?滇西北高寒稻作区水稻产量的影响因素研究进展?

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　　摘 要：云南滇西北地区是中国种植高寒水稻最多的区域，为了了解影响滇西北高寒稻作区水稻产量的主要原因，从生态因素、品种与栽培技术两个方面，对影响滇西北高寒稻区水稻产量的因素进行了综述，并对滇西北高寒粳稻区今后的发展提出了几点建议。
　　关键词：水稻;高海拔;滇西北;稻作区;产量;综述
　　中图分类号：S511 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2020）04-0114-03
　　 Research Progress on Factors Influencing Rice Yield in Alpine Rice Region of
　　Northwest Yunnan
　　 WAN Zi-wei1，XIONG Hai-bo2，CHEN Li-juan1，ZHAO Zheng-hong2
　　（1. Rice Research InstituteYunnan agricultural university， kunming 650201， PRC; 2.Hunan Rice Research Institute， Changsha 410125， PRC）
　　Abstract：The northwest of Yunnan Province is the biggest alpine rice region in China. Because of the special geographical location and specific environment， the study on the influencing factors （ecological factors and cultivation techniques） has significance for the rice yield increase of this region. In order to understand the main factors affecting the rice yield in the alpine rice area in northwest Yunnan， we have reviewed the factors affecting the alpine rice yield increase from the aspects of ecological factors， varieties and cultivation techniques， and put forward some suggestions for the future development of the alpine japonica rice growing area in northwest Yunnan.
　　Key words：rice; high altitude;  northwest Yunnan;  alpine rice region; yield; review
　　水稻（Oryza sativa L.）是我國主要粮食作物之一。中国水稻研究所根据种植水稻的自然生态条件和社会、经济、技术条件等，将我国稻区划分为6个稻作区。其中位于云贵高原和青藏高原的西南高原单双季稻稻作区的水稻面积占全国的7.8%[1]，属亚热带高原型湿润季风气候，稻田种植制度以单季稻为主，冬季休闲。云南高海拔稻区常年种植水稻约1.0×106 hm2，约占云南省粳稻面积的五分之一，主要分布在滇西北海拔1 950～2 742 m的地区，云南高寒稻作区又被称为“滇西北高寒稻作区”，包括丽江、宁蒗、维西、兰坪等县的绝大部分地区以及德钦、中甸等局部地区[2]，与缅甸、西藏、四川相邻。滇西北地区有澜沧江、金沙江和怒江三江并流自北向南一泻千里，还有终年积雪的低纬度梅里雪山、玉龙雪山等，该区域山水纵横交错，地理位置特殊、环境恶劣、昼夜温差大，是我国乃至全世界都极为罕见的水稻种植地区，但产量普遍偏低。1984年，滇西北稻区海拔
　　2 650 m的永宁坝平均产量只有250 kg/667m2左右，海拔2 650 m以上和处于风口的地区产量则更低[3]。到2019年，被誉为世界“水稻屋脊”的宁蒗永宁乡最高纪录田块的产量达到653.0 kg/667m2，平均产量为502.5 kg/667m2。由于滇西北高寒稻区地理位置特殊，环境特别，研究包括生态因素、栽培技术在内的水稻产量影响因素对提高该区域的水稻产量具有指导意义。笔者通过查阅相关文献，整理和分析了影响滇西北高寒稻区水稻产量的因素，以便更好地了解该地区水稻生产所面对的问题和难题，为如何提高高寒稻区的水稻产量提供参考。
　　1 生态因素对高寒稻作区水稻产量的影响
　　生态因子在水稻生长过程中起重要作用，分为非生物因素和生物因素，非生物因素包括温度、光照、昼夜温差、降水等，生物因素包括病虫草害等。
　　1.1 非生物因素
　　作物的生长发育需要一定的温度条件，只有当温度积累到一定程度后才能完成生长发育。海拔每上升100 m，气温下降0.6℃，滇西北高寒稻作区的海拔高度为2 200～2 700 m，年平均气温11.3～12.8℃，因此温度是影响水稻生长发育和产量的重要因素。每年3—4月的倒春寒，平均气温仅11.1～12.3℃，造成育秧难度大。据统计，1955—2002年，滇西北地区平均每3 a发生1次冷害，约7 a发生1次重冷害。云南高海拔山区发生冷害的时间一般为7月下旬至8月水稻抽穂开花期，日均气温小于17.0～18.0℃，并持续3 d以上，造成水稻灌浆不足，空秕率增加，严重制约了滇西北稻区单产的提高。冷害是制约水稻生长发育的最大障碍，要对低温冷害进行针对性的处理，才能获得稳产高产[4]。影响高寒粳稻区水稻单产的主要原因是“两头低温，中间热量不足”和“前后作茬口矛盾”[6]。因此，在滇西北稻区，温度对水稻的发育和产量与品质的影响很大[6-7]。 　　高海拔地区太阳辐射量大、光照强、昼夜温差大，由于较大的土壤日温差，对水稻的灌浆充实和品质提升都有帮助。但昼夜温差过大，当低于一定值时也会使产量降低。云南高海拔地区水稻叶片的光补偿点和光饱和点比低海拔地区高，导致植株对光能的利用率较低，这也是该地区水稻产量不高的原因之一。
　　水稻孕穗—成熟期主要受气温的影响，而移栽—孕穗期则受降水的影响较大[8]。滇西北属寒带型气候，长冬无夏，春秋较短;由于季风环流的不稳定性和不同天气系统的影响，气象灾害较多，其中干旱和冷害是频发的自然灾害。因此，降水也是影响滇西北稻区水稻产量的主要因素之一。
　　1.2 生物因素
　　病虫草害是影响高海拔地区水稻产量的主要生物因素。其中草害多达25种，虫害超过20种，病害也有10种以上，对云南各个地区的水稻产量都影响较大[9]。近几年来，云南省水稻病害累计发生面积为4.0×
　　105～4.6×105 hm2，其中稻瘟病发生面积占21%左右，年损失稻谷约2.3×107 kg[10]。滇西北高寒稻区由于持续的低温，易造成稻瘟病、条纹病等病害的发生。纹枯病在云南较为常见，由于云南地理环境特殊，滇西北稻区多数地处山脚下，风大且风速快，水稻叶片相互摩擦造成的伤口给病菌扩散提供极为有利的条件，因此病害传播速度快、面积广，发病后稻叶变黄枯死，常造成20%～30%损失，严重者可达50%～60%，甚至绝收。在不同海拔的水稻种植区对不同品种穗颈瘟的田间调查结果表明，海拔每上升100 m，发病率上升2.42%～3.47%，病情指数也随之增加[9]，因此在高海拔地区要加强穗颈瘟病防治。稻瘟病是云南省水稻产区的主要病害，全省常年发病面积20万hm2左右，在高海拔地区、优质稻种植区和杂交稻感病品种种植区，稻瘟病都中等以上或偏重发生。董丽英等[11]在对近年来新育成的粳稻品种稻瘟病的抗性鉴定与评价中发现，丽粳11号等品种高感稻瘟病，而丽粳11号为滇西北稻区近2 a的主要推广品种，因此种植过程中存在较高的感病风险。魏陈华[12]认为，在高海拔地区，水稻秧苗期主要有叶瘟病、青枯病等，要加强预防。
　　随着全球气候变暖，自然环境不断恶化，土壤的结构也受到了破坏，草害、虫害随之增加。滇西北的水稻虫害主要有稻飞虱、二化螟等。分蘖期主要虫害有螟虫、黏虫等，抽穗结实期常发生稻飞虱、叶蝉等[13]，必须根据病虫测报及时进行防治，重点防治黏虫、二化螟等虫害。西南稻区二化螟一般每年发生 2～3 代，第1代危害分蘖期水稻，第2代危害抽穗期水稻[14]。在草害方面，稗草、鸭舌草在一定程度上仍在杂草群落中占有主导地位。
　　每年9—10月西北部地区气温偏高0.5～1.0℃，此时正值云南省大部分水稻病虫草害发生扩散的敏感期，加上高温多雨形成高温高湿的田间小气候，有利于水稻病虫草害的发生与流行，尤其是局部地区暴雨突出，致使病害暴发流行风险大。
　　2 品种与栽培技术对水稻产量的影响
　　2.1 滇西北高寒稻区的水稻品种
　　适应当地环境的水稻品种对保障水稻的增产增收非常重要。李静等[15]认为，种植地的海拔高度是影响水稻产量和品质的一个非常重要的环境因子。李景蕻等[16]认为，水稻产量结构因素是由于品种间、环境等条件变化，导致了各个因素之间以及因素与产量之间的影响变化。由于滇西北高寒稻区的特殊性，导致当地无法从其他地区引进新品种，必须依靠当地的品种[2]。滇西北地区一年一熟制的水稻品种主要有：永宁大白谷、永宁小白谷、丽江黑团新谷、瓦灰谷（有芒和无芒）、大麻谷、小麻谷和红桥大白谷等当地地方品种;丽江市农业科学研究所经过多年选育出的粳稻品种丽粳系列，包括丽粳314、丽粳9号、丽粳11号、丽粳14号、丽粳15号、丽粳18号等，该系列品种耐冷性极强，主要适宜在海拔2 000 m以上的稻区种植。查阅国家水稻数据库（http：//www.ricedata.cn）系谱图，发现丽粳系列品种的部分原始亲本来自日本、台湾等地，其中日本亲源有轰早生、农林系列、喜峰等，为丽粳系列提供了优良的品质。郑贤庄等[17]为解决“水稻屋脊”丽江宁蒗海拔2 670 m地区品种退化和产量较低等问题而引进的丽粳9号不仅稻米品质优而且产量高，该品种在2018年高海拔极量创新6.7 hm2连片核心片区中单产高达621.2 kg/667 m2。李才花[18]对14个品种进行品比试验，结果表明“凤13-37”“昭粳12号”和“凤12-47”3个品种在高海拔地区表现较好。
　　2.2 高寒稻区水稻栽培技术
　　滇西北高寒稻区特殊的地理气候条件，适宜播种期一般为3月20—25日。高海拔水稻一般采用旱育稀植和湿润育秧2种方法种植，旱育秧方式对早期的准备要求高，但移栽至大田后具有较强的分蘖性，不易感染病虫害;湿润育秧对前期要求不高，但后期栽插易感染病虫害，分蘖性不强[12]。
　　李静[19]的研究表明，栽插密度不仅影响产量，而且还影响水稻的糙米率、整精米率、垩白粒率和胶稠度等，不同地区不同品种的栽植密度具有差异性。
　　温水灌溉是高海拔水稻栽培的措施之一，由于高海拔地区气温低，灌溉水的温度更低，低温容易导致水稻遭受冷害，造成灌浆不足、千粒重降低，从而影响产量。李景蕻等[16]的试验结果表明，温水处理可提高有效穗和每穗粒数，增加产量。在高海拔地区，常见的增温措施有垄作栽培，选取生育期较短的杂交水稻品种并铺以地膜覆盖能够显著提高水稻产量。温水灌溉和垄作栽培的对比试验结果表明，垄作栽培产生的增温效果更好，结实率表现为：垄作栽培>温水灌溉>常规栽培;穗粒数表现为：温水灌溉>常规栽培>垄作栽培[6]。
　　由于高寒稻区容易遭受低温冷寒以及可能出现的后期连续阴雨天气，如追肥过晚易发生贪青、生育期延迟和结实率降低的现象，因此必须重视基肥施用[7]。滇西北高寒稻區的土壤钾肥不足，导致水稻的返青时间特别长，因此要多施钾肥、有机肥，减少氮肥施用量[17]。高海拔水稻肥料的管理，应该分别在增加有效穗数阶段、增加穗上粒数阶段和提高粒重与结实率阶段加强肥料的管理[20]，保障水肥平衡，并且在肥力较差的耕地上可以通过种植绿肥的方式来提高土壤肥力。 　　病虫草害采用综合防治。前作成熟后及时翻耕晒田，经常清理田园，使用无病种子，做好种子浸种消毒，保证移栽秧苗健壮;做到浅插、施肥平衡，做好田间水肥管理。高寒稻区主要病害是稻瘟病，其防治的关键时期是孕穗期和抽穗期，抽穗期要结合稻瘟病防治1次稻曲病。虫害防治提倡采用物理与化学结合防治，如田间使用黑光灯对害虫进行诱杀。草害防治需要使用除草药剂。
　　3 建 议
　　云南的地理环境特点造就了滇西北高寒粳稻区独特的发展模式。近几年全国各地的专家和学者纷纷前往该稻区进行试验和考察，使当地的水稻和其他作物的种植水平得到了迅速提高，也给当地老百姓的生活水平带来了极大的改变。但由于发展还不够完善，仍然存在一些现实问题。
　　首先是品种老化，新品种跟不上，高产品种及耐冷、抗病品种缺乏;其次是高海拔地区冷害频繁，耕作设施和栽培技术较落后，且农业资源缺乏，农业区域分布不合理。这些都成为制约当地农业发展的因素。
　　基于目前的现状，首先要加强育种研究，明确育种目标，要把早熟、耐寒作为品种选育的主要目标，同时注重品质育种，培育出生育期短、苗期耐冷和后期耐寒性强的新品种，以增强水稻大面积生产的适应性和安全性;也要注重株型、穗粒结构的选择，保证分蘖成穗的数量;还要注重抗病品种的选育，利用当地资源结合传统与现代的先进育种技术和手段，不断增强水稻的抗病性;对于推广年限长的水稻品种要及时更新，同时还要优化品种的布局，防止品种退化。其次是重视栽培管理，加强高寒水稻每个生育时期的管理，采用科学的栽培技术措施与精细的管理以有效提高水稻的产量和质量。第三应加强对当地种植者的技术培训和指导，不断提高当地农户科学种田水平。同时，应利用滇西北高寒稻区当地的优势，加强优质稻米和有色米等特色产业的研究和推广，充分发挥高原特色农业优势，确保滇西北高寒稻作区农业的持续稳定发展。
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　　（责任编辑：肖光辉）
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