中國再生稻的產(chǎn)量差及影響因素

曹玉賢，朱建強(qiáng)，侯俊

（1 長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北荊州 434025；2 長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北荊州 434025）

0 引言

【研究意義】水稻（Oryza sativaL.）是我國主要糧食作物之一，穩(wěn)定提高水稻產(chǎn)量是確保我國糧食安全的關(guān)鍵。目前增加水稻播種面積不現(xiàn)實(shí)，水稻的單產(chǎn)增加越來越困難，年增幅不到3%[1]。提高復(fù)種指數(shù)就成為確保水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵舉措[2]。傳統(tǒng)的雙季稻近年來凈收益低，播種面積不斷下降，1984 年至2014 年降幅高達(dá)42%[3]。再生稻是頭季稻收割后利用稻樁上存活的休眠芽萌發(fā)成穗而再收獲一季的稻作制度，實(shí)現(xiàn)了一種兩收，提高了復(fù)種指數(shù)[4]。因其充分利用溫光資源，生長期較短，病蟲害少，再生稻具有稻米品質(zhì)好、口感佳，勞動(dòng)用工減少，經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)，是農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、綠色環(huán)保的舉措之一，也是保障糧食有效供給和國家糧食安全的有效途徑?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量差的研究可以指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[5-6]。研究表明，再生季的平均產(chǎn)量只有2—4 t·hm-2，只占頭季產(chǎn)量的1/2—3/5[4,7-8]，因此再生季的產(chǎn)量有待進(jìn)一步提高。頭季施肥能夠影響再生季植株的生長，促進(jìn)再生腋芽早發(fā)快長[9]，但不一定能夠增加再生季的產(chǎn)量[10]；而再生季促芽肥的施用又影響頭季生長后期對(duì)氮肥的回收，回收率約22%—37%[11]。因此應(yīng)該將頭季和再生季作為一個(gè)整體來研究才能提高再生稻產(chǎn)量并縮小產(chǎn)量差?，F(xiàn)有的研究多集中在生理特征和具體的單項(xiàng)或若干項(xiàng)栽培管理措施對(duì)再生稻產(chǎn)量影響方面。例如，俆富賢等[8]認(rèn)為再生稻頭季中上部的再生穗抽穗期比下部抽穗早，成穗率和結(jié)實(shí)率高，更利于高產(chǎn)；另外，劃分水稻品種再生力，通過施用促芽肥來提高再生力進(jìn)而提高再生季產(chǎn)量。習(xí)敏等[12]以9 個(gè)雜交稻品種為對(duì)象發(fā)現(xiàn)，頭季的產(chǎn)量差主要來自有效穗數(shù)，再生季的產(chǎn)量差則主要來自于有效穗數(shù)和穗粒數(shù)；溫玉梅等[13]綜合用種量和用肥量對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響，推薦低用種量模式下再生稻的頭季、再生季和兩季總施肥量分別為242、164 和406 kg Nkg·hm-2；余貴龍等[14]對(duì)豫南再生稻的研究表明，要充分利用倒2 節(jié)和倒3 節(jié)上的優(yōu)勢芽，提高再生稻產(chǎn)量?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人對(duì)生理指標(biāo)和若干單項(xiàng)的栽培措施在提高再生稻產(chǎn)量方面有很大貢獻(xiàn)，但這些結(jié)論無法系統(tǒng)闡述與產(chǎn)量差的關(guān)系，而且相應(yīng)的再生稻產(chǎn)量潛力的研究比較缺乏。為實(shí)現(xiàn)糧食安全和農(nóng)民增收，我們迫切需要對(duì)上述措施進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，研究其對(duì)產(chǎn)量的影響并提出系統(tǒng)的栽培措施來指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文將再生稻作為整體，以品種、施肥、種植密度、留樁高度、種植方式和收割方式等重要的栽培管理措施為研究對(duì)象，用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)整合的方法探討它們對(duì)產(chǎn)量差的影響及其消減產(chǎn)量差的貢獻(xiàn)，以期為再生稻的科學(xué)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

再生稻產(chǎn)量及影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素（品種、施肥量、種植密度、留樁高度、種植方式和收割方式等）數(shù)據(jù)源于已發(fā)表的文章，以“再生稻產(chǎn)量，施肥，品種，種植密度，留樁高度，種植方式和收割方式”和“ratoon rice，variety，fertilizer and China”等為關(guān)鍵詞，利用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫（中國知網(wǎng)和Web of Science）對(duì)1987 至2018 年7 月以前發(fā)表的國內(nèi)外期刊及碩、博士論文進(jìn)行檢索而獲得。為確保數(shù)據(jù)具有代表性，本研究所建立的數(shù)據(jù)庫具有如下的篩選條件：（1）試驗(yàn)必須為大田試驗(yàn)；（2）試驗(yàn)的數(shù)據(jù)必須包含施肥量和產(chǎn)量；（3）標(biāo)明試驗(yàn)的時(shí)間和地點(diǎn)。

符合上述篩選標(biāo)準(zhǔn)的文章共119 篇（見附錄），本文中氮磷鉀肥施用量不經(jīng)特殊說明，均指N、P2O5、K2O 的施入量。

1.2 數(shù)據(jù)分析

1.2.1 產(chǎn)量潛力與產(chǎn)量差 探索產(chǎn)量潛力的方法有多種[15]，本研究產(chǎn)量潛力用高產(chǎn)紀(jì)錄來定量。產(chǎn)量差（t·hm-2）=潛力產(chǎn)量（t·hm-2）-平均產(chǎn)量（t·hm-2）。式中，潛力產(chǎn)量（t·hm-2）等于高產(chǎn)紀(jì)錄（t·hm-2），文中高產(chǎn)紀(jì)錄指文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中產(chǎn)量前5%的平均值。平均產(chǎn)量等于搜集文獻(xiàn)中產(chǎn)量的算術(shù)平均值。

1.2.2 品種 基于已發(fā)表文獻(xiàn)中報(bào)道的品種數(shù)據(jù)，將其分成粳稻和秈稻，常規(guī)稻和雜交稻（兩組數(shù)據(jù)存在交叉重合），并記錄2 種分類樣本量n，分別擬合頭季、再生季和兩季總產(chǎn)量與品種的關(guān)系，分析品種對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響。

1.2.3 施肥量 基于已發(fā)表文獻(xiàn)中報(bào)道的再生稻產(chǎn)量與施肥量的數(shù)據(jù)，分別擬合頭季、再生季及兩季總產(chǎn)量與氮磷鉀肥施用量的關(guān)系，確定頭季和再生季最高產(chǎn)量的適宜氮磷鉀肥施用量。

1.2.4 種植密度 基于已發(fā)表文獻(xiàn)中報(bào)道的再生稻產(chǎn)量與種植密度的數(shù)據(jù)，分別擬合種植密度與再生稻頭季、再生季產(chǎn)量的關(guān)系，從而確定再生稻高產(chǎn)的種植密度范圍。

1.2.5 留樁高度 根據(jù)文獻(xiàn)中頭季稻收獲以后留樁高度的變異范圍，將留樁高度劃分為5 個(gè)梯度，分別為0—10、10—20、20—30、30—40 和40—50 cm。分析不同梯度的留樁高度下再生季產(chǎn)量，確定合適的留樁高度。

1.2.6 種植方式與收割方式 文獻(xiàn)中再生稻的種植方式有手栽、機(jī)栽、拋秧和直播等4 種，擬合種植方式與頭季、再生季及兩季總產(chǎn)量的關(guān)系，分析種植方式對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響。另外頭季的收割方式包括機(jī)械收割和人工收割，不同收割方式對(duì)稻樁的損傷程度不同，影響腋芽分化能力也不同，因此，通過擬合收割方式與再生季產(chǎn)量的關(guān)系，分析頭季收割方式對(duì)再 生季產(chǎn)量的影響。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 利用SPSS22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)分析和顯著性檢驗(yàn)（方差分析或獨(dú)立樣本雙尾T 檢驗(yàn)），利用Excel2010 和SigmaPlot10.0 進(jìn)行圖形的制作。

2 結(jié)果

2.1 再生稻的產(chǎn)量差

由圖1 可知，再生稻頭季、再生季和兩季總的高產(chǎn)紀(jì)錄分別為11.65、6.90 和17.10 t·hm-2，總樣本平均產(chǎn)量分別實(shí)現(xiàn)了潛力產(chǎn)量的71%、53%和68%，相應(yīng)的產(chǎn)量差為3.38、3.27 和5.41 t·hm-2。研究表明作物產(chǎn)量達(dá)到產(chǎn)量潛力的80%時(shí)，作物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益最高[16]，因此，頭季和再生季的產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)效益的提升還有一定的空間。

圖1 再生稻的產(chǎn)量潛力Fig. 1 Yield potential of ratoon rice

2.2 品種對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

品種是影響再生稻高產(chǎn)栽培的主要因素之一，品種劃分方法很多，根據(jù)文獻(xiàn)分別以粳稻vs 秈稻和常規(guī)稻vs 雜交稻來分析再生稻的產(chǎn)量。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，再生稻生產(chǎn)上主要選用秈稻品種，粳稻品種很少，本文中粳稻品種樣本量（頭季、再生季和總產(chǎn)量樣本數(shù)n=18、20 和12）遠(yuǎn)少于秈稻品種的樣本量（n=779，1106，777）。秈稻的頭季產(chǎn)量比粳稻顯著增加24%（P＜0.01），再生季產(chǎn)量比粳稻顯著增加19%（P＜0.05），兩季總產(chǎn)量比粳稻顯著增加20%（P＜0.01）（圖2-a）。另外，再生稻品種選用雜交稻數(shù)量也遠(yuǎn)大于常規(guī)稻，選用雜交稻品種的樣本數(shù)（頭季、再生季和總產(chǎn)量n=769、1075 和776）明顯多于常規(guī)稻品種的樣本數(shù)（n=119、157 和120），這與雜交稻遺傳基礎(chǔ)豐富，具有雜種優(yōu)勢，一般產(chǎn)量較高有關(guān)。雜交稻品種的頭季稻產(chǎn)量比常規(guī)稻品種顯著增加18%（P＜0.01），再生季產(chǎn)量比常規(guī)稻品種顯著增加8%（P＜0.05），兩季總產(chǎn)量比常規(guī)稻品種顯著增加16%（P＜0.01）（圖2-b）。

圖2 再生稻產(chǎn)量與品種的關(guān)系Fig. 2 The relationship between ratoon rice yield and variety

2.3 施肥對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

當(dāng)施氮量很低時(shí)，頭季產(chǎn)量隨施氮量增加而迅速增加，當(dāng)施氮量＞168 kg·hm-2時(shí)，頭季產(chǎn)量不再增加（圖3-a）。當(dāng)施磷量＞123 kg·hm-2和施鉀量＞124 kg·hm-2時(shí)，頭季產(chǎn)量不再增加，相應(yīng)的最高產(chǎn)量分別為9.23 t·hm-2（圖3-b）和9.33 t·hm-2（圖3-c）。施磷量與頭季產(chǎn)量呈顯著相關(guān)（P＜0.05），施氮鉀量與頭季產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。頭季的最優(yōu)施氮量為168 kg·hm-2，施磷量為123 kg·hm-2，施鉀量為124 kg·hm-2。相比總樣本平均產(chǎn)量8.26 t·hm-2，合理施肥（8.97 t·hm-2）可以使頭季增產(chǎn)9%。

再生季的產(chǎn)量隨施氮量的變化呈“線性+平臺(tái)”的趨勢，當(dāng)施氮量＞145 kg·hm-2時(shí)，再生季產(chǎn)量不再增加，為4.44 t·hm-2（圖4-a）。再生季產(chǎn)量與施磷量呈二次曲線的關(guān)系，當(dāng)施磷量＜50 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量隨施磷量的增加而增加；當(dāng)施磷量＞50 kg·hm-2時(shí)，產(chǎn)量隨施磷量的增加反而下降，因而最優(yōu)施磷量為50 kg·hm-2，相應(yīng)的再生稻產(chǎn)量為4.51 t·hm-2（圖4-b）。施鉀量與施磷量對(duì)再生季產(chǎn)量的影響呈相同的趨勢，但再生季水稻對(duì)鉀肥的需求量遠(yuǎn)大于磷肥，且施鉀量與再生季產(chǎn)量呈顯著相關(guān)（P＜0.05），當(dāng)施鉀量達(dá)到200 kg·hm-2時(shí)，增產(chǎn)效果仍十分明顯（圖4-c）。相比總樣本平均產(chǎn)量3.64 t·hm-2，優(yōu)化施肥（4.44 t·hm-2）可以使再生季增產(chǎn)22%。

頭季和再生季總產(chǎn)量與氮磷鉀肥總的施用量均呈二次曲線的關(guān)系（圖5），且都呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），這表明通過施肥可以促進(jìn)總產(chǎn)量的增加。其中，施氮量在100—500 kg·hm-2，總產(chǎn)量逐漸增加，但不能確定最佳施氮量（圖5-a）；當(dāng)施磷量在0—210 kg·hm-2，通過擬合最佳施磷量為218 kg·hm-2時(shí)，總產(chǎn)量可達(dá)13.38 t·hm-2（圖5-b）；當(dāng)施鉀量在0—360 kg·hm-2，最佳施鉀量為350 kg·hm-2時(shí)，總產(chǎn)量可達(dá)14.09 t·hm-2（圖5-c）。上述產(chǎn)量與潛力產(chǎn)量17.10 t·hm-2相比還有很大的提升空間，這說明除了肥料管理以外，還需要對(duì)其他措施進(jìn)行綜合管理才能進(jìn)一步提高產(chǎn)量。

圖3 頭季產(chǎn)量與施肥量的關(guān)系Fig. 3 The relationship between main crop yield and fertilizer application rate

2.4 種植密度對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

頭季和再生季的產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系均呈二次曲線的關(guān)系，即產(chǎn)量隨著種植密度的增加呈先增加后降低的趨勢，且再生季產(chǎn)量與種植密度呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。其中，頭季產(chǎn)量最高為8.94 t·hm-2，此時(shí)最優(yōu)的種植密度為22.4 萬穴/hm2（圖6-a）；當(dāng)種植密度為29.1 萬穴/hm2時(shí)，再生季產(chǎn)量最高為4.24 t·hm-2（圖6-b），相比頭季和再生季的總樣本平均產(chǎn)量8.26 和3.64 t·hm-2，優(yōu)化種植密度可以使頭季增產(chǎn)8%，再生季增產(chǎn)17%。

2.5 留樁高度對(duì)再生稻再生季產(chǎn)量的影響

留樁高度作為再生稻栽培的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)再生季的產(chǎn)量具有直接影響。何花榕等[17]研究認(rèn)為水稻的倒二節(jié)一般位于30—50 cm，頭季留樁高度保住倒二節(jié)有利于提高再生季的有效穗數(shù)和產(chǎn)量。本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示（圖7），當(dāng)留樁高度在40—50 cm 時(shí)，再生季的產(chǎn)量最高，平均為4.02 t·hm-2，其次為留樁高度0—10 cm；而當(dāng)留樁高度20—30 cm 時(shí)，再生季的產(chǎn)量最低，平均為3.25 t·hm-2；留樁高度40—50 cm的再生季產(chǎn)量比留樁高度20—30 cm 增產(chǎn)24%。綜上，適宜的留樁高度為40—50 cm。

2.6 種植方式對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

由圖8 可知，不同的種植方式對(duì)再生稻頭季產(chǎn)量的影響變化幅度在8.02—8.50 t·hm-2，但差異不顯著。再生季的產(chǎn)量受種植方式的影響差異顯著，變化幅度為3.09—5.20 t·hm-2，其中手栽＞機(jī)栽≈直播＞拋秧。此外，手栽的總產(chǎn)量顯著高于其他種植方式，其他3種種植方式的總產(chǎn)量間差異不顯著。由此可知，種植方式主要影響再生季產(chǎn)量，手栽種植方式由于最利于再生季產(chǎn)量的提高因而也能獲得最大的總產(chǎn)量。

圖4 再生季產(chǎn)量與施肥量的關(guān)系Fig. 4 The relationship between ratoon crop yield and fertilizer application rate

2.7 收割方式對(duì)再生季產(chǎn)量的影響

頭季稻的收割方式對(duì)再生季產(chǎn)量是否產(chǎn)生影響主要在于是否對(duì)稻樁進(jìn)行了碾壓，機(jī)械碾壓導(dǎo)致機(jī)械收割部分的再生稻不能成苗或發(fā)育較遲，不能正常抽穗而影響再生季水稻的產(chǎn)量。人工收割頭季稻雖然規(guī)避了碾壓稻樁的風(fēng)險(xiǎn)，但是需要大量的勞動(dòng)力，作業(yè)效率低。由圖9 可知，人工收割方式下的再生季產(chǎn)量比機(jī)械收割高12%，但統(tǒng)計(jì)顯示二者之間差異不顯著（P＞0.05）。雖然機(jī)械收割對(duì)再生季產(chǎn)量有一定影響，但其具有節(jié)省勞力和提高勞動(dòng)效率的特點(diǎn)，因此更符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)輕簡化發(fā)展要求。

3 討論

3.1 再生稻的產(chǎn)量潛力

再生稻是利用頭季水稻收割后稻樁上的休眠芽 萌發(fā)生長成穗而再收獲一季短生育期水稻的稻作制度[4]。由于強(qiáng)再生力水稻品種的育成和再生稻栽培技術(shù)的發(fā)展，再生稻經(jīng)濟(jì)效益顯著高于單季稻和雙季稻[18]。本文結(jié)果表明，再生稻頭季、再生季及兩季總的平均產(chǎn)量為8.26、3.64 和11.69 t·hm-2。中國南方稻區(qū)適宜種植再生稻的地區(qū)主要分布在四川、重慶和福建，其中面積最大的四川再生稻平均產(chǎn)量分別為8.4、2.1 和10.5 t·hm-2，重慶的再生稻平均單產(chǎn)又比四川略低[8]，二者都要比本研究統(tǒng)計(jì)的產(chǎn)量低；從光熱資源上看，川渝地區(qū)是種植再生稻比較理想的地區(qū)，這說明川渝地區(qū)仍需要通過綜合管理來提高產(chǎn)量。另外，從文獻(xiàn)本身的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，頭季、再生季及兩季總產(chǎn)量的產(chǎn)量潛力分別為11.65、6.90 和17.10 t·hm-2，平均產(chǎn)量分別達(dá)到產(chǎn)量潛力的71%、53%和68%，這說明中國再生稻生產(chǎn)有較大的縮小產(chǎn)量差的潛力。本研究是

根據(jù)文獻(xiàn)大數(shù)據(jù)分析獲得，如果根據(jù)氣候和土壤等因素，利用作物生長模型并經(jīng)過田間校正分區(qū)探討再生稻的產(chǎn)量潛力或許更具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義，擬在下一步研究中進(jìn)行。

圖5 總產(chǎn)量與總施肥量的關(guān)系Fig. 5 The relationship between total yield and fertilizer application rate

圖6 頭季和再生季產(chǎn)量與種植密度的關(guān)系Fig. 6 The relationship between planting density and grain yield of main and ratoon crops

圖7 再生稻產(chǎn)量與留樁高度的關(guān)系Fig. 7 The relationship between ratoon crop yield and stubble height

圖8 再生稻產(chǎn)量與種植方式的關(guān)系Fig. 8 The relationship between ratoon rice yield and planting methods

圖9 再生季產(chǎn)量與收割方式的關(guān)系Fig. 9 The relationship between ratoon crop yield and harvesting methods

3.2 品種對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示秈稻比粳稻在頭季、再生季和兩季總產(chǎn)量上都有優(yōu)勢（圖2-a），主要原因是粳稻生育期較秈稻長，較長的生育期有可能影響再生季的安全抽穗和成熟，這與前人研究結(jié)論一致[8,19]。例如，陳小花[19]在湖北地區(qū)選用粳稻作再生稻，由于頭季稻生育期長達(dá)150 d，不利于再生季水稻的抽穗進(jìn)而降低再生季的產(chǎn)量。俆富賢等[8]通過產(chǎn)量構(gòu)成因素分析表明，適宜的生育期保證再生季齊穗，并且使用再生能力強(qiáng)的品種有利于提高再生季產(chǎn)量，因此在熱量相對(duì)豐裕的南方稻區(qū)，秈稻特別是雜交秈稻常被作為再生稻的品種。

本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，雜交稻品種被更多科研人員選用，而且較常規(guī)稻有產(chǎn)量優(yōu)勢（圖2-b）。唐文幫等[20]、徐富賢等[21]，朱永川等[4]研究認(rèn)為雜交水稻品種蓄留再生稻，其再生率明顯高于一般水稻品種，這已經(jīng)得到前人的共識(shí)。俆富賢等[8]認(rèn)為再生能力強(qiáng)的品種更利于提高再生稻的產(chǎn)量，這說明雜交水稻主要依靠強(qiáng)再生力來提高再生季的產(chǎn)量。

3.3 施肥對(duì)再生稻產(chǎn)量的影響

研究表明施肥對(duì)再生稻產(chǎn)量影響很大，水稻高產(chǎn)需要協(xié)調(diào)各肥料因子的用量[13]。本文通過96 個(gè)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，研究表明再生稻頭季產(chǎn)量隨著氮磷鉀施用量呈“線性+平臺(tái)”的趨勢，即施肥量并不是越多越好，當(dāng)施肥量達(dá)到一定程度（氮磷鉀分別約為168、123 和124 kg·hm-2）時(shí)頭季產(chǎn)量不再增加（圖3-a）。而再生季的肥料管理與頭季存在很大的差異，促芽肥和促苗肥的施用是再生季水稻養(yǎng)分管理的重要措施，二者的配合通過提高再生力增加再生季產(chǎn)量[13]。再生季的產(chǎn)量隨施氮量的變化呈“線性+平臺(tái)”的趨勢（圖4-a），這與BOND 等[22]的研究結(jié)論相似，當(dāng)施氮量≤145 kg·hm-2時(shí)，再生稻產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，當(dāng)施氮量在145—410 kg·hm-2時(shí)，再生季產(chǎn)量保持4.44 t·hm-2不再增加。針對(duì)再生季的施氮量變化范圍很大，有研究認(rèn)為大田撒施300 kg·hm-2尿素（約138 kg N·hm-2）作促芽肥可以獲得再生季最佳產(chǎn)量[23]，但也有研究認(rèn)為施氮量為60—70 kg·hm-2即可獲得再生季高產(chǎn)[24-25]。造成這些差異的主要原因是土壤基礎(chǔ)肥力的差異，具體操作可以通過頭季的苗情來判斷。因此關(guān)于再生季促芽肥和促苗肥的施用，應(yīng)根據(jù)頭季水稻抽穗后的植株生長狀況決定；長勢較好的區(qū)域，應(yīng)減少氮肥投入，反之增加氮肥投入[26]，本研究通過大數(shù)據(jù)分析為再生稻高產(chǎn)提供一個(gè)氮素的參考范圍，實(shí)際栽培中宜根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罓顩r和目標(biāo)產(chǎn)量等酌情進(jìn)行增減用量。磷鉀的最佳施用量也是如此。

3.4 栽培管理措施對(duì)頭季和再生季產(chǎn)量的影響

通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，栽培管理措施，如種植密度、留樁高度、種植方式和收割方式等方面的研究受到越來越多的關(guān)注。

本文統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，不同的種植密度對(duì)頭季、再生季產(chǎn)量均有明顯影響。頭季和再生季的產(chǎn)量與種植密度均呈二次曲線的關(guān)系，且再生季產(chǎn)量與種植密度呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）；當(dāng)種植密度在22.4—29.1 萬穴/hm2時(shí)，再生稻兩季產(chǎn)量達(dá)到最高，該結(jié)論與前人研究相似[8,27-28]。唐仁忠等[29]認(rèn)為種植密度過低，水稻腋芽萌發(fā)的幼苗數(shù)量和有效穗少，造成頭季和再生季減產(chǎn)；而種植密度過高，則水稻通透性差，病蟲害嚴(yán)重，也會(huì)影響兩季水稻產(chǎn)量。因此合理的密度才能保證稻株健壯生長和頭季有效穗多，進(jìn)而促進(jìn)總產(chǎn)量的增加。

頭季收割后的留樁高度是再生稻栽培的關(guān)鍵技術(shù)之一，在一定范圍內(nèi)與再生季產(chǎn)量呈正相關(guān)[30]，其機(jī)制是通過促進(jìn)腋芽分化來提高有效穗數(shù)[17]和穗重[31]來增產(chǎn)。何花榕等[17]研究表明倒二節(jié)一般位于30—50 cm，留樁高度在這個(gè)范圍能夠保住倒二節(jié)的腋芽（保護(hù)段2—3 cm），通過促進(jìn)腋芽分化提高再生季有效穗數(shù)來增加再生季稻產(chǎn)量。本研究通過大樣本統(tǒng)計(jì)顯示（圖7），適宜的留樁高度范圍是40—50 cm，這與他人的研究結(jié)果相類似[14,32-33]，即適當(dāng)高留樁有助于提高再生稻的產(chǎn)量。當(dāng)留樁高度為0—10 cm時(shí)，再生稻的平均產(chǎn)量為3.80 t·hm-2，僅次于留樁高度40—50 cm，表明部分水稻品種在溫光資源足夠的地區(qū)可以選擇低留樁，通過促進(jìn)低節(jié)位腋芽分化提高穗重，但以降低有效穗數(shù)為代價(jià)確保產(chǎn)量[31]。然而這存在諸多風(fēng)險(xiǎn)，例如，光溫資源豐富地區(qū)也可能發(fā)生陰雨天氣，這些天氣如果發(fā)生在孕穗和灌漿期就會(huì)造成光合產(chǎn)物積累不夠就不能增加穗重，甚至造成減產(chǎn)。

本研究表明不同種植方式之間，手栽種植更利于再生稻的產(chǎn)量提高，其對(duì)秧苗損傷較小緩苗快，這與李杰等[34]、張現(xiàn)偉等[35]結(jié)論一致。而機(jī)插秧和拋秧種植時(shí)都存在根系生長空間小、秧苗弱、發(fā)苗慢的情況，因而成熟期偏晚，再生季的生長發(fā)育與產(chǎn)量都受到影響[35]。直播栽培時(shí)由于受氣溫影響而推遲播期，進(jìn)而導(dǎo)致頭季生育期延長及再生季成熟期推遲，會(huì)造成光溫資源不匹配而減產(chǎn)[34]。因此比較不同種植方式下再生稻的產(chǎn)量，手栽種植對(duì)頭季和再生季產(chǎn)量的影響最小，在產(chǎn)量上具有明顯優(yōu)勢，但由于其具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高、費(fèi)工費(fèi)時(shí)等特點(diǎn)，不符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，因此從輕簡化角度宜選用機(jī)插秧和直播技術(shù)，并在發(fā)展中加以完善。

在收割方式上，機(jī)械收割時(shí)再生季產(chǎn)量比人工收割少10%（圖9），徐富賢等[8]田間試驗(yàn)總結(jié)機(jī)械收割會(huì)減產(chǎn)5%—12%，這和本研究結(jié)果一致。錢太平等[36]、夏桂龍等[37]、徐小兵等[38]研究均認(rèn)為頭季稻機(jī)收碾壓造成減產(chǎn)是限制再生稻機(jī)械化生產(chǎn)的重要因素，因?yàn)闄C(jī)械碾壓導(dǎo)致被碾壓稻樁在再生季不能成苗或發(fā)育較遲，不能正常抽穗而影響再生季的產(chǎn)量。由于機(jī)械碾壓造成的再生稻減產(chǎn)對(duì)保證國家糧食安全不利，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，例如在機(jī)械收割工具上采用小型化、加強(qiáng)排水管控以減輕對(duì)再生季稻秧的損害、及時(shí)追肥等[8]。

定量產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量差的方法有很多，但每種方法都有不完善的地方。現(xiàn)階段，國內(nèi)發(fā)表了很多試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中篩選出高產(chǎn)的試驗(yàn)結(jié)果，通過高產(chǎn)紀(jì)錄來表示產(chǎn)量潛力更可行。消減產(chǎn)量差需要多種措施同時(shí)進(jìn)行，栽培管理上，選用適宜的品種，優(yōu)化種植密度和施肥量，選擇合適的留樁高度、種植方式和收割方式等措施；育種上，培育具有更高產(chǎn)量潛力、強(qiáng)再生力和高抗逆性的品種；政策上，加強(qiáng)再生稻高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣。再生稻研究還應(yīng)該繼續(xù)關(guān)注不同氣候、土壤和生態(tài)區(qū)的產(chǎn)量差和養(yǎng)分利用效率等問題，為各區(qū)域再生稻產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率的協(xié)同提高提供科學(xué)依據(jù)。

4 結(jié)論

我國再生稻頭季、再生季及兩季總產(chǎn)量尚有很大的提高空間，增產(chǎn)潛力分別為3.38、3.27 和5.41 t·hm-2。合適的品種、肥料管理、種植密度、留樁高度、種植和收割方式可以縮小產(chǎn)量差，其中再生稻生產(chǎn)中品種選擇以秈稻和雜交稻為主；與總樣本平均產(chǎn)量相比，優(yōu)化施肥量可以使頭季增產(chǎn)9%，再生季增產(chǎn)22%；優(yōu)化種植密度可以使頭季增產(chǎn)8%，再生季增產(chǎn)17%；適宜的留樁高度范圍為40—50 cm；機(jī)種機(jī)收相比于人工操作會(huì)損失若干產(chǎn)量，但采取措施后會(huì)縮小產(chǎn)量差，因此更符合輕簡化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。