水稻一季产量15 t/hm2 技术探讨

孙永飞

（新昌县农业农村局，浙江 新昌312500；作者：zjxcsyf@163.com）

水稻一季产量15 t/hm2是笔者等农业科技人员多年来的追求[1-5]。这个目标于2012年才在687 m2的面积上首次实现[3]，后又于2018年才再次在690 m2面积上达标。为什么水稻一季产量15 t/hm2可遇不可求？原因何在？笔者进行了深入的反思总结，并提出了“三足鼎立”的技术思路，期待实现真正突破。

1 “三足鼎立”技术思路的提出

水稻一季产量15 t/hm2为什么可遇不可求？笔者全面反思后认为，问题的关键在于未培育出具有超高产潜力的农田土壤和未对水稻株型调控引起足够的重视。对笔者所在地浙江新昌来说，一年种植一季稻季节完全不是问题，温光气候条件总体上也能够满足一季15 t/hm2的要求[1]。因此水稻产量的高低，就主要取决于品种、土壤和栽培措施。虽然笔者以前也强调高产农田土壤培育[3-5]，但实践中并未将其放到足够高度，也未能从水、肥、气、热高水平供应协调层面进行认识，还是仅仅注重品种选用，及秧、密、肥、水、保等环节的一般性调控。从浙江省其他县市水稻一季产量15 t/hm2攻关资料看[6-10]，情况基本雷同，以致产量水平达到15 t/hm2的现象出现不多，复制难、重演性差。

俗话说得好：万物土中生，良田出高产。研究同样表明，土壤肥力，即土壤具有的能供应与协调植物正常生长发育所需要的水分、养分、空气和热量（简称水肥气热）的能力[11]，是决定作物产量高低的基础[12]。产量水平越高，越要依赖于土壤肥力。据王竺美等[13-14]研究可知，早稻广陆矮四号产量从5 955 kg/hm2，依次提高到6 330、7 028、7 740、8 288、8 993 kg/hm2，依赖于土壤肥力的基础产量占比从37%依次上升到43%、46%、56%、63%、71%；而高产栽培措施的增产量占比则从63%依次下降为57%、54%、44%、37%、29%。乔磊等[15]基于我国水稻主产区2000—2010年田间试验数据，分析了南方早稻、南方晚稻、南方单季稻和东北水稻田土壤基础地力对水稻产量和产量稳定性的影响，同样得出了土壤基础地力与最佳管理条件下的水稻产量呈显著正相关的结论，而且土壤基础地力越高对水稻产量的相对贡献越大，高产更依赖于高基础地力。凌启鸿等[16]也认为，一季稻基础产量在6 750 kg/hm2以上时，获取11 250 kg/hm2以上的产量才较有把握。以上充分说明，秧、密、肥、水、保等施肥栽培措施对供应与协调水稻正常生长发育所需要的水、肥、气、热的能力是有限的，要实现水稻一季15 t/hm2这样的高水平产量，需高度重视高产农田土壤的培育。

而水稻株型，是水稻外在形态特征和内在生理特性的反映。笔者认为，水稻株型不仅控制着结实率，而且全面决定着群体的库源大小及其协调程度，进而提出了水稻超高产模式株型概念及栽培方法[21]，要求目前水稻特别是一季稻茎生各叶叶面积配置基本上为倒4 叶＞倒5 叶＞倒3 叶＞倒2 叶＞剑叶，改变为剑叶、倒2～倒3 叶较长、厚、直立，而倒4～倒5 叶较短小的配置。1995年用协优413 进行试验，结果超高产株型栽培产量为11.21 t/hm2，达当地最高产水平，比常规高产栽培增产18.6%[17]；2001年用甬优1 号进行试验，结果超高产株型栽培产量为10.30 t/hm2，比松岛株型栽培增产21.2%[22]。统计分析表明，甬优1 号的每穗总粒数与剑叶、倒2 叶叶面积大小呈极显著正相关，而与倒4、倒5叶呈负相关（未达显著水平）。苏祖芳等用汕优63 进行研究，结果当茎生叶叶面积配置为倒4 叶＞倒5 叶＞倒3 叶＞倒2 叶＞剑叶的群体的颖花量、抽穗25 d 后的光合势、抽穗后的净光合量及稻谷产量，分别用100 表示时，茎生叶叶面积配置为倒2 叶＞剑叶＞倒3 叶＞倒4叶＞倒5 叶的群体数值分别为157、190、122、159，茎生叶叶面积配置为倒2 叶＞倒3 叶＞剑叶＞倒4 叶＞倒5 叶的群体数值分别为175、224、124、175[23]。显然在水稻一季产量15 t/hm2实践中更不应该轻视株型调控。

观察表明，目前生产上一季稻茎生各叶叶面积配置基本为倒4 叶＞倒5 叶＞倒3 叶＞倒2 叶＞剑叶，问题主要不在剑叶、倒2 叶、倒3 叶短小，而是倒4～倒5 叶过长、过大。如不控制倒4～倒5 叶，而去促进剑叶、倒2叶、倒3 叶生长，只会导致倒伏。因此，调整株型的关键仍是严格控制水稻幼穗分化前纯营养生长阶段特别是茎生基叶期的生长，即要以控制营养生长过旺为突破口。笔者已有研究表明，营养生长过旺是华南、华中稻作区中高肥力土壤水稻超高产的障碍因子[17-18]。据此提出一季产量15 t/hm2“三足鼎立”技术：选用偏粳型超大穗强耐肥抗倒营养生长不易过旺，在当地生态条件下产量有15 t/hm2潜力品种；培育水肥气热高水平供应协调，基础产量在10 t/hm2以上农田；采取以控制营养生长过旺为突破口的超高产株型栽培。

2 有关原则性技术讨论

2.1 选用偏粳型超大穗强耐肥抗倒，在当地生态条件下产量有15 t/hm2 的潜力品种

产量达15 t/hm2需要相对应的氮肥量和群体密度作保证。但目前籼稻品种在高氮量下极易出现营养生长过旺现象，具体表现为叶面积过大、颖花叶比低、贪青、倒伏等[17-18]，高产潜力有限。粳型品种一般比籼型品种耐肥抗倒，营养生长不易过旺，且不易早衰，而籼粳亚种间杂交更具杂种优势[19]。甬优12、春优927 等高产实践证明，籼粳交粳型或偏粳型、大穗或特大穗、强耐肥抗倒的品种更易实现15 t/hm2目标[3，5]。从新昌当地来说，目前浙优18、甬优7850 等也有15 t/hm2的潜力。

2.2 培育水肥气热高水平供应协调，基础产量在10 t/hm2 以上农田

目标产量15 t/hm2农田应达到肥沃水稻土[11，20]、耕地质量等级达GB/T 33469-2016 一等田水平，特别强调水气协调。有效土层厚度在100 cm 以上，其内无障碍因素或障碍层出现；耕层厚18～20 cm、肥沃，有机质30～40 g/kg，全氮1.3～2.3 g/kg，全磷≥1 g/kg，全钾≥15 g/kg，有效磷≥20 mg/kg，速效钾≥100 mg/kg，阳离子交换量150～250 mmol/kg，水溶性盐总量＜2 g/kg；耕层酸碱度接近中性；地下水位低，田土通气爽水，有一定渗漏量；阳光水源充足。

主要培育措施：首先是排除光照的自然及人为屏障，如果光照不足，一切无从谈起。其次是改善排灌条件，做到水源充足，排水快捷，排灌独立。其中末级固定排水沟沟深和沟距设置达到GB 50288-2018 标准，保证水稻生长季内，地表下60 cm 内没有侧流水、内渍水等地下水，田面相对高抬，既不囊水滞水，也不漏水。第三是增加有效土层，加厚耕作层。用工程措施全面清除土表下100 cm 内存在的障碍层，并通过深耕或加客土（砂性重加粘土、粘性重加砂土）等措施改良增厚耕作层。第四是大量增施有机肥。这是前三项改良培育基础上提高土壤肥力，使之形成具有良好供肥保肥性能、适宜通气爽水性能耕作层的关键措施。根据目前农村劳动力不足的实际，可采用秸秆全量直接还田。同时适当引进动物粪尿肥，加速土壤培肥。第五是进行合理的轮作。特别是水旱轮作，可以改善土壤通气状况，改变微生物种类，促进有机质更新，调节土壤养分。

2.3 采取以控制营养生长过旺为突破口的超高产株型栽培

高温高湿寡照的梅雨季，是一季稻实现15 t/hm2最主要的障碍因素。一季稻的分蘖期和茎生基叶生长期往往与梅雨季相重合，营养生长往往过旺，表现茎生基叶过度伸长，以弱势蘖为主的分蘖过多，植株充实度差，拔节期前后（分蘖两极分化时）群体郁闭严重等造成株型严重不良[17-18]。因此，对于肥沃水稻土或一等田来说，严格控制营养生长过旺最主要的措施，仍是严格控制甚至禁止基面肥和苗肥中氮肥的施用。而在拔节前后分蘖开始两极分化时，利用伏旱季高温强光有利气候，适施保蘖肥和穗肥，适当促进倒2 叶、倒3 叶及剑叶生长，保证已有分蘖成穗提高成穗率，获取多穗、大穗及高结实率。

其他也按超高产株型7 个特征要求采取栽培措施：将水稻的抽穗开花结实期安排在当地最佳的气候条件下，光照充足，无高低温影响[21，25-26]。即以合适抽穗期和品种在当地播种-抽穗历期来推算适宜播种期。稀播、足肥、适水培育适龄（5～6 叶）壮秧，按单株成穗数确定移栽基本苗数，选择相对湿度较高的多云到阴至小雨天，或晴燥天下午带土移栽防败苗促早发。移栽后1～2 d 适当深水护苗，分蘖初期浅水勤灌或无水层灌溉，进入分蘖期后尽早开始轻搁田，拔节期后以间隙湿润通气灌溉为主。施氮总量，通过斯坦福定氮公式求取。重点是通过肥料空白试验获得当地肥沃水稻土（一等田）的土壤供氮量[13-14，16]。由于基面肥和苗肥中少有化学氮肥，氮肥当季利用率宜取50%～60%[16，24]；单位目标产量施氮量目前一般可取0.022 或0.02[5]。磷肥以基面肥为主，并兼顾穗肥；钾肥全程施用。磷钾肥用量按“3414”试验确定[16]，或按常规因缺补缺原则[12]，补缺量提升一档确定。

3 结论与讨论

笔者深入反思认为，目前水稻一季产量15 t/hm2试验实践存在的最主要问题是未培育水肥气热高水平供应协调的农田土壤和对水稻株叶形态调控引起足够的重视。期望“三足鼎立”技术能解决一季产量15 t/hm2可遇不可求、复制难、重演性差的问题。培育水肥气热高水平供应协调农田土壤，同样也有利于农业农村部“减肥减药”行动实施[15]。因为土壤健康带来的是作物健康，病虫减轻，养分利用率提高，产量稳定。而土壤健康的本质是水肥气热协调，生物多样性丰富[27]。