1.水稻的叶面积 水稻干物质的90%以上是通过绿色叶片进行光合作用积累的,叶鞘和叶片的光合作用很弱,积累干物质量*微。而在水稻叶片进行光合作用时,叶面积和光合速率两个决定干物质增长的主要因素中,叶面积的贡献占整个干物质增长的70%。由此可见,维持一定叶面积,对水稻的干物质积累和产量的重要意义。
水稻的叶面积是在移栽后,随着秧苗的返青分蘖而逐渐形成和增大的,到孕穗期达到*大,以后又随着下部叶片和分蘖的死亡,新叶不再发生而逐渐降低。根据测定,西南区现有的品种及杂交水稻,组合亩产500千克以上较适宜的叶面积指数动态是:分蘖期2.5~3.5,幼穗形成期4~5,孕穗至抽穗6~8,灌浆期4~6;成熟期3左右。
作为一个群体,水稻叶面积的大小受单位叶面积上的株数、每株分蘖数,单茎叶面积和叶片寿命等4个因素所制约。增加栽插株数或通过肥水管理增加分蘖数都能增大叶面积。增加插植密度,扩大单位面积上的基本苗,配合适当的肥水管理,是目前高产栽培上争取较大叶面积的主要手段,比通过施肥增大分蘖来扩大叶面积的效果好。
增加叶面积的效果:据测定,在一定范围内,当水稻叶面积指数增加1时,光能利用率提高0.24%,在叶面积指数提高到7~8时,仍可保持,其相关系数r=0.6528。但不是叶面积愈大,光能利用率愈高,干物质产量也愈大,而是有一个叶面积指数的临界值。所以一般叶面积指数增加到一定数值后,干物质就不再增加,如再增加叶面积指数,群体内部叶片相互荫蔽,下部叶片受光不足,光合作用受到很大影响,呼吸作用旺盛,消耗能量多,甚至出现低于“补偿点”的情况,群体总的光合效率降低,*后导致产量下降。据研究,各个品种都有一个*适叶面积和*适叶面积指数,如南优3号为7~7.4,赣化2号为9~10,滇渝1号为8~8.9。在达到和保持田间*适叶面积的时候,产量*高。
水稻的冠层结构对光能的吸收、利用有很大的影响。不少研究表明:叶与茎的夹角相对较小,剑叶挺拔,透光性能良好,光在群体中分布较均匀,能提高光能利用率。据对南优3号的测定,一挺拔的群体,剑叶本身接受自然光强的74.2%,倒二叶为45.8%,倒三叶为 21.9%;而剑叶披垂的群体,剑叶本身接受的自然光虽比挺拔的剑叶稍高,为75.4%,但倒二、倒三叶却大为减少,分别为27.7%和7.3%,冠层反射光也比挺拔群体多2.3%。
较短的剑叶有利于建成挺拔合理的群体,但由于剑叶和倒二叶伸长与粒数的形成有同伸关系,他们的长度与每穗粒数存在*显著的正相关。因此,不能控制过度,应掌握适当的叶长,要争取做到既有利于改善冠层结构,又不影响大穗的形成。倒三、四、五叶长度与总颖花数相关不显著,而与结实率呈负相关,倒四、五还达显著水平;显然,它们的长度过大,造成群体下部荫蔽,虽然增加了叶面积,却使总光合效率减低,因此,控制下部 2~3个叶片的生长,适当促进剑叶、倒二叶生长和保持挺立,提高和改善群体素质,是能捉高水稻的总光合速率的。有研究报道提出用“粒叶比” [颖花(粒)/叶(平方厘米)]作指标进行调控,即在增加颖花数时,控制叶面积的增加,提高“粒叶比”,以强“源”、畅“流”,当然,具体的一些指标还有待进一步研究。但是,要实现高产栽培,既要多穗,又要大穗的情况下,控制*高分蘖数不要太高,减少无效分蘖,以提高成穗率来增穗,达到叶面积增加不太多,而总颖花数增加,结实率提高,这无疑是值得重视的。
2.水稻穗、粒数变化与合理的结构 水稻的穗数是由主穗和分蘖穗组成。它可以是依靠主茎成穗,即主穗 的数量多,也可以是依靠分蘖成穗,即分蘖穗占主要成分。这取决于使用品种分蘖力强弱、肥力水平和栽培技术。杂交水稻由于分蘖力较强,又在秧田培育成多蘖壮秧,有效地争取和利用了低位分蘖,移栽到本田时已起到以蘖代苗的作用,这种分蘖虽不同于一般秧苗移栽到本田发生的分蘖,但是,分蘖成穗却是构成穗数的主要成分。至于常规稻,目前生产上主要是采取依靠主茎,争取适当分蘖成穗的办法来达到一定穗数的。这样,可使穗数保持在较高的水平上,并使每稿粒数和结实率有所提高,较易获得较高面稳定的产量。
穗数多少除与栽插密度有关外,更与基本苗关系密切;据试验,在亩栽2万穴条件下,基本苗多,穗数也相对较多,产量也较高。基本苗与产量是一种近似于抛物线的关系,在一定范围内随基本苗的增加,产量随之上升,但达到一个*限值后,随基本苗的继续增加,产量反而有下降的趋势。产量与墓本苗的关系式为:
y=490.8+14.4x-0.83x(2)
(y代表产量,x代表基本苗)
相关系数r=0.98。试验结果,在每亩基本苗6~10万范围内,有利群体在有效分檗临界叶龄期内达到预定穗数,一般在17.4~18.5万左右。同时,使穗粒数和结实率有所增加,单产可达550千克以上水平。穗数还决定于*高蘖数和成穗率,当*高茎蘖数大于80万时,成穗率就明显下降,亩产的650千克水平,每亩穗数18~20万左右,成穗率约65%.穗数过多,单株营养不足,穗小,粒少,产量也不高.总粒数的多少,决定于一次枝梗和二次枝梗的数目,按器官同伸规律,南优3号枝梗分化与倒五节同伸,茎粗与总粒数呈正相关,r=0.848,达*显著水平,其直线回归关系是y=5085x-104.66 按上式总粒数选200粒,倒五节粗度相应达0.6厘米。总粒数达300粒,粗度达0.78厘米,说明壮种与大穗是密切相关的。粒重则与自然条件;栽培管理水平有关:一般来讲是构成产量中比较稳定的因素,变化较小。
综上所述,水稻合理密植就是协调好单位面积上穗数、粒数和粒重间关系,使个体和群体正常生长,实现高产目的。总的趋势是,在一定范围内,随种植密度的提高,用秧量增加,穗数增多,产量有所提高。但髓着用秧量的增加,穗数增多,每穗粒数又会减少,粒重降低。三者互相联系,相互制约。通过对大量水稻高产田块三因素的相关性统计分析结果,在亩产600千克水平内,产量与穗数呈高度正相关,r=0.74。随产量继续增加有一个相对稳定的阶段,当亩产达650千克以上时,穗实粒数则成为产量形成的主要矛盾,亩产与实粒数呈正相关,r=0.65。所以,针对不同产量水平,处理好不同生育时期个体与群体间关系,是水稻合理密植、提高产量的重要内容,只有掌握好适宜的密度和用秧量,使穗数、粒数和粒重三者乘积达*大值,才能达到高产。根据西南地区生产实际,水稻亩产550千克以上水平,群体结构大体是:亩基本苗6~10万,有效穗16~20万,每穗总粒数120~152 0173 3840,实粒数100~140,空秕率小于20%,千粒重25~28克左右。云南省的大部分地区栽插窝数,基本苗,有效穗等都较多,而四川则偏低。在此范围内,早栽、肥田、施肥水平高的基本苗偏少,迟栽、瘦田偏多。
3.合理密植的途径、原则和方式 实行合理密植,应根据水稻品种、茬口、土壤质地和肥力、栽培管理水平和自然条件等因素而定。
(1)品种 早熟组合(品种)如威优49、威优64、d优3号、珍珠矮、南京11号等,有效分蘖期短,偏密;中,迟熟组合(品种),如威优481、d优1号,d尤63、汕优63,岗朝24、广二矮104,桂朝二号,沪科3号等营养生长期和有效分蘖期均长,密度偏稀,粳型偏密,籼型偏稀。
(2)茬口 前作不同,栽插早迟有异,对分蘖发生影响很大。冬闲田、绿肥田,栽插季节早,水稻大田营养生长期较长,栽插密度宜稀;油菜,小麦田,季节迟,大田营养生长期相对较短,密度偏大,小麦田比油菜田又应密一些。
(3)土壤质地与肥力 疏松、肥沃、通透性良好的土壤,密度偏稀;粘重、瘦薄,通透性差的胶泥田、冷、烂、锈田偏密。
(4)自然条件 气温高、日照好,降水充足密度偏稀,相反则偏密。
除此而外,栽培管理水平,秧的壮弱和种植密度均有关系,要针对不同情况, 因地制宜,不可千篇一律。
合理密植方式:包括基本苗数、窝行距和行向,是建立在高产群体结构基础上,协调群体与个体矛盾的一种手段,采用何种方式,应以能充分利用阳光、地力,便于田间管理为原则。
(1)基苗数 是影响水稻群体的重要因素,每亩基本苗的用量,除应根据品种(组合)特性、栽培季节,气候条件、土壤肥力和管理水平等综合因素外,目前比较科学的方法有两种,是按计划的穗数,采用“穗苗比”来安排适宜的基本苗数。穗苗比的幅度一般为2~3:1,如预定穗数为20万/亩,基本苗一般应为7~10万。当品种(组合)生育期短,分蘖弱,肥力低,管理水平差,穗苗比宜小,相反则大。
(2)行窝距 是协调个体与群体矛盾,充分有效利用光能地力,达到增窝、增穗、增粒的有效措施。种植方式,目前生产上主要是宽行窄株,但据一些试验和生产经验看,以适当加大行距、缩小窝距的少苗、匀株的宽窄行种植方式较好,其优点在于,宽行透光好,发挥边际优势,稻株上、中、下层叶片均能受光,提高光能利用率,行间通风好,有利二氧化碳交换,有利光合作用进行,增加干物质积累。另外,还能降低株间湿度预防病虫滋生,同时也便于中耕除草、施肥、用药等田间管理,一般行窝距16×23、14×27或(33+16)×14厘米为好。
(3)行向 从光照条件来讲,东西向比南北向好;但从通风条件看,由于夏季多吹东南风,南北向通风要好些。具体在确定行向时,还要考虑地势、田块形状,尽可能做到通风透光,使群体协调生长。