主题：【原创】中国粮食连续第七年增产，说明转基因粮食的不迫切性 -- 瓦斯

专题与综述　Special thesis&overview

水稻强化栽培体系

The System of Rice Intensification (SRI)

袁隆平

(国家杂交水稻工程技术研究中心,湖南长沙　410125)

摘　要:水稻强化栽培体系(SRI)是一种新的高产栽培方法,首先在马达加斯加提出和应用,取得了成倍的增产

效果。近年来,在印尼、菲律宾等国以及我国都在进行试验,初步显示了较大的增产潜力。对SRI这一新的栽培

体系的主要方面作了简要介绍。

关键词:水稻;强化栽培体系;高产

中图分类号:S318;S511.048　　文献标识码:A　　文章编号:1005-3956(2001)04-0001-03

　　水稻强化栽培体系(System of Rice Intensification,

SRI)系80年代由Henri de Laulanie神父在马达加斯

加(Madagascar)提出的一种新的栽培方法。在马达

加斯加应用多年获得了很好的增产效果,近年在其

他国家的试验结果也显示其具有较大的增产潜力。

为使我国农业科技人员了解和应用这一新的方法,

现对SRI的基本情况作一简要介绍。

1　采用SRI方法能获得多高的产量?

在马达加斯加积极提倡SRI的非政府组织———

Tefy Saina发现,采用SRI方法,任何品种的产量至少

可增加1倍,而且通常比这高得多。在Ranomafana

国家公园附近,传统栽培法的灌溉水稻产量为2

t/hm2左右,而采用SRI法,过去5 a的平均产量是8

t/hm2以上。在这段时期,运用SRI的农民从38户增

加到396户,面积超过50 hm2。根据国际自然资源

保护委员会田间工作人员报导,在Zahamena国家公

园北部附近有些农民获得类似的增产幅度,从每公

顷2 t增至8~9 t。上述地区属热带雨林边缘地带。

马达加斯加的其他地方也具有类似的增产纪

录。在中央高原(1 000 m以上)因为精耕细作和较

多的现代化投入,那里的水稻产量比Ranomafana和

Zahamena地区的高。1995~1996年对108户首次采

用SRI的农民进行调查发现,在首都Antananarivo附

近,每公顷平均产量从3.2 t增至6.3 t,在Antsirabe

附近,为3.9 t增至8 t,在北部的Andapa,一家私营

公司(SOAMA)报导,农民采用高产品种和“最佳”施

肥的产量为6.2 t/hm2,27户农民采用SRI的产量达

10.2 t/hm2。另一家公司(FITABE)报导,在西北部

Marovoay附近,农民应用“现代化”栽培法的产量为

4.8 t/hm2,SRI法为7.1 t/hm2。

在Ranomafana附近,有些农民能很有效地运用

SRI技术,他们的产量每公顷是14~16 t;在Fianara-

ntsoa地区一些农民获得的产量更高。1999年5月,

N. Uphoff与马达加斯加农业研究和推广局的一位

研究员B.Andrianaivo(曾在国际水稻研究所培训过

的农艺师)访问了在Soatanana附近的一位农民,他

在0.125 hm2的土地上收获了2 740 kg稻谷,折合每

公顷21 t,这是该国平均单产的10倍。这位农民是

第6年运用SRI,已非常熟练地掌握了该项技术。由

于施用了大量配制良好的堆肥(40 t/hm2),达到如此

的超高产是可能的。从近乎海平面到海拔1 200 m

以上以及在多种土壤类型中都取得了上述的增产,

尽管以排水良好的土壤产量最高,但这并不需要“肥

沃”的土壤,在马达加斯加大多数土壤都很贫瘠。

在其他国家有类似产量结果的证据。1999年

中国南京农业大学农学系用不同的株行距(20 cm×

20 cm到30 cm×30 cm)进行SRI试验,产量为9.2~

10.5 t/hm2,后者是稀植的产量。印尼农业研究和发

展署在Sukamandi水稻试验站首次试验的产量为6.2

~6.8 t/hm2(1999年旱季),第2次试验达9.5 t/hm2

(1999~2000年雨季)。

菲律宾和柬埔寨的非政府组织报导,他们与小

农合作,采用SRI方法,第1年就增产1倍以上(分

别达5~6 t/hm2),由于植株的这种生长方式和抗虫

抗病,农民非常渴望继续应用SRI,因此对SRI的评

价正在高涨。2000年,国际水稻研究所和世界农业

研究和发展署在进行SRI试验,斯里兰卡许多农民

在其农业部的鼓励下亦在采用SRI。

2　基本观点

SRI发现并证明能帮助水稻实现其真正产量潜

力的一些重要栽培方法,而这种潜力被以前的栽培

措施掩盖了。SRI所立论的基本观点是:

a)农民首先应了解这些观点,然后选用和评估

适合他们自己条件最有利的具体措施。

b)SRI通过改变对土壤和水分的管理措施,改

变稻株的结构———根和分蘖的密度和数量,使它们

收稿日期:2001-06-08

作者简介:袁隆平(1930-),男,江西德安人,研究员,院士。

·1·杂交水稻　2001,16(4)

变得更高产。

c)为使稻株更高产,它们必须每株有更多的分

蘖、更多的有效穗、每穗粒数更多、籽粒更大。

d)如果水稻是稀植而不是密植,它们就有较大

的生长空间,能获得较多的阳光和空气,从而能产生

更多的分蘖,这些分蘖大多数会成为有效穗。同时,

生长空间大,其根系发达,能更好地从土壤中吸取养

分。

少株稀植,每个植株都能茁壮成长,从而就可能

生产出更多的稻谷,虽然这有点出人意料。为了使

地上部分生长良好,地下部就必须要有强健的根系。

SRI的“诀窍”是每个植株地下部分要有强大的根系

和地上部分要有较多的分蘖、叶片和谷粒。

e)密植丛栽,不仅浪费种子,而且个体变小和生

产力低。栽较多的植株并不比栽较少但生产力高的

植株有利,栽植老秧也消耗其潜力。

采用SRI方法,每个单株很容易获得50个分

蘖,有些农民用此法得到了多达100个以上的分蘖。

农民在每个有效蘖上能得到200粒谷,最好的农民

多达400粒。这不是奇迹。这是来自于对植株、土

壤、水分的良好的管理,使其生长和产量潜力得以充

分发挥的结果。

3　怎样才能产生更多的分蘖?

应用SRI成功的关键是幼苗早插,通常秧龄不

到15 d,甚至短到8~10 d,当秧苗只长出2片小叶

时就移栽。如果插3,4,5或6周的老秧,就会大大

丧失它们大量分蘖的潜力。

秧苗自苗床取出后,如果延迟移栽就会受到损

伤,而应在拔秧后0.5 h内,最好15 min内即移栽。

如果把秧苗插入本田而不是轻轻的摆放,秧苗就要

消耗很多的能量来恢复根的生长,干扰其发育。早

而仔细地移栽秧苗有助于在大田恢复生长且不会降

低其高产的潜力,尤其要重视促进根系的强健生长。

4　怎样促进根系生长强健?

4.1　首先是要栽单苗而不是象通常那样,3~4苗

或更多的苗丛栽

当几根苗丛栽在一起时,它们的根必然互相竞

争,这正如稻株与杂草长在一起一样,为了争夺养

分、水分和阳光而相互竞争。稀植非常重要,至少间

隔25cm以上,最好是正方形,以利除草,同时有利于

接受更多的阳光和空气。水稻稀植,如果土壤状况

良好,根系就有大量伸展的空间,特别是当它们没有

相互竞争的时候。单苗稀植,每平方米可以只栽10

或16苗而不是50或100苗。获得最高产量的是每

平方米仅栽4苗即50 cm×50 cm,水稻植株长得象

灌木丛一样。稀植每公顷可节约多达100 kg的种

子,同时又能大大提高产量,因为稻株能产生更多的

分蘖和籽粒。

4.2　影响稻根粗细和健壮的一个很重要的因素是

如何移栽很幼嫩秧苗的方法

秧苗直插,根尖会朝上,移栽后的秧象J字形。

稻根为顶端生长,如果根尖朝上,在恢复生长之前,

根必须改变其在土壤中的位置,使之向下。这样,幼

弱的根就要消耗很多能量。SRI不直插秧苗而是轻

轻地斜摆,使根平卧在湿润的土壤表层,移栽后的秧

象L形而不象J形。这种L形状的秧苗,根尖易往

下扎,且耗能少,有利长出更多的新根和促进分蘖。

4.3　另一个与水稻常规栽培措施不同的主要特点

是稻田不连续不间断地建立水层

这种革新与移栽幼小苗具有相同的重要性。水

稻在生长阶段仅需湿润而且水分不饱和的土壤,稻

田应间断地干到开坼,这一点与多数人对水稻的观

点大相径庭,但这是正确的。SRI的一个重要发现

是水稻并非水生植物。虽然水稻能在淹水条件下生

存但难以茁壮。水稻在淹水条件下不如根能直接从

空气中获得氧气时生长良好。有水层时水稻会对这

种环境进行调节,根中形成小气囊(通气组织)使氧

气能从地上部分运抵根部。但这不是植物生长的理

想条件,它干扰根所吸收的养分运送到分蘖和叶片。

SRI还发现,水稻抽穗、结实前,在分蘖和长叶

期间,土壤仅需保持湿润,但在生殖生长阶段则要建

立1~2 cm的薄水层。很奇怪,间歇地排干稻田,甚

至每周一次,对水稻的生长很有利。这可使更多的

氧气进入土壤而达到根部。土壤水分不饱和时,稻

根就需深扎以寻求水分。当稻根周围充满大量水分

时,根就会变“懒”而不需要大量生长,因而限制了它

们从土壤中吸取养分的能力。

当水稻进入抽穗开花期,稻田须保持1~2cm的

水层,以支持谷粒形成。收获前25 d左右要彻底排

干。(对这个问题,本人与N. Uphoff教授面谈交换

意见时,提出了不同的看法,认为在成熟前7 d左右

断水为宜,他同意我的观点。)

稻田不长期建立水层,会滋生杂草,因此应尽力

消灭杂草使它们不与水稻争夺养料和水分。农民可

使用一种很简便的手推除草器(狼牙棒)进行中耕除

草。第一次中耕除草应在移栽后10~12 d进行,两

周后至少要再中耕一次。这样一方面可消灭杂草,

另一方面可使更多的空气进入土壤为稻根利用。在

始穗前再中耕除草1~2次(总共3~4次)能给土壤

增加更多的氧气,这一点比消除残余的杂草更重要。

·2·HYBRID RICE　2001,16(4)

增加中耕除草次数能大大提高产量。

4.4　由于化肥价格昂贵,农民买不起,而且有时供

应不及时,因此SRI建议用堆肥或厩肥

由于采用SRI法的产量非常之高,就必须增加

和补充土壤中的养分。施用堆肥和厩肥来肥沃土

壤,可改良土壤结构,因而能促进根的生长。堆肥释

放养分比化肥慢得多,因此这种肥源对植物生长更

加有利。

制作堆肥和施入稻田很费工夫,但经验表明,这

对农民是有利的投入,因为质地好的土壤有利于根

系生长和最终表现良好。增施化肥通常能提高产

量,但化肥并非有机肥的良好代替品。

以上是改革水稻生产的基本观点,一旦你了解

到怎样能促进水稻长出强大的根系及产生更多的分

蘖,其自然的结果就是你的稻田能产出更多的稻谷。

5　需要———逼迫型对N的吸收

现在已知水稻对N的吸收效率很低而且在多

量施化学N肥时会有极显著的报酬递减效应,施入

稻田的N只有30%~40%为稻株所吸收。Kirk和

Bouldin的研究指出,N的吸收率与根表面周围N的

浓度无关。稻株对N的吸收具有很复杂(意即尚不

知道)的机制,当稻株内部的N充足时,它会下调对

N的吸收能力,而当它很需要时就会上调这种能力。

由需要来推动N的吸收比由供给来推动更加

重要,这种模式可以解释施N的低效率和报酬递减

效应。我们一直过高估计了植物对N的需要,很可

能是由于我们太致力于对N(低效)的供应。看来,

当需要时水稻能从根际得到足够的N,植株的生长

主要不是受制于N肥的施用。采用SRI措施,植株

的分蘖和根系呈指数的方式快速增长,这种生长模

式可造成对N相当大的需求,从而使根系上调吸N

的能力以满足其需要。

6　SRI的栽培措施

SRI在以下几点改变传统的植物———土壤———

水分———营养管理方式:

a)不栽3~4周或更长秧龄的壮秧,而是栽8~

12 d秧龄,仅长出2片小叶,单根且种子还附在其上

的极幼嫩的小苗。如果移栽非常仔细,很快就会返

青。此法能保持水稻极大的分蘖潜力,每株30~80

个分蘖,如果和其它SRI措施配套的话,甚至可多达

100个以上。

b)不是每穴3~4苗或更多的苗丛栽,而是每穴

栽1苗。这意味着没有多苗根系之间的竞争。种内

竞争对植物的生长并不比种间竞争(例如杂草)更有

利。这样做的结果是根系十分发达。

c)不密植而是稀植。这会使根系的发育加强,

产量提高,因为稀植使分蘖大大增加和籽粒充实度

大大提高。但应注意合理稀植而不是越稀越好,因

为追求的是单位面积上的产量而不是单株的产量。

SRI采用正方形而不是条形栽植。最适的距离

视土壤和其它条件而定,但最好是从25 cm×25 cm

开始,根据试验,或加大或缩小。最高的产量是插

50 cm×50 cm(每平方米4株)。

d)在整个生长期,稻田不建立水层(有水层一

直认为是获得高产所必需的条件),而是在营养生长

期保持湿润但不淹水,实行间歇地“轻度”灌溉,土壤

水分决不饱和。据N. Uphoff等的报导,如果让稻田

不时地干燥几天,达到表面开坼,有助于根际通气,

从而使水稻生长良好。

SRI水分管理制度很难使人接受,因为长期以

来一直认为“水稻是一种水生植物”。但是,根据N.

Uphoff等的报导,水稻虽能在淹水条件下生存但却

不能茁壮成长。淹水使土壤不通气,稻根易缺氧。

众所周知,在淹水条件下水稻的根在抽穗开花期会

早衰。但是,这一直被视为是“自然的”,这种条件是

否对水稻有利从不提出疑问和评价。

印度的科学家在水分饱和与不饱和的土壤种植

同一高产品种(台中本地1号)发现,在稻穗分化后

和谷粒形成及灌浆开始时,在淹水条件下78%的根

退化了,而在排水良好土壤中,根不退化。很难想象

在开始生产谷粒时如此大量的丧失根的能力不会对

产量有负作用。

研究表明,用SRI方法在通气条件下种植水稻,

根系发育特好。从土壤中拔出稻株所需的力,常规

法栽培一丛为3株的是28 kg,SRI法一株为53 kg,

几乎是前者的6倍。

e)SRI须进行几次中耕除草。在孕穗前至少2

次,最好是4次。对76户农民的调查资料分析发

现,在中耕2次以上的基础上,每增加一次中耕除草

每公顷可增产1.0~2.5 t。

f)施用堆肥。每公顷产21 t稻谷的施用量为40

t/hm2,在种前作(旱作)时施下。

7　产21 t/hm2的有关数据

a)面积:0.125 hm2。b)品种:台中16选系,生育

期120 d。c)插植规格:50 cm×50 cm,幼嫩单苗浅

栽。d)产量结构:每株80个分蘖,70个有效蘖,每平

方米280有效穗,每穗实粒数260粒,千粒重29 g,每

穗谷重7.54 g。

(本文摘译自美国康奈尔大学N.Uphoff教授的

有关文章)

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