【正文】 1 水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù) 講義 （一）水稻產(chǎn)量形成原理 水稻產(chǎn)量的物質(zhì)一源 水稻產(chǎn)量是通過光合作用產(chǎn)生的，借助太陽光能，由水和空氣中的二氧化碳生成碳水化合物。因此，光合作用是水稻產(chǎn)量形成的原動力，光合產(chǎn)物是水稻產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)廉平湖教授經(jīng)過多年水稻高產(chǎn)栽培研究，結(jié)合國內(nèi)外研究實踐，在 20 世紀(jì) 70 年代末提出了水稻物質(zhì)生產(chǎn)“ 3 個 90％”的高產(chǎn)栽培理論體系。對水稻高產(chǎn)、超高產(chǎn)栽培，具有普遍的指導(dǎo)意義。 (1)水稻產(chǎn)量 90％以上來自光合產(chǎn)物 大量研究表明，作物產(chǎn)量的 90％以上來自光合產(chǎn)物，從 土壤中吸收的養(yǎng)分只構(gòu)成產(chǎn)量的 5％ 10％。高產(chǎn)栽培技術(shù)就是要最大限度地提高其光合作用效率，增加光合產(chǎn)物，而施肥只是提高光合效率的重要手段。 (2)高產(chǎn)水稻 90％來自抽穗后光合產(chǎn)物 在產(chǎn)量不太高的情況下，水稻產(chǎn)量來自抽穗前的光合產(chǎn)物約占 30％左右，而大部分 (約占 70％ )是來自抽穗后的 1個多月中所形成的光合產(chǎn)物。在高產(chǎn)的情況下，水稻產(chǎn)量的 90％來自抽穗后的光合產(chǎn)物，產(chǎn)量越高，抽穗后光合作用積累的產(chǎn)物對產(chǎn)量的貢獻越大。抽穗以后光合效率的高低，對水稻產(chǎn)量的高低起著決定作用。因此，高產(chǎn)栽培的著眼點，應(yīng)該放在如何保證 水稻抽穗后更有利于光合作用。 (3)水稻產(chǎn)量 90％來自葉片的光合作用 水稻產(chǎn)量 90％是葉片制造的。據(jù)松島測定，水稻各個部位光合產(chǎn)物的產(chǎn)量中，葉片的光合生產(chǎn)量占 ％，葉鞘的生產(chǎn)量占 ％，稻穗本身的光合生產(chǎn)量基本被自身呼吸所消耗。水稻的光合生產(chǎn)率各期也不同，灌漿期水稻的光合能力最強，達到 ／ (米 2天 )。 水稻成熟期各葉位的光合效率也不同。且各葉位的分工也不同，上部葉片 (倒 13葉 )的光合產(chǎn)物宅要運往穗部，而下部葉片的光合產(chǎn)物主要運往根部，尤其是倒 4 葉，對水稻后期根系活力的影響非常顯著。因此 ，水稻高產(chǎn)技術(shù)的實質(zhì)就是調(diào)整葉片 (包括調(diào)整葉面積大小、葉片的長勢長相 )，提高葉片的光合物質(zhì)生產(chǎn)能力。 2．水稻產(chǎn)量的構(gòu)成因素 水稻產(chǎn)量足由單位面積上的有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和粒重構(gòu)成的。這三個因素是相互聯(lián)系、互相制約和相互補償?shù)?，只有各個因素協(xié)調(diào)增大的情況下，才能獲得較高的產(chǎn)量。在水稻的整個生育過程中，產(chǎn)量構(gòu)成因素以穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和粒重的順序形成，但穗數(shù)形成與粒重形成又是重疊進行的，同時在漸進的生育過程中，對前一因素的缺失有調(diào)節(jié)和補償?shù)墓δ堋? (1)穗數(shù)的形成 單位面積的穗數(shù)是由落田苗數(shù)、單株分 蘗數(shù)和成穗率所組成。其數(shù)量要求，因品種 (組合 )、季節(jié)、肥力的不同而有差別。決定穗數(shù)的關(guān)鍵時期是分蘗始期至有效分蘗終止期 (即達到穗數(shù)苗的時間 )。一般過了有效分蘗終止期至最高分蘗期后的 1周左右，穗數(shù)基本定局。重視提高成穗率，高成穗率有利于經(jīng)濟利用土壤養(yǎng)分和空間，改善群體通風(fēng)透光條件，減少病蟲害威脅。要求單位面積穗數(shù)足，成穗率高，關(guān)鍵在培育壯秧的基礎(chǔ)上，建立合理的群體結(jié)構(gòu)，采用寬行窄株，保證落田苗數(shù)。在管理上促早發(fā)充分利用低位分蘗，重視擱田烤田，控制苗峰，以提高成穗率，在保證足穗的同時，為增加每穗穎花數(shù)奠定基礎(chǔ)。 (2)每穗實粒數(shù)的形成 水稻的每穗實粒數(shù)是由每穗穎花數(shù)和結(jié)實率兩個因子決定的。而 2 每穗穎花數(shù)是穎花分化數(shù)和退化敷之差決定的。稻穗的分化穎花數(shù)是與秧苗的壯弱、莖稈充實的程度緊密相關(guān)的。所以，在幼穗分化前的整個營養(yǎng)生長狀況對每穗穎花數(shù)都有影響。穎花分化的時間是從穗軸分化開始至穎花分化期為止，其中以二次枝粳分化期最盛。穎花退化一般是從雌雄蕊形成期開始，延續(xù)至穎花處于急劇伸長的減數(shù)分裂期為最盛，過了減數(shù)分裂末期，每穗穎花數(shù)就基本確定了。穎花退化量 — 般在 30%40％。因此，在栽培上降低穎花退化率，是發(fā)揮大穗、重 穗增產(chǎn)潛力的重要途徑。結(jié)實率是指水稻每穗穎花數(shù)與飽滿谷粒數(shù)的比例。影響結(jié)實率最大的時期有兩個：一是穎花分化期和減數(shù)分裂期；二是從抽穗到胚乳增長盛期。出穗后光合量的多少和運輸作用的好壞對結(jié)實宰影響最大，從栽培角度看，每穗穎花數(shù)的補償能力不大，但有效穎花數(shù) (結(jié)實數(shù) )則具有更多的補償機會。所以，通過栽培措施，有效地提高結(jié)實率，是每穗實粒數(shù)形成的關(guān)鍵。 (3)粒重的形成 稻谷的粒重是由谷殼的體積，胚乳發(fā)育的好壞這兩個因素決定的。粒重形成也是決定產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。谷殼體積從穎花形成內(nèi)外穎即受影響，而最易變小的時期 ，是穎花急劇伸長的減數(shù)分裂期，所以改善減數(shù)分裂期的營養(yǎng)條件，不但能減少穎花退化，還能擴大谷殼體積，促進胚乳充實飽滿，在此階段適時施?；ǚ适种匾?。開花后的灌漿期，直到谷粒成熱，其碳水化合物的供應(yīng)狀況，直接影響籽粒大小和品質(zhì)的好差。重視調(diào)控土壤水、氣及根外追肥，均有助于擴大充實粒重。 (二 )稻米品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其影響因素 1．稻米品質(zhì)概念 稻米品質(zhì)是稻米作為商品在流通、消費過程中所必須具備的特性，它是市場對稻米物理和化學(xué)特性等要求的綜合反映。稻米品質(zhì)不儀取決于稻米本身內(nèi)在的理化特性，而且與稻米的加工、處理、儲藏條 件相關(guān)聯(lián)，應(yīng)從碾米品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮和食味品質(zhì)，營養(yǎng)品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)和貯藏品質(zhì)等方面來比較衡量。 (1)碾米品質(zhì) 稻谷包括谷殼和米粒 (糙米 )兩部分。谷殼由外穎和護穎等組成，一般占谷重的 20％左右：米粒中果皮和種皮占 5％ 6％，胚占 2％ 3％，胚乳占 91％ 92％，果皮、種皮、胚和胚乳外表的糊粉層組成米?？穼硬糠郑ǔＴ谀朊走^程中除去。 稻米的碾米品質(zhì)指稻谷加上過程中所表現(xiàn)的特性包括糙米率、精米率和整精米率。糙米率是指凈稻谷脫殼后糙米占試樣稻谷的百分率，一般為 78％ 80％， (變幅 71％ 85％ )；去掉糠皮 和胚的米為精米，精米占試樣稻谷的百分率為精米率，糠皮及胚一般占稻谷的 8％ 10％，因而一般稻谷的精米率僅在 70％左右；整精米占試樣稻谷的百分率為整精米率，其高低因品種不同差異較大，一般在 25％ 65％。優(yōu)質(zhì)稻品質(zhì)要求“三率”高，其中整精米率是碾米品質(zhì)中最主要的指標(biāo)整精米率高，說明稻米加工的出米率高，碾米品質(zhì)好。 (2)外觀品質(zhì) 稻米的外觀品質(zhì)也稱商品品質(zhì)，是指糙米籽?；蚓鬃蚜５耐獗砦锢硖匦裕堑久捉灰自u級的主要依據(jù)。主要包括米粒的粒形、堊白度 (堊白率和堊白大小 )和透明度等指標(biāo)，對糯米來說，還包括陰糯米率 。 ①稻米的粒形。包括籽粒的粒長、粒寬及長寬比。一般秈米細(xì)長，粳米粗圓。粒長指籽粒兩側(cè)的最大長度，粒寬指籽粒兩側(cè)的最大寬度，以毫米為單位。一般有細(xì)長、中等、粗短和圓等類型。國內(nèi)目前無稻米粒形的分類標(biāo)準(zhǔn)，常借國際上通用的一些標(biāo)準(zhǔn) (表 1)。 3 表 1 稻米籽粒大小的形態(tài)分類 文獻來源 米粒形式 長度（毫米） 形狀（長 /寬）（毫米） 類型 范圍 類型 范圍 聯(lián)合國糧農(nóng)組織 （ 1972） 精米 極長 長 中 短 ＜ 細(xì) 粗 圓 ＞ ＜ 國際水稻所（ 1975） 糙米 極長 長 中 短 ＞ 細(xì) 中 粗 圓 ＞ ②稻米堊白。稻米籽粒中白堊不透明的部分，它是由于稻米胚乳中淀粉和蛋白質(zhì)顆粒排列疏松和充實不良形成的。根據(jù)堊白在籽粒上發(fā)生的不同部位，通常分為腹白、心白和背白等類型。稻米堊白狀況用堊白粒率，堊白大小和堊白度表示。稻米的堊白雖然與食味沒有直接關(guān)系，但它影響米的外觀，還容易使稻谷在碾米過程中產(chǎn)生碎米。堊白粒率表示堊白籽粒占 全部樣品籽粒的百分?jǐn)?shù)，堊白大小指堊白籽粒中堊白的面積占整個籽粒面積 (投影面積 )的百分比，通常以隨機取樣的 10粒堊白粒平均值表示；堊白度則表示樣品中堊白總面積占總米粒面積的百分比，它可由堊白率和堊白大小的乘積得到，即堊白度 =堊白粒率 x堊白大小。目前，堊白測定以日測為主，部頒標(biāo)準(zhǔn)中把堊白度分為 5個級別 (表 2)。 表 2 稻米堊白度和透明度分級 堊白度 透明度 級別 范圍（ %） 級別 范圍（ %） 1 2 3 4 5 ＜ 1 15 611 1120 ＞ 20 1 2 3 4 5 ＜ 1 15 611 1120 ＞ 20 ③稻米的透明度，表示米粒透光特性的指標(biāo)，反映了胚乳細(xì)胞中淀粉體的充實情況，幾乎所有稻米市場都喜歡半透明似玻璃質(zhì)的籽粒類型。部頒標(biāo)準(zhǔn)中把透明度分為 5級 (表 2)。 (3)蒸煮和食味品質(zhì) 主要指稻米在蒸煮過程中及食用時表現(xiàn)的各種用化特性和感官特性，如吸水性、溶解性，延伸性、糊化性、膨脹性以及熱飯或冷飯的溫柔軟性，黏彈性、香、色、味等。蒸煮和食味品質(zhì)是稻米品質(zhì)的核心指標(biāo)。評價稻米蒸煮和食味品質(zhì)的主要理化指標(biāo)包括直鏈淀粉含量，糊化溫度和膠稠度三項指標(biāo)。 ①直鏈淀粉含量。精米中直鏈淀粉的百分率，與米飯 黏性、柔軟性及光澤有關(guān)，影響米飯質(zhì)地和適口性。一般非糯米性的稻米，直鏈淀粉含量變動范圍為 13％ 32％，含量為 8％ 20％為低直鏈淀粉含量， 21％ 25％的為中等含量。低直鏈淀粉含量的稻米，蒸煮時米飯較黏，有 4 光澤，但過熱則易散裂。高直鏈淀粉含量的稻米，蒸煮時干燥、蓬松和無光澤，但冷卻后易變硬。 ②糊化溫度。稻米的淀粉粒在熱水或加熱過程中，失去結(jié)晶結(jié)構(gòu)，發(fā)生不可逆膨張時的溫度。糊化溫度的高低與米飯蒸煮時所需水量和時間有正相關(guān)的關(guān)系，不同質(zhì)地稻米的糊化溫度變動于 5579℃。低于 70℃的，視為低糊化溫度； 7O74℃的為中等糊化溫度；高于 74℃的為高糊化溫度。一般糊化溫度可間接以堿消值來表示，即根據(jù)精米在 ％的 KOII 溶液中于 30℃溫度下經(jīng) 23小時的散裂程度分級， 13級者為高糊化溫度； 45級者為中等糊化溫度；67級者為低糊化溫度。高糊化溫度的品種，比中或低的需要更多的水和更長的蒸煮時間，且易產(chǎn)生夾生飯。 ③膠稠度。精米米粉經(jīng)堿解糊化，米膠冷卻時的流動長度，反映稻米胚乳中淀粉糊的流體特性，即延展性。支鏈淀粉含量高的膠稠度大，一般糯米大于粳米，粳米大于秈米。根據(jù)米膠長度劃分三個等級。米膠長度在 40毫米或以 下者為硬膠稠度；米膠長度在 4160毫米為中等膠稠度；米膠長度在 60毫米以上者為軟膠稠度。膠稠渡與米飯硬度呈正相關(guān)。 蒸煮品質(zhì)是指稻米在蒸煮過程中表現(xiàn)出來的特性。而食味品質(zhì)是米飯在咀嚼時給人的味覺感官所留下的感覺。食味既與米的成分和理化性質(zhì)有關(guān)外，還與煮飯后的食用時間有關(guān)。 ④營養(yǎng)品質(zhì)。稻米中的營養(yǎng)成分包括淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素類及礦物質(zhì)元素的含量，還包括有藥用價值成分的含量，稻米的蛋白質(zhì)的品質(zhì)是谷類作物中最好的，氨基酸配比合理，易為人所消化吸收。蛋白質(zhì)對人體雖很重要，但其含量高低常與食味矛盾 。蛋白質(zhì)含量過高，往往食味欠佳；含量較低，反而食味較好。但目前主要還是以稻米的蛋白質(zhì)含量作為營養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)。 （ 4）衛(wèi)生安全品質(zhì) 近年來由于使用過量農(nóng)藥和環(huán)境污染，稻米受到不同程度的污染。為此，國家制定了《糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ GB271581），其中稻米衛(wèi)生安全品質(zhì)指標(biāo)如表 3。 表 3 優(yōu)質(zhì)稻米衛(wèi)生安全品質(zhì)指標(biāo) 項目 指標(biāo) 種類 磷化物（以 PO3計，毫克 /千克） 氰化物（以 HCN計，毫克 /千克） 砷（以總 AS計，毫克 /千克） 汞（以 Hg計，毫克 /千克） 氟（毫克 /千克