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(新疆天業(集團)有限公司,石河子 832000)
2012-07-15
陳 林(1976-),男,重慶永川人,高級農藝師,主要從事滴灌農業研究與推廣,Email:cl1030@sohu.com。
國家“863”項目(2011AA100508)。
膜下滴灌水稻栽培技術的形成與發展
陳林,郭慶人
(新疆天業(集團)有限公司,石河子 832000)
闡述了膜下滴灌水稻的發展過程,綜述了膜下滴灌水稻栽培的技術特點,探討了需要解決的品種選擇與優化、滴灌系統配套的問題。
水稻;栽培;膜下滴灌
水稻是世界重要的糧食作物,為世界上一半以上的人口提供食物和營養來源,特別對于發展中國家尤為重要。我國是世界上最大的水稻生產國和消費國,水稻種植面積居于首位。常規水田栽培因用水量大,過量化肥和農藥施用造成的土壤水源污染,病蟲害多發,勞動強度大,高投入低效益,溫室氣體排放等問題,使水稻生產面臨諸多困局。新疆天業集團通過8年的研究,探索出一套世界首創的高效、優質、生態的膜下滴灌水稻現代化栽培技術,是一種全新嘗試。該技術的突破可以大幅度提高水肥利用率,改變傳統水稻田的施肥、施藥方式,降低肥料和農藥對環境造成的危害,顯著減少甲烷氣體排放,同時,滴灌平臺的建立大幅度降低勞動強度,將農民從繁重的水田生產中解放出來。
為了攻克膜下滴灌種植水稻的世界難題,從2004年開始,新疆天業集團專門成立項目組,連續進行了5年的田間試驗,2008年小面積試驗成功后,2009年進行大田試驗示范,2011年2月“膜下滴灌水稻機械化直播栽培方法”獲得國家發明專利。隨著國家高新計劃“863”課題的實施,集團在石河子市北工業園區天業化工生態園建設20 hm2膜下滴灌水稻示范基地。該示范基地集成示范了與課題相關的多項研究成果,包括小流量高頻灌溉技術、無
線遠程控制技術、土壤改良技術、穴直播一體作業技術等現代農業技術。
新疆天業集團投入了大量的資金和技術資源進行試驗,從300多個品種中篩選并馴化出多個適合膜下滴灌栽培模式的水稻品種;對膜下滴灌水稻的需水需肥規律、種植模式、栽插密度和病蟲害綜合防治技術進行了初步的探索;開發了適宜糧食作物的小流量滴管帶,研發了水稻除芒機和膜下滴灌播種機,使播種、鋪膜、鋪滴灌帶一次完成,提高了膜下滴灌水稻機械化程度,降低了生產成本。種植模式由以前的窄膜改為寬膜,從1膜2管4行改為1膜3管12行,株數增加了30%。2011年10月兵團科技局組織專家對示范地2 hm2田間實測鑒定,平均產量10 933.5 kg/hm2,最高點產量達12 045 kg/hm2。
膜下滴灌水稻節水栽培技術,將水稻栽培與膜下滴灌技術相結合,突破了水稻種植的“水作”傳統,構成全新、先進的水稻種植方式。該方式實現了全生育期無水層、不起壟、節水60%以上、機械直播,達到節水、省地、全程機械化等成效。這必將對我國干旱半干旱缺水地區水稻高效節水種植起到很好的示范作用,對節約淡水資源和保障國家糧食安全具有極大現實意義。
1.1 提高水稻節水能力,增加農民收益
節水60%以上。以石河子墾區為例,傳統水田全生育期需耗水30 000~37 500 m3/hm2,而膜下滴灌水稻全生育期耗水10 500~11250 m3/hm2。節省的水費、勞力費等減去滴灌器材的投入,僅節支每公頃地可增加經濟效益2 400元以上。
1.2 提高土地利用率
土地利用率提高10%,主要是節省田埂、水渠等占地面積。
1.3 提高機械化程度和人均管理定額
通過水稻旱作鋪管、鋪膜、精量播種一體機械作業有機結合,有效的減少育秧、插秧、撒肥、藥物防治等多個重要的栽培管理環節。田間人均管理能力提高4~5倍,節省了勞力投入,降低了成本。
1.4 有利于提高稻米品質
膜下滴灌稻米蛋白質含量及蒸煮性、適口性等品質方面都比常規水田栽培有較明顯優勢和提高,在籽粒大小及粒形方面則需要適宜的水肥調控加以改善,具有較好的加工品質,增加了農民收益。
1.5 改變了傳統水稻種植的弊端
擺脫了過去深水淹灌對水稻帶來的各種弊端,如倒伏、病害、早衰等。
1.6 改變稻區環境,減少溫室氣體排放
通過節水栽培等多項相關技術的推行,使一些低洼、易澇和產量不高、不穩定稻區變成高產穩產稻區;隨水滴肥技術將減少化肥徑流、化學農藥對農田環境的污染,有利于環境保護;同時可減少稻田的CH4等溫室氣體的排放。
1.7 促進農業產業結構調整,保證糧食安全
滴灌技術的應用,減少災害性天氣對水稻生產的影響,并降低水稻生產對水資源的要求,有利于農業產業結構的調整,促進糧食生產持續健康發展,為保障國家的糧食安全提供了一條新的解決途徑。
1.8 帶動了多科學發展
從科學意義上講,膜下滴灌水稻的示范應用還可以推動相關學科(如農業信息化、農業生產自動化、智能化等)和產業(如節水器材、化肥、生物農藥、農業機械)的快速發展。
2.1 品種選擇與優化
膜下滴灌栽培對水稻品種有一定的要求,目前在新疆石河子墾區已篩選出適合推廣的品種,但在別的不同生態氣候區的品種篩選工作才剛剛開始。今后要在不同的氣候生態區域,擴大利用膜下滴灌技術對水稻品種選擇的群體,以選擇出更好、更多的高產優質品種,同時,利用常規雜交結合分子育種技術對已有的品種進行優化。
2.2 滴灌系統的配套
當前,膜下滴灌水稻采用的是高頻灌溉,滴灌頻率高,灌水次數多。利用已有的滴灌系統存在勞動強度大,灌水器堵塞等問題,需要在滴灌系統上進一步完善和開發相應的產品。
膜下滴灌水稻是一種全新的水稻栽培方法,具有節水、節地和節勞力,提高經濟效益、提高稻米品質和提高抗風險能力,減少溫室氣體排放、減少病蟲草害防治和減少過量化肥污染的技術優點,可總結為“三節約”、“三提高”和“三減少”的技術特征。隨著品種和灌溉技術的解決,膜下滴灌水稻將會成為最有發展潛力的水稻栽培方法。
[1] 郭慶人.膜下滴灌水稻栽培技術對降低甲烷氣體排放以及化肥、農藥施用污染的探討[J].作物研究, 2012, 26(3): 278-281.
[2] 陳 林, 高 哲, 銀永安, 等. 不同濃度除草劑對膜下滴灌水稻苗期生長及土壤環境的影響[J].北方水稻,2012, 42(3): 24-26.
[3] 郭慶人,李志遠,王培武.水稻直播膜下滴灌旱作栽培方法[P].中國:200710169613, 2001-02-02.
S511.048
C
1001-5280(2012)05-0587-02
10.3969/j.issn.1001-5280.2012.05.50