水稻优质高产栽培技术

1 水稻优质高产栽培技术 （一）水稻产量形成原理 1、水稻产量的物质一源 水稻产量是通过光合作用产生的，借助太阳光能，由水和空气中的二氧化碳生成碳水化合物。因此，光合作用是水稻产量形成的原动力，光合产物是水稻产量的物质基础。因此，北京农业大学廉平湖教授经过多年水稻高产栽培研究，结合国内外研究实践，在20世纪70年代末提出了水稻物质生产“3个90％”的高产栽培理论体系。对水稻高产、超高产栽培，具有普遍的指导意义。 (1)水稻产量90％以上来自光合产物 大量研究表明，作物产量的90％以上来自光合产物，从土壤中吸收的养分只构成产量的5％-10％。高产栽培技术就是要最大限度地提高其光合作用效率，增加光合产物，而施肥只是提高光合效率的重要手段。 (2)高产水稻90％来自抽穗后光合产物 在产量不太高的情况下，水稻产量来自抽穗前的光合产物约占30％左右，而大部分(约占70％)是来自抽穗后的1个多月中所形成的光合产物。在高产的情况下，水稻产量的90％来自抽穗后的光合产物，产量越高，抽穗后光合作用积累的产物对产量的贡献越大。抽穗以后光合效率的高低，对水稻产量的高低起着决定作用。因此，高产栽培的着眼点，应该放在如何保证水稻抽穗后更有利于光合作用。 (3)水稻产量90％来自叶片的光合作用 水稻产量90％是叶片制造的。据松岛测定，水稻各个部位光合产物的产量中，叶片的光合生产量占86.9％，叶鞘的生产量占9.4％，稻穗本身的光合生产量基本被自身呼吸所消耗。水稻的光合生产率各期也不同，灌浆期水稻的光合能力最强，达到3.84克／(米2·天)。 水稻成熟期各叶位的光合效率也不同。且各叶位的分工也不同，上部叶片(倒1-3叶)的光合产物宅要运往穗部，而下部叶片的光合产物主要运往根部，尤其是倒4叶，对水稻后期根系活力的影响非常显著。因此，水稻高产技术的实质就是调整叶片(包括调整叶面积大小、叶片的长势长相)，提高叶片的光合物质生产能力。 2．水稻产量的构成因素 水稻产量足由单位面积上的有效穗数、每穗实粒数和粒重构成的。这三个因素是相互联系、互相制约和相互补偿的，只有各个因素协调增大的情况下，才能获得较高的产量。在水稻的整个生育过程中，产量构成因素以穗数、每穗实粒数和粒重的顺序形成，但穗数形成与粒重形成又是重叠进行的，同时在渐进的生育过程中，对前一因素的缺失有调节和补偿的功能。 (1)穗数的形成 单位面积的穗数是由落田苗数、单株分蘖数和成穗率所组成。其数量要求，因品种(组合)、季节、肥力的不同而有差别。决定穗数的关键时期是分蘖始期至有效分蘖终止期(即达到穗数苗的时间)。一般过了有效分蘖终止期至最高分蘖期后的1周左右，穗数基本定局。重视提高成穗率，高成穗率有利于经济利用土壤养分和空间，改善群体通风透光条件，减少病虫害威胁。要求单位面积穗数足，成穗率高，关键在培育壮秧的基础上，建立合理的群体结构，采用宽行窄株，保证落田苗数。在管理上促早发充分利用低位分蘖，重视搁田烤田，控制苗峰，以提高成穗率，在保证足穗的同时，为增加每穗颖花数奠定基础。 (2)每穗实粒数的形成 水稻的每穗实粒数是由每穗颖花数和结实率两个因子决定的。而 2

每穗颖花数是颖花分化数和退化敷之差决定的。稻穗的分化颖花数是与秧苗的壮弱、茎秆充实的程度紧密相关的。所以，在幼穗分化前的整个营养生长状况对每穗颖花数都有影响。颖花分化的时间是从穗轴分化开始至颖花分化期为止，其中以二次枝粳分化期最盛。颖花退化一般是从雌雄蕊形成期开始，延续至颖花处于急剧伸长的减数分裂期为最盛，过了减数分裂末期，每穗颖花数就基本确定了。颖花退化量—般在 30%-40％。因此，在栽培上降低颖花退化率，是发挥大穗、重穗增产潜力的重要途径。结实率是指水稻每穗颖花数与饱满谷粒数的比例。影响结实率最大的时期有两个：一是颖花分化期和减数分裂期；二是从抽穗到胚乳增长盛期。出穗后光合量的多少和运输作用的好坏对结实宰影响最大，从栽培角度看，每穗颖花数的补偿能力不大，但有效颖花数(结实数)则具有更多的补偿机会。所以，通过栽培措施，有效地提高结实率，是每穗实粒数形成的关键。 (3)粒重的形成 稻谷的粒重是由谷壳的体积，胚乳发育的好坏这两个因素决定的。粒重形成也是决定产量的关键因素之一。谷壳体积从颖花形成内外颖即受影响，而最易变小的时期，是颖花急剧伸长的减数分裂期，所以改善减数分裂期的营养条件，不但能减少颖花退化，还能扩大谷壳体积，促进胚乳充实饱满，在此阶段适时施保花肥十分重要。开花后的灌浆期，直到谷粒成热，其碳水化合物的供应状况，直接影响籽粒大小和品质的好差。重视调控土壤水、气及根外追肥，均有助于扩大充实粒重。 (二)稻米品质标准及其影响因素 1．稻米品质概念 稻米品质是稻米作为商品在流通、消费过程中所必须具备的特性，它是市场对稻米物理和化学特性等要求的综合反映。稻米品质不仪取决于稻米本身内在的理化特性，而且与稻米的加工、处理、储藏条件相关联，应从碾米品质、外观品质、蒸煮和食味品质，营养品质、卫生品质和贮藏品质等方面来比较衡量。 (1)碾米品质 稻谷包括谷壳和米粒(糙米)两部分。谷壳由外颖和护颖等组成，一般占谷重的20％左右：米粒中果皮和种皮占5％-6％，胚占2％-3％，胚乳占91％-92％，果皮、种皮、胚和胚乳外表的糊粉层组成米粒糠层部分，通常在碾米过程中除去。 稻米的碾米品质指稻谷加上过程中所表现的特性包括糙米率、精米率和整精米率。糙米率是指净稻谷脱壳后糙米占试样稻谷的百分率，一般为78％-80％，(变幅71％-85％)；去掉糠皮和胚的米为精米，精米占试样稻谷的百分率为精米率，糠皮及胚一般占稻谷的8％-10％，因而一般稻谷的精米率仅在70％左右；整精米占试样稻谷的百分率为整精米率，其高低因品种不同差异较大，一般在25％-65％。优质稻品质要求“三率”高，其中整精米率是碾米品质中最主要的指标整精米率高，说明稻米加工的出米率高，碾米品质好。 (2)外观品质 稻米的外观品质也称商品品质，是指糙米籽粒或精米籽粒的外表物理特性，是稻米交易评级的主要依据。主要包括米粒的粒形、垩白度(垩白率和垩白大小)和透明度等指标，对糯米来说，还包括阴糯米率。 ①稻米的粒形。包括籽粒的粒长、粒宽及长宽比。一般籼米细长，粳米粗圆。粒长指籽粒两侧的最大长度，粒宽指籽粒两侧的最大宽度，以毫米为单位。一般有细长、中等、粗短和圆等类型。国内目前无稻米粒形的分类标准，常借国际上通用的一些标准(表1)。 3

表1 稻米籽粒大小的形态分类 文献来源 米粒形式 长度（毫米） 形状（长/宽）（毫米） 类型 范围 类型 范围 联合国粮农组织 （1972） 精米 极长 长 中 短 7.0以上 6.0-6.99 5.0-5.99 ＜5.0 细 粗 圆 ＞3.0 2.0-3.0 ＜2.0 国际水稻所（1975） 糙米 极长 长 中 短 ＞7.5 6.61-7.5 5.51-6.6 5.5以下 细 中 粗 圆 ＞3.0 2.1-3.0 1.1-2.0 1.1以下 ②稻米垩白。稻米籽粒中白垩不透明的部分，它是由于稻米胚乳中淀粉和蛋白质颗粒排列疏松和充实不良形成的。根据垩白在籽粒上发生的不同部位，通常分为腹白、心白和背白等类型。稻米垩白状况用垩白粒率，垩白大小和垩白度表示。稻米的垩白虽然与食味没有直接关系，但它影响米的外观，还容易使稻谷在碾米过程中产生碎米。垩白粒率表示垩白籽粒占全部样品籽粒的百分数，垩白大小指垩白籽粒中垩白的面积占整个籽粒面积(投影面积)的百分比，通常以随机取样的10粒垩白粒平均值表示；垩白度则表示样品中垩白总面积占总米粒面积的百分比，它可由垩白率和垩白大小的乘积得到，即垩白度=垩白粒率x垩白大小。目前，垩白测定以日测为主，部颁标准中把垩白度分为5个级别(表2)。 表2 稻米垩白度和透明度分级 垩白度 透明度 级别 范围（%） 级别 范围（%） 1 2 3 4 5 ＜1 1-5 6-11 11-20 ＞20 1 2 3 4 5 ＜1 1-5 6-11 11-20 ＞20 ③稻米的透明度，表示米粒透光特性的指标，反映了胚乳细胞中淀粉体的充实情况，几乎所有稻米市场都喜欢半透明似玻璃质的籽粒类型。部颁标准中把透明度分为5级(表2)。 (3)蒸煮和食味品质 主要指稻米在蒸煮过程中及食用时表现的各种用化特性和感官特性，如吸水性、溶解性，延伸性、糊化性、膨胀性以及热饭或冷饭的温柔软性，黏弹性、香、色、味等。蒸煮和食味品质是稻米品质的核心指标。评价稻米蒸煮和食味品质的主要理化指标包括直链淀粉含量，糊化温度和胶稠度三项指标。 ①直链淀粉含量。精米中直链淀粉的百分率，与米饭黏性、柔软性及光泽有关，影响米饭质地和适口性。一般非糯米性的稻米，直链淀粉含量变动范围为13％-32％，含量为8％-20％为低直链淀粉含量，21％-25％的为中等含量。低直链淀粉含量的稻米，蒸煮时米饭较黏，有 4

光泽，但过热则易散裂。高直链淀粉含量的稻米，蒸煮时干燥、蓬松和无光泽，但冷却后易变硬。 ②糊化温度。稻米的淀粉粒在热水或加热过程中，失去结晶结构，发生不可逆膨张时的温度。糊化温度的高低与米饭蒸煮时所需水量和时间有正相关的关系，不同质地稻米的糊化温度变动于55-79℃。低于70℃的，视为低糊化温度；7O-74℃的为中等糊化温度；高于74℃的为高糊化温度。一般糊化温度可间接以碱消值来表示，即根据精米在1.7％的KOII溶液中于30℃温度下经23小时的散裂程度分级，1-3级者为高糊化温度； 4-5级者为中等糊化温度；6-7级者为低糊化温度。高糊化温度的品种，比中或低的需要更多的水和更长的蒸煮时间，且易产生夹生饭。 ③胶稠度。精米米粉经碱解糊化，米胶冷却时的流动长度，反映稻米胚乳中淀粉糊的流体特性，即延展性。支链淀粉含量高的胶稠度大，一般糯米大于粳米，粳米大于籼米。根据米胶长度划分三个等级。米胶长度在40毫米或以下者为硬胶稠度；米胶长度在 41-60毫米为中等胶稠度；米胶长度在60毫米以上者为软胶稠度。胶稠渡与米饭硬度呈正相关。 蒸煮品质是指稻米在蒸煮过程中表现出来的特性。而食味品质是米饭在咀嚼时给人的味觉感官所留下的感觉。食味既与米的成分和理化性质有关外，还与煮饭后的食用时间有关。 ④营养品质。稻米中的营养成分包括淀粉、脂肪、蛋白质、氨基酸、维生素类及矿物质元素的含量，还包括有药用价值成分的含量，稻米的蛋白质的品质是谷类作物中最好的，氨基酸配比合理，易为人所消化吸收。蛋白质对人体虽很重要，但其含量高低常与食味矛盾。蛋白质含量过高，往往食味欠佳；含量较低，反而食味较好。但目前主要还是以稻米的蛋白质含量作为营养品质的指标。 （4）卫生安全品质 近年来由于使用过量农药和环境污染，稻米受到不同程度的污染。为此，国家制定了《粮食卫生标准》（GB2715-81），其中稻米卫生安全品质指标如表3。 表3 优质稻米卫生安全品质指标 项目 指标 种类 磷化物（以PO3计，毫克/千克） 氰化物（以HCN计，毫克/千克） 砷（以总AS计，毫克/千克） 汞（以Hg计，毫克/千克） 氟（毫克/千克） 铅（以Pb计，毫克/千克） 铬（毫克/千克） 镉（以Cd计，毫克/千克） 铜（以Cu计，毫克/千克） 亚硝酸盐（以NaNO2计，毫克/千克） 溴氰菊酯（毫克/千克） 氰戊菊酯（毫克/千克） 呋喃丹（毫克/千克） ≤0.05 ≤5 ≤0.7 ≤0.02 ≤1.0 ≤0.4 ≤1.0 ≤0.2 ≤10 ≤3 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.5 稻谷 稻谷