曾文偉,李佳臨,陳陽峰,龔正時,鄧志廣
(1邵陽市農業科學研究院,湖南邵陽422000;2長沙市雅禮中學,長沙410021;3湖南農業大學園藝園林學院,長沙410128;4隆回縣羊古坳鄉人民政府,湖南隆回422600)
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水稻粉壟栽培技術在隆回縣的應用探索
曾文偉1,李佳臨2,陳陽峰3,龔正時4,鄧志廣1
(1邵陽市農業科學研究院,湖南邵陽422000;2長沙市雅禮中學,長沙410021;
3湖南農業大學園藝園林學院,長沙410128;4隆回縣羊古坳鄉人民政府,湖南隆回422600)
摘 要:針對當前我國水稻生產依靠過量施用化肥和使用農藥來增加產量,致使土壤板結,耕地土質、水質日趨惡化,嚴重影響稻米質量和糧食安全的問題,2014~2015年在隆回縣探索示范了水稻粉壟栽培技術,取得了很好的應用效果。介紹了水稻粉壟栽培技術的特點和在隆回縣羊古坳示范應用的結果。
關鍵詞:水稻;粉壟栽培;技術示范
長期以來,我國水稻生產依靠過量施用化肥和使用農藥來增加產量,致使土壤板結,耕地土質、水質日趨惡化,嚴重影響著稻米質量和糧食安全。隨著當前我國經濟發展進入新常態,在資源與環境的雙重約束下,如何在水稻生產中讓自然資源得到友好高效利用,助力人民吃飽吃好吃得健康,2014~2015年,筆者在隆回縣羊古坳鄉韓家鋪村探索實施了“水稻粉壟栽培示范”項目。根據兩年來的田間示范和考察,粉壟栽培技術的田塊相比傳統耕作技術的田塊,表現根系發達、植株健壯、籽粒飽滿,病蟲害發生輕,體現了生態栽培優勢。筆者據此對隆回水稻粉壟栽培技術示范進行分析總結,以期為政府部門引導和推動產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的優質稻產業新發展提供參考。
水稻粉壟栽培技術,是指應用粉壟機械,將土壤垂直旋磨粉碎并自然懸浮成壟,在壟面種植水稻的配套栽培技術,改變了傳統耕作技術沿用千年的“犁翻—耙碎—起畦”的技術體系[1]。
1. 1 “水耕”改為“干耕”
水稻傳統耕作方式是水耕,即在灌水后再進行犁、耙、漚等整套工序。粉壟栽培水稻,稻田是在無水條件下進行作業,然后依靠天然降水為主,人工灌溉為輔的回水軟土后,進行不翻動土壤的原生態拋移栽或直播種植水稻。粉壟栽培較傳統栽培可一次性完成深耕、粉碎、成壟等作業,省力、省工、節本。
1. 2 “翻耕”改為“旋耕”
縱觀農耕發展史,從人力整地、畜力犁地到拖拉機犁耙整地,都是將土壤進行翻耕,破壞土層,造成下層“生土”翻上耕作層,從而對耕作層土壤肥力產生不良影響,同時翻耕碎土的土壤多呈塊狀,土壤中速效養分不容易被釋放出來并被利用。粉壟耕作栽培是利用粉壟機械螺旋鉆頭垂直旋磨橫向切割粉碎土壤并自然懸浮的一次性整地,深耕深松而不亂土層,由此改變了傳統耕作土壤板結(黏結)缺氧癥結,進而實現以“氧”帶動土壤中各種自然資源的綜合利用。
1. 3 耕作層由10~15 cm加深到25~30 cm
目前拖拉機耕地耕作層多為十幾厘米,大型拖拉機耕作可深耕至20~30 cm,但由于犁耙時拖拉機的反復碾壓,耕層松土最終很難超過20 cm。水稻粉壟栽培技術將耕作層下移到25~30 cm,合理增加并利用耕作層及其以下土壤資源和天然降水,活土保水,為水稻創造了單位面積上松土量增加且保水透氣的土壤生態環境[2]。
粉壟耕作技術是一種友好高效利用土壤、空氣、天然降水和太陽光能等自然資源的農耕新方法。
2. 1 粉壟耕作創造良好的土壤環境
粉壟耕作,深耕又深松,從根本上顛覆了傳統耕作碎土模式,單位面積上松土量和被激活的土壤速效養分總量增加。較傳統耕作,松土量和土壤儲水量均大幅度增加,加上保水保肥和通透性能的提高,創造了全新的土壤生態環境[3]。粉壟耕作實現的這種全新的土壤環境,土壤疏松的同時速效養分相對增加,提高了根系對土壤養分的吸收能力,既有利于根系生長發育,又使作物在整個生長過程中,均衡獲得養分和水分的供應。
2. 2 粉壟耕作增加土壤中溶氧量
氧氣在土壤中最大溶納利用具有特殊意義與重要作用。土壤中的氧氣濃度高低影響作物的生長發育,進而影響作物的產量和品質。粉壟耕作土壤,很好地解決了土壤溶氧、沛氧問題。據測定,稻田粉壟后5 cm和10 cm 2個土層的氧化還原電位,分別比傳統耕作高出5倍和3倍以上,表明土壤中容納了大量氧氣,有效解決了傳統耕作土壤板結(黏結)缺氧癥結,實現了以“氧”帶動土壤中各種自然資源的綜合有效利用[4]。
2. 3 粉壟耕作有效貯存和利用天然降水
聚集的天然降水,其所含氮、磷、鉀等養分比灌溉水有所增加。據任仁等[5]報道,天然降水中的N含量,比灌溉水中的N含量多0. 53 mg/ L,對比增加74. 65%。粉壟耕作層土壤增厚后,土壤疏松,建造大容量“耕地土壤水庫”,可以最大限度地貯存和利用天然降水,有利于保障水稻在全生育期的水分養分得以平衡協調供給。
2. 4 粉壟耕作可提高作物光合效率
粉壟耕作,實現單位面積上活土量較傳統耕作增加40%以上,耕地中貯存天然降水較傳統耕作增加100%以上,土壤、水分、氧氣的這一環境改善,促進了水稻根系發達,植株健壯,光能資源利用率增加,改善了水稻生長中的代謝關系,實現開“源”增“源”,“源”多“庫”大,植株光合利用率較傳統耕作增加10%以上,進而增加產量和改善品質[6]。粉壟栽培可使作物籽粒灌漿速率提高。在黃淮海北部地區試驗,粉壟春玉米中后期籽粒灌漿速率提高10. 45%~11. 28%,冬小麥籽粒灌漿速率提高8. 84%~11. 40%,夏玉米籽粒灌漿速率提高9. 11%~11. 85%[7]。
2. 5 粉壟栽培作物生長后勁足,抗逆性增強
在東北地區,粉壟栽培的春玉米葉片SOD、POD、CAT的活性分別比旋耕高22. 81%、17. 60%、13. 33%,MDA活性比旋耕低12. 33%[8]。在南方地區粉壟栽培的玉米、大豆等作物生長后期后勁足,可延緩早衰3~5 d。
粉壟耕作土層加深、土壤溫度提高1~4℃、耕層蓄水保墑能力增強、作物根系發達深扎,增強了作物對干旱、高溫、低溫等不良環境的抵御能力。
示范點位于隆回縣羊古坳鄉韓家鋪村,面積10 hm2,屬青泥田、土青麻砂泥稻田,土壤肥力中等,粉壟栽培與傳統栽培條件一致。
3. 1 根系發達深扎,白根多
據兩年來的示范觀察,粉壟栽培與傳統栽培,雜交稻平均每蔸總根數分別為426. 3、315. 5根,白根數分別為309. 2、42. 9根,根長分別為35. 7、22. 3 cm。粉壟栽培的水稻根系都特別發達,根多為白根,黃根少,而傳統的犁、耙耕地方式栽培的水稻根多為黃根,白根少。
3. 2 抗病抗蟲抗倒伏能力強
在生理上,粉壟栽培由于根系發達,吸收養分能力增強,促進地面以上水稻的莖、葉、穗等性狀的協調,實現了強根壯體。據兩年觀察,粉壟栽培紋枯病發病率為35%,穗頸瘟發生率為零,后期稻飛虱每蔸只有3~5只;對照田紋枯病發病率67%,穗頸瘟發病率為25%,后期稻飛虱每蔸有12~15只。粉壟栽培破口抽穗期莖稈粗1. 5 cm,對照田只有0. 9 cm。表明粉壟栽培的水稻抗病抗蟲抗倒伏能力明顯強于傳統栽培的水稻。
3. 3 增產效果明顯
田間調查結果,粉壟栽培水稻平均有效穗268. 5萬/ hm2,每穗260粒,結實率88%,按千粒重26 g計算,理論產量15 972. 5 kg/ hm2;對照平均有效穗234萬/ hm2,每穗250粒,結實率87%,按千粒重26 g計算,理論產量13 232. 7 kg/ hm2。2014年9月18日,經湖南省作物學會組織專家組測產驗收,粉壟耕作栽培實收稻谷10 854. 75 kg/ hm2,傳統栽培實收稻谷9852. 3 kg/ hm2,粉壟耕作栽培比傳統栽培增產10. 17%。
3. 4 稻米品質提高
經農業部稻米制品質量監督檢驗測試中心檢測,粉壟栽培的稻米整米率提高4. 35%,堊白率降低25%,堊白度下降43. 75%,稻米蛋白質含量提高13. 58%[4]。
隆回水稻粉壟栽培技術示范,圍繞變革傳統耕作方式,以增加土壤耕作層,協調利用各種自然資源,提高單位面積土地產出率和水資源利用率,進行農業機械耕作工具改革及其水稻栽培方法配套,形成“高效耕作與栽培技術體系”的農業耕作新方法,是一項順應自然、簡單易行的更科學、更經濟、更高產的耕作與栽培戰略技術。水稻粉壟栽培技術,節耕、節能、節水、節肥和省工、高效,實現天然降水、光能、土壤及其養分、水分、氧氣等天上地下兩方面自然資源的良性高效利用,具有“深耕、活土、釋肥、增氧”等功效,不需額外增加投入,就能增存天然降水、盤活縱深土壤資源,明顯減少農藥和化肥使用量,改善和提高稻米品質,為提升我國糧食和生態的安全度,提供了一條全新的途徑。但隆回水稻粉壟栽培示范探索尚屬首次,增產機理及具體配套栽培技術體系,都有待在生產中進一步試驗示范和推廣應用。
參考文獻:
[1] 韋本輝.粉壟栽培增產效果及其引發的栽培學新理論探討[J].廣西農學報,2012,26(2):25 -28.
[2] 韋本輝,甘秀芹,劉 斌,等.推廣作物粉壟栽培,保障國家糧食安全[J].作物研究,2012,26(5):447 -451.
[3] 韋本輝,甘秀芹,陳保善,等.農耕新方法粉壟整地土壤速效養分研究[J].廣東農業學報,2011,37(17):42 -45.
[4] 韋本輝,甘秀芹,申章佑,等.粉壟栽培對水稻產量和品質的影響[J].中國農業科學,2012,45(19):3946 -3954.
[5] 任 仁,米豐杰,白乃彬.中國降水化學數據的化學計量學分析[J].北京工業大學學報,2000,26(2):90 -95.
[6] 李 華,逄煥成,任天志,等.深施松耕作法對東北棕壤物理性狀及春玉米生長的影響[J].中國農業科學,2013,46(3):647 -656.
[7] 李軼冰,逄煥成,李 華,等.粉壟耕作對黃淮海北部春玉米籽粒灌漿及產量的影響[J].中國農業科學,2013,46(14):3055 -3064.
[8] 韋本輝,甘秀芹,陳保善,等.粉壟整地與傳統整地方式種植玉米和花生效果比較[J].安徽農業科學,2011 (6):3216 -3219.
作者簡介:曾文偉(1972 -),男,從事農業科學研究與技術推廣工作。
收稿日期:2015 10 21
文章編號:1001-5280(2016)01-0089-03
DOI:10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01.023
中圖分類號:S511. 048
文獻標識碼:B