水稻是四川最重要的粮食作物，机插则是实现四川水稻机械化生产的主攻方向。然而传统少本密植的机插方式导致水稻栽插质量差，本田群体郁闭、易倒伏，加之四川盆地“多云雾、寡日照”的气候条件，限制了水稻的光合生产，加剧了病虫害的发生，最终降低了机插稻的产量、品质及效益。8月28日，四川农业大学任万军教授团队最新的研究成果“Increasing the number of seedlings per hill with reduced number of hills improves rice grain quality by optimizing canopy structure and light utilization under shading stress”在线发表在国际农林科学主流学术刊物《Field Crops Research》（中科院一区TOP期刊，IF=6.145），为推动弱光稻区机插稻的高质量发展提供了新思路。

前期，团队发明了“一种机插杂交稻减穴稳苗大穗栽培方法（ZL 2016 1 0435960. X）”，在不改变单位面积用秧量的情况下，保持栽插行距不变，将穴距从12-17cm提高到20-25cm，穴苗数则从每穴1-2苗提高到3-4苗，实现“减穴稳苗”。以该方法为核心的“优质杂交稻保优提质绿色高效栽培技术”连续5年入选四川省主推技术。研究发现，“减穴稳苗”具有三大优势。一是提高了作业效率和栽插质量。因“减穴稳苗”取秧面积增大，栽插穴数减少，有效降低了机插秧田间漏插、漂秧和伤秧风险，使用该技术可使插秧作业效率提高16％，漏插率降低25%-41%，避免人工补秧，仅插秧环节每公顷可节本增效600元以上，深受种粮大户的喜爱。二是改善了群体微环境。因“减穴稳苗”穴距的增加，有效改善了水稻群体的通透性，使水稻群体能快速响应外界温度、湿度等环境因素的变化，降低了稻瘟病、纹枯病等喜湿病害的危害。三是增强了水稻群体抗倒能力。因“减穴稳苗”每穴茎蘖数的增加，发挥了“筷子效应”，增强了整穴抗推力，加之群体通透性的改善，水稻倒伏风险大幅降低。

图1 常规密植（左）与减穴稳苗（右）栽后效果图

本研究则进一步通过在四川不同稻区设置大田试验，揭示了弱光胁迫下“减穴稳苗”对水稻群体质量与光能分布的调控效应，及其对水稻产量与品质的影响。研究结果表明，“减穴稳苗”可构建更为合理的水稻株叶型和群体结构，既提升水稻上三叶的净光合速率，又改善冠层中下部的光能供给，确保了水稻灌浆结实阶段充足的光合产物供给，最终在有效穗数略有降低的情况下，通过提高结实率和粒重确保水稻高产稳产。同时发现，“减穴稳苗”可显著降低稻米垩白粒率和垩白度，提高整精米率和米饭食味值，有效改善了稻米品质。

        图2 弱光胁迫下“减穴稳苗”对水稻穴间透光率的调控效应。

                           A: 温江, B: 汉源。

本文以四川农业大学为第一署名单位，农学院邓飞老师和2022届硕士毕业生李博为共同第一作者，任万军教授为通讯作者。获国家自然科学基金联合基金和青年基金、四川省科技计划项目和国家重点研发项目资助。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2022.108668