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1、-水稻精确定量栽培技术培训内容要点-第 20 页水稻精确定量栽培技术培训内容要点一、水稻精确定量栽培在提高单产、确保粮食安全中的独特作用(一)在当前主攻水稻单产中,精确定量栽培技术的普及推广能发挥重要作用地少人众,人地矛盾日益尖锐的中国,解决粮食安全最主要、最可靠的出路是主攻单产。而1997年全国水稻平均单产424公斤至2006年只有425公斤,10年单产徘徊不前,是影响我国稻米安全的主要障碍。主攻单产要靠三方面条件:一是农田水利和物质技术条件的改善;二是潜力更大的良种;三是增产适用栽培技术的集成和普及推广。目前的实际情况是:良种(包括超级稻)大批涌现,潜力可超过当地平均产量的50%,故良种不
2、是当前单产不高的主要限制因素。关于物质技术条件,一些地方农田水利建设亟待加强,但投资大,周期长;而化肥、农药的生产供应,基本是得到保证的,氮肥的施用在不少地方有施用过多的情况,都不是限制单产提高的主要因素。大量事实证明,多年来许多先进适用的栽培技术得不到普及推广是影响单产提高的主要限制因素。农业部的调查指出相同的品种、不同的栽培技术,产量差异可高达30%以上。普及推广先进适用栽培技术,可以把多种外在资源因素和内在种资基因实现最佳配合,充分发挥良种、土肥、植保、农机等成果的综合增产作用,大幅度提高单产,在粮食安全中发挥重要的综合的作用。(二)发挥栽培技术的显著增产作用,必须把工作重点放在对已有的
3、、成熟的增产效益最显著的先进适用技术的选择和推广上。水稻精确定量栽培技术已显示了它的这种显著作用。为适应农村劳力大批进城的新形势,水稻栽培技术必须“轻简化”。但过于简化粗放的技术,不能增产。这种轻简不高产技术大量扩展时期,虽然起稳定面积的作用,但也正是我国水稻单产长期徘徊的时期,我们不能不面对这一严峻的现实。但与此同时,我们在江苏研究形成“水稻精确定量栽培技术”,从2005年开始,在云南、贵州、河南、江西、广西、四川、安徽、辽宁、黑龙江等省和当地农业行政、科研、院校和农垦合作,在籼、粳稻,单、双季稻,手插、抛栽和机插栽培上引进并进行了大面积示范,在相同的品种和施肥水平下,均比当地现行栽培方法能
4、增产10%以上,高的可达20-30%,并收到省种、省水、省肥、省工的综合作用。在农业部开展的万亩连片高产创建活动中,应用精确定量栽培的产量达标率很高,得到了农业部领导的重视,列入重点推广。(三)正确理解水稻精确定量栽培的科学含义和实践意义1、水稻精确定量栽培技术是适应生产发展的迫切要求而产生的(1)时代的发展,农民迫切要求减少作业次数、减轻劳动强度、简化生产技术。如何既简化技术,又保证水稻高产,这就要求对最必需的、最少的作业次数进行精确定量。(2)水稻高产与优质、高效、生态、安全之间的要求有时有矛盾,这就要求通过适时、适量的施肥、用药和灌排水来加以调控,把资源损失和环境污染降低到最低程度,获得
5、最高的资源利用率、产量和经济效益。这就产生了对栽培技术的精确定量的要求。(3)美国“3S”精确农业(precise farming)问世后,世人都认为精确农业是农业发展的发展方向。但我国农户的家庭经营规模小,作物布局复杂,一般不适合采用“3S”大规模的精确农业技术。我们的水稻精确定量栽培技术是适用于小规模的、简易的,具有中国特色的精确定量栽培技术,已积累了一定的工作基础,能在今后的精确定量栽培中起指导作用。2、水稻精确定量栽培的科学含义不能把水稻精确定量栽培误解为“复杂、费时、费工”的精耕细作栽培,恰恰相反,它以最必需、最少的作业次数,在最适宜的生育时期、用最适宜的技术定量化强度来管理水稻,达
6、到“高产、优质、高效、生态、安全”的综合目标,实际上它是一种精确定量的、高产、省工、节本的合理的轻简栽培技术。二、水稻高产形成原理与生育指标定量(一)水稻高产(增产)的基本途径:在保证获得适宜穗数的基础上,主攻大穗,提高结实率(85-90%以上)和粒重。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前够苗,控制无效分蘖,把茎蘖成穗率提高到80-90%(粳稻)和70-80%(籼稻)。在有效控制无效分蘖基础上,通过适时适量施用穗肥,主攻大穗,可以协调足穗与大穗以及与提高结实率的矛盾,获得高产。这一高产途径,成为水稻密、肥、水调控技术定量的最主要的依据。(二)为了在最佳时间
7、以最少的作业次数有效调控水稻生育而必须掌握的关键叶龄期根据高产形成规律科学地调控水稻群体,就必须正确应用水稻叶龄模式中的有效分蘖临界叶龄期、拔节叶龄期和穗分化叶龄期这三个最关键的叶龄期。1、有效分蘖临界叶龄期的叶龄通式为:(1)主茎伸长节间(n)5个以上、总叶龄(N)14片以上的品种,中小苗移栽时为N-n叶龄期,大苗移栽(8叶龄以上)时为N-n+1叶龄期。南方单季稻和部分双晚品种,以16叶5个伸长节间的品种为例,中小苗移栽时有效分蘖临界叶龄期为16-511,应用符号表示。大苗移栽里为16-5+1。(2)伸长节间数(n)4个以下,总叶龄(N)13以下的品种,有效分蘖临界叶龄期为N-n+1叶龄期。
8、南方的双季早稻和黑龙江的短生育期品种属此类型。以11叶、4个伸长节间的品种为例,11-4+1。2、拔节期(第一节间伸长)的叶龄期通式为N-n+3叶龄期,或用n-2的倒数叶龄期表示。例如16叶5个伸长节间的品种上,拔节期的叶龄为16-5+314;用n-2表示为5-23,即倒数第3叶出生期,16叶品种的倒3叶,即14叶,用符号表示。3、穗分化叶龄期的叶龄通式概括为叶龄余数3.5(倒4叶后半期)破口期,经历了穗分化的5个时期。叶龄余数3.53.0(倒4叶后半期) 苞分化期叶龄余数3.02.1(倒3叶出生) 枝梗分化期叶龄余数2.00.8(倒2叶到剑叶露尖)颖花分化期叶龄余数0.80(剑叶抽出) 花粉
9、母细胞形成及减数分裂期叶龄余数0破口 花粉充实完成期4、将三个关键叶龄期汇成总表:以5个伸长节间16叶品种和4个伸长节间11叶的品种为例5个节间16叶品种1234567891012131516孕穗4个节间11叶品种1234567911孕穗苞分化期枝梗分化期颖花分化期花 粉 形 成 及 减 数 分 裂 期花粉充实完成期5、高产群体若干生育的定量指标(1)茎蘖动态的叶龄模式:群体应在N-n(或N-n+1)叶龄期之初够苗,以后要及时控制无效分蘖;在拔节叶龄期(N-n+3)达高峰苗期,高峰苗为预期穂数的1.2-1.3倍(粳稻)和1.2-1.4倍(籼稻);此后分蘖逐渐下降,至抽穗期完成穂数,此时群体中存
10、活的无效分蘖应在5%左右。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顶4叶深于顶3叶(顶4顶3)。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。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
11、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。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
12、低,病虫害严重。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。群体叶色黑黄变化叶龄节奏的规律是很严格的,扰乱了这个规律就不能高产。是精确定量栽培必须掌握的原理和诊断指标。(3)严格掌握封行的叶龄期高产水稻籽粒产量的80-90%以上来源于抽穗后的光合产物,这个比例占得越多,籽粒产量也愈高。说明高产的获得是靠建造抽穗至成熟期的高光效群体。其关键之一是把群体的封行期控制在叶龄余数为0的孕穗期。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
13、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。(三)高产水稻群体生育各阶段主要生育指标的汇总江苏将亩产700-800公斤高产群体各生育期主要形态生理指标按生育进程定量汇入图1,把它作为水稻精确定量栽培技术定量的依据,由此作出的技术定量,也就保证了群体的发展符合图1的要求,
14、能使高产频频重演。茎蘖动态 最佳抽穗结实期SN N-n N-n+3 倒2叶期 抽穗期 抽穗后20天 成熟期移栽期 有效分蘖临界 高峰苗 叶龄期 拔节叶龄期 增加生物量500公斤左右 增加生物量570公斤左右计算确定 达到适宜 最高苗数为穗 完成适宜穗数 基本苗 穗数苗 数的1.2-1.3倍 生物量800公斤左右 生物量1300公斤左右 生物量850-900公斤 生物量1450公斤左右LAI 4左右 LAI 7-8左右保存2片绿叶顶4顶3 顶3 =顶4 顶4顶3 顶3=顶4 “黑” “黄” 渐回升 “黑” 渐褪淡叶片含 3.5% 2.7%(粳) 2.5% 2.7%(粳)氮量 2.5%(籼) 2.
15、5%(籼)图1 亩产700-800公斤群体发展动态形态生理指标(江苏)各省应调查形成当地的水稻高产群体生育各阶段主要生育指标的定量汇总图。据我们研究了解,在适量LAI和生物量指标上,省际间可能有很大差异。但在群体茎蘖动态各叶龄期的数量指标上,在叶色“黑黄”节奏变化各叶龄期形态和生理指标上,省际间又市非常一致的,可作为共同的定量诊断指标。三、几项关键技术的定量方法(一)合理基本苗的确定基本苗的确定要符合恰于N-n(N-n1)叶龄期够苗,确保穗数,并能有效控制无效分蘖,提高成穗率的要求。据此设计了基本苗的计算公式:X(合理基本苗)Y(每穗适宜穗数)/ES(单株成穗数)。式中Y是当地品种的适宜穗数。
16、单株成穗数ES决定于从移栽后至有效分蘖临界叶龄期(N-n或N-n+1)有几个有效分蘖叶龄数及其能产生的有效分蘖的理论值,及其分蘖发生率(r)。按照叶蘖同伸规则,有效分蘖叶龄数和其相应产生的有效分蘖理论值,列入表1。如从移栽到有效分蘖临界叶龄期的有效分蘖叶龄数为5个,则从表1得知有效分蘖理论值为8个;如叶龄数为5.5个,则有效分蘖理论值应为(8+12)/210个。表1 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12345678910一次分蘖理论数A12345678910二次分蘖理论数13610152128三次分蘖理论数141020分蘖理论总数B123581218274059
17、C(应变比率)B/A1111.251.62.02.63.384.445.9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)313个理论分蘖数;X值为5时,则(5)C51.68个理论分蘖数;X值为7时,则(7)C72.618个理论分蘖数。表1中有效分蘖叶龄数和分蘖理论值的关系,亦可以数列的方式形成口诀,即11,22,33,45,58,612,718,827等。如从口诀中得知5个有效叶龄就有8个理论分蘖值。有效分蘖叶龄数(A)和分蘖理论值(B)的关系,还可用应变比C值(B/A)表示(见表1的注)。1、小苗移栽基本苗的计算小苗移栽有塑盘穴播带土移栽(或抛秧)和机插等形式,移栽叶龄
18、小(3叶1心4叶1心),一般不带分蘖,单株成穗数决定于本田期的有效分蘖叶龄数及其分蘖发生率。(1)小苗移栽基本苗计算公式基本公式仍是X=Y/ESES=1(主茎)(N-n-SN-bn-a)Cr代入基本公式:XY/1(N-n-SN-bn-a)Cr式中SN为移栽叶龄,bn为移栽至始蘖的间隔叶龄,a值为在N-n叶龄前够苗的叶龄调节值,在0.5-1之间多数为1。(2)塑盘穴播带土移栽的基本苗计算移栽大田后,一般没有缓苗期,bn0,有效分蘖发生率r值很高,一般可高达0.8-0.9。双季早稻抛秧应用实例双季早稻抛秧在多数情况下会产生基本苗过多的弊端,但也有部分地区因基本苗不足而减产的。2008年扬大农学院在
19、江西奉新县双季早稻高产创建方,用公式计算基本苗,取得了省种增产的效果。设计基本苗时,确定早稻的产量指标500-550公斤,品种的总叶龄11,伸长节间数4个;籼型稻易够苗,a值取0.5;适宜穗数为每亩22万,抛栽叶龄4(3叶1心)。基本计算为:X=22/1+(11-4+1-4-0.5)C0.9=22/1+(3.5)C0.9=22/(1+40.9)=22/4.6=4.78(万)盘育每穴2.5苗左右,抛1.92穴即可。实抛2万穴,实现了在8叶期够苗,每亩22万穗左右和亩产500-550公斤的目标要求,茎蘖成穗率由以往的60%左右提高到70%以上。单季杂交稻盘育抛秧的基本苗计算单季杂交籼稻万计,每亩只
20、需抛1.4万和0.93万苗。按每穴平均苗数计算抛栽穴数。塑盘穴播带土移栽实例 采用这一方法容易达到足穗大穗到高产的目标要求。2004年南农大在武进农科所作中粳9746公顷连片800Kg/666.7m2超高产攻关试验,该品种平均17.5叶,伸长节间6个,适宜穗数21万(20-22万),合理基本苗确定要求在11.5叶龄时群体总茎蘖数达到21万/666.7m2左右。采用塑盘穴播,每穴1苗,于4.1叶龄移栽,移栽后基本无缓苗期,从移栽至有效分蘖临界叶龄期有7.4个有效分蘖叶龄,a值取0,分蘖发生率取0.85。基本苗=21万/1+(17.5-6-4.1-0-0)C0.85803公斤,实现了指标。(3)小
21、苗机插的基本苗计算实例机插小苗由于秧苗密度大,基部1、2、3三个叶位的分蘖芽发育受到抑制,在3叶期(2叶1心)移栽时,2、3叶位尚能分蘖,bn=1,而在4叶期移栽,下部三叶位分蘖全部休眠缺位,要到7/0叶期才分蘖,bn=2。中粳稻机插中苗2005年扬大农学院在姜堰市在小麦茬上进行机插稻高产试验,品种武粳3号,N=16,n=5,SN为4,秧龄20天移栽时,分蘖发生率取0.75,要求提前1个叶位够苗(机插稻的一般规律);适宜穗数为26万,适宜基本苗为:X=26/1+(16-5-5-2-1)C0.75 =26/1+(4)C0.75=26/(1+3.75)=5.45(万)机插规格30cm13.3cm,
22、每亩1.67万穴,每穴取苗3.3株(3-4苗)。如秧龄延长至25天,分蘖发生率下降为0.6左右,经公式计算,基本苗应加大为6.5万。相同的机插规格,每穴取苗调为3.89(4苗)。杂交中籼稻机插的基本苗计算近年来重庆市等地,采用降低播量(每盘50g种),培育小中苗(4叶1心移栽),探索杂交中籼稻机插高产栽培取得成功(亩产650-700公斤)。杂交中籼有效分蘖叶龄一般为12叶龄(17-5),够苗期叶龄该为11.5。移栽后,7叶龄开始分蘖(因稀播缺位只有1个),本田期有效分蘖叶位有5.5个,可产生的分蘖理论值为10个,分蘖发生率一般可达0.8,可产生8个分蘖穗,连同主茎为9个。每亩适宜穗数为18万,
23、需栽2万基本苗。该机插规格为30cm20cm,每亩保证1万穴,每穴苗应达2个,如达不到2苗,应调小穴距。2、中大苗移栽的基本苗计算(1)计算公式中大苗移栽后的单株成穗数包括主茎和秧田分蘖移入本田后其本身成穗与它们产生的有效分蘖穗。主茎移栽后在大田的有效分蘖叶龄数为N-n-SN-1(植伤缺位)-a,其发生有效分蘖的理论值为(N-n-SN-1-a)C。秧田分蘖中3叶以上的大蘖(t1)在本田期的有效分蘖发生数可视同主茎,为:t1(N-n-SN-1-a)C。如此,主茎和3叶以上蘖在本田期的有效分蘖理论值为(1+t1)(N-n-SN-1-a)C。秧田分蘖中2叶以下小蘖(t2),移栽后易死亡,若存活下来,
24、二次有效分蘖发生的数量很少,一般不予计算,因此它们的实际成穗数决定于存活率(r2),即t2r2。中大苗本田期的单株实际成穗数为:ES=(1+t1)+(1+t1)(N-n-SN-(1-a)Cr1) +t2r2 =(1+t1)(1+(N-n-SN-(1-a)Cr1+t2r2中大苗基本苗计算公式为: X=y/(c1+t1)1+(N-n-SN-1-a)Cr1)+t2r2 必须指出,在大苗移栽时,往往利用N-n-1叶龄期的动摇分蘖成穗,调节值a为(-a)。(2)中大苗公式计算的实例 中苗移栽实例云南的楚雄州,水稻栽培习惯采用高密度,每亩2万穴以上,每穴4-5苗,每亩在10万基本苗左右,以往的高产栽培,成
25、穗率只有50%左右,高产田一般600多公斤。2008年,楚雄市在苍岭镇搞高产创建100亩核心方,楚雄市农业局采用公式计算对基本苗作了重大改革。应用品种为楚粳29,适宜穗数每亩24万,目标产量800公斤。该品种15叶,5个伸长节间。移栽时为6叶龄(5叶1心),秧苗为叶蘖同伸壮秧,带3叶蘖1个,2叶以下小蘖2个。根据秧苗素质,把分蘖发生率设计为0.8,小蘖存活率为0.5,预期在10叶末够苗,a值为0.经计算,每亩基本苗为:X=24/(1+1)1+(15-5-6-1-0)C0.8+20.5=24/21+(3)C0.8+1=24/2+230.8+1=24/7.8=3.07(万)即单株可成穗7.8个,每
26、亩3.07万基本苗,可以满足每亩24万穗的要求。栽插用宽行窄株距,9寸4寸,每亩1.67万穴(实插1.6万穴),每穴2苗,每亩3.2万苗,理论值可成穗24.96万。在上述基本苗基础上,配合以合理的肥水管理,实现了于10叶末够苗,每亩24万穗的预期目标,茎蘖成穗率高达85%左右,足穗、大穗、高结实率(90%以上)。经验收,平均亩产达826.7公斤,比当地习惯栽插密度的对比田要高出176公斤,增产27%,在当地产生了栽插密度革新的巨大影响。大苗移栽应用实例长秧龄大苗移栽(8叶龄以上),本田期有效分蘖叶位少,进而因单株成穗少,群体穗数不足而减产。应用公式计算基本苗,可以保证足穗,大苗也能高产。宿迁市
27、是江苏麦茬中籼稻大苗种植区,亩产徘徊在500公斤左右,是江苏的低产区。2007年用优084进行高产栽培试验,目标产量700公斤。该品种总叶龄17,伸长节间数5个,高产的适宜穗数18万。移栽叶龄8叶,秧苗带3叶以上大蘖2个,2叶以上小蘖1个,达不到叶蘖同伸壮秧的要求,故r1值取0.6,r2值取0.5;期望于有效分蘖临界叶龄期后1个叶龄(13叶)中期够苗,a取-0.5。合理基本苗应为:X=18/(1+2)1+(17-5-8-1-(-0.5)C0.6+10.5=1.68万。行株距为30cm13.3cm(将原来的20cm缩小),每穴1苗,保证1.68万株;或扩大行距,保证习惯的株距,采用33.3cm2
28、0cm的规格,每穴插2本。可以省工,保证足穗。结果每亩穗数由以往的15万左右提高到18万左右,实现了700公斤/666.7m2的目标。以上的各种大、中、小苗的基本苗计算都是从保证在有效分蘖临界叶龄期够苗出发的,因此既能保证足穗,又能及时控制无效分蘖,提高成穗率,攻取大穗。(二)施肥的合理定量施肥的合理定量要解决在获得一定稻谷产量条件下的氮、磷、钾肥料的适宜用量,分次施用的适宜时间和适宜分配比例等三个主要问题。1、关于三要适宜总量的确定。首先要明确三者的合理配比,以往的研究已经明确。高产水稻对氮、磷、钾的吸收比例一般为1:0.45:1-1.2,常作为施肥比例的参数。但不同土壤的氮、磷、钾有效供应
29、量不同,实际施用比例应有不同。农业部推荐用测土配方试验(包括“3414”法)来确定当地的三要素施用的合理比例。因为三要素中,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宜用量后,再按三要素合理比例,确定磷钾的适宜用量。 2、关于氮肥施用的定量(1)适宜总量的确定用斯坦福(standford)的差值法公式,氮肥的施用总量应为:N(公斤/亩)=目标产量的吸N量(公斤/亩)-土壤供N量(公斤/亩)/N肥当季利用率(%) 目标产量的需N量可用高产水稻每百公斤产量的需N量求得。各地高产田百公斤需氮量是不同的,因此应对当地的高产田实际吸氮量进行测定。作者等将近年来测定和搜得的几个
30、省的高产田百公斤稻谷需N量的资料做了比较(表2)。发现各省的差异,有一定的规律。例如同为籼稻中,双季稻的百公斤稻谷需N量高于单季稻;同为单季籼稻稻,从江苏到云贵高原,随海拔升高百公斤稻谷需N量有逐渐减少的趋势;在粳稻上,也表现出这一趋势。百公斤籽粒需N量最低的是高纬度的吉林、黑龙江稻区。其原因有待研究明确。表2 几个省份高产田百公斤稻谷需N量比较省份粳稻籼稻亩产(公斤)百公斤稻谷需N(公斤)亩产(公斤)百公斤稻谷需N(公斤)江苏600700-9008002.0(1.9-2.1)2.1(2.0-2.2)1.95(杂交粳稻)700以上1.9左右安徽700以上1.85河南7501.9左右贵州7501
31、.75(1.7-1.8)云南800以上1.85(1.8-1.9)800-12871.75(1.7-1.8)江西500以上2.0左右(双早)2.0左右(双晚)广西(桂林)500以上1.9(双早)1.8(双晚)吉林7001.5黑龙江7001.4-1.5 但这种趋势,也给我们以有用的参数。例如,2008年我们和四川农大合作在郫县进行杂交籼稻亩产800公斤攻关试验,由于缺乏当地高产田百公斤产量的实际资料,引用安徽(1.85)和云贵高原(1.75)的资料,估计一个需N值(1.8)作为计算参数,获得了成功(将于后述)。当然更正确的应积累当地的实际资料。 土壤的供N量,可用不施氮空白的稻谷产量(基础产量)及
32、其百公斤稻谷的需N量求的。各地测土配方施肥试验可以为当地的土壤供N量的确定提供参考。随着基础产量的上升,百公斤稻谷的需N量亦因之上升,土壤的供N量亦相应递增(表3)。在同一个地点,这种变化关系是有一定规律的。因此可以用基础产量估算出该方田的土壤供N量的近似值,应用起来较为方便。各地的测土配方施肥工作,找出基础产量和土壤供N量之间的关系是极为重要的。表3 不同土类基础产量与百公斤稻谷需N量和土壤供N量关系地点基础产量(kg/亩)360380400420440460480500昆山百公斤稻谷需N(kg)1.581.621.651.691.721.741.76粘土土壤供氮(kg/亩)6.016.48
33、6.957.427.898.358.82泰兴百公斤稻谷需N(kg)1.451.481.501.521.531.54高砂土土壤供氮(kg/亩)5.225.606.006.376.727.07注:表中数据是常规粳稻试验结果的回归值;地点:江苏省;测定时间:2001-2002;取样点:昆山26、泰兴18。关于氮肥的当季利用率,受影响的因素很多。但我们的研究明确,在同一个地点,只要注意氮肥不要过多、施肥方法上防止逸失,合理调整基蘖肥和穗肥的比例,实行合理的“前氮后移”,完全有把握把氮肥的当季利用率提高到40-45%,甚至更高,达到节肥高效高产的目的。根据作者等在江苏、河南、贵州、云南、江西、广西、安徽
34、、辽宁、黑龙江等省设置的N素化肥基蘖肥与穗肥不同比例(8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7)的数十组专题试验,5个伸长节间的品种均以基蘖肥与穗肥比例6:4-5:5的产量最高(通常以5.5:4.5作为通用比例),N肥的当季利用率可高达4045%。4个伸长节间的双季稻和东北短生育期品种,以7:3-6:4的产量最高(以6.5:3.5作为通用比例),N肥的当季利用率高达4046%。故把N肥当季利用率42.5%左右(40%-45%)作为确定适宜施N总量的计算参数。(2)施N定量计算应用实例江苏10个县12个精确施氮试验结果表明,每亩施氮量较习惯施肥的减少4.06.0公斤,亩产能按要求达到600
35、、650和700公斤的设计目标,比习惯施氮的增产6.68.3,肥料当季利用率(39.641.2)比习惯施肥的(28.131.0)提高了10.111.5个百分点(表4)。表4 12个精确施氮试验资料汇总分析表目标产量测定项目精确施肥习惯施肥700kg/亩8个点施氮量(kg/亩)18.62(16.8-20.87)24.58(21.8-26.9)实产(kg/亩)697.63(688-715.3)654.62(611-693)100公斤稻谷需氮量(kg)2.09(1.95-2.2 )2.31(2.2-2.38)肥料利用率(%)41.17(37.5-43.8)31.02(27.36-35.4)650 k
36、g/亩3个点施氮量(kg/亩)17.5(15.98-18.8)21.95(21.3-23.0)实产(kg/亩)648.7(642-670)604.0(556-636)100公斤稻谷需氮量(kg)2.03(1.99-2.22)2.16(1.96-2.30)肥料利用率(%)40.17(38.32-42.25)28.79(25.3-33.0)600 kg/亩1个点施氮量(kg/亩)16.820.8实产(kg/亩)607.0560.4100公斤稻谷需氮量(kg)2.072.16肥料利用率(%)39.6128.12006-2008年在云南永胜涛源籼稻、楚雄单季粳稻、四川郫县单季籼稻及江西奉新、宜春、赣州
37、双季稻的高产栽培上应用精确定量施肥都也取得成功。例如2006年南农大在云南永胜涛源作杂交稻籼协优107高产(1300kg/666.7m2)攻关试验。根据2005年在当地亩产1150公斤高产田已经获得的资料,百公斤稻谷需N量为1.75公斤,1300公斤总吸N量为22.8公斤;基础产量一般为700公斤,百公斤需N量为1.43公斤,土壤供N10公斤,N肥当季利用率设为42.5%。则每亩施N总量为:X=(22.8-10)/0.425=29.41公斤。实际按施N30公斤执行。前后比例5:5,基蘖肥和穗肥各15公斤。同时配合以磷钾和精确定量栽培的综合技术。最后亩产1287公斤,基本实现了目标。成熟期测定结
38、果,群体吸N23公斤,N素当季利用率44.43%,均和设计十分吻合。2007年扬大农学院在江西宜春袁州区进行双季稻高产试验。根据在江西试验的资料,设计百公斤稻谷的需N量为2公斤,吸N总量为12公斤,基础产量350公斤左右,百公斤稻谷需N1.6公斤,土壤供N5.6公斤,N肥当季利用率为42.5%,施N总量为:X=(12公斤5.6公斤)/0.425=15.05公斤,实际施15.0公斤,前后比例为6.5:3.5,基蘖肥9.75公斤,穗肥5.25公斤,配合以精确定量综合技术,结果前后季均实现了600公斤/667m2的设计目标。2008年云南楚雄市在苍岭镇搞百亩高产创建,目标产量为800公斤,品种为楚粳
39、29。试用公式定N的方法,根据相关参数材料,估测百公斤稻谷需N为1.85公斤,吸N总量为14.8公斤;前茬为蚕豆,地较肥,据当地农技员经验,基础产量约500公斤,百公斤稻谷需N约为1.6公斤,土壤供N为8.0公斤。N肥当季利用率42.5%计,施N总量为:X=(14.88)/0.425=16公斤。前后比例为5.5:4.5,基蘖肥为8.8公斤,穗肥为7.2公斤。配合以成套精确定量栽培技术,百亩实现了亩产826.7的高产目标。此外,在单季稻地区大苗(8叶龄以上)移栽时,因秧苗本身有12公斤氮素带入大田,因此应在基蘖肥的施用量中减去这个数值。再如,塑盘穴播带土苗移栽时,重施送嫁肥,可以显著节省分蘖肥的
40、用量,南京农大研究,每秧盘施8克尿素,相当于大田分蘖肥4倍(32克)的肥效,可以根据每亩用秧盘数,计算出送嫁肥总量,再按4倍减去分蘖肥用量。3、“前氮后移”的增产原理实施化肥前氮后移氮,基蘖肥和穗肥的施用比例,由以往的10:08:2调整为5.5:4.5(6:45:5)和6.5:3.5(7:36:4),是精确定量施N的一个极为重要的定量指标。是由以往迟效的农家肥为主转变为以速效化肥为主情况下产生的重大施肥改革。其增产原理简述如下:(1)基肥分蘖肥主要为有效分蘖发生提供养分需要,当有效分蘖临界叶龄够苗后,土壤供N应减弱,促使群体叶色落“黄”,有效地控制无效分蘖,有效控制叶片伸长,推迟封行,改善拔节
41、至抽穗期群体中下部叶片的受光条件,提高成穗率,地下地上部均衡发育,为长穗期攻取大穗创造良好条件。如果基蘖肥的N肥比例过大,到了无效分蘖期叶色不能正常落“黄”,造成中期的旺长,封行大为提前,中、下部叶片严重荫蔽,高产群体被破坏,将带来成穗率骤降,根、茎发育不良,病害严重等一系列不良后果。基蘖肥N素吸收利用率低,一般只有20%左右,施用越多,利用率越低,适当减少施用比例,可以提高N肥当季利用率。(2)穗肥的作用。在中期落黄的基础上施用穗肥,不仅能显著促进大穗的形成,而且可促进动摇分蘖成穗,保证足穗;穗肥的单位生产效率是最高的,是水稻一生中最高效的施肥期,适当提高穗肥施用比例,是夺取高产的关键增产措
42、施。显示穗肥增产作用的条件是施肥时群体的通光条件良好,群体叶色必须变“黄”,因此必须前期减氮后期增施穗肥。穗肥的吸收利用率高,在具备施用的条件下,可高达6070%。合理前N后移才能将N肥当季利用率提高到40%以上。(3)前N后移必须有合理的比例。前面已经明确5个以上伸长节间品种的穗肥的比例可以提高到45%左右(40%50%),而4个伸长节间的品种只能提高到35%左右(30%40%)。造成这种差异的原因是5个伸长节间的品种拔节以前的吸N量只占一生得30%左右,长穗期占50左右;而4个伸长节间的品种,拔节前吸N量已达一生的50%,故穗肥的比例不能像5个以上伸长节间品种一样,这种差异是严格的。(4)
43、前N后移是具有普遍意义的增产技术。各地设置的前氮后移与当地习惯施肥对比试验,在相同施氮水平下,均可取得穗数稳定、成穗率高,穗型明显增大的的显著增产效果。2006年贵州在4个地区,设置6:4与8:2对比试验34对(施N12-14kg/亩),均以前N后移的产量高,增产13.6923.17%。2006年云南在不同地区设置5:5对8:2的对比试验5个,前N后移的平均增产10%以上(2.1-19.3%)。双季稻地区:2005-2006在江西赣州的试验,前N后移(7:3)的比“一炮轰”(10:0)的在早、晚季稻上分别增产14.05%和16.62%。2007年在宜春试验,早稻前N后移(7:3)的比10:0的
44、增产17%。东北农大在4个伸长节间粳稻品种上进行前后施N比例6.5:3.5对10:0的对比试验有26个点次,结果前N后移的成穗率平均提高了12.3个百分点,产量增加了10%以上,肥料当季利用率提高了38.5-133.4%。(5)施有机基肥时,氮化肥前后比例的调整。扬州大学农学院定位试验结果,在麦秸秆全量还田时,应将氮化肥5.5:4.5的比例调整为7:3,以增加基肥速效氮,弥补分蘖期秸秆腐烂和稻苗争氮。秸秆分解后释放氮,主要供穗肥之用。贵州农科院研究,亩产750kg单季稻施氮化肥16kg,前后比例为5:5。在亩施牛粪1500kg(贵州普遍习惯)。作基肥时(含N5kg左右),施化肥氮11kg,化学N前后比例仍为5:5,各5.5公斤。总N量仍为16kg,但前后的总比例为6.6: