专利名称：一种提高水稻光能利用率的栽培方法
技术领域：
本发明属于农业技术领域中的作物栽培技术，涉及改变行向和扩大行 距的一种高效利用太阳能的水稻栽培方法。
背景技术：
目前东北平原区水稻传统栽培方法的株行距为30cmX20cm，栽植行向 大都随着道路或水渠，随机性强，没有固定方向，这种栽培方法在水稻开 花期以后，水稻植株中下部通风透光性差，不能充分发挥水稻中下部叶片 的光合作用，从而严重影响干物质积累，进而影响产量，这种栽培方式没 有最大限度地利用来自太阳的光能。研究证明，这种传统耕作方式的光能 利用率只有1.0%左右，只占到光温生产潜力的1/4左右，由此可见光能
利用潜力还很大。
为了充分利用太阳光能，科研人员进行了很多研究工作。最近的研究 表明，调优株行配置，扩大行距，縮小株距，能推迟封行期，增加有效叶 面积，塑造高光效群体，并缩短基部节间长度，增强抗倒能力。2001年王 夫玉研究了行株距配比对水稻群体特征的影响，结果表明行距增大、株距 减小下层光照强度及透光度有显著增加，行株距30cmX 9cm和33cmX 8cm处 理群体下层光照强度达1000—14001ux，仍超过水稻叶片光合作用光补偿 点(10001ux左右)，可以保证其基部叶片的正常光合功能。中国专利公报 公开了一种"水稻正三角形栽培法"(CN87102387A)，该方法采用水稻 植株正三角形分布，使水稻较好地进行养分吸收和光合作用，合理地利用 地力和光资源。由于这种栽培方法株距只有17.3cm，还会出现封行植株相 互遮阴现象，因此应从地理位置和当地气候资源角度出发，设计简单易行、 具有可推广性的提高水稻光能利用率的栽培方法。
发明内容
为了解决水稻开花后植株相互遮阴的问题，提高水稻充分利用光能资 源的水平，本发明提供一种提高水稻光能利用率的栽培方法。
一种提高光能利用率的水稻栽培方法，是水稻栽培行向为西南-东北 向，角度为磁南偏西20-25度；所述的水稻栽培行为通风透光超大行与栽
植水稻小行组成的组合行，通风透光超大行行距60cm，栽植水稻小行行距 20cm，在栽植水稻小行栽植水稻。
优选在所述的栽植水稻小行上种植2行水稻，株距为15cm，栽插水稻 秧苗时采用拐子苗插法。
附图1为提高水稻光能利用率栽培方法示意图。
本发明通过将传统无规律的栽培行向改为C二磁南偏西20-25度，将传 统30cm的行距改为行距A:60cm的通风透光超大行和行距a=20cm栽植水 稻小行构成的组合行，在小行上栽植2行水稻，栽培株距B45cm，在栽插 水稻秧苗时采用拐子苗插法，目的是提供一种改变行向和扩大行距的耕 作，提高水稻光能利用率栽培方法。
为了便于理解，以下详述本发明的技术内容。
1、 将传统的、无规律的耕作行向改为C二磁南偏西20-25度。行向改 变的依据是根据地球公转和自转的规律，北半球夏季盛行西南风，并且西 南向光照强，光照时间长这一气候资源。根据太阳高度角、地理纬度、太 阳方位角、赤纬、时角等因子，在计算了多个行向(南北向、磁南偏西IO 度、磁南偏西15度、磁南偏西20度、磁南偏西25度、磁南偏西30度、 东西向)的水稻植株6月中旬-9月中旬之间的水平投影长度后，通过比较 在各时段投影长度最短，筛选出磁南偏西20度-25度作为水稻新的栽培行 向。通过改变行向使6月中旬-9月中旬的太阳光入射方向与行向一致，达 到提高水稻叶片受光面积，促进光能转化，提高光合作用效率，增加干物 质累积量，提高水稻单位面积产量的目的。
2、 将传统水稻30cm的栽培行距改为超大行距A=60cm。扩大行距的依 据是根据北方地区在6月中旬-9月中旬的太阳高度角，地球自转轨迹和水 稻株高等数据，计算水稻在6月中旬-9月中旬9时30分-14时的投影长 度。水稻株高为lm，行向为磁南偏西20度-25度时6月中旬至9月中旬9 时30分-14时水平投影均在60cm以内，因此确定60cm为大行距。扩大行 距的目的是创造边行效应，提高行间通风和透光能力，增加水稻群体叶片
受光面积和延长受光时间，提高水稻光合作用效率，促进水稻生物量的提
高。60cm宽的行距避免了在有效光合作用时间内水稻相互遮蔽，水稻全株
接受太阳光照不足的现象。
3、采用大行和小行组合行形式，大行为超大行距(A=60Cm)，小行行 距a=20cm，在小行上栽植2行水稻，将水稻栽培株距由20cm减到B=15cm， 在栽插水稻秧苗时采用拐子苗插法。依据是为保证公顷密度在17万穴， 因此采用20cm的小行距2行种植，株距为15cm,这样组成了 80cm的组合行。
扩大行距和改变行向后，阳光照射到水稻全株的时间延长。传统的栽 培方式水稻植株中下部只有透射光，而本发明水稻每天可以有3. 5个小时 左右的照射全株时间。水稻叶片接受的光照面积增大，有效地延长了光合 作用的时间，提高了水稻光合作用效率，大大地提高了光能利用率，为水 稻高产创造了光能高效利用空间。本发明是一种高效利用太阳能，提高水 稻光合作用率，提高水稻产量，增加农民收入的耕作模式，适合于北纬43° 以北一季稻区。
图l是提高水稻光能利用率的栽培方法示意图。图中，C为磁南偏西 20-25度，是水稻栽培行向；A为通风透光超大行，通风透光超大行行距 为60cm， a为栽植水稻小行，栽植水稻小行行距为20cm，通风透光超大 行A和栽植水稻小行a构成组合行，在栽植水稻小行上栽植2行水稻，栽 培株距B为15cm，在栽插水稻秧苗时采用拐子苗插法。
具体实施方式
实施例1
应用本发明时，应科学选种，培育壮秧，精细整地，配方施肥，适时 移栽，科学管理，适时早收。
培育壮秧是指要采用简塑钵盘育苗。选无污染，背风，向阳，水电源 方便，地势高，排水良好，无盐碱，土壤肥沃，地势平坦的地方建育秧大
棚。旱田表层土、腐殖土及腐熟农家肥按5: 2: 2比例混合过5目筛后做
苗床土。选择吉粳88、通育223、通育318等优良品种，于4月上旬播种，
播前晒种2-3天；用1: 1. 13的盐水选种；用45%的"901"可湿性粉剂
兌水500倍，在15。C水温下浸种5-6天；将浸泡好的种子捞出放在保温处 催芽两天，然后摊开晾晒。用配套播种器播种，保证每钵2-3粒芽种。苗 期管理中播种-出苗阶段保证水分；出苗-1叶1心阶段棚内温度控制在 25-28°C，晴天进行适当通风炼苗，保持床土湿润；1. 5叶-3. 0叶阶段棚 内温度控制在22r左右，床面要略呈干燥，高温天气要及时通风，控制秧 苗徒长，在两叶一心期追一次离乳肥，每平方米苗床追施硫酸铵30克兌 水100倍喷浇，施后用清水冲洗一次，以免化肥烧叶。3.0叶-移栽阶段 每天浇一次透水，要大通风炼苗，插秧前4-5天晚间不盖膜炼苗，追施送 嫁肥，每平方米施硫酸铵60g，兌水100倍喷施，施后用清水冲洗一次， 以免化肥烧叶。
精细整地、配方施肥是指5月中旬对稻田进行耕翻，耕翻深度 15-18cm，做到深浅一致，犁底平，不留生格子。每公顷施农家肥10吨、 纯N50-70kg、 P205 50-70kg、 K20 40-50kg后耙平，要做到田面平整，耕层 深厚，上软下松，为水稻高产创造良好的土壤环境。
适时移栽是指5月中下旬当秧龄30-35天，叶龄3.5-4.0叶，苗高 12-14ctn，根数12-14条，百株地上干重2. 5g以上时，即可移栽。播种前， 用罗盘定向，将播种行向定为O磁南偏西20-25度，做出标线，在标线一 侧插2行秧苗，行距^20cm，株距B二15cm，插秧时采用拐子苗插法。插 完这2行后，留出A二60cm作为大行距，再按上述方法插2行，依此类推 (如图)。做到不漏插、保证穴苗数3-4棵、深浅一致。
科学管理包括灌溉、追肥、综合防治病虫草害等。
灌溉移栽时保持lcm水层，移栽后至返青采用深水护苗，水深一般 在5-7cm，返青后至有效分蘖末期采用浅水灌溉，水深保持3-5cm为宜； 有效分蘖末期至幼穗分化期(6月下旬-7月上旬)采用深水灌溉或间断湿 润灌溉控制无效分蘖；幼穗分化至乳熟期(7月上旬-8月下旬)采用l-2cm 浅水灌溉，若孕穗期遇17。C以下低温深灌(10-20cm)护胎；乳熟至收获 前一周(8月下旬-9月中旬)稻田应保持土壤湿润，在收获前7-10天断水； 灌溉要采用昼停夜灌方式进行。施肥插秧10天后(6月5日)每公顷施纯N 15-20kg促分蘖肥；出
穗前35天(7月15日)每公顷施纯N 25-30kg、 K20 40-50kg攻穗肥。
主要病虫草害的药剂防治每公顷用三环唑可湿性粉剂1.5kg，兑水 500倍喷雾防治稻瘟病；在孕穗中后期每公顷用井岗霉素150-200g兌水 750kg喷雾防治稻曲病；在7月上旬二化螟产卵盛期和孵化期用5%锐进特 加杀虫双进行喷雾或喷浇防治水稻二化螟；移栽后5-7d选择低毒高效的 化学除草剂进行化学除草，每公顷60%丁草胺乳油1. 5kg+l(F。草克星可湿 性粉剂200g拌300kg细沙子或潮土撒施，施药后保持水层4-5cm —周。
适时收获是指当籽粒的90%以上变黄成熟，穗轴有三分之一变黄，基部 有很少一部分绿色籽粒存在时收获。
应用实例2005年-2007年发明人在德惠市米沙子镇晨光村应用本发 明栽培水稻共计4公顷，在生育期内对水稻群体的生长发育进行观测并对 环境条件进行监测，结果表明本发明可以提高分蘖成穗率13. 3个百分点， 提高开花期土壤温度0.4-2. rC，提高灌浆期土壤温度2.2°C。秋后测产 表明本发明3年平均公顷增产838. 5kg，增产9. 4% (2005年、2006年、 2007年本发明公顷产量分别为9526. lkg、 9418. 4kg、 10233. 2kg;对照产 量分别为8465. 4kg、 8732. lkg、 9464. 2kg)，提高经济产量光能利用率 0. 16%。
权利要求
1、一种提高光能利用率的水稻栽培方法，其特征是水稻栽培行向为西南-东北向，角度为磁南偏西20-25度；所述的水稻栽培行为通风透光超大行与栽植水稻小行组成的组合行，通风透光超大行行距60cm，栽植水稻小行行距20cm，在栽植水稻小行栽植水稻。
2、 根据权利要求1所述的一种提高光能利用率的水稻栽培方法，其 特征是在所述的栽植水稻小行上种植2行水稻，株距为15cm，栽插水稻秧 苗时采用拐子苗插法。
3、 根据权利要求2所述的一种提高光能利用率的水稻栽培方法，其 特征是培育壮秧是指要采用简塑钵盘育苗，选无污染，背风，向阳，水电 源方便，地势高，排水良好，无盐碱，土壤肥沃，地势平坦的地方建育秧 大棚，旱田表层土、腐殖土及腐熟农家肥按5: 2: 2比例混合过5目筛后做苗床土，选择吉粳88、通育223、通育318等优良品种，于4月上旬播 种，播前晒种2-3天；用h 1. 13的盐水选种；用45%的"901"可湿性 粉剂兑水500倍，在15"C水温下浸种5-6天；将浸泡好的种子捞出放在保 温处催芽两天，然后摊开晾晒，用配套播种器播种，保证每钵2-3粒芽种， 苗期管理中播种-出苗阶段保证水分；出苗-1叶1心阶段棚内温度控制在 25-28°C，晴天进行适当通风炼苗，保持床土湿润；1.5叶-3.0叶阶段棚 内温度控制在22。C左右，床面要略呈干燥，高温天气要及时通风，控制秧 苗徒长，在两叶一心期追一次离乳肥，每平方米苗床追施硫酸铵30克兌 水100倍喷浇，施后用清水冲洗一次，以免化肥烧叶，3.0叶-移栽阶段每 天浇一次透水，要大通风炼苗，插秧前4-5天晚间不盖膜炼苗，追施送嫁 肥，每平方米施硫酸铵60g，兑水100倍喷施，施后用清水冲洗一次，以 免化肥烧叶；精细整地、配方施肥是指5月中旬对稻田进行耕翻，耕翻深度 15-18cm，做到深浅一致，犁底平，不留生格子，每公顷施农家肥10吨、 纯N50-70kg、 PA 50-70kg、 K20 40-50kg后耙平，要做到田面平整，耕层深厚，上软下松，为水稻高产创造良好的土壤环境；适时移栽是指5月中下旬当秧龄30-35天，叶龄3.5-4.0叶，苗高 12-14cm，根数12-14条，百株地上干重2. 5g以上时，即可移栽，播种前， 用罗盘定向，将播种行向定为C二磁南偏西20-25度，做出标线，在标线一 侧插2行秧苗，行距a二20cm，株距B=15cm，插秧时采用拐子苗插法，插 完这2行后，留出A二60cm作为大行距，再按上述方法插2行，依此类推， 做到不漏插、保证穴苗数3-4棵、深浅一致；科学管理包括灌溉、追肥和综合防治病虫草害；灌溉移栽时保持lcm水层，移栽后至返青采用深水护苗，水深一般 在5-7cm，返青后至有效分蘖末期采用浅水灌溉，水深保持3-5cm为宜； 有效分蘖末期至幼穗分化期(6月下旬-7月上旬)采用深水灌溉或间断湿 润灌溉控制无效分蘖；幼穗分化至乳熟期(7月上旬-8月下旬)采用1-2cm 浅水灌溉，若孕穗期遇17'C以下低温深灌(10-20cm)护胎；乳熟至收获 前一周(8月下旬-9月中旬)稻田应保持土壤湿润，在收获前7-10天断水；灌溉要采用昼停夜灌方式进行；施肥插秧10天后(6月5日)每公顷施纯N 15-20kg促分蘖肥；出 穗前35天(7月15日)每公顷施纯N 25-30kg、 K20 40-50kg攻穗肥；主要病虫草害的药剂防治每公顷用三环唑可湿性粉剂1.5kg，兌水 500倍喷雾防治稻瘟病；在孕穗中后期每公顷用井岗霉素150-200g兑水 750kg喷雾防治稻曲病；在7月上旬二化螟产卵盛期和孵化期用5%锐进特 加杀虫双进行喷雾或喷浇防治水稻二化螟；移栽后5-7d选择低毒高效的 化学除草剂进行化学除草，每公顷60%丁草胺乳油1. 5kg+10。/。草克星可湿 性粉剂200g拌300kg细沙子或潮土撒施，施药后保持水层4-5cm —周；适时收获是指当籽粒的90%以上变黄成熟，穗轴有三分之一变黄，基 部有很少一部分绿色籽粒存在时收获。
全文摘要
一种提高光能利用率的水稻栽培方法，水稻栽培行向为西南-东北向，角度为磁南偏西20-25度；水稻栽培行为通风透光超大行与栽植水稻小行组成的组合行，通风透光超大行行距60cm，栽植水稻小行行距20cm。栽植水稻小行上种植2行水稻，株距为15cm，栽插水稻秧苗时采用拐子苗插法。通过改变耕作行向，扩大行距，可以有效地避免了在有效光合作用时间内水稻植株相互遮阴现象，大大地提高了全植株光照时间和光照强度，最大限度地提高了光合作用率。应用本发明并配合应用科学种植、科学管理、适时早收技术，可以提高分蘖成穗率13.3个百分点，提高开花期土壤温度0.4-2.1℃，提高灌浆期土壤温度2.2℃，公顷增产838.5kg，增产9.4％，提高经济产量光能利用率0.16％。
文档编号A01G16/00GK101199265SQ20071005639
公开日2008年6月18日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者刘景双, 宋凤斌, 洋 王, 齐晓宁 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所