旱种水稻生育特性与产量形成的研究

2024-03-22于文东于新华

新农民 2024年5期

于文东，于新华

（天津市优质农产品开发示范中心，天津市 301500）

旱种水稻是在水（包括灌溉水、雨水、地下水等）种植条件下，不用进行人工灌溉或少进行灌溉，而通过旱育秧和旱育插秧技术育成的一种水稻。旱种水稻由于具有耐旱、适应性广、抗病虫等特点，已经成为我国北方稻区主要的粮食作物。在生产上，由于受栽培技术和管理水平等因素的制约，旱种水稻产量一直偏低。因此，研究旱种水稻的生育特性与产量形成规律，对促进我国旱种水稻的发展具有重要意义。本文结合试验研究，系统分析了旱种水稻的生育特性和旱种水稻的产量形成，并提出了相应的栽培技术措施和发展方向。

1 旱种水稻概述

旱种水稻是一种创新的农业生产方式，它区别于传统的水稻种植方法，主要特点是减少对水资源的依赖，特别是在干旱或半干旱地区，旱种水稻成为了一种重要的种植选择。旱种水稻是指在无灌溉或有限灌溉条件下种植的水稻，它依赖于自然降水或少量的人工灌溉。这种种植方式显著减少了水的使用，适合于水资源短缺的地区。旱种水稻的根系通常更为发达，以适应干旱条件下的水分吸收。播种后，水稻在初期可能会经历干旱期，这有助于激发根系的生长。旱种水稻技术可以大幅度减少对水资源的需求，这对于缓解全球水资源短缺问题具有重要意义。根据水分管理的不同，旱种水稻可以分为两类：一类是在播种后完全不灌溉，仅依赖自然降水；另一类是在播种后实施周期性的灌溉，以保证水稻生长的需要。旱种水稻的产量和品质受到多种因素的影响，包括品种、土壤类型、气候条件等。虽然旱种水稻可能不如灌溉水稻产量高，但通过选择适应性强的品种和优化栽培管理，仍可获得稳定的产量。旱种水稻有助于减少农业对水资源的过度开发，保护水生态系统，同时降低化肥和农药的流失，减少环境污染。为了提高旱种水稻的产量和适应性，农业科研人员持续进行研究，包括品种改良、栽培技术优化等。同时，推广旱种水稻技术也是应对全球气候变化和水资源短缺挑战的重要措施[1]。

2 旱种水稻的生育特性研究

2.1 水分管理

旱种水稻的水分管理特性是该种植方式成功的关键。由于旱种水稻不像传统水稻那样依赖持续的水浸泡，因此其水分管理有所不同。以下是旱种水稻水分管理的一些特性：

水分依赖性降低：旱种水稻的最大特点是减少了对水资源的依赖。在旱作条件下，水稻生长过程中的一段时间是靠自然降水来满足水分需求的，从而节约了灌溉用水。

干旱期处理：旱种水稻在生长初期可能会遇到干旱期，这要求种植品种能够耐受一定程度的干旱。在干旱期间，水稻的根系会向下生长，以寻找更深层的水分。

周期性灌溉：在某些旱种水稻的栽培模式中，可能会在中后期实施周期性的灌溉，以确保水稻在关键生长阶段得到足够的水分。这种灌溉方式需要精确的水分调度和管理。

水分利用效率：旱种水稻通常会选择水分利用效率高的品种，这些品种能够在有限的水资源下生长良好。此外，合理的耕作方式和土壤管理也能提高水分利用效率。

土壤水分监测：为了确保旱种水稻的水分需求得到满足，需要定期监测土壤水分状况。这可以通过土壤水分计和其他监测工具来实现。

适应性强的品种选择：选择适应旱条件的稻种，这些品种能够在不湿润的条件下正常生长和繁殖，具有较好的抗旱性。

水分管理策略的调整：根据当地的气候条件、土壤特性和水稻品种，农民和农业技术推广人员需要灵活调整水分管理策略，以最大化旱种水稻的产量和水分利用效率。

结合其他农业技术：旱种水稻的水分管理常常与其他农业技术结合使用，如覆盖栽培、土壤改良和精准农业技术，以进一步提高水分利用效率和作物产量。

总之，旱种水稻的水分管理特性强调了在有限水资源的条件下，通过选择合适的品种和采用合理的栽培管理技术，来保证水稻的正常生长和产量。这种管理方式对于实现可持续发展农业和应对水资源短缺挑战具有重要意义。

2.2 植株倒伏

通过对田间试验的研究，发现在某些地区，旱种后容易出现水稻倒伏的情况。而根据作者的调查和分析，在旱种条件下，水稻的茎节长度明显缩短，特别是在茎节长度上；旱种稻与水田稻的区别不大。本研究结果表明，旱种水稻节间型不是造成水稻倒伏的主要因素。另外，笔者在田间试验中也发现，旱种水稻茎、鞘贮存影响物质的转运率要比水田稻高得多。作物的物质转运能力是影响作物增产的一个主要因素，而旱播水稻茎秆和鞘层的转运能力可能是造成干旱栽培水稻倒伏的一个重要原因。

2.3 根系活性

在干旱条件下，水稻的根系活力在干旱条件下表现出明显的差异，其中，旱种水稻在抽穗末期的根系活力要比在水田中高得多。水稻进入充实期后，其根系已经深深扎入地下，打下了较为坚实的基础。旱种水稻在经历了光合过程后，其籽粒充实度持续增加，同时也容易引起叶片早衰；旱种水稻的根系活动无法表现出与水田水稻相同的还原性。旱种水稻根系呼吸性较强，导致后期易早衰，单茎根系活性下降，根茎的活性影响着根茎的活力，它对根茎活力强弱具有一定的影响。

3 旱种水稻的产量形成研究

3.1 生产管理方法

水稻产量是研究水稻生产的重要参考指标，不仅关系到农户的收入，还可以检验栽培管理的有效性。关于这一点，目前在旱地栽培水稻中，与产量有关的影响因子也较多。由于旱种水稻有其独特之处，其研究不仅包括水管理、大田管理等方面，而且对稻米质量的要求也越来越高。这就要求科技工作者在以旱育秧为前提下，兼顾其品质控制，对其生产管理方式进行优化，并对其经济效益进行高效的分析。

3.2 生长发育特性

旱种水稻具有“前慢中猛，后早衰”的生长特征，与常规栽培方式相比，其生长发育与产量形成具有“前慢中猛，后早衰”的特征。通过对中、晚期水稻地上、地下生长的研究，我们发现，水稻对环境的适应性提高了，水稻能通过一定的方法进行控制。

3.3 品种差异特性

在相同的栽培方法下，不同的品种间表现出很大的差别。这就要求农业技术人员要进行科学的选择，做好品种的筛选，从而在生长后期促进物质的积累与运转，从而提升总体的品种产量；同时需保证秧苗健壮地生长，是实现旱种高产的前提。在筛选旱稻品种时，应选用抗旱能力强，顶土能力强，生长速度快的品种。在育秧过程中，要对水、土的需求进行科学的控制，对全土的平整度以及播种的质量进行调节，以保证种子的发芽率。在播种时间上，要把握好作物收获期，要及早进行。在保证整个秧苗都能正常生长的前提下，要避免发生死苗。在这段时间内，农民要针对旱种育秧的实际条件，进行保水灌溉，从而让秧苗逐步适应新的环境[2]。

4 影响旱种水稻产量形成的主要因素

影响水稻产量形成的因素很多，既有生理方面的原因，也有环境方面的原因，但主要的是由于水稻植株内物质转运途径发生障碍，造成水稻产量形成受阻。这些物质主要是蔗糖、可溶性糖和淀粉。其中，蔗糖是参与碳水化合物向蛋白质和脂肪转移的重要物质；可溶性糖主要是在细胞壁中积累；淀粉在细胞质中积累，主要在颖壳内。当植株体内蔗糖和可溶性糖的含量增加时，能促进颖壳内淀粉向蛋白质和脂肪的转移。据有关资料表明，当叶片内蔗糖含量超过200 mg/kg时，能促进蛋白质向蛋白质和脂肪的转移；当叶片内可溶性糖含量超过150 mg/kg时，能促进蛋白质向蛋白质和脂肪的转移。在正常栽培条件下，植株内可溶性糖和淀粉含量一般以颖壳中最多（约占70%），其次是颖壳外约占30%。而在旱地条件下，由于水分的限制和高温、缺肥等原因，使植株内可溶性糖和淀粉含量普遍减少，从而限制了水稻产量的形成[3]。

5 旱种水稻的栽培技术

5.1 选择优质品种

选择适合当地条件的水稻品种，是提高产量的重要前提。目前，我国已经培育出了一批适合天津稻区的高产品种。例如，津原47、津原89、津原U99、津稻179等都是产量较高的水稻品种，适合在天津稻区种植。由于北方稻区日照充足，因此选择耐高温的水稻品种更有利于提高产量。为了适应我国北方稻区水稻栽培的需求，应加大对抗病虫性强、抗倒伏性强、生育期短等特点的水稻品种的选育。例如，“京科粳8号”“京科粳26”等都是比较优质的水稻品种。但是，在选择品种时要根据当地实际情况，注意分析和利用气候资源，在充分了解和掌握各品种特性的基础上进行合理搭配种植[4]。

5.2 培育壮秧

在旱育秧过程中，种子发芽、出苗的时间较常规秧田要短，出苗也相对较快。因此，在旱育秧的过程中，种子的质量是十分重要的。要选择优质种子，确保种子发芽率达到95%以上。同时，旱种水稻苗期对温度、湿度的要求较高。因此，在进行育苗时，必须控制好温度和湿度。要选择排灌方便、有机质含量较高、土层深厚、质地疏松肥沃的地块作为育秧地，并且要施足底肥，在播种前要对土壤进行深耕细耙，再用0.5%的硫酸亚铁溶液进行消毒处理。在播种时要选择适合旱育秧的壮秧品种，并且合理密植，一般为40 cm×30 cm[5-6]。

6 旱种水稻发展方向

6.1 扩大培育优质高产品种

在我国广大的北方稻区，由于土壤贫瘠、气候干燥，旱种水稻的生产一直面临着严峻的挑战。在这样的环境下，扩大培育优质高产品种成为了提高旱种水稻产量的基石。要实现这一目标，我们必须加强对稻瘟病等病虫害的研究与防治。稻瘟病是一种严重威胁水稻生长的病害，一旦发生，往往会造成大面积的水稻死亡，从而导致产量大幅下降。因此，研究和掌握稻瘟病的发生规律和防治方法，对于保证水稻的健康生长和提高产量具有重要意义[7-8]。

6.2 强化栽培管理技术

在旱种水稻的生产中，强化栽培管理技术扮演着至关重要的角色。为了提升旱种水稻的产量，我们需要在栽培实践中遵循“以水调温、以肥调水、以气调温”的原则，这是确保水稻生长环境适宜的关键。通过精确的管理，我们可以增强植株的抗旱能力，提高根系的活力，促进有效分蘖的形成，以及增加干物质的积累，这些都有助于提高水稻的最终产量。随着现代农业技术的发展和农民科技文化素质的提高，特别是农业机械化程度的不断提升，我们有了更多的工具和手段来优化栽培管理。农业机械化不仅提高了农业生产效率，也为机械化作业提供了物质基础和技术支持。因此，我们应该逐步推广旱育插秧和机械移栽等技术，这些技术的应用可以大大提高水稻栽培的效率和产量[9-10]。