水稻精确定量栽培原理与技术

适宜的施用比例。
其次，三要素中，磷、钾施用数量对产量影响的差异， 远不如氮素明显。因此，可通过确定氮素的适的适宜用量。
2、关于氮肥施用的定量
要解决适宜总量和基糵肥和穗肥合理比例，是获得高
二、水稻精确定量栽培的定量原理
（一）水稻精确定量栽培的科学含义
“水稻要高产，技术要简化”是今后水稻栽培的方向，而目前生产上采用粗 放的“傻瓜化”的栽培技术，是与高产背道而驰的。要解决技术简化与高产的 矛盾，必需对技术实施科学的精确定量。 水稻精确定量栽培是以“适宜的最少作业次数，在最适宜的生育时期、用最 适宜的物化技术数量”，即“三适宜”上精确定量，达到“高产、优质、高效、 生态、安全”的综合目标，实际上它是我国创造的一种轻简实用的数字化栽培 技术，是世界水稻栽培理论与技术的一个重大的革新。
高产水稻生育各期的共同诊断指标为： 1、茎蘖动态的叶龄模式 群体应在N-n（或（N-n-1）叶龄期之前够苗，以后要 及时控制无效分蘖；在拔节叶龄期（ n-2 ）达高峰苗期，
高峰苗为预期穗数的1.1-1.3倍（粳稻）和1.2-1.4倍（籼
稻）；此后分蘖逐渐下降，至抽穗期完成穗数，此时群体
中存活的无效分蘖应在5%左右。
以上水稻生育各期的共性诊断指标揭示了水稻高产的生 育规律。各地实践证明，凡符合上述生育各期生长指标要求 的群体，才能高产，并能频频重演。这是水稻精确定量栽培
研究的又一重要发现。
四、几项关键技术的定量方法
（一）合理基本苗的确定 合理基本苗计算的核心是要确保群体恰于有效分蘖叶龄 期（N-n或N-n+1）达到适宜穗数的总茎蘖数。 1、基本苗的总公式 x（合理基本苗）=y（亩适宜穗数）/ES（单株成穗数）。
抽穗结实期主要功能根系，最上部三层根，发生于拔节至抽穗期。
（三）高产群体生育各期的定量诊断指标
水稻各类型品种的高产群体，在生育各期有其共性的形态、生理的诊断指标， 按其叶龄进程，汇成通式图。
一切品种一生均可按叶龄分为4期：
（1）N-n（或N-n+1）叶龄期以前为促进有效分蘖壮株期； （2）N-n（或N-n+1）~倒3叶龄期的中期控蘖穗长期； （3）倒2叶期~抽穗为促进穗分化期 （4）抽穗~成熟期为提高结实粒和粒重期。
三、 高产水稻的生育规律和诊断指标
（一）水稻高产栽培的基本途径
在保证获得适宜穗数（基本上控制了适宜 LAI ）基础上，主攻大穗，提高 结实率(85-90%以上)和穗重。 实现这一目标，必须在适宜基本苗基础上，促进有效分蘖，在有效分蘖临 界叶龄期稍前够苗，之后控制无效分蘖，把茎蘖成穗率提高到 80-90%（粳稻） 和 70-80% 以上（籼稻）。在控制无效生长的基础上，通过适时适量施用穗肥， 攻取大穗，并完成适宜穗数。这一高产栽培途径可以协调足穗与大穗和提高结 实率的矛盾，易于高产。成为水稻密、肥、水调控技术定量的主要依据。
（二）用水稻叶龄模式准确确定最佳作业时间和最少作业次 数 根据水稻有效分蘖临界叶龄期（ N-n （ n 为 5 以上）和 N-n-1（n为4））、拔节叶龄期（n-2倒数叶龄期）和穗分
化叶龄期（叶龄余数3.5-破口）的叶龄通式，将水稻各类
品种的三个关键叶龄期的叶龄模式汇成总表（表1）。
表1：水稻三个关键叶龄期汇总表
0
1 2 3 4 相对叶色差(%)
武香粳9号 越光 H97-322
5
6
武香粳14号
武香粳14号 越光 金南风 H97-322
金南风 白稻
图4 倒2叶期RSPAD与颖花数的关系
图 5 齐穗期RSPAD与结实率的关系
（4）抽穗后的25天左右期间，叶片仍应维持在 2.7%（ 2.5%）的含氮率，使叶 片保持旺盛的光合功能。以后下部叶片逐步衰老，至成熟期，植株仍能保持1-2片 绿叶。
顶4叶深于顶3叶（顶4﹥顶3）。
顶１叶 顶３叶 顶２叶
100
顶４叶
分蘖发生率（%）
90 80 70 60 50 40
顶３叶
顶４叶
30 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 相对叶色差（%） 武香粳14号 越光 武香粳9号 白稻 金南风 H97-322
图 2 N-n 叶期RSPAD与有效分蘖阶段分蘖发生率的关系
100
分蘖发生率（% ）
100
90
成穗率（%）
80 70 60 50 40
90
80
顶4 3叶 0 <
- 5 - 4 - 3 -2 - 1 0
顶 3 叶 顶 4叶 > 顶 3叶
1 2 3 4 5 相对叶 色差（% ） 武香粳9 号 白稻 金南风 H 97 -3 2 2
70 6 7 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 相对叶色差（%） 武香粳14号 越光 武香粳9号 白稻 5 6 7
有效分蘖叶龄发生的分蘖，因缺肥而死亡）。此期如叶色过深（顶4﹥ 顶3），仍会造成茎叶徒长，结实率低，病虫害严重。
155 140
颖花数（朵/ 穗）
100
95
结实率(% ）
-2 -1 0 1 2 3 相对叶色差（% ）
武香粳9号 白稻
125 110 95 80 65 50
90 85
80 75
4
5
-2
-1
《中国农业科学》创刊50周年
水稻精确定量栽培原理与技术
凌 启 鸿
一、水稻栽培研究动向简述
（一）栽培技术的“轻简化”（省工、省力、节能、节本）、机械化是
近年来水稻栽培技术改革的一个重点。
（二）节水栽培研究。上世纪90年代IRRI曾开展旱耕稻（Aerobic rice, 和玉米一样旱种）研究，没有成功。但国内的节水灌溉研究获得了成功。
N-n 叶龄期不能够苗，即使以后分蘖数猛增，仍不能 保证足穗大穗。够苗过早，无效分蘖过多、封行早，成穗 率低、穗小，也不易高产。
2、群体叶色“黑黄”变化的叶龄模式
（1）在有效分蘖期（N-n以前），为促进分蘖，群体叶色必须显“黑”， 叶片的含氮率在 3.5%左右（ 3%-4%），反映在叶片间叶色的深度上是
*注：干物质折合成干谷产量
实践证明，高产的获得是靠建造抽穗至成熟期的高光 效群体，其关键是把封行期控制在孕穗至抽穗期。
高产田
旺长田
图8 水稻拔节期群体比较
群体到了孕穗期还封不了行，说明群体过小，不能高产。 但如封行过早，亦不能高产。因为过早封行，会使植株供应根
系生长、茎基部节间充实和促进分蘖成穗的有机营养的中下部
表3 本田期主茎有效分蘖叶龄数与分蘖发生理论值的关系
主茎有效分蘖叶龄数A
一次分蘖理论数 二次分蘖理论数 三次分蘖理论数 分蘖理论总数B C（应变比率）＝B/A
1
1
2
2
3
3
4
4 1
5
5 3
6
6 6
7
7 10 1
8
8 15 4 27 3.38
9
9 21 10 40 4.44
10
10 28 20 59 5.9
叶片过早被荫蔽而死，造成群体根量少，功能弱；茎充实度低； 成穗率低及病害严重等不良弊端，进而限制了抽穗后群体光合
生产力的提高。
群体恰在孕穗期封行，一方面表明有足够的生长量，同时 反应了拔节至抽穗期期间群体的透光度强，上下各期功能正常， 各部器官生长协调；到孕穗期全茎上下有与伸长节间数相等的 绿叶数，能保证抽穗以后群体有较高的光合生产力。
到了N-n（或N-n+1）叶龄期够苗时，叶色应开始褪淡（顶4=顶3）， 叶片含氮要下降为2.7%（粳稻）和2.5%（籼稻），可使无效分蘖的发 生受到遏制。
（ 2 ）到了无效分蘖期至拔节期，即 N-n+1 （或 N-n+2 ）叶龄期至 N-n+3 叶龄期，为了有效控制无效分蘖和第一节间伸长，群体叶色必须“落黄”， 顶4叶要淡于顶3叶（顶4﹤顶3），叶片含氮率下降至2.5%以下，群体才能 被有效控制，高峰苗少，通风透光条件好，碳素积累充足，为施氮肥攻大 穗制造良好的条件。此期群体叶色若不能正常落黄，必然造成中期旺长， 带来中后期生长一系列的不良后果。
（三）2000年后国内外开展了节氮栽培的研究，各种研究正在进行。测
土配方施肥技术开始大面积应用。 （四）运用栽培信息化、数字化技术，对水稻栽培过程进行了模式化管 理的研究。 （五）掌握了高产水稻生育规律和技术定量调控规律后形成的水稻精确 定量栽培理论和技术体系，在各水稻区的各种稻作制度下，指导水稻大面 积高产栽培。具有广泛的适用性和可操作性。
3、中大苗移栽的基本苗计算公式
中大苗移栽包括主茎和分蘖在本田期分蘖发生计算。其中3 叶以上大蘖（t1）在本田期的有效蘖发生情况视同主茎（1）， 它们在本田期发生的有效穗数为： （1+t1）{1+[N-n(或N-n+1) –SN-bn-a]Cr1} 它们成穗数决定于存活率（r2），即t2r2。 中大苗的基本苗计算公式为
武香 粳14 号 越光
金南风 H97-322
高产田
旺长田
图3 N-n叶期RSPAD与成穗率的关系
（3）到了促穗期，为了促进颖花分化攻取大穗，从倒2叶龄开始直
至抽穗，叶色必须回升至显“黑”，顶4顶3叶色相等（顶4=顶3），叶 片含氮率回升至2.7%（粳稻）和2.5%（籼稻）。碳氮代谢协调平衡，
有利于壮杆大穗的形成。此期叶色如不能回升，则穗小、穗少（部分
1 1
2 1
3 1
5 1.25
8 1.6
12 2
18 2.6
注：C值可列入公式作为计算的应变参数，如(X)C的值为3时，则（3）＝3×1＝3个理论分蘖数； X 值为5时，则（5）C＝5×1.6＝8个理论分蘖数；X值为7时，则（7）C＝7×2.6＝18个理论分蘖数。
由主茎有效分蘖叶龄数 A，可以直接查得相应的分蘖理论值 B的数值， 生产上可直接应用。但如应用公式，应通过应变的比例关系 C ，将本田期 有效分蘖叶龄数乘应变系数 C ，即得有效分蘖理论值。即 [N-n( 或 N-n+1)SN-bn-a]C。 （ 3 ）分蘖发生率（ r），由多地通过调查不同品种。移栽苗龄、移栽 方式和秧苗素质的本田分蘖发生率r获得。 通过上述三个因素的确定，本田期单株成穗数可准确计算