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前言水稻是世界主要粮食作物,占中国人口粮食消费的40%.近年来人口压力逐步增大,有人预测到2030年水稻的需求量要比现在增加20%, 预计的需求量是2亿4千万吨. 水稻属于多分蘖作物,因此常见的产量构成因素有亩穗数,穗粒数,千粒重等三项.从水稻的生育阶段来讲,不同的产量构成因素是在水稻不同的生育阶段完成的.而在生产田中,水稻又每时每刻都受到各种胁迫因素的干扰,所以即便是在一块田中,水稻同一品种也有上下幅度的变化.而生物刺激素类产品的应时上市,则可以部分地解决其中的部分问题. 一，水稻产量构成因素分析首先水稻的产量是有粒重和粒数两者的乘积构成. 因为水稻单粒重量数字过于微小,所以常用千粒重来表示. 虽然稻米的质量受环境影响很大,但是就千粒重这一产量因素来讲变化幅度确实并不是很大.如果在同一生长环境中,不论田间水稻粒数产生什么变化,而千粒重则几乎没有明显的改变.不同品种的千粒重则主要是其基因型所主导控制的.总之,在光温气水因素相同的环境中,千粒重几乎没有变化,即便是在光温气水因素不同的环境中,同一品种的千粒重也变化不大. 因此我们可以得出这样的结论,就是任何一个品种的增产幅度的高低主要是受单位面积上的粒数变化所控制.不同的水稻产区具有完全不同的环境条件.不论是理论上还是实践中,不同的光温气水因素环境限定着某个水稻品种在这个环境中最大的粒数水平.而栽培措施则是调整水稻的栽培模式来达到这个最大的理论值.现实中的光温气水因素在年度之间也是有变化的.因此这个理论产量数值也在不同的年份间有所变化. 水稻品种的粒数水平是有穗数和穗粒数两个因素构成。每个稻穗上的穗粒数都是由饱满粒和空秕粒所组成的。两者的关系被称之为结实率。这个结实率的变化主要是因为环境因素变化所影响的。在这里田间的光温水气肥五大因素的不同组合就会影响水稻结实率的变化。水稻是多分蘖植物，即便是具有强分蘖能力，植物本身的扩张距离是有限的。因此控制田间的穗数变化的苗数（或株数）完全是人为因素控制的。换句话说，水稻移栽定植时的株距*行距和栽培密度（每穴插几株苗）确定了每单位面积上的穗数变化。水稻栽培的复杂性就在于穗数和穗粒数是互相影响的。 如果穗数多，那么穗粒数就必然下降。两者相成构成全田的粒数。但是这个粒数的最大值是受到当地当年光温水气肥等环境因素的限定的。在生产实践中，我们往往做不到最大值，人们通常只能使通过对株行距，栽培强度的变化来摸索能够达到最佳粒数水平的栽培模式。
表1、水稻产量构成因素分析 在田间，因为有时空变化环境因素的控制，在每个水稻植株上较晚形成的那些分蘖则由于发育时间不够而不能形成有效分蘖。所以，最后确定产量的稻穗都是在那些被称为有效分蘖上形成的。有人称之为成穗率。如何在有限的时空内，尽量加大水稻的有效分蘖数量也是可以人为的施加影响的。也就是说我们通过改变温光水气肥等环境因素和栽培模式是可能最大限度地达到当地水稻的最高粒数水平。 表2 2000年在辽宁完成的水稻品种吉农大7号的产量性状试验 表2 中的结果来自杨福等在2000年完成的一个栽培密度对水稻产量性状影响的试验。试验结果表明：随着株行距密度加大，每穴有效穗数和穗粒数也随之增多。但是单位面积内的有效穗数先是升高，但随着栽培密度的提升则随之下降。试验中，因为当地光温条件是一样的，所以结实率和千粒重并没有大幅度的变化。其中与产量密切相关的数值只有推算出来的一个常数，即使每平方米的饱满粒数水平。从试验中，可以得出不同的栽培模式会影响产量水平。只有最复合当地的生产条件（温光水气肥）的，能够到达最高粒数水平的栽培模式才有可能获得最高产量。 途中30*19.8cm的密度得到了最高产量，似乎已经是一个当地生产水平的最佳组合了。但是如果采用横向比较模式，在吉林北面的黑龙江都可以达到每平方米40000-45000的粒数水平。为了更高的产量，则可能需要在栽培强度上增加变量来尝试达到更高的粒数水平。 表3 黑龙江不同栽培模式对龙粳31的产量影响 表3中的试验是胡忠萍（2014）在黑龙江完成的栽培因素对产量水平影响的试验。表中最右侧的四列数据是根据左面的原始文献推算而得。
从表3中的数据可以明显地看出，本试验的设计者安排了不同的株行距和栽培强度。在本试验中，栽培密度，株行距，有效分蘖数，穗粒数四个因素互为影响。不同的栽培强度和株行距的组合可以影响每平方米得有效穗数，穗粒数，每株得有效分蘖数和结实率等影响产量性状的多个因素。但是粒数水平则是这四个因素的不同变量水平组合而成。但是无论栽培密度，株行距，有效穗数，穗粒数，结实率的单一高端值都不能确保产量水平的高低。只有单位面积上的有效粒数达到最高粒数水平时才能确保高产。既粒数水平和产量水平是高度相关的。
同时龙粳31的千粒重在本试验中没有表现出明显的差异，也就是说龙粳31号在这个试验中并没有受到粒数水平和其他因素而影响其最终产量。因为水稻生长在同样的环境条件下，所以千粒重没有明显的变化，同时也没有对最终产量形成很大的影响。 +
表4 2016年云南永胜县完成的三个水稻品种的高产试验数据 表4是梁琼梅等（2016）在云南水稻高产之乡-永胜县完成的一个三个品种的高产试验。表中最右侧的三列是后期推算的结果。从表2中可以看出亩产超过一吨的结果是来自每平方米超过5万粒的高粒数水平。在不同年度间千粒重变化不大。由于环境因素的时空变化，使2011年的单位面积上粒数水平全部超过2010年的数据，超出的水平都是在25%左右。相比较表1和表2内的数据可以看出，虽然两个试验的内容没有什么可比性。但是环境因素对粒数水平的影响还是非常明显的。IR64 因为本身虽然有高产的潜能，但是不适宜当地的环境造成仅仅不到80%的结实率的原因，即便是栽培在高产之乡也并不能保证一定获得高产。如果最后的粒数水平不足每平方米4万，则理论亩产也就肯定不会超过栽培在环境条件不如云南永胜的黑龙江的龙粳31。因此，选择适应当地温光水气肥水平的品种和相应的栽培模式对于获得水稻高产则是一个必须的基本条件。
表5 是在黑龙江完成的在第二积温带条件下多个品种产量比较试验。从表中可以明显看出各个品种的粒数水平的范围是每平方米45000-37000粒之间。对比云南永胜的条件，这里可能已经是水稻产量的最高粒数水平了。因为受到当地环境条件的限制，每平方米45000粒可能是黑龙江第二积温带地区水稻继续提高产量的一个坎。如果能将粒数水平超过45000之上，才有进一步提高产量的可能。在生产实践中，则更多的工作是如何调整各个品种栽培模式，使其接近或达到45000的水平。或者至少是接近某个品种的最高粒数水平。因为不同品种的基因潜能是不同的。
综上所述, 水稻产量的两个一级构成因素是粒数和粒重. 其中粒数水平的高低是有穗数,穗粒数组成的.参考表1,这些因素还能继续分解下去,但是最重要的就是粒数中的变量因素多,而粒重中的变量因素相对简单.因为我们的研究重点还没有落实到米质和成分上去. 影响粒数水平的株行距,栽培强度,穗粒数,结实率都可以对最终产量形成影响,其中任意一个因素的最高值都不一定与产量呈正相关的关系.其中任何一个单一因素都要受到其他因素的制约.综合各项因素的粒数水平则是一个平衡的常数,在某一特定的地区的特定生长季节,会有一个理论上的粒数水平.只有田间粒数水平达到最高水平,才能最终获取最高产量.在目前中国的大部分地区,这个常数应该在40000-50000(每平方米饱满粒数)左右,否则很难达到高产水平.水稻的粒重在不同光温环境条件下也有一些变化.中国的水稻千粒重大多数在22-28克范围之内.其中较好品种的千粒重水平集中于26-28之间. 如果在粒数水平是50000,而千粒重达到28时,则此时水稻理论产量就可以达到吨粮田水平了. 每个品种因为基因的不同,所以对环境条件的耐受能力也是有所不同. 不同品种再一个特定地区就会表现出不同的粒数水平. 因为只有在某些特定环境下,品种的基因型才能发挥出其最高的粒数水平. 所以生产中的高产的很多工作实质上就是调整栽培模式以争取达到最高的粒数水平. 与此相反无论在任何条件下,粒数水平在40000之下, 也不可能达到吨粮田的水平. 表5 黑龙江第二积温带水稻品种比较试验
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