作物栽培 2014春水稻-5配套课件

第七节水稻栽培技术发展简介

1水稻高产栽培理论与技术发展历程1.水稻群体合理动态结构2.水稻发育特性理论3.“小、壮、高”栽培途径4.水稻叶龄模式5.“稀、少、平”高产栽培法6.水稻品种源库栽培理论与技术7.水稻群体质量栽培8.水稻精确定量栽培9.水稻实地养分管理10.节水灌溉技术11.水稻超高产理论与技术12.水稻栽培技术轻简化13.作物抗逆减灾栽培理论与技术14.高新技术的应用21.水稻群体合理动态结构20世纪50年代末,上海植物生理研究所殷宏章等首先在国际上提出了水稻群体合理动态结构的概念；与此同时,江苏省农业科学院陈永康提出了单季晚稻全生育期叶色变化的“三黄三黑”的看苗诊断技术。秧苗期为一黑，移栽后转黄；分蘖盛期转黑，晒田后转黄；孕穗期转黑，抽穗后转黄。所谓“三黑”，就是通过施肥，使水稻在发棵、长粗和长穗三个时期，叶色由淡变深，以促进分蘖、壮秆和大穗；所谓“三黄”，是在水稻分蘖末期、长穗初期和抽穗前，适当控制肥水，俗称“搁田”使叶色退淡，借以抑制无效分蘖，促进茎秆壮实，稻叶坚挺，这样就会出穗整齐，不易倒伏，结实好，籽粒壮。32.水稻发育特性理论20世纪60年代，中国农业科学院丁颖等通过定光、定点和分期播种等试验,研究了全国161个代表性水稻品种的感光性、感温性和短日高温营养生长期,明确了我国早、中、晚各熟制水稻品种的三性,为水稻的品种引种、育种、以及确定种植制度、品种搭配和制定高产栽培等提供了依据。43.“小、壮、高”栽培途径20世纪70年代中后期,凌启鸿等提出了“小群体,壮个体,高积累”的水稻高产栽培途径,简称“小、壮、高”栽培模式。基本要点是:在满足适宜穗数的前提下,尽量减少基本苗;用群体较少的基本苗数,使个体充分分蘖形成健壮个体;用个体的增大,发展群体,达到高产必须的穗数,并形成大穗;以群体和个体的协调,提高抽穗前的物质积累和抽穗后的光合生产能力,提高结实率和粒重,夺取高产。54.水稻叶龄模式20世纪80年代初,凌启鸿等在继承前人基础上,通过数十年的研究,创立了水稻不同品种类型的生育进程的叶龄模式,简称水稻叶龄模式。它是将水稻品种按主茎总叶数和伸长节间数进行分类,以器官相关生长为生物学依据,叶龄进程为生育诊断指标,建立高光效群体为中心的栽培理论与技术体系。水稻叶龄模式曾被中央农业领导部门列为全国十大科技成果推广项目之一,对我国水稻生产发展产生了重大影响。65.“稀、少、平”高产栽培法20世纪80年代中期,蒋彭炎等根据浙江双季早、晚稻的高产形成特点,提出了“稀、少、平”的高产栽培模式。基本要点是:通过稀播,培育壮秧;通过少本插,利用分蘖成穗;通过平稳促进,减少无效分蘖,形成大穗,增加结实率和粒重。76.水稻品种源库栽培理论与技术20世纪80年代末,曹显祖等运用作物产量源库理论,依据各品种产量形成的主要限制因子(内因),将长江中下游现用水稻品种划分为源限制型(限制产量的主要因子为光合同化物的不足)、库限制型(限制产量的主要因子为库容量不足)和源库互作型(库、源共同制约着产量)3种类型,并提出了相应的栽培对策,从理论到实践形成了一套较为完整的因种栽培理论与技术体系。87.水稻群体质量栽培20世纪90年代由“水稻叶龄模式”发展起来的水稻高产群体质量栽培理论与技术体系。它以提高抽穗至成熟期群体干物质积累量为核心,提出了与之相关的群体质量指标:如抽穗期适宜的叶面积指数，与伸长节间数相等的绿色叶片数,总颖花量,粒叶比[颖花(粒)/叶(cm2)],有效叶面积率(群体中有效茎蘖的叶面积占总叶面积的比例)及高效叶面积率(有效茎蘖最上3叶的叶面积占有效叶面积的比例),抽穗期单茎茎鞘重,抽穗至成熟期颖花根活量(单位地面积根量与根系活力的乘积与颖花量之比,用根活量/颖花表示)、分蘖成穗率等。围绕群体质量的优化,提出了相应的调控途径与技术。9101112138.水稻精确定量栽培指用较少的作业次数,精确的作业时间和物化投入量,获得预期的高产、优质和最佳的经济、生态效益。它与水稻叶龄模式和群体总量栽培一起构建了较为完整的水稻高产栽培理论与技术体系,即:器官建成和产量因素形成在时间上的定量诊断方法---水稻叶龄模式;水稻高产群体空间结构的形态、生理诊断指标---水稻群体质量指标体系;栽培技术精确定量的原理和方法---水稻精确定量栽培。2009年,水稻精确定量栽培已被农业部列为全国重点推广的栽培技术。149.水稻实地养分管理水稻实地养分管理于21世纪初从国际水稻所引进,经过我国农业科技工作者的改进和创新,形成了适合于我国水稻高产与养分高效利用的养分管理技术。该技术的要点包括:根据水稻的目标产量、基础地力产量和氮肥农学利用率确定总施氮量范围,依据叶色与叶绿素仪(SPAD)测定值或叶色卡(LCC)读数的对应关系,确定主要生育期水稻需氮供氮的叶色卡指标值:粳稻的SPAD值为38-40,对应的LCC读数为3.5-4.0;籼稻的SPAD值为36-38,对应的LCC读数为3.0-3.5;结合品种类型,对氮肥的施用期和施用量进行调节,穗数型品种(每穗颖花数≤130粒)重施促花肥;大穗型品种(每穗颖花数≥160粒)保花(肥)、粒(肥)结合;中穗型品种(130粒<每穗颖花数<160粒)促(花肥)、保(花肥)结合。磷、钾肥采用年度恒量监控技术,中、微量元素以缺补缺。1510.节水灌溉技术水稻灌溉是农业第一用水大户,约占农业用水的50%。为节约有限的水资源,各地研制并开发了许多水稻节水灌溉技术,如水稻旱育秧技术、浅湿灌溉技术、控制灌溉技术、干湿交替灌溉技术、覆盖旱种技术等。这些节水灌溉技术可以有效节约用水,显著提高水分利用效率。但产量因土壤质地、土壤落干程度以及水稻生长季节降雨量的不同,有的报道增产、有的表现为减产。近年来,扬州大学农学院根据水稻不同生育期高产优质协调形成的需水特点,构建了自移栽返青后至成熟的全生育期轻干-湿交替灌溉技术,提出了不同生育期土壤落干后复水的低限土壤水势指标:分蘖末和拔节初为-15--25kPa;灌浆中后期为-10--15kPa;其余生育期为-5--10kPa;明确了与土壤水势相对应的土壤外观形态指标。按此技术进行灌溉,可以实现水稻高产、优质与水分高效利用的协调发展。16干湿交替灌溉体系(Alternativewettinganddrying)淹水水稻8.2a415

-------------干湿交替8.9

a339+8.5-18产量

(tha-1)耗水量

(mm)产量变化(％)耗水量变化(mm)(Belderetal.,2004)特点：（1）全生育期的40-60％时间没有水层；（2）非淹水期间，地下水位不低于35cm或保持在根层内；（3）土壤水势不低于－10kPa。17（杨建昌，2012）18高产高效水分管理模式增产增效、再高产、再高产再高效处理采用上述灌溉模式，不施氮、当地常规、秸秆还田高效处理除中期搁田外，保持水层。叶龄67891011(12)13141617孕穗抽穗灌浆期收获移栽0-10d11-45d水分管理寸水活棵湿润灌溉排水搁田干湿交替灌溉间隙湿润灌溉干湿交替低限土水势(kPa)0-5～-10-15～-25-20～-30-5～-15-10～-2515水稻强化栽培体系(SystemofRiceIntensification)淹水水稻4.9------

-------------强化栽培6.3------+28.5-50产量(tha-1)耗水量

(mm)产量变化(％)耗水量变化(mm)(Uphoff,2004)特点：（1）营养生长期保持土壤通气，不建立水层；（2）穗分化开始后保持1－2cm水层；（3）配合其它农艺措施：除草、提早移栽、稀植等。20地表覆盖旱作系统(GroundCoverRiceProductionSystem)(Taoetal.,2006)淹水水稻7.4a3044

-------------覆膜水稻6.8

a1593-8-48覆草水稻3.3b1605-55-47产量(tha-1)耗水量(mm)产量变化(％)耗水量变化(mm)特点：（1）全生育期不建立水层；（2）地表覆盖薄膜或秸秆；（3）土壤水势不低于-10kpa。21旱稻栽培系统(AerobicRiceSystem)(Yangetal.,2005)水稻8.1a1400

-------------旱稻

4.7b746-42-47产量

(tha-1)耗水量

(mm)产量变化(％)耗水量变化(mm)特点：（1）全生育期不建立水层；（2）地表裸露；（3）仅在需水关键期灌溉（4）土壤水势低于-10kpa。2211.水稻超高产理论与技术据联合国粮农组织的统计和预测,从1995年至2025年,水稻单产必须由5t/hm2

增加到8t/hm2,才能基本满足世界人口增长对粮食的需求。过去的20多年里,世界水稻单产平均每年以1%的速度递增。而在未来的20多年里,水稻单产每年平均递增的速度必须大于2%,才能达到比现有产量水平增加60%的目标。现有的水稻高产理论与技术难以完成此重任。必须研究、建立水稻超高产的理论与技术。23在作物超高产的理论研究方面,应重点研究:(1)作物超高产生长发育规律和养分吸收规律;(2)作物超高产的根系形态建成和生理机制;(3)作物超高产穗粒发育与弱势花(粒)充实的酶学机制和激素机理;(4)作物超高产源库协调机制和物质运转分配机理;(5)作物超高产的品质形成特点与机理;(6)作物超高产环境适应性机理与抗逆机理。在作物超高产的技术研究方面,应重点研究:(1)作物超高产的生育诊断指标和关键栽培技术;(2)作物超高产的生物、生理调控技术;(3)作物超高产的抗逆技术;(4)作物超高产的信息技术;(5)作物超高产的周年资源优化配置和高效利用技术;(6)作物超高产与优质、高效、生态、安全协调统一的生产技术集成和标准化。11.水稻超高产理论与技术（杨建昌，2010）2412.水稻栽培技术轻简化我国水稻栽培有精耕细作的传统。但是,随着农民生活水平的提高以及劳动力向第二、第三产业转移,稻农对高产栽培技术轻简化的要求日益强烈。因此,水稻的少免耕技术、套种、直播技术、旱育稀植技术、抛秧技术、无土栽培技术、机械化播种、插秧、管理和收割技术等将会进一步完善、发展和开发利用。栽培技术的操作逐步向轻简化、模式化和规范化方向发展。2513.作物抗逆减灾栽培理论与技术由于全球的温室效应和环境恶化,使得农业上自然灾害频繁发生,严重威胁作物生产的稳定和发展。研究作物对逆境响应的机制和应对逆境的调控技术已是作物栽培学研究的一个重要任务。需要从群体、个体、组织、器官、细胞和分子水平上研究作物对逆境的响应机制,揭示作物对环境逆境响应和适应性机理,并将作物的产量和品质作为作物抗逆性的评定指标；研究并应用耕作、栽培、化控技术减轻逆境对作物的伤害,特别是减少逆境对作物产量与品质的不利影响。突出作物生理调控作用,即利用作物本身或给作物创造环境发挥作物对逆境的适应能力和抵抗能力。2614.高新技术的应用随着科学技术的进步,计算机技术、信息技术、人工智能开发技术等高新技术将直接用于水稻的生长模拟、诊断、栽培方案的优化决策、以及产、供、销信息的采集、储存和传递。利用卫星遥感、遥控技术对灌溉水资源、土壤养分、病虫害发生和产量等进行调查、预测和预报。利用生理调节技术、基因技术以及新材料、新农药、新化肥、新化控物质生产出环境安全、成本低、品质优、产量高的稻米。27

第八节高产稻田的主要种植模式

一、水稻的叶龄模式及其利用二、水稻旱育稀植栽培技术三、水稻直播的栽培技术四、再生稻高产栽培技术28

水稻与小麦均是节律性很强的作物。如果以叶龄为基础，可以把分蘖过程、节间伸长和穗分化进程有序地和叶龄联系起来。根据这种特点，可以通过叶龄来推断水稻生长发育进程与状况，采取相应的促控措施。中熟品种（15叶）的叶龄模式叶龄1－45－9101112131415孕穗抽穗分蘖始有效分蘖终止期节间伸长拔节12345穗分化穗首分化枝梗分化颖花分化减数分裂花粉成熟开花一、水稻的叶龄模式及其利用1.叶龄模式表示法29

水稻伸长节间数占总叶数的1/3，15叶品种为5个伸长节间。有效分蘖终止期叶龄是总叶片数减伸长节间数（15－5=10），以此前的分蘖可望成穗。叶龄模式可用来估算插秧时基本苗：适宜基本苗数（x）=单位面积适宜穗数（y）/单株成穗数（ES）北方稻区秧田无分蘖，其公式为：

x=y/1＋（N－n－sn－1－a）r

其中:x为基本苗；y为穗数；l为主茎穗；N为总叶片数；n为伸长节间数；N－n为有效分蘖发生临界叶龄期；sn为秧龄；-1为插秧后由于返青要空一蘖位；a为调整系数。生产上常希望提前一个蘖位达到计划总茎数，a为+1。但在肥力较高，壮秧时，a可为-1。所以a在+1到-1之间。r为有效蘖位分蘖的发生率,依品种和栽培条件而定，一般为0.5－0.8。302.根据叶龄模式进行水肥管理

不同叶片数的品种，根据伸长节间数，可做出各自的叶龄模式，可根据叶龄模式进行水肥管理。一般水稻伸长节间数为总叶数的1/3，如12叶的早熟品种，其伸长节间为4。叶龄1-45-789101112孕穗抽穗分蘖有效分蘖终止期节间伸长1234穗分化穗首分化枝梗分化颖花分化减数分裂花粉成熟开花早熟品种（12叶）的叶龄模式31水肥管理模式为：8叶前需促蘖，9－11叶高产田应控制水肥，一般田穗数不够时应保9叶期的蘖成穗。早熟品种需轻控，甚至还要轻施保蘖促花肥，15叶中熟种（如前述）高产田肥水控制时间可长些（11-14叶），一般田短些（11-13叶）。第1节间伸长（拔节期）后可用肥水促进，保花增粒重。当然，叶龄模式在实际应用时还应考虑各种因素。32二、水稻旱育稀植栽培技术

水稻旱育稀植技术是由旱育秧和合理稀植相结合的栽培技术体系，简称旱育稀植。水稻旱育稀植是以旱育秧培育壮秧，本田通过减少栽插密度建造合理的群体结构，协调群体与个体的矛盾，充分发挥壮秧优势和个体潜力为基础的。采取适当扩行稀植，降低基本苗起点，增加了物质积累，控制无效分蘖，提高分蘖成穗率，实现高产。水稻旱育稀植栽培技术的关键是苗床培肥，控水旱育，适当稀植。33水稻旱育稀植三化栽培旱育秧田规范化-------切实保证旱育，防止旱育不旱，以湿代旱。做好“两秋”、“三常年”。两秋就是秧田秋整地、做秋床，好处是提高秧田的干土效果，增加土壤养分释放，缓和春季农时紧张，提高旱育秧田质量，培育旱育壮苗。三常年就是常年固定、常年培肥地力、常年培养床土、制造有机肥。旱育壮苗模式化------以旱育为基础，以同伸理论为指导，按秧苗类型参数，以调温控水为手段，育成地上、地下生育均衡的壮苗。本田管理叶龄指标计划化------以主茎叶龄掌握生育进程、长势长相，并进行肥水管理，使水稻生产在高产轨道上安全抽穗成熟，实现稳产高产。旱育壮苗机理→旱育→氧气供给充分→＆种子有氧呼吸、胚乳转化率高、秧苗早期重、充实度高＆根系发达、须根、根毛多，吸水、吸肥力强返青快分蘖早3435三、水稻直播的栽培技术

水稻直播，就是不经育秧和移栽，直接把种稻种撒播在大田的栽培方式。它是当前操作程序简便、成本节约、效果显著的水稻种植方式。与传统高产稻田相比，直播水稻产量并不降低，且有增长的潜力。水稻直播技术又是实现机械化高产栽培的有效途径之一。36371、国内外研究进展◆国外水稻直播种植发展概况

随着工业化进程的推进，农村劳动力的大量转移、农业机械化程度的提高、农业投入品的发展以及早熟高产品种的选育成功，水稻直播栽培已呈现不可逆转的发展趋势。美国、澳大利亚全部实行机械化直播种稻，意大利水稻直播面积达水稻种植面积的98％，葡萄牙51万亩灌溉水稻均采用直播种植技术。1997年亚洲水稻直播种植面积达到水稻种植面积的21-22%，其中水稻直播种植比例最大的国家是斯里兰卡和马来西亚，分别达77％和达71％，其次是菲律宾、越南、泰国、老挝和印度，分别为42%、39.5%、34%、33%和28%。2005年韩国水稻直播种植面积达到水稻种植面积的50％。

◆国内水稻直播种植发展概况

20世纪50、60年代，我国北方曾直播种稻；70年代，面积曾达到150万亩；90年代以后，水稻直播作为简化栽培方式再次兴起。2000年浙江省水稻直播种植面积450多万亩；上海水稻直播种植面积270多万亩，占水稻种植面积的90％以上。湖南、江西等地区连作早稻近年来直播种植面积上升较快。目前我国水稻直播种植面积比例已超过15%。◆江苏水稻直播种植发展概况

江苏20世纪60年代开始水稻直播种植研究和试种。20世纪80年代,苏南和苏中的泰州、南通、扬州、盐城以及苏北的淮安、宿迁等地水稻直播种植面积逐年扩大。特别是进入21世纪以来,发展势头迅猛。全省水稻直播种植面积2004年270万亩、2005年360万亩、2006年600万亩、2007年786万亩。2008年发展到1300多万亩，占全省水稻种植面积的40%以上，2009年达全省水稻种植面积的50%左右。2、技术进展

（1）直播稻作品种选育

欧美国家，因水稻生产基本都是直播稻作，育种目标基本上与直播稻作要求相符合。亚洲发达国家专门设立了直播稻的育种及有关生理生态的研究项目。我国现有的直播稻作品种基本来自移植稻作品种，没有经过规范的筛选试验和试种示范，对品种的生理生态特性以及是否符合直播栽培要求知之不多，使得品种应用的盲目性较大，也增加了直播稻作生产的风险性。（2）水稻直播栽培技术A、播种技术

欧美国家采用装有激光控制器的整地机具整地，田面高低相差1-2㎝，控制均匀一致的播种深度。韩国创新波纹沟水直播方法，创造微度高低相间、干湿共存的播种环境。以及采用种子包衣剂、生长调节剂(IAA、IBA等)处理种子，改善种子出苗微环境，提高发芽率和成苗率。

B、防倒技术

采用机械覆土深播技术，将分蘖节深埋于土中；带状稀播，改善群体通风透光条件；肥水调控，辅之化控。

C、除草技术

针对直播稻田三次杂草发生高峰，采用“一封、二杀、三补”的化除措施。3、直播水稻的优劣势分析（1）直播水稻的优势①省工、省力②节省秧田，节约用水③减轻病虫危害④有效分蘖节位多，有利于