銀永安,陳 林*,成華偉,陳伊鋒
(新疆天業(集團)有限公司,新疆 石河子 832000)
山東東營市地處華北坳陷區之濟陽坳陷東端,位于山東省北部黃河三角洲地區,地勢沿黃河走向自西南向東北傾斜。東營市地處中緯度,背陸面海,受亞歐大陸和西太平洋共同影響,屬暖溫帶大陸性季風氣候,基本氣候特征為冬寒夏熱,四季分明。多年平均氣溫12.8℃,無霜期206 d,≥10℃的積溫約4 300℃,可滿足農作物的兩年三熟。東營的工業在全國處于領先水平,美麗富饒的勝利油田就在此地。近年來,由于工業發展對淡水資源的過度開發利用,導致了農業灌溉用水季節性緊張。盡管東營地區夏季多雨濕熱,但還是不能滿足水稻等作物的需求。由新疆天業(集團)有限公司研發的膜下滴灌水稻栽培新技術,突破了常規水稻水田種植觀念實現了水稻全生育期田間無水層,比常規水田種植可節約用水60.7%、節肥10.4%,提高土地利用率提高10%,減少甲烷溫室氣體的排放,減少化肥和農藥對環境的污染,是一種高產兼生態環境友好型的全程機械化栽培方法。2014年,東營國家農業科技園引進該項技術,旨在探索一條節水農業,環保生態農業以及工農業平衡發展道路,為實現東營經濟良性可持續增長打下堅實基礎,為山東農業、工業及第三產業的融和發展提供智力支持。
早在2002年,時任國務院副總理李嵐清在新疆天業(集團)有限公司視察節水器材生產車間時提出:“時下,膜下滴灌棉花、玉米、小麥,馬鈴薯等作物栽培技術在新疆已經研發成功并大面積推廣,能否種植滴灌水稻?”,這一大膽的提法,引起了新疆天業高層領導的重視。隨后,公司在天業農業研究所成立攻關團隊,進行世界首創的膜下滴灌水稻技術栽培研究。
從2003年開始,天業農業研究所成立專門課題組,從水稻品種篩選,栽培制度摸索,水分供應滴灌系統等方面進行探索與研究經過6年實驗室反復研究與田間攻堅試驗,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[1]。同年,膜下滴灌水稻獲得國家高新計劃"863"課題的資助,新疆天業在石河子市北工業園區天業化工生態園建設40 hm2膜下滴灌水稻示范基地。2012年,膜下滴灌水稻示范地經專家鑒定平均產量 836.9 kg/667 m2。
以新疆墾區為例,膜下滴灌水稻種植技術比常規水田種植水稻節水60%以上,傳統水田全生育期耗水2 000~2 500 m3/667 m2,膜下滴灌水稻全生育期耗水700~750 m3/667 m2。通過節省的水費、勞力費等減去滴灌器材的投入,僅節支可增加經濟效益200元/667 m2。既降低灌溉成本,也減輕農民水費負擔,不僅增產,還增收[2]。
此外,膜下滴灌水稻提高機械化程度和人均管理定額,實現了水稻旱作鋪管、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,降低了投入成本。
第三,膜下滴灌水稻有利于提高稻米品質和較少土壤污染[3,4]。 膜下滴灌水稻隨水施肥,在抽穗、灌漿等關鍵生育期可將微量元素、有機肥、稀土元素精量施入稻田。因此,膜下滴灌稻米的外觀品質、籽粒飽滿度、養分結構等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得以改善,具有較好的加工品質,增加了農民收益。長期以來,大量施用氮、磷、鉀等化學肥料以及噴施農藥,對水稻田地的污染顯著,給環境造成很大污染。膜下滴灌水稻栽培徹底改變了稻田土壤長期淹水狀態,土壤的氧化還原電位和通透性顯著提高,不僅有利于水稻根系生長發育,還有利于提高好氧微生物的活性,促進土壤有機質和氮、磷、鉀等化學肥料的分解和養分吸收的有效性,從而凈化了土壤環境。
我國北方地區干旱少雨、淡水資源匱乏,限制了水稻的種植和發展。膜下滴灌水稻節水的突出技術優勢使得在北方種植水稻成為可能。我國南方地區種植水稻過量施入化肥和農藥造成江河水體以及地下水源的污染,膜下滴灌水稻的推廣將有效地解決南方地區種植水稻對生態環境的破壞,實現綠色、環保和安全水稻生產。當前,膜下滴灌水稻技術已輻射推廣到新疆昌吉州、石河子143團、精河、阿勒泰、伊寧縣;疆外的江蘇南通市、寧夏、黑龍江農墾8511農場等地區,累計推廣示范 2 000 hm2以上[5-7]。
山東是我國北方重要的優質米生產基地,水稻在山東又是高產高效作物,稻區大體分為魯南和魯北兩部分,魯南主要包括濟寧、臨沂、日照、菏澤等,魯北主要包括濟南、德州、濱州和東營等。近些年,隨著水稻新品種、新技術的推廣,山東水稻種植面積有所擴大,接近13萬hm2,大米商品率達到90%以上。
山東東營是一個以石油產業聞名的工業城市,美麗的勝利油田就在此地。隨著石油的開采和其相關工業發展對淡水資源的需求在剛性增加,農業用水會越來越緊張,導致種植面積減少,尤其是耗水量較大的水稻面積銳減,最終導致東營市稻米不能自給。因此,東營急需引進節水種稻米技術以保障糧食的供應與質量。
2014年膜下滴灌水稻栽培技術在山東東營國家農業科技園區示范推廣獲得成功,平均稻谷產量超過500 kg/667 m2。這為該技術在山東其他區的大面積示范推廣奠定了基礎和總結了寶貴經驗。 膜下滴灌水稻栽培技術是集成了節水、環保、品種、機械、植保、田管等多項技術環節的一種全新的大田栽培技術,有效地解決了山東當前農業水資源短缺、勞力緊張、稻區土壤生態環境惡化等問題。
山東魯北與魯南稻作區土壤狀況與東營地區相似,屬于沙壤土,土壤有機質不高,鹽堿較重,保水肥能力差。膜下滴灌水稻在東營示范推廣成功,為山東省在滴灌節水農業方面的應用意義重大。此外,膜下滴灌水稻還有利于山東農業產業結構的調整,促進糧食生產持續健康發展,為保障山東省的糧食安全提供了一條新的解決途徑。
[1]郭慶人,李志遠,王培武.水稻直播膜下滴灌旱作栽培方法.中國,發明專利,200710169613,20010202.
[2]銀永安,陳林,王永強,等.膜下滴灌水稻產量與生理性狀及產量構成因子相關性分析 [J].中國稻米,2013,19(6):37-39.
[3]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.
[4]銀永安,陳林,朱江艷,等.膜下滴灌水稻籽粒淀粉理化特性研究[J].節水灌溉,2014(7):12-15.
[5]陳伊鋒,陳 林,楊金霞,等.昌吉濱湖鎮膜下滴灌水稻栽培技術應用與前景[J].北方水稻,2013,43(2):45-46.
[6]銀永安,陳林,王永強,等.膜下滴灌水稻技術優勢及在寧夏推廣前景分析[J].北方水稻,2013,43(5):34-36.
[7]胡成成,陳 林,銀永安,等.膜下滴灌水稻栽培技術在江蘇南通地區推廣前景分析 [J].北方水稻,2014,44(5):76-78.