再生稻理論和技術研究進展和展望

劉德生 張宇飛

（1長江大學農學院，湖北荊州434025；2湖北省荊州市農業局，荊州434000）

再生稻理論和技術研究進展和展望

劉德生1張宇飛2

（1長江大學農學院，湖北荊州434025；2湖北省荊州市農業局，荊州434000）

根據已報道資料和生產實踐，綜述了再生稻理論和技術研究進展，高產關鍵限制因素和對策，對再生稻未來研究方向進行了展望，包括再生稻的產量構成和生態農藝措施多因素互作機制規律的定量研究，品種再生力控制基因測定和分子育種研究，再生稻全程機械化或輕簡化栽培的配套技術和產業化應用研究，再生稻米品牌化研究等4個方面。

雜交水稻；品種；再生力；理論；技術；產業化

再生稻，是利用水稻收割后稻樁上休眠芽，采取一定的管理栽培措施使休眠芽萌發、生長成穗而收割的一季水稻。根據中稻—再生稻所需要的溫光條件測算，我國南方稻區適合種植再生稻的面積達330萬hm2，而目前再生稻有收面積（再生季產量超過1500kg/hm2）的僅有45萬hm2；當前全國再生季產量最高水平為7500kg/hm2，而一般大田生產產量水平為1500～4500kg/hm2。由此可見，再生稻推廣面積、單產都還有巨大的潛力和發展前景。

1 再生稻的基本特性

1.1再生稻的庫特性 再生稻產量的高低取決于庫容量與庫藏物質的積累量。衡量庫結構的指標主要有單位面積內有效穗數、每穗粒數、結實率和千粒重。研究再生稻產量與產量構成因子的相關性發現再生稻頭季產量與每穗實粒數相關性最為密切，其次為有效穗數；再生季產量與有效穗數相關性最為密切，其次為每穗實粒數[1]。頭季稻穗的灌漿期與再生季的一二次枝梗分化期和穎花分化期同步，養分供求矛盾緊張，限制了再生季靠大穗增產的可能。

1.2再生稻的源特性 再生稻的源包括莖鞘源、葉源和根源。頭季收割后稻樁莖鞘中的氮素運轉到再生分蘗，在頭季稻成熟到再生季成穗期間的氮素輸出率高達37%～49%，再生季齊穗后，稻樁莖鞘的氮素輸出率減少到15%～20%[2]。高位芽對稻樁莖鞘儲存物質的依賴性較低位芽大，高位芽養分主要來自頭季稻樁貯存的營養物質，低位芽養分的主要來源是頭季老根和低位芽上萌發的新根。再生季的葉片凈同化率高于頭季。再生季后期葉片的光合作用積累是籽粒灌漿的主要物質基礎和供應源[3]。不同節位葉片的光合速率有顯著差異，葉序從上往下依次為：劍葉＞倒1＞倒2＞倒3＞倒4……等。再生稻的根系主要由兩部分組成，即母莖上留下來的老根及再生季老根上產生的新根和休眠芽上根原基萌發產生的新根。新老根系存在一定的互補和制約關系，高留樁有利于恢復與維持頭季根系活力，低留樁有利于休眠芽再生根的萌發，頭季成熟期至再生季齊穗期根系活力直接影響到再生季產量[4]。

1.3再生稻的流特性 主要包括營養物質的運輸能力和光合產物分配。枝梗過氧化氫酶的活性是反映營養物質運輸能力的重要指標，研究表明再生稻齊穗后20d枝梗過氧化氫酶活性與穗粒數、產量呈正相關[5]。頭季后期光合產物一半以上運往頭季穗部，分配到頭季倒2節、倒3節莖和鞘的光合產物最多，僅8%～10%分配到再生季穗部；再生季的光合作用產物主要分配到再生季稻穗，并以倒2、3、4節位的稻穗分配比例最大。再生季孕穗期、齊穗期、齊穗后15d的光合產物均以穗部最多，莖內次之，鞘內最次，芽內最少。

1.4再生稻的生態特性 水分、冠層性狀、溫度、濕度、日照時間等都會影響再生稻休眠芽的萌發和產量形成。休眠芽對水分的敏感性在頭季稻收割前15d大于收割后，水分脅迫會導致頭季穗實粒數和千粒重下降，嚴重影響休眠芽的伸長和萌發，導致再生季的有效穗不足。再生稻休眠芽萌發的適宜溫度條件是26.5℃左右，相對濕度為82.9%，兩者必須同時滿足，發苗數與日照時數有關。改善株間通風透光條件、降低濕度，可促進休眠芽伸長。

1.5再生稻的生育特性 水稻地上部分有5～6個節，每個節上的休眠芽條件適宜時均可萌發，但萌發早遲、生長發育進程因品種和部位不同而各異。莖生腋芽的頭3個葉原基的分化與母莖葉片伸長保持相關生長關系，抽穗前按由上而下的節位順序開始一、二次枝梗分化，母莖成熟時倒2、3芽大多進入二次枝梗分化，倒4、5芽大多進入一次枝梗分化[6]。頭季收割后再生芽幼穗分化因品種不同而出現兩種類型，即一種是中間節上的再生芽發育快，兩頭節上的再生芽發育慢，另一種是隨著伸長節間上升各節位再生芽的幼穗分化進程加快。不同品種再生芽幼穗分化停止期長短不同，不同節位再生芽幼穗分化時期有差異。

1.6再生稻的化學調控 多效唑和赤霉素可促進休眠芽伸長，增加再生季發苗數，其中赤霉素還能促進再生季早抽穗開花。有的認為赤霉素結合促芽肥施用，以延緩頭季早衰，促進休眠芽的伸長，有的認為赤霉素在再生季發苗期時施用，可增加發苗數，有的則認為赤霉素在再生季始穗期施用，促進下部分蘗早抽穗開花，提高結實率。筆者認為在再生季始穗期使用赤霉素的增產作用大于其他2個時期。噴施植物生長調節劑和微肥可緩解高溫干旱對再生季發苗的影響，增加有效穗數[7]。噴施赤霉素和細胞分裂素可打破再生芽的休眠。再生季始穗期噴施“九二O”可提高結實率，增加每穗結實粒數和千粒重，加速灌漿進程[8]。

2 再生稻再生機理

2.1再生機理及影響因素 再生稻再生力與品種類型，農藝操作措施（如促芽肥施用、曬田、病蟲害防治、頭季收割成熟度、收割方式），營養器官（如根系、葉片、留樁高度）等有關。高產組合再生稻頭季群體特征主要庫源指標及參數范圍為：穗粒數160～190粒，葉粒重比0.0737～0.0827cm2/mg，有效穗232.12～249.40萬hm2，結實率81.5%～85.7%、千粒重28.6～30.1g[9]。

2.2促芽肥對再生力的影響 促芽肥能延緩頭季生長后期綠葉衰老速度，緩解在頭季齊穗后休眠芽的死亡速度，提高葉片的光合速率、低位芽的成活率，增加有效穗數，優化穗粒結構。再生芽成活率、有效穗數、產量及穗粒結構分別與頭季稻收割時母莖鞘干物質重呈極顯著正相關。葉片的光合速率提高，增加了光合產物向穗部的輸送比例，相對減少了母莖鞘貯藏的光合產物向穗部的輸入量。促芽肥施用時間越早越有利于提高再生稻的再生力，尿素施用量最佳為112.5～225.0kg/hm2不等。

2.3葉片和紋枯病對再生力的影響 頂3葉的光合產物能基本滿足頭季穗部灌漿結實的需要，再生季腋芽的主要營養來源在倒4葉及以下葉片。紋枯病會直接導致稻株基部葉鞘及相應節位的休眠芽發病枯死，減少再生芽的萌發基數，減少光合源數量。提高水稻再生力要保護好基部葉片的正常生長并延長功能期，務必搞好紋枯病的防治。

2.4根系對再生力的影響 再生力與根系干物質量和活力密切相關，再生蘗的生長發育依賴于頭季稻樁殘留的根系，再生季稻穗數與頭季成熟期、再生稻齊穗期的根系機能呈極顯著正相關。頭季適當曬田有利于提高根系活力，根系形態發達、機能高而持久，可提高再生力和再生季產量。

2.5收割留樁高度對再生力的影響 收割留樁高度對再生力的影響與品種自身的特征特性和收割方式有關。留樁越高，再生苗萌發越快，總再生率越高。早稻品種宜留低樁，雜交中秈中早熟品種宜留中樁，雜交中秈遲熟品種宜留高樁。頭季機械收割，留樁高度35～45cm為宜，早收割的稻樁適當留低，遲收割的適當留高[10]。再生稻留樁高度的產量效應主要表現在對有效穗數、每穗總粒數和結實率的影響[11]。

3 再生稻高產的關鍵限制因素及對策

3.1大面積種植產量不平衡 大面積種植產量不平衡的主要制約因素是因頭季栽插密度過稀，促芽肥施用量不足不及時，頭季收割前休眠芽大量死亡等造成有效穗數不足。加大栽插密度，盡量采取集中連片種植再生稻，組織專業技術組加強技術普及力度和農藝操作指導施肥，針對具體田塊確定促芽肥的施用時間和施用量，是整體提高再生稻平均產量的有效措施。

3.2頭季機械收獲對產量的影響 再生稻頭季機收會導致減產，據調查統計，江漢平原頭季機收比人工收割減產8%～30%。為便于收割機行走，稻田需要在頭季收割前10～15d排水，而此時高溫天氣加速了再生芽的死亡，收割機碾壓稻樁，也影響再生芽的萌發生長。對策：選用合適的品種；選用自重較輕的收割機，適時卸谷減輕自重；頭季盡可能推遲排水時間，確保能正常收割的情況下機械壓損的稻樁不會陷入泥中。

3.3再生季開花期間的低溫危害 秈稻正常開花的臨界日均溫是22℃，再生季結實率穩定在70%以上的臨界日溫度是21℃，確保再生稻避免低溫影響的關鍵措施時是保證再生稻在寒露風來臨之前齊穗。對策：選擇合適熟期的品種；利用覆膜育秧技術播種提早10～15d，頭季收割期提早4～5d；頭季收割時高留樁，利用頭季稻樁中上部發苗早而快的倒3、4節再生蘗抽穗。

4 未來研究展望

4.1再生稻產量構成規律和生態農藝措施的互作機制的定量研究 綜觀先期研究進展，對再生稻的高產機理和技術、生態和農藝措施對再生芽長的影響研究多為單因素定性研究，缺乏多因素互作機制的定量研究。品種再生力受到氣候、品種、地力、農藝措施等綜合性的影響，我們可以采用人工氣侯室和大田分期播種相結合的方法，通過栽插密度、肥料運籌、水分管理、栽秧方式等人工調節，對再生稻的產量構成規律——源、庫結構和頭季生長后期生理、生態、病蟲害流特性與再生芽生長、再生季產量之間互作機制進行定量研究，揭示再生稻高產的關鍵因素和產量構成與生態農藝措施之間的關系和互作規律，為科學制定關鍵栽培技術和提高肥水利用效率提供指導。

4.2品種再生力控制基因測定和分子育種研究當前選育再生稻品種的主要途徑是從種植表現較好的中稻和晚稻中篩選，適宜品種數量不多，限制了再生稻的應用推廣。從不同的品種在相同的生態和農藝措施條件下具有不同的再生能力可以看出，品種再生力受到遺傳基因控制。我們要培育強再生力品種資源，通過加強和控制品種再生力的基因測定并標記，深入研究品種再生力的遺傳規律，同時開展分子育種研究，有目的地雜交配組，加快再生稻品種的選育進程。

4.3再生稻全程機械化或輕簡化生產的配套技術及產業化應用研究 目前對再生稻研究多是在人工移栽的條件下開展，開展適應全程機械化或輕簡化生產的再生稻配套技術研究十分必要。應重點從水稻品種類型、機插時間和密度、留樁高度、機收技術和收割機的選擇與設計、直播時間及再生季后期管理等方面進行研究。另外建議由農業主管部門牽頭，從發展布局、政策支持、品種選育、關鍵栽培技術推廣、再生稻米深度加工銷售、人才培養等全產業鏈高度進行科學謀劃研究，各環節之間實現無縫對接和有效的利益分配機制，共同做大做強再生稻產業。

4.4再生稻品種和稻米的品牌化研究和實踐 再生稻的稻米具有安全、環保、品質高、食味佳的特點，具備打造品牌的良好基礎。建議種企和大米加工企業開展強強聯合，開展獨具特色的再生稻米品牌建設，形成從種到收，從加工到貿易一條龍式的產業鏈條，開展訂單式生產、規模化生產、集約化生產、標準化生產，進一步提高再生稻的應用推廣范圍和經濟效益。

[1] 林文雄，陳鴻飛，張志興，等．再生稻產量形成的生理生態特性與關鍵栽培技術的研究和展望[J]．中國生態農業學報．2015，23（4）：392-401

[3] 秦鵬，屠乃美．再生稻源庫特性研究現狀和展望[J]．作物研究，2004（S1）：329-333

[4] 易鎮邪．雜交水稻不同節位再生稻源庫關系研究[D]．長沙：湖南農業大學，2003

[5] 鄭景生，林文，卓傳營，等．再生稻根干物質量及根系活力與產量的相關性研究[J]．中國生態農業學報，2004，12（4）：10-109

[6] 易鎮邪，周文新，秦鵬，等．再生稻與同期抽穗主季稻源庫流特性差異研究[J]．作物學報，2009，35（1）：140-148

[7] 熊洪，冉茂林，徐富賢，等．南方稻區再生稻研究進展及發展[J]．作物學報，2000，26（3）：297-304

[8] 張桂蓮，屠乃美，張順堂．噴施赤霉素和細胞分裂素對再生稻腋芽萌發和產量的影響[J]．耕作與栽培，2004（5）：26，42

[9] 徐富賢，熊洪，張林，等．再生稻產量形成特點與關鍵調控技術研究進展[J]．中國農業科學，2015，48（9）：1702-1717

[10]易鎮邪，周文新，屠乃美，等．留樁高度對再生稻庫源形狀與物質運轉的影響[J]．中國水稻科學，2009，23（5）：509-516

[11]錢太平，梅少華，張鍵，等．再生稻不同留樁高度和收割方式的產量及其構成因素分析[J]．湖北農業科學，2015，54（1）：14-17

2017-05-24）