黃明永 李文晉 盧繼武 杜仕云 陳 峰 林 凱
(滁州市農業科學研究院,安徽 滁州 239000)
1.1 供試材料
供試試全生物可降解膜,(寬:1.9m厚:0.0085mm);供試雜交稻品種:“旱優73”,2014年通過安徽省品種審定(皖品審2014第024號)。該品種直播種植全生育期120d左右,株高110cm,莖稈粗壯,抗倒性強,分蘗力中等,根系發達,抗旱耐高溫能力強,稻米品質優良(2019年獲“第二屆全國優質稻品種食味品質鑒評”金獎)。
1.2 試驗設計
2021年,試驗在安徽耘泰農業發展有限公司基地來安縣大英鎮(經度 118°36′緯度 30°18′海拔11.7m)進行。前作冬閑稻茬田,土壤類型屬粉質粘土, 0~20cm土層含有機質19.75 g/kg、全氮1.25日g/kg、速效磷56.92mg/kg、 獲速效鉀102.19 mg/kg。2021年6月23日播種,行株距25cmx20cm,每畝1.27萬穴,每穴播3~5粒種谷,每畝施用基肥40公斤三元復合肥(22-10-10),7月30日追肥, 每畝施用尿素10公斤。
1.3 生育期內氣象概況及其對試驗的影響
6月月平均降水量較常年相當;月平均氣溫較常年略偏低,播種時天氣晴好,出苗好;7月月平均降水量較常年偏多15%,月平均氣溫較常年相當,降雨主要集中在7月25日-30日,水稻生長正常。8月降雨、溫度與常年相當,對水稻生長有力,結實率較好。9 月至10月初持續晴好天氣,光照充足,有利于水稻秋熟、收獲和晾曬。
測定內容及方法:
1.3.1 生育期動態
以10叢作為1個觀察點,定3個觀察點,分別在移栽期、(N-n)期、拔節期、抽穗期、乳熟期(抽穗后20 d)、蠟熟期(抽穗后35 d)和成熟期考察群體莖蘗數,長勢長相。
1.3.2 產量及其構成因子
成熟期普查3個100叢,計算有效穗數。取5叢調查每穗粒數、結實率和測定千粒重,計算理論產量,機收測定實際產量。
1.3.3 稻米品質
稻米品質委托安徽省農科院安徽省稻米及制品檢測中心測定,參照GB/T 17891-2017《優質稻谷》測定出糙米率、精米率、整精米率、粒長、長寬比、堊白度、堊白率、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉、白度、陰糯率。
1.3.4 土壤溫濕度監測
在水稻不同生育期(苗期,分蘗期,幼穗分化期,抽穗期,結實期),用五點取樣法,每點面積為1m2,采用土壤溫度檢測儀(探針長度15cm,精度±0.6℃)隨機測10個點,測量耕層地表處、地表下5cm和10cm的土壤溫度并記錄,取平均值進行統計分析。根據水稻不同生育期(苗期,分蘗期,幼穗分化期,抽穗期,結實期),使用土壤墑情檢測儀隨機測10個點,測量耕層地表下5cm和10cm的土壤墑情并記錄,取平均值進行統計分析。
1.3.5 土壤土質環保監測
土壤土質委托河北華清環境科技集團股份有限公司測定,監測土壤水解性氮(堿性氮)、全氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、有機質含量、土壤酸堿度(pH值)。
1.3.6 地膜降解率
覆膜后,選取3個2m長覆膜段,使用透明紗網罩住地膜。在覆膜后90d,去掉紗網,收集地膜,洗凈、晾干、稱質量 ( Mi ),計算地膜質量損失率,計算公式為:質量損失率=( M0-Mi) / M0。并在水稻各個生育期觀察地膜降解情況。
1.3.7 雜草發生率
根據水稻不同生育期(苗期,分蘗期,幼穗分化期,抽穗期,結實期),采用隨機測量方式調查3個區塊,調查1m2的田間區塊統計各處理雜草株數、生物量,計算雜草發生率。

表2 生物地膜覆蓋直播稻旱優73生育期及主要經濟性狀

表4 稻米品質

表5 草害發生情況

表6 土壤檢測結果

圖2 覆膜與不覆膜土壤溫度(9月10日)
1.4 數據計算和統計分析
運用Excel軟件錄入和整理數據。
2.1 生育期及生育進程
從覆膜與不覆膜“旱優73”分蘗動態看,覆膜栽培“旱優73”分蘗快,分蘗率高,7月23日達最高苗,為32.5萬,最高分蘗率為460.3%,不覆膜栽培“旱優73”分蘗相對較慢,分蘗率低,8月6日方達最高苗,為17.6萬,最高分蘗率為259.2%,見表1。9月25日調查,覆膜的灌漿快速,穗層整齊,豐產性狀好于不覆膜的。覆膜“旱優73”9月8-9日齊穗,不覆膜“旱優73”9月9-10日齊穗,兩者都在10月18-19日成熟,覆膜的與不覆膜的差異不明顯。

表1 生物地膜覆蓋直播稻旱優73分蘗動態調查
2.2 產量及其構成
覆膜“旱優73”株高明顯高于不覆膜的,分別為130.8 厘米、 116.1 厘米 ,每穗粒數、結實率相當,覆膜“旱優73”畝有效穗高于不覆膜的,分別為14.6萬、11.8萬,覆膜“旱優73”千粒重略高于不覆膜的,分別為34.5克、33.8克,覆膜“旱優73”測產畝產量為619.83公斤,不覆膜的為510.28公斤, 覆膜“旱優73”比不覆膜的增產17.67%,增產顯著。
2.3 草害發生情況以及膜分解情況
2021年7月10日調查草害,覆膜“旱優73”3-4葉期,每平方米43棵草,不覆膜“旱優73”3葉期,每平方米132棵草;2021年7月28日調查草害,覆膜“旱優73”每平方米45棵草,不覆膜“旱優73”,每平方米139棵草。2021年8月24日調查草害,覆膜“旱優73”葉枕平(圓桿期),每平方米5棵草,不覆膜“旱優73”葉枕平(圓桿期),每平方米22棵草;9月16日調查草害,覆膜“旱優73”灌漿期,每平方米62棵草,無稗草,不覆膜“旱優73”灌漿期,每平方米42棵草,稗草多,此時膜已分解;10月18日調查草害,覆膜“旱優73”成熟期,每平方米64棵草,無稗草,不覆膜“旱優73”成熟期,每平方米53棵草,稗草多。綜合草害調查情況,覆膜水稻栽培,在苗期至分蘗盛期有明顯鎮草作用;膜分解后,水稻已封行或灌漿,草害對水稻生產影響不大,而且稗草明顯少。但從單純鎮草試驗看,膜對三棱草(香附子)鎮壓無效,但其他草均能鎮壓。
膜分解情況:6月15日,取2米長膜,稱質量為:37.2克,下面墊塑料紗網,覆于蝦稻共作田墑面,90天后觀察膜分解情況。6月底調查,三棱草能穿膜生長。9月16日,起出膜分解試驗所覆2米膜,對殘留膜進行沖洗、晾曬,稱質量為:2.4克,殘留率為6.45%。 觀察水稻生長旺盛處,即稻棵叢下面覆蓋的膜在8月底已分解殆盡;就是說膜的分解是細菌發酵分解的過程,對于適合的濕度和郁閉性,更利于膜的分解。
2.4 土壤溫濕度監測情況
2021年7月1日測溫度變化,每五分鐘記錄一次,從上午8:39至下午18:00;覆膜溫度比不覆膜溫度在8:39最低,低0.284度(28.676—28.96);覆膜溫度逐漸攀升,10:30兩者溫度持平,下午14:37比不覆膜高0.763度(36.414—35.651);兩者溫度峰值在15:27,為36.789度—36.084度,覆膜比不覆膜高0.705,之后漸降,至下午17:37兩者趨平;之后至18:00,覆膜溫度略低。從記錄表可見,上午8:39~10:30,覆膜土壤溫度低于不覆膜的,上午10:30~下午17:37,覆膜土壤溫度高于不覆膜的,下午17:42~下午18:00,覆膜土壤溫度略低于不覆膜的。溫度走勢圖線明顯差別。7月1日測土壤濕度變化,每五分鐘記錄一次,從上午8:39至下午18:00;從記錄情況看,覆膜土壤濕度比不覆膜的在8:39至10:22高1.4個點,在10:27至下午13:27覆膜土壤濕度比不覆膜的高1.1個點,在下午13:32至下午18:00高0.7~1.1個點;在整個測量時段,覆膜土壤濕度比不覆膜的高。9月10日測溫度變化,每1分鐘記錄一次,從上午9:27至下午16:05;在整個測量時段,覆膜溫度比不覆膜溫度低,0.071~0.271度,溫度逐漸攀升,12:53~12:55兩者溫度差最小,為0.071度;兩者溫度峰值在14:40時分,分別為29.096度,29.237度,覆膜溫度比不覆膜溫度低0.161度,兩者溫度走勢圖線一致,差別不大;覆膜土壤濕度每一分鐘記錄一次,覆膜土壤濕度比不覆膜的差—0.4~0.3個點,無明顯規律。溫度、濕度差別不大,走勢圖重合,可能與膜已分解有一定關系。見圖1、2。

圖1 覆膜與不覆膜土壤溫度(7月1日)
2.5 稻米品質
覆膜“旱優73”精米率為73%,不覆膜“旱優73”精米率為72.8%,差別不明顯;覆膜“旱優73”堊白粒率為30,不覆膜“旱優73”堊白粒率為40,前者低于后者;兩者均為二等米。
2.6 土質檢測
土壤樣品檢測結果,覆膜的全氮、速效鉀低于不覆膜的,覆膜的全鉀、有機質略高于不覆膜的,其他檢測項目如:水解性氮(堿性氮)、全磷、有效磷、土壤酸堿度(pH值)等無明顯規律。
通過“旱優73”覆膜直播栽培技術試驗,從覆膜與不覆膜對比分析,討論如下:
3.1 生長動態及產量構成:從苗期分蘗動態看,覆膜栽培“旱優73”分蘗快,分蘗率高,比不覆膜“旱優73”封行早10-20天,覆膜栽培“旱優73”揚花灌漿期長勢、花粉量均優于不覆膜的。 覆膜栽培“旱優73”畝有效穗高于不覆膜的,分別為14.6萬、11.8萬,覆膜“旱優73”千粒重略高于不覆膜的,分別為34.5克、33.8克,覆膜“旱優73”測產畝產量為619.83公斤,不覆膜的為510.28公斤, 覆膜“旱優73”比不覆膜的增產17.67%,增產顯著。由此可見,覆膜栽培“旱優73”明顯提高了肥料的利用率,確保水稻增產豐收,在水稻栽培措施上可適當減少化肥的施用,有利于保護環境,提高水稻的綠色高效生產。
3.2 溫度調查成熟期:覆膜與不覆膜“旱優73”成熟期相當,綜合覆膜與不覆膜土壤溫度調查結果看,7月1日測溫度變化,每五分鐘記錄一次,上午8:39~10:30,覆膜土壤溫度低于不覆膜的,上午10:30~下午17:37,覆膜土壤溫度高于不覆膜的,下午17:42~下午18:00,覆膜土壤溫度略低于不覆膜的。溫度走勢圖線明顯差別。9月10日測溫度變化,每1分鐘記錄一次,兩者溫度走勢圖線基本一致,無明顯差別。見圖1、2。而且覆膜栽培“旱優73”與不覆膜栽培的成熟期相當,兩者均在10月18-19日成熟,也無明顯差別,由此可見,“旱優73”用黑色
3.3 米質及土質檢測:覆膜與不覆膜“旱優73”米質均為二等,覆膜堊白粒率低于不覆膜的,由此可見,“旱優73”在覆膜栽培條件下,有利于提高稻米的外觀品質。土壤樣品檢測結果顯示,覆膜與不覆膜的沒有明顯差異,在技術手段允許的條件下,可以進一步檢測有無塑化劑(鄰苯二甲酸酯)的殘留情況。
3.4 鎮壓雜草以及膜的分解:覆膜與不覆膜“旱優73”栽培對比看,在苗期至分蘗盛期每平方米草的數量差別明顯,平均不覆膜草數是覆膜的3倍,如果提高覆膜和播種的機械化水平,覆膜的草會更少,因為覆膜田間雜草多是圍根草,是播種時膜開口較大造成的。膜分解后,水稻已封行或灌漿,草害對水稻生產影響不大了,而且稗草明顯少。但從單純鎮草試驗看,本次使用的全生物降解膜對三棱草(香附子)鎮壓無效,但其他草均能鎮壓。可見,水稻覆膜栽培技術可減少除草劑的施用,起到減藥的作用。單純的膜分解情況是殘留率為6.45%,水稻生長旺盛處在8月底已分解殆盡,郁閉潮濕的土壤環境更利于膜的分解。