优质水稻品种选育及高效栽培技术的推广应用

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

唐磊

湖南祁阳市农业农村局 湖南祁阳 426100

摘要

水稻是全球重要粮食作物,其产量与品质直接关系粮食安全。面对环境变化和市场需求升级,选育优质品种、研发高效栽培技术势在必行。转基因、基因编辑等现代育种技术,助力培育高产、优质、抗逆新品种;智能化气吸式播种、暗化催芽及北斗导航驾驶等栽培技术,提升生产效率。良种良法配套,可实现水稻绿色高效生产,增加产量与效益,推动农业可持续发展。


关键词

水稻;品种选育;栽培技术;现代育种;高效生产

正文


引言

水稻在全球粮食体系中占据关键地位,是众多人口的主食来源。但当下,水稻生产面临诸多挑战。一方面,全球气候变化导致极端天气频发,土壤退化、水资源短缺等问题加剧,病虫害发生愈发频繁且严重,极大制约水稻产量与品质提升。另一方面,消费者对食品品质要求不断提高,不仅关注口感,更重视营养成分与安全性。在此背景下,开展优质水稻品种选育及高效栽培技术研究,对保障粮食安全、满足市场需求、促进农业可持续发展极为重要。

一、优质水稻品种选育目标

(一)高产目标的多维实现路径

高产作为优质水稻品种选育的核心基础,需从植物生理与农艺性状的协同优化入手。在株型塑造方面,育种家通过调控水稻的茎秆高度、分蘖角度与叶片姿态,构建理想的群体结构。适度降低株高可增强抗倒伏能力,紧凑的叶片分布则能减少群体郁闭,提升中下层叶片的受光效率。源库关系的协调是高产的另一关键,育种者需平衡水稻光合产物的制造与储存能力,既要保证叶片的光合效能,又要优化籽粒灌浆速率与饱满度,通过调节穗型、粒重等指标,实现生物产量向经济产量的高效转化。

(二)品质提升的感官与营养标准

优质水稻的品质内涵涵盖外观、食味与营养三大维度。外观品质要求稻米籽粒饱满、垩白率低,米粒在自然光下呈现晶莹透亮的光泽,这不仅影响商品价值,也反映品种的遗传稳定性。食味品质是优质稻米的核心竞争力,蒸煮后米饭需具备软糯弹牙的口感、浓郁的米香,以及适宜的黏性与硬度。营养品质方面,育种目标聚焦于提升蛋白质的氨基酸组成比例,富集维生素 B 族、膳食纤维等功能性成分,同时降低抗营养因子含量,使稻米在满足口感需求的更符合现代健康饮食理念。

(三)抗逆性与适应性的综合考量

水稻生长周期易受生物与非生物胁迫双重挑战。在抗病育种中,需针对稻瘟病、白叶枯病等主要病害,挖掘并聚合多个抗性基因,构建持久抗性机制。面对干旱、高温等逆境,通过筛选耐旱基因、耐高温基因,培育根系发达、气孔调节能力强的品种。适应性改良则要求品种具备广泛的生态可塑性,既能在南方高温多雨地区稳定生长,也能适应北方盐碱土壤与低温环境,甚至在边际土地实现有效种植,从而拓展水稻种植边界,保障粮食安全的地域均衡性。

二、现代育种技术应用

(一)转基因技术的定向改良策略

转基因技术打破物种间的遗传壁垒,为水稻育种带来革命性突破。将 Bt 抗虫基因导入水稻基因组,使植株自身合成特异性杀虫蛋白,对鳞翅目害虫形成天然防御屏障,显著减少化学农药使用频率。耐盐碱基因的引入则通过调控水稻细胞的离子平衡机制,降低钠离子毒害,增强植株在盐渍环境下的渗透调节能力。通过转基因技术改良水稻的氮磷吸收效率,可培育出资源高效利用型品种,既降低生产成本,又减轻农业面源污染。

(二)基因编辑技术的精准调控优势

CRISPR/Cas9 系统以其高效、精准的基因编辑能力,成为水稻育种的关键工具。在品质改良上,通过编辑直链淀粉合成相关基因,可精确调控稻米的胶稠度与糊化温度,满足不同消费市场的需求。抗病育种中,基因编辑能够定点敲除病原菌识别位点,或激活水稻的基础免疫反应,培育出广谱抗性品种。针对养分高效利用,可通过编辑转运蛋白基因,优化水稻对铁、锌等微量元素的吸收与富集,开发功能性营养强化稻米。

(三)分子标记辅助选择的高效育种模式

分子标记辅助选择技术(MAS)将传统表型选择升级为基因型精准筛选。育种家通过连锁分析定位控制目标性状的主效基因,开发与之紧密连锁的分子标记。在杂交后代群体中,利用分子标记可在苗期甚至种子阶段,快速鉴定携带优良基因的单株,无需等待复杂农艺性状的充分表达。这种早期筛选极大缩短了育种周期,尤其在多基因聚合育种中,可实现多个优良性状的同步选择,加速优质、高产、抗病水稻新品种的育成进程。

三、高效栽培技术要点

(一)智能化播种育秧的精准管控

在水稻播种育秧环节,智能化气吸式精量播种设备发挥着关键作用。它借助负压吸附的巧妙原理,如同一位技艺精湛的工匠,将每一粒种子精准投放在理想位置,确保种子分布均匀有序,既大幅减少了种子用量,又能有效规避缺苗断垄的情况。与之配套的暗化催芽系统,就像一个智能的微型生态调控专家。它持续监测环境中的温度、湿度和氧气浓度,一旦发现数据偏离理想范围,便迅速做出调整。在催芽过程中,系统还会细心地调节芽谷的呼吸节奏,让每一颗种子都能在舒适的环境中萌发,培育出的秧苗根系发达、茎秆粗壮,为后续在大田中的茁壮成长筑牢根基。

(二)农机智能化与精准耕作管理

北斗农业机械自动导航驾驶系统的应用,让耕整地作业迈入了智能时代。它如同为农业机械安装了智慧的 “大脑”,依托卫星定位与惯性导航技术,能够精准控制农机的作业轨迹和深度。机械在田间作业时,仿佛被赋予了 “魔法”,能将耕地深度保持在稳定状态,同时让地表平整如镜,为后续的种植管理创造出优良条件。在插秧环节,高速插秧机与视觉识别技术强强联合,犹如拥有了一双 “火眼金睛”。它可以敏锐地感知每一株秧苗的形态特征,根据实际情况灵活调整插秧深度和株行距,确保每穴秧苗数量相同,在田间整齐排列。

(三)按需供给的水肥精准管理

水稻在不同生长阶段对水分和养分的需求大不相同,精准水肥管理技术正是为此而生。借助土壤墒情传感器、植株营养诊断仪等先进设备,就像给水稻生长配备了 “健康监测员”,能够实时掌握作物的需水需肥状况。在施肥过程中,充分遵循水稻 “前期快速生长、中期稳健发育、后期保持活力” 的生长规律,分阶段施用基肥、蘖肥和穗肥。同时结合测土配方技术,科学搭配氮、磷、钾及中微量元素,让水稻在每个生长阶段都能获得充足且均衡的养分。在灌溉管理方面,采用 “浅 - 湿 - 干” 循环模式。在分蘖期适当减少水量,促使水稻根系向土壤深处生长;孕穗期保持一定水层,为水稻抵御低温冷害;灌浆期采用干湿交替的灌溉方式,助力水稻籽粒饱满充实,最终实现节约用水与提高产量的双赢目标。

四、病虫害绿色防控

(一)抗性品种的源头防控效能

选育抗病虫害水稻品种,是绿色防控体系中至关重要的第一道防线。科研人员运用多代回交技术,结合分子标记辅助选择手段,如同精心编织防护网一般,将多个抗性基因巧妙聚合到同一水稻品种之中。这些基因协同作用,形成了持久且广谱的抗性机制,为水稻抵御病虫害侵袭构筑起坚实的内在屏障。以稻瘟病防控为例,携带 Pi-ta、Pi-b 等抗性基因的水稻品种,在病区种植时,能够精准识别并抵御稻瘟病菌的侵染,显著降低发病几率。科学家们还深入研究水稻与病原菌之间的协同进化规律,培育出具有数量性状抗性的品种。

(二)物理与生物防控的生态治理

物理防控技术充分利用害虫趋光、趋色的习性,如同为害虫设置 “温柔陷阱”。在田间设置频振式杀虫灯,每当夜幕降临,这些闪烁的灯光便吸引着稻飞虱、稻纵卷叶螟等成虫纷至沓来,落入诱捕装置,从而有效减少田间虫口基数。在育秧田与本田覆盖防虫网,细密的网眼成为一道不可逾越的屏障,将稻水象甲、稻蓟马等迁飞性害虫阻隔在外,极大降低病毒病传播风险。生物防控则遵循生态平衡原则,致力于构建自然和谐的田间生态系统。释放赤眼蜂、捕食螨等天敌昆虫,就像为稻田派遣了一支支 “生物部队”,它们主动出击,捕食害虫,维持着田间生物群落的动态平衡。应用苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等生物农药,这些微生物通过分泌特异性杀虫蛋白或发挥拮抗作用,精准抑制病原菌生长,实现病虫害的生态调控,让稻田生态系统回归自然和谐。

(三)科学化学防控的精准施策

化学防控作为应急手段,始终遵循 “预防为主、综合防治” 的方针。田间病虫害监测预警系统如同敏锐的 “哨兵”,实时监测田间病虫害动态,并结合气象数据与历史发病规律,精准预测病虫害发生高峰期。在选择农药时,优先使用高效低毒低残留药剂,如氯虫苯甲酰胺、噻虫嗪等,从源头上降低农药对环境和农产品的潜在危害。在施药过程中,采用无人机飞防、静电喷雾等精准施药技术,无人机凭借其灵活高效的特点,能够在田间快速、均匀地喷洒农药;静电喷雾则利用静电吸附原理,使药液更紧密地附着在作物表面。这些技术显著提高了农药附着率与均匀度,减少药液漂移与土壤残留,在保障防治效果的最大限度降低对生态环境的影响,实现科学防控与生态保护的双赢。

五、推广应用与成效

(一)示范基地的直观技术展示

建立优质水稻示范基地,如同为新技术推广打开了一扇明亮的展示之窗。在这片充满希望的土地上,工作人员精心规划,将传统种植方式与新兴技术应用分别落地在相邻的田块中,形成鲜明对照。春日里,新育的稻种带着科技的力量破土而出,比传统稻苗更加茁壮挺拔;盛夏时,采用新技术管理的稻田绿意盎然,稻株间距合理,通风透光,相较传统密植田块,病害明显更少;到了秋收季节,示范田里金灿灿的稻穗低垂,饱满的谷粒诉说着丰收的喜悦,与对照田形成的产量差异一目了然,生动展现出新品种的增产潜力和新技术节本增效的显著优势。基地创新采用 “田间课堂” 模式,将课堂搬到广袤的稻田中。每当水稻生长进入关键节点,便组织周边农户齐聚田间,从水稻插秧时合理的疏密布局开始,到生长过程中病虫害防治的妙招;从根据不同生长阶段精准的水肥管理技巧,再到成熟后的收割晾晒方法,农民们全程跟随农技人员的脚步,亲眼目睹新技术如何贯穿水稻全生育期。

(二)技术培训体系的能力提升

为全面提升农民科学种植水平,一套完善的 “专家 + 农技员 + 农户” 三级培训网络应运而生。培训打破传统单一授课模式,采用多元化形式开展。在集中授课环节,来自科研院所、高校的专家团队走进乡镇,用通俗易懂的语言,结合生动的案例,深入讲解优质水稻品种的独特特性,剖析栽培过程中的关键技术要点;田间地头,专家们挽起裤腿,亲自示范操作,手把手指导农户如何进行科学管理。农技员则承担起桥梁与纽带的作用,定期回访农户,穿梭在乡间小道与稻田之间。他们深入了解农户在实际种植过程中遇到的技术难题,无论是稻苗发黄的病因诊断,还是施肥配比的精准调整,都能及时给予专业解答和有效解决方案。在数字化时代,培训也搭上了新媒体的快车。利用短视频、直播平台等新兴渠道,专业团队精心制作并推送水稻生产全周期管理知识。

(三)产业融合发展的效益提升

为推动优质水稻产业高质量发展,“企业 + 合作社 + 农户” 的产业化模式发挥出强大合力。在这个紧密相连的产业体系中,种业企业凭借先进的育种技术和专业的繁育能力,精心培育并稳定供应优质稻种,为产业发展筑牢根基;农资企业聚焦绿色农业发展需求,研发生产专用肥料、高效低毒的绿色农药等配套产品,为水稻生长提供全方位呵护。加工企业则充分发挥自身优势,挖掘优质水稻的潜在价值,通过打造高端大米品牌,提升产品附加值。企业积极拓展线上线下销售渠道,线上借助电商平台,将优质大米销往全国各地;线下布局商超、专卖店,让消费者更便捷地购买到优质产品。这种全产业链协同发展模式,通过订单农业的形式,将农户、合作社与企业紧密联结。企业根据市场需求向农户下达种植订单,农户按照标准进行生产,不仅稳定了农产品价格,也让农民的收益得到了可靠保障。

结语

优质水稻品种选育及高效栽培技术对水稻产业发展意义重大。当前在育种与栽培技术上已取得诸多成果,但面对不断变化的环境与市场需求,仍需持续创新。未来应加强基础研究,深入挖掘优异基因资源,完善育种技术体系,培育更多优良品种。进一步优化高效栽培技术,推进智能化、绿色化发展,加强技术集成与示范推广,实现良种良法深度融合,全面提升水稻产业竞争力,保障粮食安全,促进农业绿色可持续发展。

参考文献

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作者简介:唐磊,男(1979.8),汉族,湖南祁阳,农艺师,本科学历,主要研究水稻。

 


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