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6.0-6.995.0-5.99＜5.0细粗圆＞3.02.0-3.0＜2.0国际水稻所（1975）糙米极长长中短＞7.56.61-7.55.51-6.65.5以下细中粗圆＞3.02.1-3.01.1-2.01.1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（%）12345＜11-56-1111-20＞2012345＜11-56-1111-20＞20③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稻谷稻谷稻谷大米大米稻谷稻谷稻谷5对硫磷（毫克/千克）乐果（毫克/千克）甲拌磷（毫克/千克）甲胺磷（毫克/千克）苯并（a）芘（微克/千克）杀虫眯黄曲霉素（B1，微克/千克）≤0.1≤0.05≤0.02≤0.1≤5不得检出≤5稻谷稻谷稻谷稻谷稻谷1986年，农业部颁布了我国第一个优质米标准NY20-1986《优质食用稻米》。1999年在此基础上，国家颁布了《优质稻谷》（GB/T17891-1999）（表4）。表4优质稻谷质量标准类别等级≥出糙率%≥整精米率%≥垩白粒率%≤垩白度%≤直链淀粉干基%食味品质分≥胶稠度毫米≥长宽比≥不完善粒%≤异品种粒%≤黄粒米%≤杂质%≤水分%≤色泽气味籼稻谷12379.077.075.056.054.052.01020301.03.05.017.0-22.016.0-23.015.0-24.09877060502.82.03.05.01.02.03.013.5粳稻谷12381.079.077.066