劉安周
摘要 大力發展水稻機械化育秧技術是確保水稻增產增收、保障國家糧食安全的重要措施之一。本文對水稻機械化育插秧與旱育秧(或水田育秧)進行對比分析,明確水稻機械化育插秧的增產原因,并提出進一步提高水稻單產的措施,以期為提高我國水稻產量、實現農業經濟穩步增長提供參考。
關鍵詞 水稻;育插秧;機械化;增產措施
中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)14-0068-02
水稻精確定量栽培是凌啟鴻教授在水稻葉齡模式與作物群體質量調控2項成果的基礎上,集成水稻精確診斷與管理關鍵技術而形成的高產精確定量的輕簡栽培法。根據水稻高產的生育規律,采用“最少(精簡)的作業次數”,在水稻生長“最關鍵的葉齡期”,用“最經濟的密、肥、水、藥施用量”,獲得最高的產量、最好的資源利用率、作業經濟效益和環境生態效益,是一種“省工、節本、增產、高效”的適用栽培技術。大力發展水稻機械化育插秧技術,是確保水稻(糧食)增產增收、保障國家糧食安全的重要措施之一。騰沖市明光鎮于2012年在順龍推廣機械化插秧,面積3 333.4 m2。秋收時節,市農業局、市農業技術推廣所、市農業機械化技術推廣站等多家單位對其進行實際測產驗收,當年稻谷產量較上年產量提高10%~15%以上,機械插秧省工省時、增產增收的效益受到當地村民的認可。之后的時間逐年擴大機械插秧面積,截至2017年,明光鎮機械化育插秧面積種植面積達73.33 hm2;同時成立了農機專業合作社2個,廣大群眾自愿以4 500元/hm2(包括水稻育秧、水稻大田耕耙、機械化插秧、機械收獲)的價格承包給農機合作社栽種,大大加速了水稻全程機械化生產的進程,助推農機服務產業化的發展。
1 水稻機械化育插秧與旱育秧(或水田育秧)對比
植物的葉片只有在角質層被水濕潤時才能吸水,而且量很少,對植物的水分供應貢獻較小。陸生植物吸水主要是通過根系。根系在土壤中分布很廣,在土壤中的總面積遠遠大于地上部的總面積。根系具有很多小分支,每株植物每天的總增長量相當大。
植物根系的不同部位吸水能力不同。根的吸水區域主要在根尖的根冠、分生區、伸長區和根毛區中,其中以根毛區的吸水能力最強。根毛是根表皮細胞的擴展,極大地增加了根的表面積。據測定,根毛使玉米根吸收面積增加5.5倍,大豆增加12倍。同時,根毛細胞壁的外部由果膠組成,黏性和親水性大,有利于與土壤顆粒的黏著和吸水,而且根毛區的輸導組織發達,對水分移動阻力小[1-2]。
1.1 水稻機插秧(秧盤育秧)根系完整
在秧盤中的水稻秧苗通過催根立苗和煉苗后形成毯狀秧根(根系發達、根系密度大和根系完整),插秧機移栽時,帶土移栽,能夠最大限度地不傷害秧苗根系的根冠、分生區、伸長區和根毛區。在移栽大田后,能夠迅速吸收大田(土壤)中的水分和養分活棵立苗,減輕移栽后秧苗植株的萎蔫程度。分蘗期會產生大量不定根,整個根系橫向生長顯著,根系密度越大,根系占土壤體積越大,吸收的水分、養分和無機物就越多。拔節后便向縱深發展,伸展到210 mm左右的耕作層之下,最深可達500~650 mm,從而增強了水稻的抗倒伏能力。根毛的生長速度快、數目多,其擴大了根的吸收面積,同時由于根毛細胞壁外部被果膠物質覆蓋,黏性強且親水性好,根毛區輸導組織發達,有利于與土壤顆粒黏著和吸水。通過農業技術措施,機插秧根冠比(根重/莖、葉重)增加,呈現“根深葉茂、葉多根好”的比較優勢,從而實現水稻稻谷增產增收。
1.2 水田育秧和旱育秧根系不完整
水田育秧或旱田育秧的根系沒有限制條件,在土壤干旱或土壤水分、養分不足的情況下,根系不斷伸長吸收土壤中的水分和養分。大田移栽前,需要人工拔秧或鏟秧,致使秧苗根系中的根冠、分生區、伸長區和成熟區的根毛造成損傷(斷根)。同時,為了減輕搬運重量,將拔起的秧苗在水中清洗,進一步造成秧苗根系中的根冠、分生區、伸長區組織細胞和成熟區的根毛損傷(二次斷根)[3]。
水田育秧或旱育秧秧苗移栽到大田后,秧苗需要“換根”,“換根”后才可返青,致使水稻分蘗期延后,對水稻生長發育造成不利影響。
2 進一步提高水稻單產的措施
2.1 改變土壤耕作方法
植物主要通過根系從土壤中吸取水分、養分和無機物。因此,土壤中水分、養分和無機物的數量狀況直接影響根系吸收。使用先進適用的農業機械,可以保護耕地可持續利用,提高作業質量和作物產量,培肥地力和防治污染,增加土地產出率。
2.1.1 及時耕翻土壤,增加積溫,減小病蟲草害。在前茬農作物收獲后,及時耕翻土壤。一是增加土壤積溫,提高土壤溫度,在下茬農作物栽種后,在一定的溫度范圍內,植物根系隨土溫提高,根系吸水加快,促進農作物快速生長發育;二是將田間殘留的病蟲卵、雜草、農作物秸茬埋入土壤深層,有效減輕病蟲草害,并轉變為有機肥料供農作物吸收利用,實現增產增收[4]。
2.1.2 深耕(松)土壤,改良土壤環境。深耕(松)土壤是改善耕層土壤結構,增加土壤含水量和有機質含量,提高耕地抗旱、抗澇和產量的有效措施。由表1可以看出,適當深翻并增施有機肥,不僅可以有效促進土壤團粒結構的形成、改善土壤理化性質、增強土壤保水保肥能力,而且還可以改善根系生長環境,使根系生長良好,提高對水分、養分的吸收利用率。
同時,在前茬作物收獲后,撒施農家肥、有機肥和化肥,及時深松淺翻土壤,可以將化肥利用率提到60%左右,減少化肥揮發,提高化肥利用率,減少對水、土、空氣等的污染,降低成本,提高產量[5]。
2.1.3 整田施基肥。提高大田整地質量,盡量做到田平而泥不爛,為實現淺水插秧、插淺秧和濕潤管理創造條件。大田施農家肥15 t/hm2,尿素150 kg/hm2(海拔1 800 m及以下)、105 kg/hm2(海拔1 800~2 000 m)、75 kg/hm2(海拔2 000 m以上),普鈣300 kg/hm2(海拔1 800 m及以下)、225 kg/hm2(海拔1 800 m以上)作底肥。采取農家肥—翻耕曬垡—化肥—干旋耕—進水—平田—栽秧的方式進行整地施肥,確保秧盤育秧移栽后的“暴發”效應,早生快發。另外,在帶水耙田整田時,采用水田耙進行整田,不用旋耕機深旋整田,以增強土壤的通氣性,有利于水稻根系生長。
2.2 秸稈還田或增施農家肥
秸稈還田或增施農家肥具有肥田與防治環境污染的雙重效果,是解決大量施用化肥造成水、土、空氣污染和土壤板結的有效措施。其優勢具體表現在以下3個方面:一是改善土壤理化性狀,減少地表徑流和水分蒸發,提高土壤含水量,抑制雜草滋長;二是改善土壤團粒結構,改善土壤質地,避免土壤板結;三是提升土壤通氣狀況,增強土壤的透氣性,利于根系生長發育。據測定,秸稈還田增產效果一般在5%~29%之間。
2.3 基本苗定量及合理植株配置方式
在水稻精確定量栽培中,擴大行距可以提高水溫,促進根系生長和分蘗發生,提高分蘗成穗率,延緩中下部葉片和根系衰老,增加結實率和千粒重,可以降低群體內的空氣濕度,減少病害的發生,同時也是氮肥后移重施穗肥的基礎理論依據。
明光鎮插秧機行距尺寸的大小分為30 cm和25 cm,株距分別為12 cm和14 cm。不同稀密度小區的產量分別是寬行行株距30 cm×12 cm平均產量6 868.8 kg/hm2,寬行行株距30 cm×14 cm平均產量7 029.0 kg/hm2,寬行行株距30 cm×18 cm平均產量6 583.5 kg/hm2;窄行行株距25 cm×12 cm平均產量7 844.55 kg/hm2,窄行行株距25 cm×14 cm平均產量7 929.00 kg/hm2,窄行行株距25 cm×17 cm平均產量7 379.25 kg/hm2。
通過機插秧不同移栽密度試驗大田測產,對明光鎮機插秧最適合的移栽密度是窄行行株距25 cm×14 cm,其次是窄行行株距25 cm×12 cm。
2.4 加強水肥管理
按水稻精確定量栽培技術原理要求,在施好有機肥和氮、磷配合化肥作基肥的基礎上,重點把握好施肥量科學定量及氮素化肥的前肥后移這一關鍵環節。要求移栽后6 d內結合化學除草施好分蘗肥,即施尿素89.25 kg/hm2,倒4葉時施好促花肥,施尿素82.5 kg/hm2、硫酸鉀150 kg/hm2。
按照水稻精確定量栽培技術原理的相關要求,大田水分管理應把好以下關鍵環節。一是移栽后到分蘗期,以淺水層(20~30 mm)灌溉為主,并結合2次灌水之間的間隔短期落干通氣;二是當群體總莖蘗數達到計劃穗數的80%左右時開始斷水曬田,即在N(總葉齡數)-n(伸長節間數)-1葉齡期斷水曬田,使N-n+1葉齡期發生的無效分蘗受到有效控制;其余生育期均以濕潤灌溉為最佳,收獲前10 d左右斷水晾田。
2.5 稻魚共棲或稻鴨共棲,有效消滅病蟲草害
稻田養魚或稻田養鴨是一項減小水、土、空氣污染和提高大田糧食產量、質量和增加經濟收入的有效舉措。通過稻魚共棲實現綠色防控,一是減少農藥使用,節約經濟支出750~1 050元/hm2;二是魚糞增肥土壤,確保水稻生長肥料供應;三是害蟲雜草被魚所食,實現綠色防控。
2.6 科學病蟲害防治
水稻病蟲害主要有稻瘟病、白葉枯病、條紋葉枯病、稻曲病、紋枯病、螟蟲、粘蟲飛虱。應勤下田檢查,根據苗情和病蟲害預報及時抓好病蟲害防治。稻瘟病可選用75%三環唑300~450 g/hm2或富士一號1 050 mL/hm2抓好葉瘟挑治期和齊穗期預防;白葉枯病可選用72%農用鏈霉素300~450 g/hm2防治;條紋葉枯病采取以防治傳毒媒介——灰飛虱為核心的“治蟲防害”策略,堅持“治秧田保大田”“治前期保后期”的防治原則,在秧苗揭膜至移栽前和分蘗期選用5%銳勁特450~750 mL/hm2或10%吡蟲啉300 g/hm2防治;稻曲病于破口初期和齊穗期選用5%井岡霉素1 500~2 250 g/hm2防治;紋枯病于發病初期選用5%井岡霉素1 500~2 250 g/hm2或12.5%克紋霉3 000~3 750 mL/hm2防治;螟蟲防治選用5%銳勁特600~750 mL/hm2或48%樂斯本750~900 mL/hm2,抓好枯心苗和破口初期的白穗預防;粘蟲選用10%吡蟲啉300~450 g/hm2或80%敵敵畏90~120 mL/hm2防治。
2.7 適時收獲
當穗粒有95%以上黃熟時,即可收獲。
3 參考文獻
[1] 賀學禮.植物學[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2] 路文靜.植物生理學[M].北京:中國林業出版社,2013.
[3] 朱瑞祥,張秀琴.農機經營管理學[M].楊凌:西北農林科技大學,2005.
[4] 葉厚專.加快推進江西水稻機械化育插秧技術發展的思考[J].江西農業學報,2010,22(3):196-198.
[5] 張琳.水稻機械化育插秧技術[N].福建科技報,2011-03-16(B02).