四川盆地杂交水稻资源利用与高产优质高效关键技术研究与应用

【作者】 马均； 徐富贤； 郑家国； 任万军； 熊洪； 陶诗顺； 孙永健；

【机构】 四川农业大学/作物生理生态及栽培四川省重点实验室； 四川省农业科学院/作物生理生态及栽培四川省重点实验室； 西南科技大学；

【摘要】 【研究背景】四川盆地位于我国西部,水稻是该区最主要粮食作物和主食,面积和总产量居全国前列、西部第一。四川盆地典型的"弱光、寡照、高湿"生态条件严重制约了杂交水稻高产和优质;杂交水稻肥料当季吸收利用率较低,一般仅有15%～35%,中低产田比例大,高达45%以上,且水资源配置不均,季节性争水矛盾突出,水稻节水灌溉技术较为缺乏,导致水肥资源浪费严重;独特的地形地貌和水旱轮作种植制度以及杂交水稻的应用,导致水稻综合机械化水平低,比全国平均水平低10个百分点以上。因此,如何趋利避害、合理利用自然资源,提高水稻水肥生产资源利用率,建立适应四川盆地杂交水稻品种、种植制度、茬几特性的机械化装各和技术标准,是实现四川盆地水稻高产优质高效的关键。【材料与方法】针对四川盆地"弱光、寡照、高湿"不利自然条件、稻田种植制度复杂多样和丘陵区地形地貌特征,15年来,项目组通过300余个田间试验和盆栽试验等,以自然资源、肥水资源和人力资源高效利用为核心,揭示弱光高湿条件下杂交水稻产量和品质提升的生理生态机制和高产优质形成规律,创新充分利用自然资源、肥水资源和人力资源的关键技术,深入挖掘杂交水稻技术和遗传潜力,实现四川盆地杂交水稻高产优质高效。【结果与分析】(1)从品种适应性、光合生产能力、物质生产与转运、器官生长和株叶形态等角度,阐明了弱光寡照高湿影响杂交水稻产量和品质的生理生态机制,探明了四川盆地杂交水稻高产优质栽培"稳穗、增粒、强源"的库源特征及其"稳前、控中、促后"的高产形成规律,构建了四川盆地水稻高产群体质量指标和调控关键技术,进而创建了各具特色的四川盆地杂交水稻高产优质关键技术,实现了杂交水稻产量和品质的突破;(2)揭示了四川盆地杂交水稻水肥耦合效应,阐明了"以水调肥、以肥促水、水肥耦合"的水肥高效利用调控机制,创建了杂交水稻产量与肥水利用效率同步提高的节水控灌与精确施肥一体化高产高效栽培技术模式。(3)确立了四川盆地杂交水稻机械化生产资源的优化配置和品种区域布局,创建了多熟制种植条件下杂交水稻机插长龄标准秧育秧技术及相应的产品,形成了杂交水稻机械化高产稳产高效生产技术。(4)探明了强再生力形成机理和品种鉴选新方法,提出了"粒芽肥"新概念,建立了根据头季稻穗粒数和齐穗期剑叶SPAD值确定粒芽肥施用量的新技术,建立了以"稀植足肥、扩库增源"为核心的长江上游杂交中稻-再生稻高产高效栽培技术模式。【结论】上述关键技术的创新,突破了四川盆地杂交水稻生产中资源的限制,显著提高了自然资源、肥水资源和人力资源的高效利用,产生了突出的社会经济效益,极大地提升了四川盆地水稻综合生产能力。更多还原