丘陵區雜交稻機械化育插秧關鍵技術與應用效果

陳 葦,雷小龍,林春亮,徐 雄,何 東,陶有鳳,陳 勇,任萬軍

(1.四川省廣安市廣安區現代農業產業園區服務中心,四川 廣安 638000;2.四川農業大學機電學院,四川 雅安 625014;3.四川金色綠丹種業有限公司,成都 610100;4.作物生理生態及栽培四川省重點實驗室,成都 611130)

水稻是我國南方丘陵區主要的口糧作物,以“宜香優2115”為代表的優質稻品種在丘陵區快速推廣應用。由于丘陵區地形條件復雜、田塊瑣碎和土壤粘重等問題,丘陵區機插秧發展緩慢[1]。為保障國家糧食安全和提高水稻單產,機插秧技術作為水稻高產優質高效關鍵栽培技術[2],但丘陵區水稻生產機械化的短板在機械化育秧和插秧環節。《雜交稻機械化育插秧技術》和《雜交稻暗化催芽無紡布覆蓋高效育秧技術》多次入選四川省和農業農村部主推技術[3],廣安市的機插秧技術在農業科技和裝備支撐下快速發展。筆者圍繞雜交稻機械化育插秧技術與裝備在廣安區的應用與示范,介紹丘陵區機械化育插秧技術要點,為丘陵區機插秧技術推廣應用提供參考。

1 廣安區水稻機械化生產概況

廣安區地勢相較平緩,屬淺丘、平壩地形地貌,土壤深丘以頁巖沙質土為主,淺丘以暗紫泥土為主。園區地處內陸熱帶濕潤氣候區,氣候溫和,雨量充沛,四季分明,雨熱同季,干濕季分明,夏不酷熱,冬無嚴寒,少霜雪,春季氣候回春早,具有四川盆地共同的氣候特征,年均氣溫17.2℃,年均日照865.7h以上、年均降水量1072.7mm,年均水面蒸發量811.40mm,海拔300～400m,無霜期320d左右,年太陽總輻射值87.83kcae/cm2,光熱資源豐富,適宜一年兩熟種植。近年來,廣安區通過高標準農田建設、水稻機械化生產技術推廣、農機裝備采購等措施,水稻機耕率和機收率分別達到100%和91.9%,但機插率僅為33.8%,成為水稻全程機械化的短板環節,因此重點針對機械化育插秧環節。

2 雜交稻暗化催芽露場育秧技術

2.1 選擇適宜的育秧介質

根據區域的實際情況,育秧介質可選用營養土或育秧基質。①采用營養土作為育秧介質:選擇疏松肥沃菜田土作為基礎材料,為便于機械細碎過篩土壤,土壤應晾至15%～25%的含水率,可向營養土中添加稻殼增加營養土透氣性,但添加的比例不宜超過5%。營養土應添加育秧活性物質以培肥和消毒,優選育苗伴侶,每 200kg土+ 600～800g育苗伴侶+20g多菌靈等消毒劑為宜,確保土壤與活性物質充分混勻[4]。②采用基質作為育秧介質:育秧基質應選擇性質穩定,當年生產合格的無土育秧基質,育秧基質直接使用,無需額外添加外源物質。忌用陳舊基質或不穩定基質育秧,育秧前應對育秧基質進行預試驗,檢測育秧基質的穩定性。

2.2 選擇宜機插高產優質品種

以“高日產量、高抗倒能力、大根量”選擇宜機插的品種,日產量高的優質稻品種表現為中低產區日產量大于60kg·hm-2·d-1,或高產區日產量大于65kg·hm-2·d-1,且高食味品質品種為宜。高抗倒能力主要體現為莖壁厚,以花后25d 基部第二節間比莖壁厚≥0.30為評價指標。發根快根量大是機插的重要標準,因此移栽前秧塊根體積≥0.11cm3/cm2。因此,以高日產確保在生育期較短時的高產,以大根量促進秧塊盤根及栽后發苗返青,以高抗倒確保安全生產,通過該標準篩選了“宜香優2115”“晶兩優534”“川康優2115”“川種優3877”“品香優秱珍”等優質品種推廣應用。

2.3 秧床整理

秧床選用田塊平整、灌排方便的地塊育秧,采用北斗衛星平地機將秧田整平,圓盤開溝機按2m開廂,廂面寬度1.4～1.6m,開溝后廂面壓實。或采用苗床起壟機按2m開廂起壟。秧床廂面應保持平整,且保證較高的緊實度。

2.4 育秧流水線育秧播種

采用塑料硬盤育秧,秧盤規格為28cm×58cm×2.5cm,育秧18～20盤/667m2。優選育秧播種流水線進行機械化播種,根據實際情況可選購自動供盤機和疊盤機,提高育秧效率和減少用工量。播種量根據千粒重確定,播種正常發芽2800～3000粒/盤為宜。一般種谷發芽率 85%以上,千粒重 20～25g,每盤用種量為 70～80g;千粒重 25～30g,每盤用種量 80～90g。播種時,底土厚度應在1.8～2.0cm,并用 0.3%的敵磺鈉進行底土殺菌處理,覆蓋時以不露種為宜,蓋土厚度控制在0.2～0.3cm。為保證后續催芽過程中稻芽有足夠生長的空間,應保證覆土后土面離秧盤上緣0.2～0.3cm。

2.5 秧盤疊置

預先準備秧盤托架,托架可使秧盤離地,降低上下盤溫差,可為秧苗整齊均與生長創造良好條件。托盤一般標準為長1.2m、寬0.6m、高15cm,可采用不銹鋼或木板定制。播種后將秧盤整齊疊置于秧盤托架,上下盤間堆疊整齊,疊盤高度以 25～30 盤為宜,切忌超過 35 盤,避免暗化過程上下溫差過大導致出苗不齊[5]。為保證頂盤溫度與下部均一且有足夠生長空間,采用空盤倒扣頂盤。

2.6 暗化催芽

為方便操作,選擇開闊場地作為暗化催芽室。將堆疊好的秧盤帶托架搬運到催芽室,并整齊地放置,確保每個托架之間有10～15cm的間隙,可促進空氣的流通,保證堆內的溫度相對均勻。擺放完成后,使用三色彩條防雨油布進行遮光覆蓋,同時壓住油布四周,以確保防風、保溫和保濕。暗化過程適宜平均溫度為 28～32℃,濕度為 65%～80%。早茬口雜交稻育秧暗化過程中若遇低溫天氣,可在彩條油布上覆蓋農用薄膜保溫增溫。遲茬口水稻育秧暗化過程若遇超過 33℃的高溫天氣,應采取頂盤加高或揭開彩條油布周圍以適當通風降溫。當中部秧盤稻芽伸出土表1.5～2.0cm時,暗化過程結束,一般在適宜溫度下需要 3～5d,溫度越低暗化時間相應延長。暗化結束的秧苗生長整齊一致,顏色嫩黃,無病害,入田可快速轉綠生長。

表1 疊盤暗化與非疊盤暗化水稻幼芽的整齊度

2.7 秧盤擺盤

暗化結束后,為了確保秧苗的健康生長,需要立即將其擺放在秧床上。擺放時要注意整齊排列,保證與床面緊密接觸。為了提高生產效率和減輕勞動力,可以使用苗盤輸送機來放盤和起秧。在搬運秧盤時,要避免上下盤相互碾壓,避免造成斷芽或傷芽的情況發生。擺放后,應及時進行一次快速灌水,使水位能夠剛好淹沒秧盤,確保每個盤都被充分浸泡,但避免水淹過深導致盤和土壤漂浮。淹水后要及時排水,還應噴施甲霜惡霉靈等防治立枯病的藥劑,以防止病菌在遭受高溫或低溫影響時引發立枯病。

2.8 秧盤蓋膜

秧盤擺盤處理后,使用 40g/m2的白色無紡布進行覆蓋。將無紡布邊緣用泥土壓住,但需保證無紡布應適當松散不宜過緊,以便為秧苗提供足夠的生長空間。當秧苗生長至 2 葉 1 心時,可完全揭無紡布。針對油菜和小麥茬口,無紡布的覆蓋可大大提高秧床的控溫和保濕效果,有效地控制了遲栽茬口秧床的溫度,避免高溫燒苗,同時保持秧床的濕度,減少水分蒸發,為秧苗提供一個良好的溫濕度環境。如清明前育秧易遭受寒潮,遭遇長時間 20℃以下的低溫,則需蓋薄膜保溫。

2.9 苗期田間管理

2.9.1 水分管理 采用干濕交替管理。為防爛種爛苗,3 葉期前要求速灌速排,避免長期淹水。整個秧苗生長期,通過澆透水后自然落干或排水來保持土壤濕潤,當盤面泥土泛白時再澆透水1次,反復如此干濕交替管理。

2.9.2 肥藥管理 揭無紡布后,應及時用藥防治立枯病、綿腐病、稻瘟病。對于已發生綿腐病的秧床建議用銅高尚或瑞苗清等于晴天早晚噴施,連續施藥2～3次。移栽前5～7d,施用“送嫁”肥和送嫁藥,保證秧苗生長旺盛,同時可帶肥帶藥入田。宜在陰天或晴天傍晚,對水澆施或秧床淺水撒施15～20g/m2,切忌晴天高溫時施用。

2.9.3 適栽秧齡 早茬口(稻-菜輪作)秧苗30d左右秧齡,遲茬口(稻-油/麥輪作)秧齡25d左右。秧苗達到生長均勻,顏色嫩綠,白根數多,盤根力強,適栽性好。

3 高效機插與管理技術

3.1 整田準備及要求

丘陵區多為冬閑田或冬水田轉換而來,泥腳深,易陷機,因此推薦采用履帶式拖拉機整田,采用旋耕機干旋+打漿機灌水起漿為宜。整田后,保持田面高差不高于5cm,平地后一般應沉淀1～2d。水層以花花水為宜,水層不超過5cm。

3.2 插秧機選用及移栽注意事項

插秧機宜選用6行乘坐式高速插秧機,可提高移栽效率。如果泥腳過深,可以采用手扶式插秧機插秧,但通過水旱輪作能夠解決“陷機”問題。

3.3 減穴穩苗高效機插技術要點

水稻機械化栽插時,保證基本苗是建立高質量群體的關鍵。采用“減穴穩苗”生產技術,核心在減穴不減苗,因此設定行距為30cm,穴距為18～20cm,栽插密度為1.1～1.2萬穴/667m2,單穴苗數為3～4苗,在保證基本苗條件下提高作業速度,降低漏插率[6-7]。

3.4 肥水高效管理技術

大量田間試驗示范結果表明,養分平衡、合理施肥是實現高產高效和提高肥料利用率的重要途徑。因此,建議N肥施用量為純N 150～180kg/hm2,氮肥當季利用率可提高到45%以上,基蘗肥、穗肥比以7:3,基肥:分蘗肥以7:3為宜;N : P2O5: K2O為2:1:1,并配施硅肥和微量元素肥料增強植株抗性。該技術主要通過N肥后移和鉀肥中移技術,其中基肥和分蘗肥的氮肥提供分蘗盛期所需養分,促花肥供穎花分化所需養分。鉀肥施用采用中移技術,即在主莖拔節期施K2O 60～75kg/hm2,既能塑造粗壯抗倒的莖稈和挺拔堅韌的葉姿,又利于籽粒灌漿和稻米品質改善。

在水分管理方面,秧苗移栽后淺水勤灌,避免因田高低不平造成死苗現象。群體莖蘗數達到預定穗數的80%～90%時開始曬田,拔節時復淺水施促花肥,之后繼續曬田至二次枝梗原基分化。從幼穗穎花原基分化期到抽穗后25d左右,以淺水層和濕潤交替灌溉為主,既不能長期干旱,也不要長期保持水層,避免土壤再次恢復到陷腳狀態。抽穗后25d到成熟,以濕潤為主。

4 應用效果

4.1 育插秧質量顯著提升

從表1和表2可以看出,通過對比不疊盤和疊盤暗化催芽處理的幼芽生長情況,疊盤暗化催芽處理顯著改善了出芽環境,降低了溫濕度的晝夜變化,降低了芽長和芽重,但是顯著增加了芽粗、根重,提高了根冠比,壯芽指數和芽充實度均得到了顯著提升。從整齊度來看,芽長、芽鞘長和芽粗的整齊度均得到了顯著提高。因此,丘陵區通過疊盤暗化催芽技術能夠提高出芽的整齊度和成苗率,達到育秧齊、壯、勻的效果。育秧質量是高質量栽插的基礎,在進行減穴穩苗技術實施后,漏插率降低至6%以下。

表2 疊盤與非疊盤暗化水稻幼芽的生長狀況

4.2 產量效果

2022～2023年在廣安區開展機插秧示范應用結果表明(表3),不同品種機插秧的產量穩定在700kg/667m2以上,最高產量達到790kg/667m2。同時大面積種植大戶的機插秧產量位于650～700kg/667m2,相比手插栽培或常規機插栽培技術,產量增加50kg/667m2以上。分析產量構成因素可知,機插秧較高的有效穗數是高產的重要因素,核心在育秧質量高和栽插漏插率低,保證了基本苗數。同時,通過機插高產高效栽培技術的應用,可節約人工人本100元/667m2以上,因此節本增效220元/667m2以上,機插秧高產高效綠色栽培技術成為丘陵區提高水稻單產的重要技術支撐。

表3 廣安機插秧示范區產量及其構成因素

5 小結

近年來在廣安區開展水稻機插秧高產高效栽培技術應用示范,主要推廣應用以“優選育秧介質+精量播種+疊盤暗化催芽+優化田間管理”為核心的水稻暗化催芽無紡布覆蓋露場育秧技術和減穴穩苗高效機插技術,秧苗整齊度和成苗率顯著提升,栽插效率和漏插率顯著降低,降低了種植大戶育秧風險,解決了丘陵區育秧穩定性差、出苗整齊度不高、栽插質量不高等問題。水稻機械化育插秧技術對廣安區等丘陵區提高單產和節本增效具有重要的支撐作用。