水稻强化栽培体系在建筑施工中的应用效果

水稻强化栽培体系在建筑施工中的应用效果

0中国sri研究加强水稻栽培系统（sri）是20世纪80年代hanidelagoon在madagacar上提出的一种新的栽培方法，在孟加拉国的应用中取得了良好的回报效果。在Ranomafana国家公园附近,传统栽培的灌溉水稻产量为2t/hm2左右,而采用SRI法,过去5年的平均产量是8t/hm2以上。SRI的方法是:秧龄一般不到15天,单苗稀植每平方米4苗即50cm×50cm,在整个生长期稻田不建立水层,而是在营养生长期保持湿润但不淹水,实行间歇地“轻度”灌溉,土壤水分决不饱和,进行2~4次中耕除草,施用堆肥或厩肥。施用有机肥每公顷产21t稻谷的施用量为40t/hm2,其试验概况为:面积0.125hm2,品种‘台中16’选系,生育期120天,栽插规格50cm×50cm,幼嫩单苗浅栽;产量结构:每株80个分蘖,70个有效穗,每平方米280个有效穗,每穗实粒数260粒,千粒重29g,每穗谷重7.54g。近年在印尼、菲律宾、中国等国都在进行SRI试验,初步显示了较大的增产潜力,其他国家的试验结果也显示其具有较大的增产潜力。2001年以来,中国掀起了SRI研究的热潮,四川省、云南省、重庆省、浙江省、贵州省、上海市等省市都从不同方面对SRI技术进行了较为全面和系统的研究,初步形成了稻谷产量比传统高产栽培增产5%~10%,并具有大幅度省种、省工、减轻纹枯病严重度等优点的改良SRI技术,每公顷增收节支高达1250元以上。这与中国传统水稻栽培“精耕细作、合理稀植及用地与养地相结合”的精髓一脉相承。徐富贤等研究了适宜水稻强化栽培的水稻品种选择和水稻强化栽培对水稻米质的影响,马均和林辉等研究了水稻强化栽培下比常规栽培的增产效果,李秀棋和俞爱英等研究了适宜水稻强化栽培下的育秧方式、移栽叶龄和移栽密度,陶诗顺等研究了水稻强化栽培下水稻的分蘖和穗粒结构特点。可以说中国的水稻栽培研究人员从水稻强化栽培的育秧方式—移栽叶龄—移栽密度—分蘖力—穗粒结构—增产幅度等多方面全方位进行了研究,初步认识了水稻强化栽培在中国的发展前景。尽管该技术的增产作用不是很大,但节水效果好,提高了生物和非生物因素的抵抗力,能大量节省劳动力和种子,经济效益十分显著,深受广大农民欢迎。与此同时,各省市相继立项支持SRI技术的研究,如贵州省的省长基金等,2003年农业部正式立项支持SRI体系研究,组织了国家杂交水稻工程技术研究中心、中国水稻研究所等单位开展SRI技术的研究;2004年这一研究再次得到国家科技部“国家粮食丰产工程”的支持。近年来中国南方各省结合生产实际对SRI技术做了深入的研究工作,对提高中国的水稻产量做出了较大的贡献。而且在研究中同时也发现大大提高了稻米品质,这为在水稻遗传育种中提出的优质高产育种提供了一条捷径,应用水稻育种和栽培技术相结合来为水稻的优质育种提供了更加广阔的应用前景。此文就南方稻区各省市的SRI技术进行了综述,以期为中国水稻增产提供一点经验。1sri的产量优势1.1不同处理水稻SRI技术从2001年引入中国后,中国许多科研单位都结合当地生态条件进行了深入的研究工作,大多数都得到了较好的试验结果。马均等研究表明,在SRI条件下,有效穗大幅度增加,产量较高。陶诗顺等在SRI的研究上发现,水稻成穗率高,大穗优势突出,增产幅度大,增产10.1%~11.5%。周立军等研究表明,两优培九稀直播SRI的群体结构合理,穗粒协调,结实率较高,平均产量高达9.45t/hm2,高产丘块10.7t/hm2。刘国华等研究发现,采用SRI技术6个杂交组合平均产量比常规栽培增产5.38%,每穗总粒数的增加是SRI产量提高的最主要原因。王岳忠等的SRI试验表明,养鸭田直播SRI增产潜力大,经济效益高,产量平均9162kg/hm2,比非养鸭田常规直播栽培增产16.1%,纯收益平均13149元/hm2,比非养鸭田直播常规栽培增收4983元/hm2,增加了61.0%。严宗卜的研究表明,在三个不同海拔采用SRI技术处理的平均产量为7.64t/hm2,比常规方法栽培增产14.73%,效果显著。张玉屏等研究了SRI条件下干湿灌溉对水稻生长的影响,单产平均提高6.9%。田彦华等用杂交水稻中熟组合采用SRI,全生育期131~132天,比相同组合常规栽培增产6.4%~16.3%,比迟熟组合‘汕优63’增产3.8%~10.5%。而林辉等利用常规早籼稻应用SRI技术减产1.1%~7.1%。以上的研究结果表明,在SRI措施下,无论是中熟组合还是迟熟组合,无论是较高海拔还是低海拔,或是稀直播,产量都比常规栽培增产,而且效果显著,而只有在常规早籼品种上无增产效果,略有减产。1.2产量和重穗型组合徐富贤等在SRI能增产的基础上进行了SRI适宜品种的筛选试验(表1)。18个组合中SRI比传统栽培显著或极显著增产的有3个组合,显著或极显著减产的有7个组合,其余8个组合两种栽培方式间的产量差异不显著。相关分析发现,18个组合在SRI和传统栽培下的产量差异与各自的每穗粒数有极显著负相关,分别为r=-0.90和r=-0.89(n=18),表明着粒数偏少的组合更适宜SRI。试验中3个增产组合均为穗数型组合,其SRI和传统栽培的平均粒数分别为181.7和149.1;减产的7个组合均为重穗型组合,其SRI和传统栽培的平均粒数分别为243.64和196.0;产量差异不显著的8个组合,SRI和传统栽培的平均粒数分别为191.24和167.11。3个SRI显著增产的穗数型组合和7个SRI显著减产的重穗型组合的产量性状比较列于(表2)。从表2可见,穗数型组合SRI的有效穗数比传统栽培减少了10.8%,每穗粒数增加了21.9%,结实率和千粒重差异极小,最终增产7.01%。而重穗型组合SRI的有效穗数比传统栽培大幅下降了16.29%,每穗粒数增加了24.3%,结实率明显降低了9.3%,千粒重略有降低,最终减产6.9%。从SRI与传统栽培的比较来看,SRI因改善了稻株群体光照分布状况,有利于大穗的形成,穗数型组合因其光合源充足,尽管在SRI条件下所有组合的叶粒比均有所下降,但穗数型组合仍有足够的光合源保证籽粒的正常灌浆结实。与此相反,重穗型组合属源限制型组合,在SRI条件下因库的增大使源库矛盾进一步加剧,以致结实率较传统栽培显著降低。这就是穗数型组合更适宜SRI的原因所在。同时研究表明并非任何组合都适宜SRI。在大多数学者的研究中,都未对适宜SRI的水稻品种进行研究,而只根据试验结果对适宜SRI的水稻品种作了结论。马均等认为应选择以穗型中等偏大,分蘖力中等偏上的组合为佳;俞爱英等认为以分蘖力强,穗大粒多,增产潜力大的优质高产品种(组合)较好;钱建龙等认为以分蘖力强、成穗率高、穗型大、结实率高的品种;周维佳等的研究认为,要选择生育期适宜的组合(因为是在贵州省不同海拔高度进行的试验);钟海明等研究认为,分蘖力中等偏上,株型不宜太紧,应稍松散的品种为宜;黄爱明等研究认为全生育期130~140天,抗倒、抗性较强,大穗大粒,分蘖力强,株型紧散适中,千粒重26g以上;而邰国民等以粳稻为研究对象所得结果为要选用分蘖力强,穗大粒多,结实率高的品种为宜。由此可以看出:由于各地生态条件的不同,适宜SRI的水稻品种(组合)应是生育期适宜,分蘖力较强,穗型较大,株型松散适宜的品种较适宜。2水稻的栽植技术SRI技术最重要的是改变了水稻栽培的传统模式,对水稻的移栽叶龄和移栽密度等技术都提出了不同的要求:小苗移栽、超稀栽培和增施有机肥。可以这样说是水稻栽培史上的一大进步。2.1关于繁殖方式的研究李秀棋等研究认为,SRI的育秧方式以旱育秧最好;刘金弟等研究发现:宜采用旱育秧方式;罗德强等的试验认为:以软盘育秧方式增产效果更好。2.2不同栽植密度对sri产量的影响俞爱英等的研究认为:适宜SRI的移栽叶龄不宜超过20天,以13~18天、2~4叶移栽为好,移栽密度9万穴/hm2,单本稀植。邰国民等以粳稻为研究对象认为,以叶龄15天,移栽密度为15万穴/hm2较适宜。邹应斌等用超级杂交稻的研究认为,移栽秧苗叶龄3.1~3.9叶,移栽密度23.3cm×23.3cm。陈传华等用优质常规稻研究认为,种植密度为16.65~21.45万穴/hm2,均能极大的发挥植株个体的生长潜力,获得显著的增产效果。胡润等以密度与栽插本数试验结果表明,以株行距0.4m×0.4m、0.3m×0.3m,且是双本栽插的较佳。吴春赞等研究认为,不同栽植密度对SRI的单产有明显的影响,产量以栽植12.0万/hm2处理最高,达10.05t/hm2,分别比7.5万/hm2、21.0万/hm2、25.5万/hm2处理增产11.0%、11.0%和19.4%,差异达极显著水平。杨春献等研究认为,1.9~2.5叶移栽,6~15万穴/hm2的移栽密度较好。龙旭等研究认为,不同移栽叶龄(2~5叶龄)对其产量的影响很小,可以采用4~5叶龄的带蘖秧苗移栽,适宜栽培密度为9~13.5万穴/hm2。蔡艳等研究表明川中丘陵区采用“大三围SRI”,移栽密度为40cm×40cm、施氮150~225kg/hm2,可一定程度提高水稻的产量。杨志根等的试验结果表明,秧龄10~15天,行株距25cm×25cm,施纯氮225kg/hm2。严宗卜等用优质两系杂交稻两优363在贵州省独山县用33cm×33cm稀植和14天短秧龄的条件下,比常规栽培增产10.8%。李经勇等提出重庆地区SRI的技术规程,纯氮的70%作底肥、每hm2栽12万窝、每hm2施纯N105kg、叶龄为3.5叶时移栽的因子组合可以获得高产。朱贵平等在浙江的研究结果表明以9万穴/hm2的处理产量最高,增产效应明显,增产原因是具有有效穗优势。中国对于SRI的移栽叶龄和移栽密度的研究较多,综上所述:适宜SRI的育秧方式以旱育秧和软盘育秧方式较好,这样适宜小苗移栽,移栽时能较好地保证秧根不易损伤,有利于返青成活,增强苗期抗低温的能力,有利水稻获得高产;移栽秧龄以13~18天,3~4叶较适宜。由于中国适宜SRI的地域辽阔,各地生态条件相差较大,各个品种因具有的特性的不同,因而造成各地的适宜SRI的密度相差较大,不管是常规稻还是杂交稻,也不论是优质稻还是超级稻,都均比传统的水稻栽培密度要小,以6.25~18.4万穴/hm2为宜。3水稻的抗病性SRI技术由于强调了较稀的栽培模式,这样有利于单个植株的个体优势得以充分发挥,通风透光性增强,更有利于水稻叶片的光合作用,增强了个体的光合作用能力,生产出更多的营养物质,提高了水稻的抗性,减轻了水稻病虫害的发生。3.1栽培成穗数和成穗率陶诗顺等的研究结果表明:与常规栽培相比,杂交稻SRI个体发育充分,成穗率高;有效穗组成发生重大变化,主茎穗和一次分蘖穗在有效穗中的比重下降,二次分蘖穗比重提高;并有少量的三次分蘖穗;其主茎穗和各位、次分蘖穗的经济性状均优于常规栽培。刘怀珍等研究发现:随着插植规格增大,主茎穗、一级分蘖穗和二级分蘖穗的穗型增大且收获指数增高,单科主茎穗数相近,占茎蘖成穗数比例降低,主茎穗产量占总产量的比例也下降,一级分蘖穗数增多,其成穗数占全科茎蘖穗数的比例下降,产量也下降,二级分蘖穗数增多,成穗数和产量占的比重均提高,一次枝梗数、二次枝梗数、总粒数和实粒数均增多,且以二次枝梗数和总粒数的差异较大,但各次枝梗和各层的结实率略有下降。杨志根等的研究明确了移栽叶龄增加1叶,分蘖叶位提高1个;各蘖位分蘖数也有所不同,成穗率以1次分蘖为最高,其次是2次分蘖,3次分蘖成穗为最低。各蘖位所占比例不同:不同移栽叶龄1次分蘖约占35%左右,低龄移栽的主要集中在2~9叶位,长龄移栽集中在5~7叶位;2次分蘖约占60%左右,低龄移栽的在2-1、3-1、4-1、5-1、6-1蘖位上,而长龄移栽在5-1、6-1、7-1蘖位上。成穗率以1次分蘖为最高为78.28~88.37%,2次分蘖为40.32~65.71%,3次分蘖只有低龄移栽的部分能成穗,成穗率很低为12.5~14.77%。由此可以看出:SRI由于小苗移栽,有利于低位分蘖的早生快发,个体发育充分,成穗率提高,有效穗组成发生重大变化,主茎穗和一次分蘖穗在有效穗中的比重下降,二次分蘖穗比重提高,并有少量的三次分蘖成穗,提高了每穗实粒数,结实率变化不大,各蘖位所占的产量比例已有所变化。3.2水直播对水稻生育期的影响龙旭等研究认为:SRI不仅能使群体获得较大LAI和冠层高效LAI(上3叶),且在水稻生育后期保持较缓的下降速率,为光合生产奠定了良好的基础;齐穗后不同生育时期剑叶的净光合速率(Pn)均是SRI显著或极显著高于常规栽培,齐穗期、乳熟期、蜡熟期和黄熟期分别比常规栽培高;SRI下水稻生育后期的物质积累能力较强,物质转运也比常规栽培顺畅,为籽粒的灌浆奠定了良好的物质基础。徐富贤等研究表明水稻最高苗期是决定成穗率的关键时期,最高苗期的光照条件是影响成穗率和穗部性状的主导因素,该期增施氮肥只有在光照条件好的情况下能起到提高成穗率的作用;齐穗期的光照条件改善后可显著提高结实率和千粒重。由此可以看出,在SRI条件下,由于改善了水稻成穗期和齐穗期的通风透光条件,有利于叶片生产更多的光合产物,满足了水稻生长后期对营养的吸收,在很大程度上提高了水稻的成穗率、结实率和千粒重。3.3sri对水稻根系活力的影响张玉屏等研究发现:SRI在干4~5天之后,再复水4~5天,土壤氧化还原电位循环变化,有利于提高土壤氧化还原电位,改善土壤的通气状况,提高根系活力。龙旭等研究表明SRI水稻植株在生育后期根系活力较强,根系不早衰,蜡熟后也能保持较强的根系活力。王绍华等用粳稻研究表明在SRI方式下,水稻根系活力增强,营养器官的物质运转率提高,群体质量明显改善。许凤英等的研究结果说明SRI能提高水稻生育后期根系的生理活性及磷含量,特别是在籽粒灌浆结实的关键时期,SRI的根系伤流量强度明显高于常规栽培。因此,SRI可以延缓后期根系及叶片衰老,提高结实率及千粒重,进而提高产量。陆秀明等研究结果表明,SRI明显提高了植株的根系活力和灌浆速率;提高生育后期植株的含氮量及成熟期叶绿素含量,延缓生育后期叶片衰老,从而提高了结实率和产量;SRI技术较好的提高了水稻的根系活力,极大地提高了营养物质的运输,延长了水稻后期生长所需,从而提高了水稻产量。发达健壮的根系是水稻高产的重要条件,根系活力强,吸收水、肥的能力就强,提高水稻结实期的根系活力,能延缓叶面积的下降速度,促进光合产物的运输,SRI技术提高了水稻植株根系活力,为水稻后期生长提供了有力的保证。4改善稻米品质有研究表明水稻生长后期延迟排水有增加整精米率的趋势,而SRI又要求在整个生长期,稻田不建立水层,而在营养生长期保持湿润但不缺水,实行间歇地“轻度”灌溉,土壤水分决不饱和。贺阳冬等的研究表明SRI下施用不同种类肥料对稻米品质的影响各不相同,施用有机肥可提高稻米的加工品质和降低垩白粒率、垩白度,有机肥与化肥配合施用能降低稻米的直链淀粉含量。许凤英等研究发现SRI所产稻米品质显著改善,特别是精米率、整精米率提高,垩白粒率、垩白度降低,但对籽粒长宽比及直链淀粉含量的影响较小;在籽粒灌浆结实的关键时期,SRI较常规栽培植株透光率大,叶片叶绿素含量高,叶片衰老缓慢,具有较高光合生产量,抽穗后茎鞘物质向穗部的运转率、运转量、转换率也显著提高。这是精米率、整精米率提高,垩白粒率、垩白度降低的重要原因。徐富贤等的研究结果可见本田栽秧密度与整精米率呈极显著负相关,与垩白粒率呈极显著正相关,与产量的相关性未达显著水平,中氮和高氮两种施肥水平的表现趋势一致。当栽秧密度为7.51万穴/hm2时,在保证比传统高产栽培密度每公顷栽秧21.64万穴的对照不减产前提下,整精米率提高了15.69~29.92个百分点,垩白粒率降低了16.34~21.22个百分点。表明SRI具有十分显著地提高整精米率和降低垩白粒率的效应(表3)。徐富贤等研究还表明在SRI条件下,中小穗型组合叶粒比和灌浆速率明显降低,相对提高了籽粒容重,进而提高了整精米率,表明在超稀栽培(SRI)条件下着粒数偏少组合的整精米率能明显提高,重穗型组合则相反(表4)。综上所述:SRI能明显提高水稻的整精米率和降低垩白粒率,提高稻米品质。5sri在水稻生产中的应用张玉屏等研究结果表明在SRI条件下采取干湿灌溉处理,在返青期、分蘖期、孕穗期和抽穗开花期比对照分别节水1.4%、12.4%、9.0%和11.2%;水分生产效率达0.93kg/m3,比CK处理提高34.2%。水分管理问题,由于中国适宜水稻强化栽培的地域广阔,各地生态条件相差很大,降水量分布不均,绝大部分地区都存在缺水,因此各地只能根据自身条件进行水分管理,确保田间(水稻)对水分的需求,如果按照SRI的水分管理,在事实上也不大可能。林贤青等研究认为SRI水稻稀植后能保持一定的叶面积指数,随着移栽密度从1.95×105丛/hm2下降到0.75×105丛/hm2,群体透光率增加,各叶位(第9叶到第13叶)叶片的光合速率和水分利用率明显提高,蒸腾速率明显降低,抽穗整齐度明显下降,第9叶和第10叶的光合速率和水分利用率提高的幅度较大。为水稻后期籽粒充实度的提高提供了条件。王玉英等研究了水稻强化栽培体系的CH4排放特征,水稻齐穗期和成熟期CH4排放存在明显的日变化,曲线为单峰单谷型,变化曲线趋势基本一致,CH4排放速率均为齐穗期明显高于成熟期,日变化峰值均出现在一天中温度较高的15:00左右,最低值均出现在温度偏低的7:00~9:00。水稻生长季内CH4排放速率季节变化存在2个排放高峰,分别出现在生长最为旺盛的拔节孕穗期和收获前期。SRI比常规栽培CH4排放总量明显降低了3.0%~28.7%,但增产效果不显著,这可能与所选试验品种有关。SRI强调了有机肥的施用,为土壤微生物提供了碳源和能源,矿质氮会被微生物所固定,土壤微生物相应增加。赵利梅等研究认为:与常规水作相比,SRI增加了土壤细菌、放线菌、真菌数量,微生物量碳、微生物量氮,提高了分蘖期土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶活性,同时也显著增加了土壤碱解氮含量,但有效磷含量差异不显著。蔡艳等的研究看出:川中丘陵区采用“大三围强化栽培”水稻,移栽密度为40cm×40cm、施氮150~225kg/hm2,可一定程度提高水稻的产量和氮肥利用率。郭立等研究结果表明两种耕作方式比较,免耕条件下水稻的氮素运转效率、氮素农艺效率显著高于常耕,但常耕条件下的氮素回收效率比免耕的高127.95%,差异显著。杨祥田等研究结果表明在水稻生产上应用SRI可以提高氮肥的利用,降低氮肥在环境中积累过多造成污染。综上所述表明:SRI技术提高了氮肥的利用率,降低了对环境的污染,这是一种环境友好型的栽培技术。6水稻品种对sri产量的影响SRI强调了有机肥的施用,提高了氮肥的利用率,降低了对环境的污染,也同时提倡了少水或湿润灌溉技术,这是一种环境友好型的栽培技术,尤其是在今天提倡低碳经济,保护环境呼声越来越强烈的形式下,推广SRI是有重大意义的。近年来,很多科研单位都在进行SRI技术体系的试验示范工作,但其增产效果有较大差异。许多学者的研究表明SRI有不同程度的增产效果[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,21,22,23,24,25,26,27,28,29],但国际水稻所等单位则认为SRI明显减产(2003年4月在海南三亚召开的全国作物栽培学术会议上的报告)。这可能与试验所在地的土壤、生态条件和使用的水稻品种(组合)不同有关。不同的水稻组合其着粒数差异