一、技術概述
(一)技術基本情況
水稻是我國第一大糧食作物,我國水稻生產(chǎn)面臨著人口不斷增長、稻田面積日趨縮減的兩個重要挑戰(zhàn),穩(wěn)定提高水稻產(chǎn)量成為本世紀上半葉水稻生產(chǎn)最重要的目標。我國水稻年種植面積達3000萬hm2,水稻也是灌溉用水量最大的農作物,隨著人口增加、工業(yè)迅猛發(fā)展、環(huán)境污染加重以及全球氣候變化,用于灌溉的水資源愈加匱乏,嚴重威脅水稻生產(chǎn)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平提高,對稻米品質也提出了更高要求。以往高水肥投入雖能實現(xiàn)水稻快速增產(chǎn),但這種增產(chǎn)方式直接導致了稻米品質不高、水肥利用率低和農業(yè)環(huán)境污染等新問題。
我省常年種植水稻面積近千萬畝,移栽稻種植面積近800萬畝,農業(yè)灌溉用水的缺乏嚴重影響了農民種稻的積極性,水稻種植面積有減小的趨勢,與此同時,農民片面追求高產(chǎn)而過量施用化肥引起的農業(yè)環(huán)境污染問題也日益嚴重。針對以上生產(chǎn)中存在的問題,在以往的研究中,我們從移栽稻的水分和肥料管理入手,設置不同的水分和肥料管理模式,研究出一套移栽稻節(jié)水減肥的水稻栽培措施來應對水稻生產(chǎn)存在的問題。制定移栽稻節(jié)水減肥栽培技術,對促進河南省水稻生產(chǎn)的穩(wěn)健發(fā)展、協(xié)同提高水稻產(chǎn)量、水肥利用效率、稻米品質和加強生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。
(二)技術示范推廣情況
移栽稻節(jié)水減肥栽培技術研究和示范多年來得到了多個項目的支持,如河南省現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設項目“河南省水稻產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新團隊首席專家項目”;近幾年連續(xù)的河南省農科院創(chuàng)新團隊建設項目、河南省重點研發(fā)與推廣專項(科技攻關)“水稻節(jié)水灌溉與氮肥減施協(xié)同增效關鍵技術研究”、河南省農業(yè)科學院自主創(chuàng)新基金項目“超級稻強、弱勢粒灌漿對氮素響應的差異及其生理機制”、“干濕交替灌溉耦合施氮對水稻強、弱勢粒灌漿的調控機制研究”“節(jié)水灌溉與氮素互作對水稻產(chǎn)量形成和氮素利用的影響及其生理機制”和多年院縣合作項目等,通過這些項目的實施,不斷研究優(yōu)化和應用示范,形成一套較為成熟的移栽稻節(jié)水減肥栽培技術,目前移栽稻節(jié)水減肥栽培技術在豫南稻區(qū)和沿黃稻區(qū)實現(xiàn)較大范圍的推廣應用。
(三)提質增效情況
水分和肥料在水稻生長發(fā)育過程中是相互影響和制約的兩個因子,也是影響水稻生長發(fā)育和生態(tài)環(huán)境的重要因素,適宜的水肥運籌對提高水稻產(chǎn)量和減少農業(yè)面源污染有很大的影響。移栽稻節(jié)水減肥栽培技術在一定程度上提高了水肥利用效率、改善了稻米品質,減少了對環(huán)境的污染。
經(jīng)濟效益:水稻種植采用“輕干濕交替灌溉”的節(jié)水灌溉技術,灌水量減少15%以上,通過秸稈還田或綠肥掩青替代部分化肥,結合基肥側深施、生育期氮肥后移等技術,提高化肥利用率,實現(xiàn)化肥減量?;适┯昧靠稍谒疽圃郧埃Y合地力、水稻目標產(chǎn)量水平等因素,根據(jù)當?shù)厮緶y土配方施肥技術意見確定。采用復合肥料和尿素配施方式的,從而提高水稻產(chǎn)量和提升稻米品質,并提高氮肥利用效率。氮肥施用量減少10%以上,水稻產(chǎn)量提高8%左右,稻米的加工品質和外觀品質得以提升。預計每畝可節(jié)省水、肥等成本和提高產(chǎn)量及品質帶來效益150元,預期成果年推廣應用200萬畝,將每年新增社會產(chǎn)值3億元。
社會效益:水稻種植采用“輕干濕交替灌溉”的節(jié)水灌溉技術,減少了灌溉次數(shù),節(jié)約了抽水用電,通過秸稈還田或綠肥掩青替代部分化肥,結合基肥側深施、生育期氮肥后移等技術,提高化肥利用率,實現(xiàn)化肥減量。在一定程度上減少了化肥施用量,增加了水稻產(chǎn)量并提高了稻米加工品質和外觀品質。水稻該節(jié)水減肥栽培技術的應用適應農業(yè)生產(chǎn)供給側改革要求,穩(wěn)定了水稻生產(chǎn),減輕了勞動強度,實現(xiàn)了水稻生產(chǎn)節(jié)本增效,提高了水稻生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率,增加了農民收入。具有廣泛的社會效益。
環(huán)境效益:水稻生產(chǎn)采用“輕干濕交替灌溉”的節(jié)水灌溉技術,提高了土壤通透性,改善了灌溉稻田土壤氧環(huán)境,協(xié)調了稻田土壤-水-氣(氧)三界面,為水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量形成創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。氮肥減施大大減輕鹽堿為害,同時改善田間小氣候,減輕了一些病蟲害的發(fā)生,這些均有利于水稻產(chǎn)量的提高和稻米品質的改善。同時有效減少農藥過度使用,減少土壤和水體污染,保護生態(tài)環(huán)境。
(四)技術獲獎情況
主推技術提出單位制定有河南省地方標準《移栽稻節(jié)水減肥栽培技術規(guī)程》(DB41/T 2210-2021)于2021年12月08日發(fā)布。
二、技術要點
移栽稻節(jié)水減肥栽培技術的核心技術:以節(jié)約灌溉用水和化肥減量為核心,以產(chǎn)量和水肥利用效率協(xié)同提高和米質提升為目標,開展干濕交替灌溉技術、秸稈還田技術、綠肥掩青技術、基肥測深施技術、生育期氮肥后移技術和病蟲害綜合防控技術等。
1、播前準備:包括品種選擇、種子處理等。一般選擇通過審定并適宜當?shù)胤N植的水稻品種。沿黃稻區(qū)移栽稻品種全生育期不超過160 d;豫南稻區(qū)移栽稻品種全生育期不超過150 d。種子質量要好,符合國家規(guī)定標準。選擇晴好天氣曬種1 d~2 d,避免高溫暴曬。選用商品種子的,直接進行藥劑浸種。浸種時選用25%咪鮮胺乳油7.5 mL對水15 kg,浸泡種子10 kg;或用50%多菌靈可濕性粉劑17.5 g加10%吡蟲啉可濕性粉劑25 g對水15 kg,浸泡種子10 kg。浸泡時每4 h~6 h翻動1次,48 h后換清水浸泡至露白即可播種。
2、育秧:人工插秧采用濕潤育秧,機插秧采用盤育秧。(1)濕潤育秧的秧田準備需要選擇地勢平坦、排灌方便、土壤肥力中等以上的地塊做秧田。秧田與本田面積比為1∶8~1∶12。播種前7 d~10 d每畝施腐熟農家肥2 m3和復合肥料(總含量45%;N:P2O5:K2O為15:15:15)50 kg,然后翻耕均勻耙平,開溝做成畦寬1.2 m~1.3 m的秧畦,溝寬30 cm,溝深20 cm。上水浸泡1 d~2 d后排水平整畦面,待播種。沿黃稻區(qū)5月1日~10日播種;豫南稻區(qū)秈稻3月20日~5月10日播種,粳稻5月10日~25日播種。每畝秧田雜交稻播種量8 kg~10 kg,常規(guī)稻25 kg~30 kg。按畦稱種均勻撒播,播種后塌谷入泥。豫南稻區(qū)谷雨前育秧需在大棚或小拱棚內進行。播后至秧苗2葉1心期保持秧田畦面濕潤,出現(xiàn)干裂時灌跑馬水,2葉1心期后淺水-濕潤交替灌溉。如遇10℃以下寒潮,灌深水護苗。2葉1心期每畝秧田施尿素4 kg~5 kg,移栽前3 d~5 d每畝施尿素4 kg~5 kg。秧齡30 d~40 d移栽。注意苗瘟、稻飛虱、稻薊馬等病蟲害的防治。(2)盤育秧的秧田選擇需要選擇地勢平坦、排灌方便、土壤肥力中等以上的地塊做秧田,秧田與本田面積比為1∶80~1∶100。秧盤選擇軟盤或硬盤育秧,秧盤規(guī)格為58 cm×28 cm×2.5 cm,每畝本田用機插培苗專用秧盤20~30張。盤土選擇富含有機質符合育秧的盤土。育苗盤土應提前培肥,每畝施農家肥2 m3和復合肥料40 kg~50 kg。盤土過篩,播種前7 d,每100 kg盤土加95%惡霉靈可濕性粉劑3 g攪拌均勻并覆蓋農膜,悶堆消毒備用,每畝秧田應備盤土100 kg。另每畝秧田備未培肥的過篩細土25 kg作蓋籽土?;蛑苯舆x用育苗專用基質做育苗盤土。播種前3 d~4 d開溝作畦,畦寬1.3 m,畦面平整,畦溝寬30 cm,深20 cm,秧田外圍開圍溝,深25 cm。沿黃稻區(qū)播種期5月17日~25日;豫南稻區(qū)秈稻3月10日~5月10日播種,粳稻5月20日~28日播種。每秧盤干谷播種量雜交稻60 g~80 g,常規(guī)稻100 g~120 g。秧田畦面上橫排2行,平鋪秧盤使盤底與床面緊密結合。秧盤里人工或機械裝2 cm厚度的盤土,均勻撒播種子,然后覆蓋厚度0.5 cm~1.0 cm蓋籽土或育苗專用基質。蓋土或基質后灌平溝水,待盤土或基質濕潤后迅速排水。豫南稻區(qū)谷雨前育秧需在大棚或小拱棚內進行。播后至1葉1心期盤土或基質不干裂不灌水,2葉期后以淺水-濕潤交替灌溉為主,移栽前3 d~5 d控水煉苗,雜交稻秧齡20 d~25 d、秧苗3.5~4葉移栽;常規(guī)稻秧齡25 d~30 d、秧苗4~4.5葉移栽。秧苗2葉1心期,每平方米秧床施尿素8 g~10 g,移栽前3 d~5 d每平方米秧床施尿素3 g~5 g。注意苗瘟、立枯病、稻飛虱、稻薊馬的防治。
3、本田管理:(1)整田需要小麥或油菜秸稈還田,翻壓至10 cm~15 cm后,灌水旋耕、平整稻田以備移栽;紫云英盛花期翻壓,埋深10 cm~15 cm,再灌水淹沒90%以上土垡,綠肥腐解25 d以上,旋耕平整稻田以備移栽。(2)插秧采取人工插秧時,行距27 cm~30 cm,株距10 cm~14 cm,雜交稻每穴2苗栽,常規(guī)稻每穴3~4苗栽,插秧深度1 cm~2 cm。機插秧時,行距30 cm,株距10 cm~14 cm,插秧深度1 cm~2 cm。(3)水分管理本著節(jié)水原則,分蘗期干濕交替灌溉以濕為主,適宜時期擱田。灌漿前中期干濕交替灌溉以濕為主;后期干濕交替灌溉以干為主(圖1)。插秧期和返青期時,人工插秧的田間保持2 cm~3 cm水層。機插秧的田間灌1 cm~2 cm淺水層。分蘗期時實施田間灌1 cm~2 cm淺水層,自然落干后再灌1 cm~2 cm淺水層的干濕交替灌溉。拔節(jié)前當群體達到預期穗數(shù)80%時擱田。拔節(jié)孕穗期和抽穗期田間保持2 cm~3 cm水層。灌漿前中期實施田間灌2 cm~3 cm水層,自然落干1 d~2 d后再灌2 cm~3 cm水層的干濕交替灌溉。后期實施田間灌1 cm~2 cm淺水層,自然落干2 d~3 d后再灌1 cm~2 cm水層的干濕交替灌溉。收獲前一周斷水。(4)肥料管理本著化肥減施原則,采用秸稈還田或綠肥掩青替代部分化肥(圖2和圖3),結合基肥側深施、生育期氮肥后移等技術,提高化肥利用率,實現(xiàn)化肥減量?;势贩N選擇復合肥料配合尿素,或選用水稻專用緩釋肥料。水稻移栽前,結合地力、水稻目標產(chǎn)量水平等因素,根據(jù)當?shù)厮緶y土配方施肥技術意見確定。采用復合肥料和尿素配施方式的,氮肥按照基肥:分蘗肥:促花肥(穗分化始期,葉齡余數(shù)3.5):?;ǚ剩ǚf花分化期,葉齡余數(shù)1.5)=4:2:2:2施入。復合肥料作為基肥,尿素作為追肥。結合促花肥追施鉀肥。水稻專用緩釋肥料作為基肥一次性施入。在秸稈還田或綠肥掩青翻壓旋耕施入的基礎上,基肥化肥采用施肥插秧一體機,肥料側深施入。追肥采用撒施方式施入。(5)化學除草在移栽后5 d~7 d,結合追肥每畝用35%丁?芐可濕性粉劑80 g~100 g或60%丁草胺乳油100 mL~150 mL摻細土5 kg~7 kg混勻撒施,施藥時保持淺水層4 d~5 d。(6)病蟲害防治可采取農業(yè)防治,即選用抗性強的水稻品種,定期輪換,保持抗性。采用合理的耕作制度、輪作換茬、肥水調控、種養(yǎng)結合。翻耕灌水殺蛹,減少有害生物的發(fā)生;物理防治,即每30畝稻田安裝1盞25 W黑光燈誘殺害蟲,集中連片安裝殺蟲燈;生物防治,即在蛾盛期每畝每次釋放3~4萬頭赤眼蜂防治螟蟲,每隔5 d~7 d釋放1次,連續(xù)放2次?;蛎慨€設置5個性誘捕器,誘殺二化螟、三化螟和稻縱卷葉螟等成蟲;化學防治可參考表1。
表1 移栽稻病蟲害防治對象、時期及方法
每畝用75% | ||
紋枯病 | 拔節(jié)期至孕穗期 | 每畝用25% |
稻曲病 | 破口、齊穗期 | 每畝用10%井岡霉素水劑100 mL |
稻飛虱 | 百叢低齡若蟲1500頭 | |
生物農藥防治適期在卵孵化盛期至2齡幼蟲高峰期,化學農藥防治適期為2齡幼蟲高峰期 | 每畝用20%氯蟲苯甲酰胺 | |
生物農藥防治適期在卵孵化盛期至低齡幼蟲高峰期,化學農藥防治適期為 | ||
稻苞蟲 | 3齡幼蟲前 | 每畝用1.8%阿維菌素乳油75 |
4、收獲貯藏:粳稻籽粒黃化完熟率達95%以上,秈稻籽粒黃化完熟率達90%以上時,避開雨天適時收獲。收獲的稻谷應及時晾曬或烘干。粳稻谷含水量≤14.5%、秈稻谷含水量≤13.5%時,清選除雜,入倉貯藏。
三、適宜區(qū)域
移栽稻節(jié)水減肥栽培技術適宜河南省的沿黃稻區(qū)和豫南稻區(qū)移栽稻的推廣應用。
四、注意事項
1、干濕交替灌溉技術:在干濕交替灌溉中進行的是輕度土壤落干(土壤水勢不低于-15 kPa,或中午葉片水勢不低于-1.1 MPa),土壤落干程度較大時(土壤水勢低于-20 kPa),則會對水稻生長發(fā)育起到脅迫作用,最終影響水稻產(chǎn)量和稻米品質。土壤落干程度十分關鍵。
2、肥料運籌:采用秸稈還田或綠肥掩青替代部分化肥,結合基肥側深施、生育期氮肥后移等技術,提高化肥利用率,實現(xiàn)化肥減量。氮素的施用是在不同的施氮量基礎上,選擇最佳施氮量,進行分次、適時追施氮素,氮素追施不當易引起后期貪青晚熟或倒伏,不利于水稻產(chǎn)量潛力發(fā)揮和稻米品質提升。氮素的施用量、施用次數(shù)和施用時期很關鍵。
五、技術依托單位
1. 河南省農業(yè)科學院糧食作物研究所
聯(lián)系地址:河南省鄭州市金水區(qū)花園路116號
郵政編碼:450002
聯(lián) 系 人:王亞 付景 尹海慶
聯(lián)系電話:0371-65738234,13838231375,13676952376,13523497306
電子郵箱:wangya840212@163.com,fujing8210@sina.cn, yinhq98@163.com
2. 河南省農業(yè)技術推廣總站
聯(lián)系地址:鄭州市農業(yè)路27號
郵政編碼:450002
聯(lián) 系 人:平西栓
聯(lián)系電話:13937120763
電子郵箱:njpxs6410@126.com