袁隆平先生寫的"節水栽種" & 水情吃緊休耕近十年最嚴重

1.水情吃緊 2015年休耕近十年最嚴重
聯合報圖表看時事
http://theme.udn.com/theme/story/6774/600299

2.菁寮國小2014第一期採水稻強化栽培體系The System of Rice Intensification (SRI)的實驗田，節水栽種，和其它實驗田比較，稻穗最長、最飽滿，成果是最豐碩新。農法最大缺點是灌水少、容易長雜草，需要花較多人力除草。農民沒有足夠的人力插秧每次只插一株秧苗，而且灌溉水不一定天天有，很難完全做到農法。
然而希望藉此推廣新農法的精神，鼓勵農民在機械插秧時，盡量疏植、少苗、淺植，讓水稻有更多成長空間，通風良好減少病害傳播，土保持濕潤。雖然農民還沒有改變栽種方式，然實驗田因在農民來往的路邊，農民不用到教室上課，自然而然開始討論與觀察新農法。

3.大陸雜交稻之父袁隆平體會自己成功的秘訣，歸納為「知識、汗水、靈感、機運」
a.「知識」：是創新的基礎，也是力量
b. 「汗水」：培養學生第一要求就是要下實驗田流汗，因為書本、電腦種不出水稻，常召集 他們一起討論。
c. 「靈感」：靈感是知識、經驗、思索和孜孜追求綜合的產物，往往在外在刺激下突然擦出火花，做「有心人」及時補捉和運用在探索中孕育和激發的靈感
d.「機運」：1970年尋找野生稻找到「野敗」是整個研究一個很重要的關鍵點。科學史上一系列發明創造的共同特點：當事人不僅是親眼見到這些事物，而且從內心領悟很快抓住這些事物的本質，科學家的任務就是要透過偶然性的表象，找出隱藏在背後的必然性。從事科技工作人，往往受限專業的局限，要突破視野。
 

4.袁隆平先生寫的"節水栽種"

水稻強化栽培體系
The System of Rice Intensification (SRI)
袁隆平
(國家雜交水稻工程技術研究中心，湖南 長沙，410125)

  摘要：水稻強化栽培體系（SRI）是一種新的高產栽培方法，首先在馬達加斯加提出和應用，取得了成倍的增產效果。近年來，在印尼、菲律賓等國以及我國都在進行試驗，初步顯示了較大的增產潛力。對SRI這一新的栽培體系的主要方面作了簡要介紹。
  關鍵字：水稻；強化栽培體系；高產

  水稻強化栽培體系（System of Rice Intensification，SRI）系80年代由Henri de Laulanie 神父在馬達加斯加（Madagascar）提出的一種新的栽培方法。在馬達加斯加應用多年獲得了很好的增產效果，近年在其他國家的試驗結果也顯示其具有較大的增產潛力。為使我國農業科技人員瞭解和應用這一新的方法，現對SRI的基本情況作一簡要介紹。

  1.採用SRI方法能獲得多高的產量？
  在馬達加斯加積極提倡SRI的非政府組織——Tefy Saina發現，採用SRI方法，任何品種的產量至少可增加1倍，而且通常比這高得多。在Ranomafana國家公園附近，傳統栽培法的灌溉水稻產量為2 t/hm2左右，而採用SRI法，過去5 a的平均產量是8 t/hm2以上。在這段時期，運用SRI的農民從38戶增加到396戶，面積超過50 hm2。根據國際自然資源保護委員會田間工作人員報導，在Zahamena國家公園北部附近，有些農民獲得類似的增產幅度，從每公頃2 t增至8～9 t。上述地區屬熱帶雨林邊緣地帶。
馬達加斯加的其他地方也具有類似的增產紀錄。在中央高原（1 000 m以上）因為精耕細作和較多的現代化投入，那裏的水稻產量比Ranomafana和Zahamena地區的高。1995～1996年對108戶首次採用SRI的農民進行調查發現，在首都Antananarivo附近，每公頃平均產量從3.2 t增至6.3 t，在Antsirabe附近，為3.9 t增至8 t，在北部的Andapa，一家私營公司(SOAMA)報導，農民採用高產品種和“最佳”施肥的產量為6.2 t/hm2，27戶農民採用SRI的產量達10.2 t/hm2。另一家公司（FITABE）報導，在西北部Marovoay附近，農民應用“現代化”栽培法的產量為4.8 t/hm2，SRI法為7.1 t/hm2。
在Ranomafana附近，有些農民能很有效地運用SRI技術，他們的產量每公頃是14～16 t；在Fianarantsoa地區一些農民獲得的產量更高。1999年5月，N. Uphoff與馬達加斯加農業研究和推廣局的一位研究員B.Andrianaivo（曾在國際水稻研究所培訓過的農藝師）訪問了在Soatanana附近的一位農民，他在0.125 hm2的土地上收穫了2740 kg稻穀，折合每公頃21 t，這是該國平均單產的10倍。這位農民是第6年運用SRI，已非常熟練地掌握了該項技術。由於施用了大量配製良好的堆肥（40 t/hm2），達到如此的超高產是可能的。從近乎海平面到海拔1 200 m以上以及在多種土壤類型中都取得了上述的增產，儘管以排水良好的土壤產量最高，但這並不需要“肥沃”的土壤，在馬達加斯加大多數土壤都很貧瘠。
在其他國家有類似產量結果的證據。1999年中國南京農業大學農學系用不同的株行距（20 cm20 cm到30 cm30 cm）進行SRI試驗，產量為9.2～10.5 t/hm2，後者是稀植的產量。印尼農業研究和發展署在Sukamandi水稻試驗站首次試驗的產量為6.2～6.8 t/hm2（1999年旱季），第2次試驗達9.5 t/hm2（1999～2000年雨季）。
菲律賓和柬甫寨的非政府組織報導，他們與小農合作，採用SRI方法，第1年就增產1倍以上（分別達5～6 t/hm2），由於植株的這種生長方式和抗蟲抗病，農民非常渴望繼續應用SRI，因此對SRI的評價正在高漲。2000年，國際水稻研究所和世界農業研究和發展署在進行SRI試驗，斯里蘭卡許多農民在其農業部的鼓勵下亦在採用SRI。

  2.基本觀點
  SRI發現並證明能幫助水稻實現其真正產量潛力的一些重要栽培方法，而這種潛力被以前的栽培措施掩蓋了。SRI所立論的基本觀點是：
a）農民首先應瞭解這些觀點，然後選用和評估適合他們自己條件最有利的具體措施。
b）SRI通過改變對土壤和水分的管理措施，改變稻株的結構——根和分蘖的密度和數量，使它們變得更高產。
c）為使稻株更高產，它們必須每株有更多的分蘖、更多的有效穗、每穗粒數更多、籽粒更大。
d）如果水稻是稀植而不是密植，它們就有較大的生長空間，能獲得較多的陽光和空氣，從而能產生更多的分蘖，這些分蘖大多數會成為有效穗。同時，生長空間大，其根系發達，能更好地從土壤中吸取養分。
少株稀植，每個植株都能茁壯成長，從而就可能生產出更多的稻穀，雖然這有點出人意料。為了使地上部分生長良好，地下部就必須要有強健的根系。SRI的“訣竅”是每個植株地下部分要有強大的根系和地上部分要有較多的分蘖、葉片和穀粒。
e）密植叢栽，不僅浪費種子，而且個體變小和生產力低。栽較多的植株並不比栽較少但生產力高的植株有利，栽植老秧也消耗其潛力。
採用SRI方法，每個單株很容易獲得50個分蘖，有些農民用此法得到了多達100個以上的分蘖。農民在每個有效蘖上能得到200粒穀，最好的農民多達400粒。這不是奇跡。這是來自於對植株、土壤、水份的良好的管理，使其生長和產量潛力得以充分發揮的結果。

  3.怎樣才能產生更多的分蘖？
  應用SRI成功的關鍵是幼苗早插，通常秧齡不到15 d，甚至短到8-10 d，當秧苗只長出2片小葉時就移栽。如果插3、4、5或6周的老秧，就會大大喪失它們大量分蘖的潛力。
秧苗自苗床取出後，如果延遲移栽就會受到損傷，而應在拔秧後半小時內，最好15 min內即移栽。如果把秧苗插入本田而不是輕輕的擺放，秧苗就要消耗很多的能量來恢復根的生長，干擾其發育。早而仔細地移栽秧苗有助於在大田恢復生長且不會降低其高產的潛力，尤其要重視促進根系的強健生長。

  4.怎樣促進根系生長強健？
  4.1 首先是要栽單苗而不是象通常那樣，3—4苗或更多的苗叢栽
  當幾根苗叢栽在一起時，它們的根必然互相競爭，這正如稻株與雜草長在一起一樣，為了爭奪養分、水份和陽光而相互競爭。稀植非常重要，至少間隔25cm以上，最好是正方形，以利除草，同時有利於接受更多的陽光和空氣。水稻稀植，如果土壤狀況良好，根系就有大量伸展的空間，特別是當它們沒有相互競爭的時候。單苗稀植，每平方米可以只栽10或16苗而不是50或100苗。獲得最高產量的是每平方米僅栽4苗即50 cm50 cm，水稻植株長得象灌木叢一樣。稀植每公頃可節約多達100 kg的種子，同時又能大大提高產量，因為稻株能產生更多的分蘖和籽粒。

  4.2 影響稻根粗細和健壯的一個很重要的因素是如何移栽很幼嫩秧苗的方法
  秧苗直插，根尖會朝上，移栽後的秧象J字形。稻根為頂端生長，如果根尖朝上，在恢復生長之前，根必須改其在土壤中的位置，使之向下。這樣，幼弱的根就要消耗很多能量。SIR不直插秧苗而是輕輕地斜擺，使根平臥在濕潤的土壤表層，移栽後的秧象L形而不象J形。這種L形狀的秧苗，根尖易往下紮，且耗能少，有利長出更多的新根和促進分蘖。

  4.3 另一個與水稻常規栽培措施不同的主要特點是稻田不連續不間斷地建立水層
  這種革新與移栽幼小苗具有相同的重要性。水稻在生長階段僅需濕潤而且水份不飽和的土壤，稻田應間斷地幹到開坼，這一點與多數人對水稻的觀點大相徑庭，但這是正確的。SRI的一個重要發現是水稻並非水生植物。雖然水稻能在淹水條件下生存但難以茁壯。水稻在淹水條件下不如根能直接從空氣中獲得氧氣時生長良好。有水層時水稻會對這種環境進行調節，根中形成小氣囊（通氣組織）使氧氣能從地上部分運抵根部。但這不是植物生長的理想條件，它干擾根所吸收的養分運送到分蘖和葉片。
  SRI還發現，水稻抽穗、結實前，在分蘖和長葉期間，土壤僅需保持濕潤，但在生殖生長階段則要建立1—2cm的薄水層。很奇怪，間歇地排幹稻田，甚至每週一次，對水稻的生長很有利。這可使更多的氧氣進入土壤而達到根部。土壤水份不飽和時，稻根就需深紮以尋求水分。當稻根周圍充滿大量水份時，根就會變“懶”而不需要大量生長，因而限制了它們從土壤中吸取養分的能力。
  當水稻進入抽穗開花期，稻田須保持1—2cm的水層，以支持谷粒形成。收穫前25 d左右要徹底排幹。(對這個問題，本人與N. Uphoff教授面談交換意見時，提出了不同的看法，認為在成熟前7 d左右斷水為宜，他同意我的觀點。)
  稻田不長期建立水層，會滋生雜草，因此應盡力消滅雜草使它們不與水稻爭奪養料和水份。農民可使用一種很簡便的手推除草器（狼牙棒）進行中耕除草。第一次中耕除草應在移栽後10—12 d進行，兩周後至少要再中耕一次。這樣一方面可消滅雜草，另一方面可使更多的空氣進入土壤為稻根利用。在始穗前再中耕除草1—2次（總共3—4次）能給土壤增加更多的氧氣，這一點比消除殘餘的雜草更重要。增加中耕除草次數能大大提高產量。

  4.4 由於化肥價格昂貴，農民買不起，而且有時供應不及時，因此SRI建議用堆肥或廄肥
  由於採用SRI法的產量非常之高，就必須增加和補充土壤中的養分。施用堆肥和廄肥來肥沃土壤，可改良土壤結構，因而能促進根的生長。堆肥釋放養分比化肥慢得多，因此這種肥源對植物生長更加有利。
  製作堆肥和施入稻田很費工夫，但經驗表明，這對農民是有利的投入，因為質地好的土壤有利於根系生長和最終表現良好。增施化肥通常能提高產量，但化肥並非有機肥的良好代替品。
以上是改革水稻生產的基本觀點，一旦你瞭解到怎樣能促進水稻長出強大的根系以及產生更多的分蘖，其自然的結果就是你的稻田能產出更多的稻穀。

  5.需要——逼迫型對N的吸收
  現在已知水稻對N的吸收效率很低而且在多量施化學N肥時會有極顯著的報酬遞減效應，施入稻田的N只有30%-40%為稻株所吸收。Kirk 和Bouldin的研究指出，N的吸收率與根表面周圍N的濃度無關。稻株對N的吸收具有很複雜（意即尚不知道）的機制，當稻株內部的N充足時，它會下調對N 的吸收能力，而當它很需要時就會上調這種能力。
  由需要來推動N的吸收比由供給來推動更加重要, 這種模式可以解釋施N 的低效率和報酬遞減效應。我們一直過高估計了植物對N 的需要，很可能是由於我們太致力於對Ｎ（低效）的供應。看來，當需要時水稻能從根際得到足夠的N，植株的生長主要不是受制於N肥的施用。採用SRI措施，植株的分蘖和根系呈指數的方式快速增長，這種生長模式可造成對N相當大的需求，從而使根系上調吸N的能力以滿足其需要。

  6.SRI的栽培措施
  SRI在以下幾點改變傳統的植物——土壤——水份——營養管理方式：
  a) 不栽3—4周或更長秧齡的壯秧，而是栽8—12 d秧齡，僅長出2片小葉，單根且種子還附在其上的極幼嫩的小苗。如果移栽非常仔細，很快就會返青。此法能保持水稻極大的分蘖潛力，每株30—80個分蘖，如果和其他SRI措施配套的話,甚至可多達100個以上。
  b) 不是每穴3—4苗或更多的苗叢栽，而是每穴栽1苗。這意味著沒有多苗根系之間的競爭。種內競爭對植物的生長並不比種間競爭（例如雜草）更有利。這樣做的結果是根系十分發達。
  c) 不密植而是稀植。這會使根系的發育加強，產量提高，因為稀植使分蘖大大增加和籽粒充實度大大提高。但應注意合理稀植而不是越稀越好，因為追求是單位面積上的產量而不是單株的產量。
  SRI採用正方形而不是條形栽植。最適的距離視土壤和其他條件而定，但最好是從25 cm25 cm開始，根據試驗，或加大或縮小。最高的產量是插50 cm50 cm（每平方米4株）。
  d) 在整個生長期，稻田不建立水層（有水層一直認為是獲得高產所必需的條件）,而是在營養生長期保持濕潤但不淹水，實行間歇地“輕度”灌溉，土壤水分決不飽和。據N. Uphoff等觀察，如果讓稻田不時地乾燥幾天，達到表面開坼，有助於根際通氣，從而使水稻生長良好。
  SRI水分管理制度很難使人接受，因為長期以來一直認為“水稻是一種水生植物”。但是，根據N. phoff等的觀察，水稻雖能在淹水條件下生存但卻不能茁壯成長。淹水使土壤不通氣，稻根易缺氧。眾所周知，在淹水條件下水稻的根在抽穗開花期會早衰。但是，這一直被視為是“自然的”，這種條件是否對水稻有利從不提出疑問和評價。
  印度的科學家在水份飽和與不飽和的土壤種植同一高產品種（台中本地1號）發現，在稻穗分化後和谷粒形成及灌漿開始時，在淹水條件下78%的根退化了，而在排水良好土壤中，根不退化。很難想像在開始生產谷粒時如此大量的喪失根的能力不會對產量有負作用。
  N.Uphoff等的研究表明，用SRI方法在通氣條件下種植水稻，根系發育特好。從土壤中拔出稻株所需的力，常規法栽培一叢為3株的是28 kg，SRI法一株為53 kg，幾乎是前者的6倍。
  e)SRI須進行幾次中耕除草。在孕穗前至少2次，最好是4次。對76戶農民的調查資料分析發現，在中耕2次以上的基礎上，每增加一次中耕除草每公頃可增產1—2.5 t。
  f)施用堆肥。 每公頃產21 t稻穀的施用量為40 t/hm2,在種前作（旱作）時施下。

  7.產21 t/hm2的有關資料
  a) 面積：0.125 hm2。
  b) 品種：台中16選系，生育期120 d。
  c) 插植規格：50 cm50 cm，幼嫩單苗淺栽。
  d) 產量結構：每株80個分蘖，70個有效蘖，每平方米280有效穗，每穗實粒數260粒，千粒重29 g，每穗穀重7.54 g。
（本文摘譯自美國康奈爾大學N.Uphoff教授的有關文章）