丘陵區(qū)雜交稻機(jī)械化育插秧關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用效果

陳 葦,雷小龍,林春亮,徐 雄,何 東,陶有鳳,陳 勇,任萬(wàn)軍

(1.四川省廣安市廣安區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)服務(wù)中心,四川 廣安 638000;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,四川 雅安 625014;3.四川金色綠丹種業(yè)有限公司,成都 610100;4.作物生理生態(tài)及栽培四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 611130)

水稻是我國(guó)南方丘陵區(qū)主要的口糧作物,以“宜香優(yōu)2115”為代表的優(yōu)質(zhì)稻品種在丘陵區(qū)快速推廣應(yīng)用。由于丘陵區(qū)地形條件復(fù)雜、田塊瑣碎和土壤粘重等問(wèn)題,丘陵區(qū)機(jī)插秧發(fā)展緩慢[1]。為保障國(guó)家糧食安全和提高水稻單產(chǎn),機(jī)插秧技術(shù)作為水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效關(guān)鍵栽培技術(shù)[2],但丘陵區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的短板在機(jī)械化育秧和插秧環(huán)節(jié)。《雜交稻機(jī)械化育插秧技術(shù)》和《雜交稻暗化催芽無(wú)紡布覆蓋高效育秧技術(shù)》多次入選四川省和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)[3],廣安市的機(jī)插秧技術(shù)在農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐下快速發(fā)展。筆者圍繞雜交稻機(jī)械化育插秧技術(shù)與裝備在廣安區(qū)的應(yīng)用與示范,介紹丘陵區(qū)機(jī)械化育插秧技術(shù)要點(diǎn),為丘陵區(qū)機(jī)插秧技術(shù)推廣應(yīng)用提供參考。

1 廣安區(qū)水稻機(jī)械化生產(chǎn)概況

廣安區(qū)地勢(shì)相較平緩,屬淺丘、平壩地形地貌,土壤深丘以頁(yè)巖沙質(zhì)土為主,淺丘以暗紫泥土為主。園區(qū)地處內(nèi)陸熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),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(wú)嚴(yán)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(fā)量811.40mm,海拔300～400m,無(wú)霜期320d左右,年太陽(yáng)總輻射值87.83kcae/cm2,光熱資源豐富,適宜一年兩熟種植。近年來(lái),廣安區(qū)通過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)推廣、農(nóng)機(jī)裝備采購(gòu)等措施,水稻機(jī)耕率和機(jī)收率分別達(dá)到100%和91.9%,但機(jī)插率僅為33.8%,成為水稻全程機(jī)械化的短板環(huán)節(jié),因此重點(diǎn)針對(duì)機(jī)械化育插秧環(huán)節(jié)。

2 雜交稻暗化催芽露場(chǎng)育秧技術(shù)

2.1 選擇適宜的育秧介質(zhì)

根據(jù)區(qū)域的實(shí)際情況,育秧介質(zhì)可選用營(yíng)養(yǎng)土或育秧基質(zhì)。①采用營(yíng)養(yǎng)土作為育秧介質(zhì):選擇疏松肥沃菜田土作為基礎(chǔ)材料,為便于機(jī)械細(xì)碎過(guò)篩土壤,土壤應(yīng)晾至15%～25%的含水率,可向營(yíng)養(yǎng)土中添加稻殼增加營(yíng)養(yǎng)土透氣性,但添加的比例不宜超過(guò)5%。營(yíng)養(yǎng)土應(yīng)添加育秧活性物質(zhì)以培肥和消毒,優(yōu)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(zhì)充分混勻[4]。②采用基質(zhì)作為育秧介質(zhì):育秧基質(zhì)應(yīng)選擇性質(zhì)穩(wěn)定,當(dāng)年生產(chǎn)合格的無(wú)土育秧基質(zhì),育秧基質(zhì)直接使用,無(wú)需額外添加外源物質(zhì)。忌用陳舊基質(zhì)或不穩(wěn)定基質(zhì)育秧,育秧前應(yīng)對(duì)育秧基質(zhì)進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),檢測(cè)育秧基質(zhì)的穩(wěn)定性。

2.2 選擇宜機(jī)插高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種

以“高日產(chǎn)量、高抗倒能力、大根量”選擇宜機(jī)插的品種,日產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)稻品種表現(xiàn)為中低產(chǎn)區(qū)日產(chǎn)量大于60kg·hm-2·d-1,或高產(chǎn)區(qū)日產(chǎn)量大于65kg·hm-2·d-1,且高食味品質(zhì)品種為宜。高抗倒能力主要體現(xiàn)為莖壁厚,以花后25d 基部第二節(jié)間比莖壁厚≥0.30為評(píng)價(jià)指標(biāo)。發(fā)根快根量大是機(jī)插的重要標(biāo)準(zhǔn),因此移栽前秧塊根體積≥0.11cm3/cm2。因此,以高日產(chǎn)確保在生育期較短時(shí)的高產(chǎn),以大根量促進(jìn)秧塊盤(pán)根及栽后發(fā)苗返青,以高抗倒確保安全生產(chǎn),通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)篩選了“宜香優(yōu)2115”“晶兩優(yōu)534”“川康優(yōu)2115”“川種優(yōu)3877”“品香優(yōu)秱珍”等優(yōu)質(zhì)品種推廣應(yīng)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(wèi)星平地機(jī)將秧田整平,圓盤(pán)開(kāi)溝機(jī)按2m開(kāi)廂,廂面寬度1.4～1.6m,開(kāi)溝后廂面壓實(shí)。或采用苗床起壟機(jī)按2m開(kāi)廂起壟。秧床廂面應(yīng)保持平整,且保證較高的緊實(shí)度。

2.4 育秧流水線育秧播種

采用塑料硬盤(pán)育秧,秧盤(pán)規(guī)格為28cm×58cm×2.5cm,育秧18～20盤(pán)/667m2。優(yōu)選育秧播種流水線進(jìn)行機(jī)械化播種,根據(jù)實(shí)際情況可選購(gòu)自動(dòng)供盤(pán)機(jī)和疊盤(pán)機(jī),提高育秧效率和減少用工量。播種量根據(jù)千粒重確定,播種正常發(fā)芽2800～3000粒/盤(pán)為宜。一般種谷發(fā)芽率 85%以上,千粒重 20～25g,每盤(pán)用種量為 70～80g;千粒重 25～30g,每盤(pán)用種量 80～90g。播種時(shí),底土厚度應(yīng)在1.8～2.0cm,并用 0.3%的敵磺鈉進(jìn)行底土殺菌處理,覆蓋時(shí)以不露種為宜,蓋土厚度控制在0.2～0.3cm。為保證后續(xù)催芽過(guò)程中稻芽有足夠生長(zhǎng)的空間,應(yīng)保證覆土后土面離秧盤(pán)上緣0.2～0.3cm。

2.5 秧盤(pán)疊置

預(yù)先準(zhǔn)備秧盤(pán)托架,托架可使秧盤(pán)離地,降低上下盤(pán)溫差,可為秧苗整齊均與生長(zhǎng)創(chuàng)造良好條件。托盤(pán)一般標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)1.2m、寬0.6m、高15cm,可采用不銹鋼或木板定制。播種后將秧盤(pán)整齊疊置于秧盤(pán)托架,上下盤(pán)間堆疊整齊,疊盤(pán)高度以 25～30 盤(pán)為宜,切忌超過(guò) 35 盤(pán),避免暗化過(guò)程上下溫差過(guò)大導(dǎo)致出苗不齊[5]。為保證頂盤(pán)溫度與下部均一且有足夠生長(zhǎng)空間,采用空盤(pán)倒扣頂盤(pán)。

2.6 暗化催芽

為方便操作,選擇開(kāi)闊場(chǎng)地作為暗化催芽室。將堆疊好的秧盤(pán)帶托架搬運(yùn)到催芽室,并整齊地放置,確保每個(gè)托架之間有10～15cm的間隙,可促進(jìn)空氣的流通,保證堆內(nèi)的溫度相對(duì)均勻。擺放完成后,使用三色彩條防雨油布進(jìn)行遮光覆蓋,同時(shí)壓住油布四周,以確保防風(fēng)、保溫和保濕。暗化過(guò)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(guò)程中若遇低溫天氣,可在彩條油布上覆蓋農(nóng)用薄膜保溫增溫。遲茬口水稻育秧暗化過(guò)程若遇超過(guò) 33℃的高溫天氣,應(yīng)采取頂盤(pán)加高或揭開(kāi)彩條油布周?chē)赃m當(dāng)通風(fēng)降溫。當(dāng)中部秧盤(pán)稻芽伸出土表1.5～2.0cm時(shí),暗化過(guò)程結(jié)束,一般在適宜溫度下需要 3～5d,溫度越低暗化時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)。暗化結(jié)束的秧苗生長(zhǎng)整齊一致,顏色嫩黃,無(wú)病害,入田可快速轉(zhuǎn)綠生長(zhǎng)。

表1 疊盤(pán)暗化與非疊盤(pán)暗化水稻幼芽的整齊度

2.7 秧盤(pán)擺盤(pán)

暗化結(jié)束后,為了確保秧苗的健康生長(zhǎng),需要立即將其擺放在秧床上。擺放時(shí)要注意整齊排列,保證與床面緊密接觸。為了提高生產(chǎn)效率和減輕勞動(dòng)力,可以使用苗盤(pán)輸送機(jī)來(lái)放盤(pán)和起秧。在搬運(yùn)秧盤(pán)時(shí),要避免上下盤(pán)相互碾壓,避免造成斷芽或傷芽的情況發(fā)生。擺放后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行一次快速灌水,使水位能夠剛好淹沒(méi)秧盤(pán),確保每個(gè)盤(pán)都被充分浸泡,但避免水淹過(guò)深導(dǎo)致盤(pán)和土壤漂浮。淹水后要及時(shí)排水,還應(yīng)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(shí)引發(fā)立枯病。

2.8 秧盤(pán)蓋膜

秧盤(pán)擺盤(pán)處理后,使用 40g/m2的白色無(wú)紡布進(jìn)行覆蓋。將無(wú)紡布邊緣用泥土壓住,但需保證無(wú)紡布應(yīng)適當(dāng)松散不宜過(guò)緊,以便為秧苗提供足夠的生長(zhǎng)空間。當(dāng)秧苗生長(zhǎng)至 2 葉 1 心時(shí),可完全揭無(wú)紡布。針對(duì)油菜和小麥茬口,無(wú)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?zé)?同時(shí)保持秧床的濕度,減少水分蒸發(fā),為秧苗提供一個(gè)良好的溫濕度環(huán)境。如清明前育秧易遭受寒潮,遭遇長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)期淹水。整個(gè)秧苗生長(zhǎng)期,通過(guò)澆透水后自然落干或排水來(lái)保持土壤濕潤(rùn),當(dāng)盤(pán)面泥土泛白時(shí)再澆透水1次,反復(fù)如此干濕交替管理。

2.9.2 肥藥管理 揭無(wú)紡布后,應(yīng)及時(shí)用藥防治立枯病、綿腐病、稻瘟病。對(duì)于已發(fā)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(xù)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(zhǎng)旺盛,同時(shí)可帶肥帶藥入田。宜在陰天或晴天傍晚,對(duì)水澆施或秧床淺水撒施15～20g/m2,切忌晴天高溫時(shí)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(dá)到生長(zhǎng)均勻,顏色嫩綠,白根數(shù)多,盤(pán)根力強(qiáng),適栽性好。

3 高效機(jī)插與管理技術(shù)

3.1 整田準(zhǔn)備及要求

丘陵區(qū)多為冬閑田或冬水田轉(zhuǎn)換而來(lái),泥腳深,易陷機(jī),因此推薦采用履帶式拖拉機(jī)整田,采用旋耕機(jī)干旋+打漿機(jī)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(yīng)沉淀1～2d。水層以花花水為宜,水層不超過(guò)5cm。

3.2 插秧機(jī)選用及移栽注意事項(xiàng)

插秧機(jī)宜選用6行乘坐式高速插秧機(jī),可提高移栽效率。如果泥腳過(guò)深,可以采用手扶式插秧機(jī)插秧,但通過(guò)水旱輪作能夠解決“陷機(jī)”問(wèn)題。

3.3 減穴穩(wěn)苗高效機(jī)插技術(shù)要點(diǎn)

水稻機(jī)械化栽插時(shí),保證基本苗是建立高質(zhì)量群體的關(guān)鍵。采用“減穴穩(wěn)苗”生產(chǎn)技術(shù),核心在減穴不減苗,因此設(shè)定行距為30cm,穴距為18～20cm,栽插密度為1.1～1.2萬(wàn)穴/667m2,單穴苗數(shù)為3～4苗,在保證基本苗條件下提高作業(yè)速度,降低漏插率[6-7]。

3.4 肥水高效管理技術(shù)

大量田間試驗(yàn)示范結(jié)果表明,養(yǎng)分平衡、合理施肥是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)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(dāng)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(qiáng)植株抗性。該技術(shù)主要通過(guò)N肥后移和鉀肥中移技術(shù),其中基肥和分蘗肥的氮肥提供分蘗盛期所需養(yǎng)分,促花肥供穎花分化所需養(yǎng)分。鉀肥施用采用中移技術(shù),即在主莖拔節(jié)期施K2O 60～75kg/hm2,既能塑造粗壯抗倒的莖稈和挺拔堅(jiān)韌的葉姿,又利于籽粒灌漿和稻米品質(zhì)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(xiàn)象。群體莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)定穗數(shù)的80%～90%時(shí)開(kāi)始曬田,拔節(jié)時(shí)復(fù)淺水施促花肥,之后繼續(xù)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(rùn)交替灌溉為主,既不能長(zhǎng)期干旱,也不要長(zhǎng)期保持水層,避免土壤再次恢復(fù)到陷腳狀態(tài)。抽穗后25d到成熟,以濕潤(rùn)為主。

4 應(yīng)用效果

4.1 育插秧質(zhì)量顯著提升

從表1和表2可以看出,通過(guò)對(duì)比不疊盤(pán)和疊盤(pán)暗化催芽處理的幼芽生長(zhǎng)情況,疊盤(pán)暗化催芽處理顯著改善了出芽環(huán)境,降低了溫濕度的晝夜變化,降低了芽長(zhǎng)和芽重,但是顯著增加了芽粗、根重,提高了根冠比,壯芽指數(shù)和芽充實(shí)度均得到了顯著提升。從整齊度來(lái)看,芽長(zhǎng)、芽鞘長(zhǎng)和芽粗的整齊度均得到了顯著提高。因此,丘陵區(qū)通過(guò)疊盤(pán)暗化催芽技術(shù)能夠提高出芽的整齊度和成苗率,達(dá)到育秧齊、壯、勻的效果。育秧質(zhì)量是高質(zhì)量栽插的基礎(chǔ),在進(jìn)行減穴穩(wěn)苗技術(shù)實(shí)施后,漏插率降低至6%以下。

表2 疊盤(pán)與非疊盤(pán)暗化水稻幼芽的生長(zhǎng)狀況

4.2 產(chǎn)量效果

2022～2023年在廣安區(qū)開(kāi)展機(jī)插秧示范應(yīng)用結(jié)果表明(表3),不同品種機(jī)插秧的產(chǎn)量穩(wěn)定在700kg/667m2以上,最高產(chǎn)量達(dá)到790kg/667m2。同時(shí)大面積種植大戶的機(jī)插秧產(chǎn)量位于650～700kg/667m2,相比手插栽培或常規(guī)機(jī)插栽培技術(shù),產(chǎn)量增加50kg/667m2以上。分析產(chǎn)量構(gòu)成因素可知,機(jī)插秧較高的有效穗數(shù)是高產(chǎn)的重要因素,核心在育秧質(zhì)量高和栽插漏插率低,保證了基本苗數(shù)。同時(shí),通過(guò)機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)的應(yīng)用,可節(jié)約人工人本100元/667m2以上,因此節(jié)本增效220元/667m2以上,機(jī)插秧高產(chǎn)高效綠色栽培技術(shù)成為丘陵區(qū)提高水稻單產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。

表3 廣安機(jī)插秧示范區(qū)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

5 小結(jié)

近年來(lái)在廣安區(qū)開(kāi)展水稻機(jī)插秧高產(chǎn)高效栽培技術(shù)應(yīng)用示范,主要推廣應(yīng)用以“優(yōu)選育秧介質(zhì)+精量播種+疊盤(pán)暗化催芽+優(yōu)化田間管理”為核心的水稻暗化催芽無(wú)紡布覆蓋露場(chǎng)育秧技術(shù)和減穴穩(wěn)苗高效機(jī)插技術(shù),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(fēng)險(xiǎn),解決了丘陵區(qū)育秧穩(wěn)定性差、出苗整齊度不高、栽插質(zhì)量不高等問(wèn)題。水稻機(jī)械化育插秧技術(shù)對(duì)廣安區(qū)等丘陵區(qū)提高單產(chǎn)和節(jié)本增效具有重要的支撐作用。