、烤田处理能有效增加再生季产量，适度烤田能有效提高水稻根系活力进而增加再生季水稻产量。开州再生稻主要栽培措施是在头季稻抽穗后15 d进行一次“促芽肥”的施用以及在头季稻收割后1 d进行“提苗肥”的施用，氮素能够延缓水稻叶片的衰老，而促芽肥主要是通过增施氮素，增加头季稻后期叶片的氮含量和净光合速率，从而提高茎鞘中干物质含量增强再生力[6,12-13]。研究表明，促芽肥可显著提高再生稻季产量，而提苗肥只有在不施用促芽肥的情况下可改善再生季产量，两者在增加再生季产量的方式上有所不同[14-15]。

3.2 再生稻稻穗的分化特点和品种选育

3.2.1再生稻稻穗的分化特点

水稻再生稻稻穗主要由地上部的休眠芽(也叫潜伏芽)发育而成，水稻地上部的休眠芽在条件适宜的情况下均可萌发，不同部位休眠芽的生长发育进程不同[16]。通过观察水稻幼穗分化规律，休眠芽穗在头季稻幼穗抽出后15 d就已经开始分化，并且从低位芽向高位芽开始分化，伴随着生育进程的推进，水稻位置较低的芽分化速度逐渐变慢，高位芽的分化速度则逐渐加快，低位芽往往因温度的降低不能抽穗甚至抽穗困难[17]。杂交籼稻再生季幼穗分化优势节位为倒2、3节，优势节位对再生季产量的贡献率达70%以上[18]，像杂交籼稻低节位再生芽受高节位再生芽的抑制作用的再生稻属于高节位再生型。杂交粳稻再生季的产量主要来源于基部再生穗，其贡献率占75%，低节位腋芽的生长受高节位腋芽影响较小的再生稻类型，属于低节位再生型[19-20]。

3.2.2再生稻品种选育

已有研究表明，不同水稻品种之间再生力差异较大，头季表现出分蘖力较强，有效穗较多，齐穗期叶粒比大的属于强再生力品种[21-22]，在选育再生稻品种时，应重点选择头季产量高，再生苗数量多，再生能力强的杂交稻品种，水稻各产量构成因素中有效穗贡献最大，因此，应重点选择有效穗数多的水稻品种作为再生稻[23]，争取多穗是再生稻高产育种的主攻方向之一。在实际生产应用上应选用耐逆性强、生育期适宜、抗性较好的品种[24-25]。重庆市开州区连续多年开展优质再生稻品种筛选试验，筛选出一批再生能力强，米质较优，两季产量稳定性好，产量高，抗逆性、抗病性都好的优质超级稻良种，米质达到国家优质稻标准三级以上，重点推广宜U 8优528、香优2115、宜香优1108、深两优5814、C两优0861等优质、超级稻良种。

3.3 再生稻栽培技术

3.3.1头季稻的收获期

头季稻收割时期直接影响头季稻的产量、再生苗数量以及能否在适宜条件下抽穗结实。头季稻的收割时期应根据籽粒的成熟度确定，肉眼可见籽粒九成黄熟为收获标准，但肉眼观测常常不准确，导致收获期不易确定，再生稻的收获期主要考虑到再生季能否多发快发再生苗，能否安全度过抽穗扬花期，前人研究表明，头季稻的收获应在再生腋芽长出1 cm左右为宜，过短容易造成再生芽伸出困难，过长再生腋芽容易在收获头季稻时被割伤[26]。周克安等[27]研究表明，对再生稻综合效应的影响从大到小为头季稻的收割时期、促芽肥的施用、纹枯病的防治，头季稻收割期不宜过早，过早收割头季稻中的养分尚未“倒流”贮藏叶鞘和茎节。不同的品种头季稻收获后，再生季腋芽的生长发育有两种类型，一种是茎杆中部生长发育较快，两端生长发育慢；另一种是从茎秆基部到顶部，幼穗分化进程呈递增趋势。

3.3.2再生稻留桩高度

不同地域不同品种的最佳留桩高度有所不同，再生稻留桩的高度影响到休眠芽萌发的数量和再生季的生育时期。研究表明，再生籼稻的优势再生节位为上位，因此，留桩愈长，产量愈高[28-30]。开州区采用的再生稻品种主要是杂交籼稻品种，杂交籼稻的优势再生节位为倒二节、倒三节，因此适宜留高桩，通过对开州再生稻不同留桩高度对再生季产量营养的研究得知，留桩高度在15～20 cm之间，其再生季有效穗数、结实率和千粒重均达到最高水平，留桩过高可有效缩短再生苗的出苗时间，但其穗粒数、穗实粒数和千粒重显著降低；再生稻头季留低桩可增加再生季幼穗的营养生长期，但由于再生季只留一个再生芽，死亡风险大，且再生季营养生长期过长有可能无法安全度过抽穗扬花期。头季稻适当高留桩可有效保住全部再生节位，最大限度利用稻桩残茬营养，保住更多的叶片使其成为功能叶[31]。但高留桩面临的最大问题就是头季稻需要采用人工收割的方式，收获方式能否采用机械化是再生稻面积能否增加的一个关键因素。

3.3.3再生稻的施肥技术

为提高基础地力保护稻田生态环境，开州再生稻着力注重有机肥和化肥的配施，基肥中有机肥占比20%～30%，主要是农家肥、饼肥和绿肥，结合本田耕整深施。开州区地力中等的田块再生季氮肥的运筹主要是在头季稻抽穗后15～20 d进行一次促芽肥的施用，提苗肥可根据稻田地力情况增施，促芽肥的主要作用是改善头季稻后期营养，促进再生季多发快发再生芽，而促芽肥的主要作用是改善稻穗性状[32]。前人研究表明，促芽肥的作用主要是因为氮素能够延缓叶片衰老，通过光合作用增加头季稻茎秆中残留的干物质量而增强再生力[3,10,33]。徐富贤等[34]认为，促芽肥在头季齐穗至成熟期间越早施越好，以头季稻齐穗期施肥最佳，施肥的多少主要根据田间肥力水平，对头季稻后期长势进行观察，若后期长势茂盛可以适当少施甚至不用施肥，对那些地力条件较差的缺肥田块，可适当多施。

3.3.4再生稻的田间管理

水分管理方面，再生季中再生苗萌发的多少和头季稻根系活力有着直接的关系，根系活力受水分的直接影响，头季稻齐穗后间歇性灌溉或者浅灌溉结合烤田可有效增加根系活力。施肥管理方面，应根据地力水平，增施有机肥减少化肥施用量，开州地区中等地力田块，建议头季稻施氮总量控制在10 kg/667 m2，再生季施氮总量控制在4 kg/667 m2，再生稻抽穗50%可结合喷施赤霉素2 g/667 m2+芸苔素20 g/667 m2+磷酸二氢钾100 g/667 m2作为叶面肥，既可促进边缘穗的分化，又可改善稻米品质。病虫害防治方面，在水稻分蘖高峰期和后期，结合防治螟虫、稻瘟病、飞虱的基础上，重点防治纹枯病可培育健壮植株，为多分化壮苗提供基础。

4 开州再生稻研究方向

4.1 再生稻品种筛选

品种是再生稻发展的基础，近年来在科技工作者的不断努力下，筛选了一批适宜开州再生稻发展的优质杂交水稻品种，但目前存在两个明显的问题：一是各品种的再生力一般，二是生育期偏长。通过对水稻再生力的遗传研究表明，再生力基因效应存在加性效应，因此，通过正确的选用亲本以及正确的配组方式，可以选育出再生力强的水稻品种[35]，同时引进一些中籼中熟组品种进行地域性试验。本团队主要任务是适时引进优质高产水稻新品种，进行再生稻品比试验，以筛选出产量高、米质优、再生能力强(特别是低位芽再生能力强)、基部节间短、抗碾压力强、生育期适中、抗逆性强的再生稻品种[36]，促进开州区再生稻品种升级换代。

4.2 再生稻专用收割机的研发

农村劳动力的短缺，将成为制约开州再生稻发展的一个瓶颈，目前改变这种现状就要将农机与农艺相结合，研发适宜西南地区蓄留再生稻的专用新型收割机。要求收割机重量较轻、履带宽度较窄、收割高度可调节、并安装秸杆切碎装置，从而减少对稻桩的碾压，减轻对再生芽的损伤。采用配套新型收割机对头季稻进行收割，既解决了农村劳动力缺乏、劳动力成本高、生产效率低的问题。同时，又为再生芽生长发育创造良好条件，解决再生稻发展的瓶颈问题。

4.3 开展再生稻施肥技术研究

开州再生稻施肥重点研究促芽肥、发苗肥的施肥种类和方法，改单一施氮为氮、磷、钾配合施用，增多再生稻穗数和每穗颖花数。同时，采用物理和生物方法防治病虫，减少化学农药施用，生产绿色稻谷。通过开展再生稻品种筛选、专用收割机研发、施肥技术研究等技术攻关，组装集成再生稻高产栽培技术规程，指导再生稻生产，提高再生稻产量和品质。