豫南粳稻优质高产障碍因子研究
21世纪初，信阳市农业科学院重启了豫南“籼改粳”技术研究，技术人员在认真总结豫南“籼改粳”历次失败教训、重新审视粳稻特征特性和生长发育要求、系统研究豫南地理气候特点、深入细致进行大量田间试验和分析的基础上，终于找到了限制豫南粳稻高产优质的主要障碍因子，提出了推迟粳稻抽穗灌浆期和播种期的栽培对策，确定了将粳稻的抽穗灌浆期由7月下旬至9月中上旬推迟到8月下旬至10月中下旬、播种期由常年的4月中下旬推迟到5月中下旬的技术路线，避过了粳稻抽穗灌浆期高温高湿季节和三化螟三代孵化高峰期，消除或减轻了高温、稻瘟病、纹枯病和三化螟对粳稻产量和品质的为害，确保了粳稻在豫南生产的安全、优质和高产稳产，建立了豫南粳稻晚播技术平台，实现了豫南粳稻栽培技术的重大突破，为豫南地区“籼改粳”奠定了坚实的技术基础。“豫南粳稻高产优质障碍因子和栽培对策研究”2003年通过河南省科技厅组织的专家鉴定，2004年获得河南省科技进步奖二等奖。
1.豫南水稻生产的气候、地理特点 河南水稻种植面积65.33万公顷，分豫北和豫南两大稻区。豫北稻区全部种植粳稻，以新乡、濮阳两市为主，为引黄河水灌溉区域，水稻生产面积12万公顷左右，占全省水稻生产面积的18.37%；豫南稻区主要种植籼稻，以自然降水灌溉，常年水稻生产面积53.3万公顷，占全省水稻生产面积的81.6%，是河南水稻的主要产区。
豫南稻区指河南南部水稻种植区域，东与安徽六安接壤，南与湖北孝感相连，西与陕西商洛相邻。包括信阳全境，驻马店南部的正阳、确山、新蔡等县，南阳的桐柏、唐河、西峡等县，平顶山和漯河也有少量分布。其中信阳市水稻生产面积达到45.3万公顷，占豫南水稻面积的85%，驻马店3.0万公顷，南阳4.6万公顷，分别占6.25%和8.75%。水稻主要分布在北纬31度50分至33度00分，东经112度00分至115度55分。
（1）豫南水稻生产的光温资源。豫南稻区地处亚热带向暖温带过渡区，气候条件优越，光温资源丰富，四季分明。据信阳气象站测定，信阳年均日照时数2 068小时，年均太阳总辐射量4 700～5 100兆焦／米2，无霜期220～230天，日温高于20℃的天数175天，平均气温15.2～15.6℃，大于10℃活动积温4 900～5 200℃。豫南的气温分布非常适合水稻生产，春季气温回升快，有利于水稻适期播种，夏季气温较高，有利于水稻生长发育，秋季气温适中，有利于水稻扬花灌浆。对于单季水稻而言，230余天的无霜期可以很好地满足水稻生长发育。具体气温、降水情况见表3－1、图3－1。据位于豫南舞阳县北舞渡镇西南1.5千米的贾湖村遗址发现，在距今7 500～9 000年的新石器时期，豫南就有了水稻种植。
表3－1 信阳市1951～2015年月平均气温、降水量
图3－1 豫南气温走势图
（2）豫南水稻生产的水利资源。豫南年降水总量达1 100多毫米，雨热同季，5～8月降水量最多，达660多毫米，接近全年降水量的60%，11月至翌年2月降水量只有148.2毫米，占全年降水量的13.28%。豫南籼稻的播种期在4月中下旬，5月中下旬移栽，成熟期在9月上中旬，5～8月正是水稻需水量最大的时期，自然降水与水稻需水十分吻合，具体见图3－2。
图3－2 豫南降水量发布图
（3）豫南水稻土的类型及分布。豫南稻区南依大别山，北连中部平原，淮河由西向东穿境而过，区内浅山丘陵遍布，中小河流纵横。其中淮河上游主干支流达到8条，在豫南流域面积达2 000多平方千米。丘陵山区是豫南稻区的主要地貌特征。由于地形复杂，稻田土壤质地和结构差异很大。
在沿淮河主干流两岸的稻田，大多为河流冲积母质，土壤含沙量较大，稻田保水性能差，旱地土壤适耕性好，适耕期长；在浅山丘陵地区，稻田土壤母质一般为白垩土或黄胶泥。土壤质地黏重，地下水位高，部分田块土壤耕作层深，机械耕作困难，旱地适耕性差，适耕期短，整地质量差。
水稻土是一种人为水成土，是在周期性淹水与落干，强烈的氧化与还原交替作用和长期水耕熟化的过程中，逐渐形成的具有独特剖面特征的水田耕作土壤。由于人为的水耕作用条件，水稻土都有明显的指示层段和剖面形态特征，有与旱地不同的理化特性。水稻土耕层深厚，土壤松、烂、肥、厚，在耕作层下部形成有犁底层，有机质积累多，供肥性能较好，水热状况比较稳定，热容量大，但水稻土一般通气性能较差。
豫南水稻土广泛分布，从海拔22米的平原，到1 000米以上的高山峡谷都有分布，土壤理化性能优越。据信阳市农业部门土壤普查显示，水田土壤pH值平均为5.5，为弱酸性，十分适合水稻生长发育对土壤酸碱度的要求。有机质含量平均为19.32克／千克，最大值67.1克／千克，最小值0.5克／千克，98%的土壤为15～25克／千克；土壤全氮含量平均为1.11克／千克，最大值3.48克／千克，最小值0.01克／千克；有效磷含量平均为11.70毫克／千克，变化范围为1.4～43.9毫克／千克，速效钾含量平均为75.0毫克／千克，变化范围为11～483毫克／千克。总体来说，豫南水稻土肥力属于中等水平，氮素含量偏高，而磷钾偏低。
2.粳稻与籼稻在植株形态和生理特性上的差异 籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种。由于进化选择的原因，两者在形态特征、生理特性及栽培要求上存在巨大差别。
（1）粳稻进化与分布。田螺山遗址稻作遗存研究表明，粳稻最早起源于中国。由浙江省文物考古研究所与北京大学考古文博学院合作进行的《余姚田螺山遗址的自然遗存综合研究》认为，田螺山先民8 000年前已经利用湿地种植水稻，并且随着时间推移，栽培稻群体中的驯化稻的比例上升，原始野生习性减弱，稻谷产量增加。而田螺山遗址出土的栽培稻并不是最原始的栽培稻，长江下游地区的栽培历史还可以进一步上溯。亚洲栽培稻有两个起源中心，粳稻起源于中国，籼稻起源于印度，东南亚水稻由长江流域传播过去。一些基因组研究人员通过大规模基因组测序追溯数千年进化史的研究中也认为粳稻起源于中国。栽培稻早在约9 000年前就已在中国长江流域被种植。
进一步的研究证实了籼稻、粳稻单一起源理论。在使用更为现代化的计算机算法之后，研究人员发现籼稻和粳稻这两个亚种起源相同，因为它们之间的基因关系比它们与在印度或中国发现的任何野生稻之间的基因关系都更为密切。研究人员还通过对采自众多野生稻和栽培稻品种的某些特定染色体上的630个基因片段进行重新测序，研究了栽培稻的种系发生史，并通过使用新的模型设计技术，证明基因序列数据与单一起源理论更相符。通过稻基因的“分子钟”研究稻的进化时间确认，栽培稻起源于大约8 200年前，而粳稻和籼稻的分化大约在3 900年前。这些分子鉴定年代与考古研究年代结果一致。
粳稻在全世界有广泛的分布。在全球24亿亩的水稻面积中，粳稻种植面积达到2.56亿亩，占全球水稻生产面积的10.67%。而中国粳稻生产面积达到1.5亿亩，占世界粳稻生产面积的58.6%，占中国水稻生产面积的33.3%。粳稻年产量达到7 400万吨，占中国水稻产量的36.5%。世界上主要种植粳稻的还有日本、韩国、澳大利亚、中国台湾等国家和地区。
我国2016年水稻种植面积约为3 000万公顷，其中粳稻为1 000万公顷，约占水稻总面积的33%。粳稻主产区在我国黄河流域、东北地区和长江中下游地区。在南方海拔1 800米以上或中纬度和较高海拔地区也有部分种植。全国有24个省种植粳稻，但种植面积分布极不平衡，目前粳稻生产面积较大的有黑龙江省、江苏省、辽宁省、吉林省、安徽省、浙江省，约占全国粳稻生产面积的87%。河南省粳稻生产面积400余万亩，其中豫北150余万亩，豫南250万亩左右。
（2）粳稻“三性”特征。感光性、感温性和基本营养生长性简称为水稻光温反应的“三性”。感光性和感温性是栽培稻在适宜生存的范围内，短日照可使生育期缩短，长日照可使生育期延长；高温可使生育期缩短，低温可使生育期延长的生物学特性。水稻品种在短日、高温或长日、低温下，缩短或延长的日数多，表示感光性或感温性敏感；相反，缩短或延长的日数少，表示感光性或感温性不敏感。敏感为强，不敏感为弱。基本营养生长性，是指水稻在具备了适宜的短日高温条件后，仍需经过一定的生育日数才能进入生殖生长直至孕穗抽穗。凡是在短日高温条件下，基本营养生长性强的品种，出苗至抽穗日数（从出苗到抽穗所需的日数，是水稻生育期的重要指标）较多，生育期较长；相反，基本营养生长性弱的品种，出苗至抽穗日数较少，生育期较短。这说明基本营养生长性强的品种，受光、温条件的影响较小，在不同光、温条件下，保持比较稳定的生育日数，在生育日数能够满足时，穗粒性状的变化比较小。
按照生产上应用粳稻品种的“三性”特征表现，一般将粳稻品种划分为早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳和晚熟晚粳四个类型。在早、中、晚稻以及各品种间的表现各不相同。早、中、晚稻的感光性强弱存在明显差异。中熟晚粳感光性最强，中稻次之，早稻最弱。晚稻里的籼稻强于粳稻，在早、中稻里则粳稻强于籼稻。晚稻品种由于感光性强，对短日条件的要求比较严格，只能在短日条件下抽穗。所有水稻品种都是感温的，早、中、晚稻在感温性上没有明显的界线可划，但由于感光性界线明显，不能脱离日照长短来看它们的感温性。例如在长日照条件下，早稻的感温性表现最强，中稻次之，晚稻在正常情况下感温性表现很弱，这是由于晚稻的抽穗期受长日照条件的制约，掩盖了感温性。籼稻品种的基本营养生长性强于粳稻，籼稻中又以中稻类型最强，早稻次之，晚稻最弱。
水稻品种的感光性、感温性和基本营养生长性是品种的遗传特性。而在一定地区条件下，光、温条件能够满足“三性”的程度就决定了品种在当地的生育期。把早、中、晚和籼、粳稻的光、温反应的“三性”联系起来看，总的趋势大致如下：早稻不论籼、粳，在“三性”中都是感温性最强的，感光性和基本营养生长性较弱，其中迟熟品种一般比早熟品种的基本营养生长性稍强。中稻籼、粳的“三性”表现不一，中籼稻以基本营养生长性最强，中粳稻的感光性和感温性都比中籼稻稍强，但基本营养生长性较弱。晚稻的特点是感光性强，基本营养生长性弱。晚籼稻的感光性和感温性都比晚粳稻弱，只有在短日照条件下，才能表现较强的感温性。
掌握水稻品种光温反应的“三性”，在栽培上可根据各品种特点做好早、晚稻品种的合理布局与搭配，确定适期播种，适龄移栽，以免因早播秧龄过长，发生早穗“小稻头”；迟播积温不足，发生迟穗“翘稻头”等现象，夺取全年高产。早稻品种感温性强，早熟品种比迟熟品种所需积温少，生长进程更快一些，对播种、移栽期要求比较严格；秧龄过长，常常会发生早穗，影响产量。早籼（粳）品种作晚稻栽培，由于感温性较强，在高温条件下播种育秧，秧龄更要严格掌握，不至超龄发生早穗。对比较迟熟的品种同样要注意适期播种，确保安全齐穗。晚稻在短日条件下生长发育，感光性、感温性都较强，播种过迟也会因积温得不到满足，出现迟穗“翘稻头”现象，因此，也要特别注意安全齐穗期。只有掌握早、中、晚稻各品种对光、温反应的特性，做到因种栽培，才能夺取季季高产，全年丰收。
在水稻引种方面，同样要注意品种的光、温反应特性。不同纬度引种，如北种南引，生育期都要缩短，特别是东北的早粳品种，对短日高温条件反应很敏感，生育期明显缩短，距离愈远愈明显。相反，南种北引，生育期普遍延长，主要是短日高温条件改变之故。一般说早稻容易成功，晚稻则不能抽穗。在同纬度之间引种，生育期差异较小。但同纬度间海拔高度不同相互引种就明显不同。例如由高向低引，生育期要缩短，因为短日高温条件良好，促进了生长发育过程；相反，由低向高引，生育期则要延长。
（3）粳稻的植株形态特征。从形态特征上看，一般籼稻的茎秆较粗，分蘖力较强，叶色较淡，谷粒细长，容易落粒，出米率较低。籼米的直链淀粉含量高，煮饭时胀饭性大，黏性小，米饭散落。粳稻一般茎秆较细，传统粳稻品种的分蘖力不如籼稻，叶窄，色浓绿、株型紧凑，剑叶开度小、一般叶毛少或无叶毛。花序主轴较长，小穗数多，着粒密度大，谷粒短宽厚，横断面近圆形，多无芒、稀有芒，密集不容易落粒，出米率较高，碎米少。粳米的直链淀粉含量低，米饭黏性大，胀饭性小。从生理特征和适应性上看，籼稻一般吸肥性强而耐肥力差，易倒伏，耐寒力较差，温度在12℃以上时才能发芽。粳稻则耐肥力强而吸肥性差，较抗倒伏，耐寒力较强，温度达到10℃即可发芽。在温度适宜的条件下，籼稻叶片的光合速率高于粳稻，繁茂性好，易早生快发。从地区分布上看，籼稻适于在低纬度、低海拔的湿热地区栽培，如我国的南方稻区。粳稻则适于在高纬度、高海拔地区栽培，如我国的东北稻区、华北稻区和西北稻区，也可在云贵高原的高海拔地区和江淮流域双季稻区作中稻和晚稻种植。
近几年杂交粳稻的种植面积有所上升，占粳稻种植面积的4%左右。《浙江省主栽杂交粳稻特点的分析》中提到，杂交粳稻在株高、穗长、成穗率、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重这6个性状上的优势明显。与常规粳稻相比，杂交粳稻植株平均高8.7厘米，稻穗长2.47厘米，每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重分别为33.25粒、26.52粒和2.58g，仅结实率比常规粳稻低2.64个百分点。杂交粳稻表现出植株高大、穗大粒多、千粒重高，特别是抗性显著好于常规粳稻。但杂交粳稻在有效穗上比重偏低。
（4）粳稻品质特征。粳稻是粳型非糯性稻的果实，一般呈椭圆形，粒短，长度是宽度的1.4～1.9倍，茸毛长而密，稻壳较厚，腹白小或没有，角质粒多，加工时不易产生碎米，出米率较高，米质胀性较小而黏性较大。
1999年，国家质量监督局颁布的优质粳稻质量标准（国家标准GB／T 17891—1999），提出粳稻品质评价一般从加工品质、外观品质、蒸煮和食味品质、营养品质几个方面进行评定。
粳稻二级以上国家优质米标准为糙米率79%～81%及以上，精米率72%～74%及以上，整精米率64%～66%及以上。粳稻籽粒强度大、耐压性能好，加工时不易产生碎米，出米率较高，一般高于籼稻5～8个百分点。
粳米外观品质由透明度、垩白率和垩白度及粒型三个指标构成，它直接影响销售和出口贸易。不同品种、不同产地的粳米透明度差异很大，优质粳米一般表现为半透明。透明度好的稻米光泽好，食味好。垩白米在碾米过程中容易破碎，不仅影响碾米品质，而且影响外观品质。优质粳米的垩白率为10%～20%，垩白度为1%～3%。北方粳米一般粒长5.0毫米以上、粒宽2.9毫米以内、粒厚2.0毫米左右。粳稻糙米的粒长与食味评分呈极显著正相关，粒宽与食味评分呈显著负相关。
粳米直链淀粉含量为15%～18%，糊化温度＜70℃（碱消值＞6），胶稠度≥70毫米。优质粳米的食味品质≥9，煮熟后表现为外观白而有光泽，粒型好而完整；有米饭固有的饭香味又能引起食欲，食之稍有甘甜感；舌的触觉上温柔润滑；有适当的黏性与弹性，冷饭不回生。
优质粳米的蛋白质含量大于7.0%，但是大于9.0%时的稻米食味品质下降。脂肪在稻米中含量很低，但脂肪含量的高低会影响米饭的光泽、滋味及适口性。脂肪含量与稻米食味呈极显著正相关。赖氨酸在人体内无法合成，必须从食物中摄取，而稻米中清蛋白、球蛋白、谷蛋白的赖氨酸含量均超过3.5%，居各类作物之首。稻米中的游离氨基酸总量多，尤其谷氨酸和赖氨酸相对含量高的稻米食味较好。
（5）粳稻抗性特征。水稻病害种类很多，据不完全统计，全世界发生的水稻病害有100余种，被正式记载的超过70种，有重要经济影响的约20种。其中稻瘟病、纹枯病和白叶枯病发生地域广，流行频率高，为害程度重，是水稻的三大病害。
稻瘟病的发生流行，是病原菌、寄主、环境条件和人为因素综合作用的结果。不同类型的水稻有不同的抗病性，一般粳稻抗病性差于籼稻。各稻区间耕作制度、品种布局和栽培技术不同，在地区气候特点的影响下，常形成不同的发病流行型。
目前还没发现水稻不同类型和品种对纹枯病有免疫力，但感病程度有一定差异。矮秆阔叶型比高秆窄叶型易感病；粳、糯稻比籼稻易感病；生育期短的品种比生育期长而迟熟的品种发病重。
在菌源充足、环境适宜时，白叶枯病流行与否主要取决于品种的抗病性。一般来说，糯、粳稻比籼稻抗病；窄叶挺直的品种比阔叶披垂的品种抗病；叶片水孔少的比水孔多的品种抗病；耐肥品种比不耐肥的品种抗病。
3.限制豫南粳稻高产优质的主要障碍 为了揭示豫南“籼改粳”屡次失败的原因，21世纪以来，信阳市农业科学院“籼改粳”研究技术团队在认真总结20世纪“籼改粳”经验教训的基础上，重新审视粳稻与籼稻在植株形态、生理特性、抗性表现等各方面的差异，对豫南稻区气候特点进行了系统研究，并利用多个粳稻品种进行分期播种，系统观察粳稻春播和夏播（春播一般指4月10～25日播种，夏播一般指5月10～30日播种）在病虫为害、单位面积产量、稻米品质等各个方面的表现，终于找到了限制豫南粳稻高产优质的障碍因子，取得了豫南“籼改粳”技术上的重大突破。
（1）粳稻分期播种的病虫害表现：卢兆成等对“籼改粳”及其粳稻晚播病虫害发生规律及主要病虫害进行了系统研究，认为伴随着品种类型更新、播种期后移和栽培技术的变化，水稻病虫害也发生了重大变化。研究结果见表3－2、表3－3。大多数粳稻品种夏播后稻瘟病、纹枯病发病指数显著降低，三化螟为害大幅度减轻，二化螟基本不再造成为害，稻飞虱为害减轻，恶苗病、白叶枯病基本无变化，稻曲病有为害增加的趋势，而稻蓟马为害显著加重。
表3－2 粳稻推迟播种主要病虫害发生情况汇总表
表3－3 粳稻推迟播种主要病虫害发生情况汇总表
（2）粳稻分期播种的产量表现。宋世枝等将C012、豫粳6号等品种分春（4月25日）、夏（5月21日）两期播种，在栽培技术、田间管理相同的情况下，所有品种均表现夏播比春播增产，增产率为0.98%～27.85%，平均增产达到9.43%，见表3－4。
表3－4 粳稻春播（4月25日）与夏播（5月21日）产量比较
粳稻夏播在产量结构上表现为亩穗数、结实率和千粒重均增加，其中亩穗数平均增加0.84万，增幅3.53%；结实率平均增加2.16%；千粒重平均增加0.33克，增幅1.34%。
石守设将春播时间进一步提前，粳稻夏播的产量优势更加突出。表3－5是2013年对郑稻18等四个品种的分期播期产量结果，小区实收夏播比春播平均每亩增产102千克，增产幅度达到了22.93%。
表3－5 粳稻不同播种期产量比较（石守设，2013）
在产量结构上，穗实粒数和千粒重增加，而亩穗数减少，可能与当时夏播苗期稻蓟马为害较重导致分蘖群体不足有关。
（3）粳稻分期播种的品质表现。刘秋员、宋晓华等利用9优418、宁粳3号等5个品种进行分期播种，对稻米主要品质性状如糙米率、整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度、直链淀粉含量进行分析，结果见表3－6。
表3－6 粳稻推迟播种主要品质性状变化
将粳稻的播种期从4月25日推迟到5月25日，所有参试品种的加工品质性状糙米率、整精米率稳定提高，其中整精米率平均提高了22个百分点，整精米增加了1／3；粳米的外观品质性状垩白率和垩白度均大幅度降低，分别降了40个百分点和34个百分点，所有品种表现趋势相同。不同播期垩白变化可以直观看到，如图3－3；而食味品质性状、胶稠度和直链淀粉含量则表现不一，胶稠度有提高的趋势，而直链淀粉含量基本无变化，主要受品种遗传影响，与播种期基本无关。
（4）限制豫南粳稻高产优质的主要障碍因子分析。对豫南粳稻高产优质的主要障碍因子研究起步于1999年，研究认为，由于进化环境不同，粳稻在植株形态、生理特性和抗病能力上与籼稻存在较大差异，前人主要着眼于品种的选择与常规栽培技术的应用，忽视了粳稻生长发育对生态环境的特殊要求，在栽培上将粳稻与籼稻视为同一类，同等对待，把粳稻当作籼稻种，最终导致了“籼改粳”的多次失败。大量的试验研究证明，“籼改粳”多次失败的主要原因是粳稻的抗高温能力，抗稻瘟病、纹枯病能力均不及籼稻，而植株叶色又显著浓于籼稻，在籼稻的适宜播种期播种，粳稻与籼稻的抽穗灌浆期相近，造成了高温热害、稻瘟病和纹枯病流行、三化螟三代成灾，导致产量低而不稳，稻米品质下降，成为豫南粳稻高产优质的主要障碍。
图3－3 不同播期垩白外观表现（左夏播，右春播）
1）抽穗灌浆期遭遇高温热害。20世纪豫南“籼改粳”将粳稻与籼稻同期播种，大多在4月10～25日，7月下旬至8月上旬抽穗扬花，籼稻9月上中旬成熟，而粳稻由于灌浆期长，成熟期一般延迟到9月下旬。豫南的7月中旬至8月上旬是全年气温最高的时段，7月下旬日平均气温在29℃左右，8月上旬日平均气温在28℃左右，而白天上午气温一般在33℃左右。如果水稻在7月下旬至8月初抽穗，扬花盛期将难以避过高温，极易遭遇高温热害，造成难以正常授粉，结实率降低。由于粳稻扬花的适应温度在23℃左右，显著低于籼稻，耐高温能力不及籼稻，因此受到高温热害的可能性更大。这就是粳稻春播结实率大幅度降低的主要原因。
表3－7 信阳7～10月旬平均温度和相对湿度统计表
粳稻春播不仅会导致难以正常授粉，结实率下降，而且高温灌浆还会造成粒重减小，品质下降。由于抽穗扬花早，灌浆期也会处于较高的气温之下，导致品质下降。粳稻灌浆的最适温度为20℃左右，而整个8月的气温都在25℃以上，且昼夜温差小，同化作用和异化作用都较旺盛，不利于物质积累，叶片功能期缩短，灌浆时间短，速度快，是春播粳稻千粒重下降，产量低，加工品质差的重要原因。同时高温还使稻米淀粉排列方式和密度发生变化，胶稠度、直链淀粉含量等理化性状变劣，垩白率和垩白度提高，透明度降低，外观品质变劣。
2）高温、高湿诱发稻瘟病和纹枯病发生流行。稻瘟病和纹枯病是豫南粳稻的主要病害，两者的发病流行条件十分相近，一般在气温25～28℃，空气相对湿度80%以上。20世纪豫南“籼改粳”的粳稻种植模式是4月中下旬播种，抽穗期在7月下旬至8月上旬，粳稻灌浆前期正处于高温高湿阶段，有利于稻瘟病、纹枯病的发生流行。而灌浆期也是粳稻最易感病的时期，因此春播粳稻的稻瘟病、纹枯病普遍比较重。在生产实践中，20世纪豫南几次“籼改粳”失败都与穗期稻瘟病大面积流行有关。而在一些氮素肥料用量大、群体较大的田块，纹枯病也发生严重，上部功能叶片大面积枯死，导致难以正常抽穗或灌浆。
3）三化螟三代为害。三化螟是豫南主要的水稻害虫之一。以上年第3代幼虫在稻茬基部越冬，翌年春化蛹，豫南年发生3个完整世代，仅有1.3%～1.9%的幼虫发生2个世代，个别年份有0.7%的幼虫发生第4代。三化螟一般5月上旬始见越冬代成虫，5月中旬进入成虫活动高峰期，第1代幼虫在5月下旬孵化，第2代和第3代分别在7月上旬和8月上旬孵化，如表3－8所示。三化螟第1代主要为害水稻分蘖苗，造成枯心，由于第1代虫源基数小，水稻苗期自身调节能力强，对产量不会造成显著影响。第2代主要为害晚栽水稻的晚分蘖部分，这部分分蘖属高位或二级分蘖，大多也难以成穗，而多数茎蘖已进入圆秆期，其侵入为害率很低（4%～18%），对产量也无显著影响。真正对水稻造成为害的主要是三化螟第3代幼虫，在水稻抽穗时从破口处侵入，取食幼穗基茎，使水稻抽穗后不能正常扬花和灌浆，形成白穗。
在粳稻发展初期，同一区域内粳稻种植面积小，比例低，而籼稻生产比例大。由于粳稻植株和叶色显著浓于籼稻，而三化螟成虫又具有很强的趋绿性，粳稻田实际上成为三化螟的诱发田，大量三化螟二代成虫集中在粳稻植株上产卵，使粳稻田三化螟产卵量成倍增加。在粳稻与籼稻同时春播的情况下，抽穗期相近，极易受到三化螟集中为害，特别是粳稻的抽穗期如果延迟到8月中旬，由于正是三化螟幼虫集中活动期，为害将更为严重。三化螟这种集聚效应就是20世纪豫南“籼改粳”屡次失败的重要原因之一。
表3－8 豫南稻田三化螟发生规律及为害对象
