孫中義 康慶華 姚丹丹 宋喜霞 姜衛東 楊金鳳 冷春旭吳立成 閆 平 武洪濤 張書利 徐振華 于艷敏 劉海英劉寶海 高洪儒 趙北平 張 擘 鄭福余
(1黑龍江省農業科學院生物技術研究所,黑龍江哈爾濱 150086;2國家耐鹽堿水稻技術創新中心東北中心五常試驗站,黑龍江哈爾濱 150086;3黑龍江省農業科學院經濟作物研究所,黑龍江哈爾濱 150086;4雞西市農業綜合技術中心,黑龍江雞西 158100)
黑龍江省是寒地單季優質粳稻種植區,春季氣候特點是氣溫提升慢、晝夜溫差大、低溫冷害嚴重。為充分利用北方寒地溫光熱資源優勢,發揮寒地優質粳稻的增產潛力,引進了水稻棚盤育秧機械插秧技術,有效解決了北方寒地氣溫提升慢、早晚溫差大、低溫冷害等問題。隨著農村土地“三權分置”,進城務工人員增加,種田大戶、家庭農場、合作社、農業企業等新型農業經營主體流轉面積加大,從事農業勞動的人員呈現年齡大、人員少等特點[1]。傳統秧盤育秧由于用工多、技術要求高、白色污染嚴重、苗床溫度提升慢,育秧前期藥害重、中后期立枯病和青枯病病害重,育秧成本高,機插易漏秧等問題,無法滿足水稻集約化、規模化的生產需求,亟須找到一種用工少、成本低、秧苗壯適合機械插秧的輕簡化的寒地水稻育秧栽培模式[2-3]。
黑龍江省農業科學院生物技術研究所寒地水稻栽培課題組通過4 年的研究、試驗與示范,不斷優化,集成了用麻育秧膜代替傳統育秧盤的規模化、機械化、輕簡化的育秧新技術—寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術具有環保省人工、苗床增溫快、出苗周期短、苗床藥害病害少、苗壯帶蘗素質高、插秧時無漏插、無須人工補苗、操作簡單和實用性強等特點。其為北方寒地粳稻的優質、高產、穩產及產業化發展提供了有力的技術支持,對保障我國的糧食安全具有十分重要的意義。
麻育秧膜為進行了開松的麻類植物纖維,具有較強的吸水、吸肥,保水、保溫能力,能減少水肥流失,提高水肥利用率10%以上,比秧盤育秧技術減肥減藥5%以上;麻纖維具有特殊的活性空腔結構,能形成疏松通氣的有機層,使土壤疏松多孔,增加秧苗根際范圍內土壤CO2濃度,降低苗床土壤pH,促進秧苗根系生長,早生快發。培育的秧苗壯實,白根多,根系活力高,根系盤結力強不散秧,可提前3~5 d進行本田插秧;切割后的秧塊是秧盤秧塊的2倍長,起秧、卷盤、取秧、運秧、裝機快,漏插率低。本田插秧時,1 hm2秧田插秧所用秧苗比秧盤苗插秧節省45~75 盤,單位時間內插秧機插秧效率可提高20%以上,漏蔸率減少30% 左右;插秧后返青快、分蘗早,有利于早發快長和水稻綠色增產[4-7]。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術是指在平整好的苗床上直接鋪設黏合有打孔地膜的環保可降解的與育秧棚等長的麻育秧膜,在麻育秧膜上鋪營養底土、澆底水、播種、覆頂土、覆蓋保溫打孔地膜的一種環保省工輕簡的寒地水稻育秧技術。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術在育秧膜上直接覆土下籽,無須購置塑料秧盤,邊鋪設育秧膜邊覆土,避免了效率低、勞動強度大的人工鋪設秧盤,減輕了水稻種植戶育秧時勞動強度,減少育秧用工成本與材料成本,提高了作業效率,育秧膜采用特有工藝成網成型,使得作物種子根系與植物纖維交叉盤結,根系集中在底膜上,防止根系扎入泥土深處,纖維膜25 d左右在微生物的作用下逐步降解,無污染,無殘留,增加了苗床土腐殖質含量,并形成有利于作物生長的有機質,既能為秧苗提供養分又能改善苗床土壤理化性狀[8]。麻育秧膜能夠促進根系盤結成塊,提高根系盤結力,使秧苗根系盤結力增加109.68%,不易松散,提高插秧作業效率[9-10]。
秧盤育秧是在床土壤融化20~30 cm時開始整地擺盤鋪設底土,播種覆土后,寒冷空氣無法快速排出苗床,寒氣在秧盤和隔離地膜中形成寒冷小氣候,導致出苗時間延遲;寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術苗床凍土層融化深,土壤表層水分、大棚潮氣散發快,床土溫度比秧盤床土溫度高1.5~2.0 ℃,可使水稻提前3~5 d出苗,寒地水稻育苗期30 d,有效分蘗結束期提前10 d 左右,可增加有效積溫300 ℃以上,為晚育早插提供條件。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術在育秧膜上直接播種,沒有秧盤邊沿的面積損失,增加育秧播種面積5.25%,育苗底土厚度為2.5 cm,底土肥力足,出苗齊、立針早、根毛多、分蘗多,播種后28~30 d秧苗株高13 cm 左右,3 葉展開4 葉見針,第一完全葉根9 條分化待發,葉片肥綠,根莖粗壯達到插秧標準。插秧后,植株小,秧苗基部生長點在地表,緩苗后直接進入分蘗期,有效分蘗結束期提前10 d左右,可使粳稻產量提高10%以上。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術床膜結合緊密不騰空保濕保水好,拋灑壯秧劑淋融后會保存在置床上,小部分根系透過打孔地膜吸收置床上的營養,秧苗后期不脫肥,達到苗強苗壯。秧盤育秧在播種后表土上拋撒壯秧劑淋融,由于秧盤不平整極易造成壯秧劑淋融不均勻,集中在秧盤最低點,致使幼苗期秧苗受到肥害藥害。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術通過切割機對秧苗進行切割,秧塊邊緣是直角,秧苗在裝入插秧機插臺時,前后兩盤秧苗對接整齊嚴密無空隙,不會因秧苗斷空而出現漏插現象,有效降低機插秧漏插率2%以上,插秧后無須人工補苗,1 hm2秧田可節省28 cm×58 cm的秧塊45~75個,這在一定程度上節省了補苗人工成本和可插秧苗損失成本[11]。
整理置床前測定置床土壤pH,pH≥5.5 時,用固體調酸劑(非壯秧劑),按照說明使用量拌適量過篩細土或細沙,均勻撒施在置床的表面,耙入土中0~5 cm,使置床pH 在4.5~5.5 之間。標準的360 m2大棚育秧置床撒施拌混均勻的尿素7 kg,磷酸二銨18 kg,硫酸鉀9 kg,并耙入置床土中0~5 cm。
在平整好的置床中間拉一根大棚長度等長的標準線,整齊擺放過道磚,在過道兩邊鋪設育秧膜,育秧膜鋪設要平直無褶皺,2 個育秧膜銜接處重疊小于2 cm。鋪膜和鋪設底土可以同時進行,亦可先鋪設好育秧膜再鋪設底土。
麻育秧膜具備良好的吸水性和滲透性,能更大程度吸收和儲存水分,苗床土壤表層水分能被充分利用。寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術水分管理分為3 個階段:第一階段,播種覆土后澆透頭茬水,即置床土壤5 cm處濕潤有水漬;第二階段,播后3~4 d檢查苗床干濕狀況,發現苗床土有干白處用手持噴壺在干白處補透水;第三階段,2 葉1 心干處適當補水,2葉1心之后根據苗情、土情澆水。
2.4.1播種后至秧苗立針期以保溫散濕為主,苗床溫度應維持在25~28 ℃,夜晚溫度不能低于10 ℃。出苗見綠80%后為利于秧苗的綠化、增強芽鞘粗壯要撤掉保溫地膜,避免揭膜過晚造成苗尖受損發黃干尖。
2.4.2秧苗1葉1心至2葉1心期苗床適宜溫度為22~25 ℃,白天秧棚最高溫度不能超過28 ℃,夜晚秧棚溫度不能低于10 ℃。
2.4.3秧苗2 葉1 心至3 葉1 心期2 葉期苗床適宜溫度為22~24 ℃,3 葉期苗床適宜溫度為20~22 ℃,秧棚白天溫度最高不超25 ℃,秧棚夜晚溫度最低不低于10 ℃。為防止水稻早穗造成減產,秧苗2.5葉期棚室溫度必須控制在25 ℃以下。
在秧苗1.5 葉期和2.5 葉期檢測苗床土壤pH,pH≥4.5時需澆酸水(pH 4~4.5)調酸。
在秧苗長到3 葉1 心或插秧前5~7 d 進行秧塊切割,為使秧塊切割整齊,在切割秧塊時,在過道兩側各留2 cm寬度的秧塊,先用專用切割機順著大棚長度方向切成28 cm 長條,根據插秧機機型再橫切成長度80~100 cm的符合插秧機插秧的秧塊。
移栽前1~3 d 給秧苗撒施肥、藥、菌“嫁妝肥”。一帶磷提高抗病能力,促進秧苗返青,1 m2撒施磷酸二銨125~150 g。二帶菌增強抗低溫能力,提高免疫力:優質復合微生物菌劑,按產品說明使用。三帶藥預防本田潛葉蠅對秧苗的損害。
早清雪、早扣棚,快速提高棚室內溫度,加快苗床凍層解凍,大棚內濕度過大要開棚散濕,開棚時間不宜過長。苗床化凍深度達到30 cm以上時進行鋪膜播種。播種后頭茬水澆透即可,因麻育秧膜保水性能好,秧苗2葉前采用旱育秧技術,干處用噴壺適當補水;后期因麻育秧膜秧苗根系發達、代謝旺盛,需水量較大,要看苗澆水。由于免秧盤育秧秧苗立針早,苗床溫度高,要及時放風排濕,提早通風煉苗,更有利于培育壯秧。開棚散濕,需在中午高溫時段開棚,濕氣散掉,溫度下降后,立即關棚。在進行秧苗切割時,為切割整齊過道兩側剩余的秧苗,集中起來用于本田插秧后補邊、補苗。
4.1.1節本
4.1.1.1 節省秧苗成本與傳統育秧技術相比,1 hm2秧田可節省秧苗45~75 盤。按每盤成本2 元計,可節省秧苗成本90~150元。
4.1.1.2 節省人工補苗成本每人每天補苗3 000 m2,按人工費用200元計,1 hm2節省秧田補苗人工費用600元左右。
4.1.1.3 節省插秧成本單位時間內插秧機插秧效率可提高20%以上,1 hm2約節省插秧機費用300 元左右。
4.1.2增效對應用寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術的7 個試驗點進行測產,單位面積穗莖數、實粒數和千粒重較對照均有不同程度的提高;在單產方面,綏濱縣試驗點產量達到了9 600 kg/hm2,是本次試驗單產最高的試驗點,其他試驗點的單產均在7 500~9 000 kg/hm2。泰來縣增產255 kg/hm2,增產率為3%;通河縣增產393 kg/hm2,增產率為5.1%;方正縣增產324 kg/hm2,增產率為4.2%;慶安縣增產921 kg/hm2,增產率11.4%;密山市增產363 kg/hm2,增產率為4.4%;綏濱縣增產938.4 kg/hm2,增產率為10.83%;撫遠縣增產274.5 kg/hm2,增產率為3.5%;慶安縣和綏濱縣在本次試驗中的增產率分別為11.4%和10.83%,增產幅度達到極顯著的狀態,其他縣市的增產幅度在255.0~938.4 kg/hm2之間,增產率在3.1%~5.1%。
4.1.3增加有效育秧面積秧盤育秧中秧盤與秧盤連接處的四周邊沿無法播種育秧的面積為43.25 cm2,寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術與秧盤育秧對比,有效育秧面積增加2.66%。
寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術具有省工省力、省時省地、節水更好、高效增產環保的特點。寒地麻育秧膜免秧盤育秧苗床土溫度高,能有效解決低溫對秧苗的影響,秧苗整齊、苗壯帶蘗多,無須人工補苗,操作簡單和實用性強。寒地水稻麻育秧膜免秧盤育秧技術的推廣與應用可解決育秧成本高、缺少勞動力,苗床病害多的問題,有利于實現水稻育秧標準化和機械化,也利于水稻種植的集約化、專業化、托管化、訂單化發展,是實現水稻生產全程機械化的關鍵環節,對實現寒地水稻生產的節本增效和可持續發展具有重大意義,同時,極大地提高了社會效益和生態效益[12]。