郑桂萍,韩东来,吕艳东,丁兆禄,李红宇,隋玉刚,宋江,陈海龙,姜玉伟,赵婷婷(.黑龙江八一农垦大学农学院,大庆6339;.农垦北大荒859分公司)
水稻旱平垄作双侧双深高效栽培新模式与技术规范
郑桂萍1,韩东来2,吕艳东1,丁兆禄2,李红宇1,隋玉刚2,宋江1,陈海龙1,姜玉伟1,赵婷婷1
(1.黑龙江八一农垦大学农学院,大庆163319;2.农垦北大荒859分公司)
摘要:论文探讨了当前稻田耕作栽培存在的主要问题,提出了水稻“旱平垄作双侧双深”高效栽培新模式,并论证了其优势,形成了寒地水稻旱平垄作双侧双深高效栽培技术规范,对于指导寒地水稻“两减一控”高效栽培意义极为重大。
关键词:水稻;垄作;双侧双深;技术规范
传统稻田耕作方式的总体技术框架是相同的,即要经过翻耕或旋耕—泡田—手扶拖拉机水整地耙平—基肥全层施入0~10 cm耕层—封闭除草—平作均行人工插秧或机械插秧[1-3];近十年来推广的稻田耕作方式为秋翻—旋耕或耙耕—春泡田—水整地搅浆平地—基肥全层施入0~10 cm耕层—封闭除草—平作均行机械插秧。其典型特点:(1)秋翻—连年水整地搅浆平地;(2)基肥全层施入耕层0~10 cm;(3)全部为平作均行机插;(4)作业环节较多。其主要作用是加深耕层、疏松耕层、平整土地,翻埋残茬,防止过量漏水,混合肥料,起浆固苗等,尤其是搅浆平地在防止稻田过量渗漏和减少捞稻茬方面起到了重要作用[1,4]。然而,随着研究的深入发现现行的稻田耕作栽培方式带来了逐多问题:一是搅浆平地导致土壤结构破坏、土壤致密通透性差[5-6];水整地搅浆平地导致沉降时间很长,造成水资源浪费和农时紧张;全层施肥肥料利用率低[7];部分根茬漂浮,捞稻茬耗时费工,且不利于培肥地力;平作机插易擁泥造成漂苗倒苗;日本的侧深施肥机成本高,且无法实现分层分类(速效肥和缓效肥)施肥;平作常有水层,纹枯病逐年加重[6];整个生产过程作业环节多,成本高;垄作栽培多是试验研究人工移栽[8-9]。
黑龙江八一农垦大学水稻研究中心团队多年来在稻田垄作、保护性耕作栽培方面进行了大量的探索与实践,发表了多篇相关研究论文[10-22]。2014年又提出水稻“旱平垄作双侧双深”高效栽培新模式,并与农垦北大荒859分公司共同研制出与该栽培模式配套的“水田旱起垄双侧双深分类施肥机”。整体技术框架为:水田秋翻、秋旋或春旋—秋季或春季旱整平—旱起垄同时双侧双深分类施肥(浅层速效肥、深层缓效肥)—泡田—封闭除草—垄上机插双行。这种变革形成了由水整地搅浆平地—变为旱整地旱起垄,由全层施入基肥—变为垄上苗带双侧双深分类施肥(分层分类,速缓结合),由垄上双行人工移栽—变为垄上双行机械插秧,由多次作业—变为减少作业环节的耕作栽培新模式。其优势体现在如下几个方面:
(1)利于恢复和保护土壤结构。旱整地、旱起垄直接泡田,免除了水整地搅浆平地对土壤结构的破坏,十分利于保护和恢复土壤团粒结构(另文)。
(2)利于提高肥料利用率和保护生态环境。本技术模式可实现旱起垄同时分层分类条带施肥,解决了全层施肥肥料利用率低的问题,且在寒地可以更合理的利用缓效肥,大大提高了肥料利用率、也十分利于保护生态环境。
(3)省工省力节本、同时培肥土壤。垄作可免水整地搅浆平地、可节约泡田用水、降低施肥量、免捞稻茬等,不但减少了作业次数、降低了成本,也培肥了土壤。
(4)垄上双行机械插秧,高效标准。目前,水稻垄作栽培多在小面积上采用人工插秧,效率低且标准差,机械插秧在插秧规格、插秧深度方面的标准化程度远高于人工插秧,更为主要的是效率高。
(5)垄作抗病虫力增强。据调查,垄栽田能减少因田间湿度过大而引起的植株疾病发生,明显降低稻瘟病、纹枯病、蚰虫危害率[23]。
(6)缓解农时。秋整地、秋起垄同时施基肥,加之不搅浆、不单独施基肥、不捞稻茬、缩短泡田时间等等,减少了作业次数,许多春活秋做,可大大缓解春季农时紧张的局面。
(7)不漂苗倒苗。由于垄的作用,水不起浪、插秧时不擁泥,机插顺利,无漂苗倒苗的现象,可确保全苗。
因此,采用这一耕作栽培新模式可实现保持和恢复土壤结构、培肥地力、提高肥料利用率、节本高效、改良水稻生育环境龙其是根部环境、缓解农时、保护生态环境等目标,十分利于农业的可持续发展。它符合国家农业“两减一控”(减肥减药控水)的发展方向、符合企业优质的需要、符合农民高效的需求,具有极为广阔的推广应用前景。
3.1秋翻地旱整平
寒地水稻秋收后应抓住有利时机抢早进行秋翻地,然后进行晾晒—旋耕—旱整平。要求翻地深度达到20 cm,翻地要求做到扣垡严密、深浅一致、不重不露、不留生格。旋耕深度在16~18 cm,然后旱整平,最好用激光平地机进行旱平地,若秋季雨水多则可在春季进行旋耕和旱整平。
3.2旱起垄同时分层分类施肥
采用新型的“水田旱起垄双侧双深分类施肥机”进行起垄施肥。当土壤墒情适宜时进行秋起垄,同时施肥和镇压,要求垄底宽60 cm(宽窄行插秧机可以在50~60 cm),垄面宽40 cm(宽窄行插秧机可以在30~40 cm),镇压后垄高达到12 cm以上。旱起垄的同时将基肥和分蘖肥分层深施于垄中形成三条肥带,一深肥带位于垄正中央,将肥施入距垄面6~7 cm深处,最好选择含缓效氮的肥料,两条浅肥带分别位于深肥带两侧水平距离10.5~18 cm(根据插秧机类型确定),将肥施入距垄面3 cm深处,最好选择速效氮的肥料,这样将实现苗带双侧双深、速缓结合的立体施肥效果。以达到持续均衡供肥,施肥量可较常规施肥量减少5%~10%。
3.3泡田封闭除草
无论秋起垄还是春起垄,约在插秧前10 d进行泡田,水面要没过垄面,水渗漏后及时补充,待水位相对稳定后进行封闭除草。封闭除草的药剂选择同常规水稻生产,方法是在插秧前5~7 d进行,采用毒土法、甩喷法(喷雾器须摘掉喷片)、弥雾机喷雾法施药均可,兑水225 kg·hm-2甩施,施药后保持垄面有药水层5~7 d。注意,要选择安全性好的除草剂,泡田后待水位稳定了再施药,以免造成药害。
3.4垄上机插双行
采用常规高速插秧机或宽窄行插秧机进行垄上双行机械插秧,插秧机轮行走在垄沟中。常规高速插秧机行间距30 cm,宽窄行插秧机垄上双行间距15~20 cm,最好选择宽窄行插秧机进行。
移栽秧龄:机械插秧时插适龄秧,不缺龄不超龄,旱育中苗3.1~3.5叶,大苗4.1~4.5叶。
插秧水深:插秧前一天把格田水层调整到垄沟有水、大多数垄台无水层即可插秧。
移栽深度:机械插秧的深度是否合适对秧苗的返青、分蘖及保全苗影响极大。插秧深度0.5 cm时,虽然分蘖多但易倒苗;插秧深度3 cm以上,抑制秧苗返青和分蘖,尤其是低位节分蘖明显受抑制,高位节晚生分蘖增多,不利于早生快发,弱苗插深还会变成僵苗;适宜的插秧深度为2 cm左右,不出现倒苗现象,植株发根较多,生长健壮,分蘖力强。
移栽密度:移栽密度总的原则是秧苗素质好、地力条件好的田块宜稀植,反之宜密植;积温条件好的宜稀插,积温条件差的宜密插;分蘖能力差的品种易密插,分蘖能力强的品种易稀插。要根据气候条件、土壤条件、秧苗素质、种植品种、栽培水平等来合理确定各生态区适宜的栽培密度,做到合理密植。黑龙江省二积温区以下插秧规格一般为30×10~14 cm,24~33穴·m-2,6~8株·穴-1,一积温区多在30×15~17 cm,20~23穴·m-2,3~4株·穴-1。
3.5本田管理
3.5.1追肥除草防病技术模式是双侧双深施肥,肥料利用率高。因此,不必施用分蘖肥,调节肥占全氮量的10%左右,穗肥氮占总氮量的10%~20%,穗肥钾占总量的35%~45%。本田封闭除草时要注意水层没过垄台面,其他时期除草要求同常规生产。防病措施同常规生产。
3.5.2水分管理及收获寒地水稻的水分管理要注意以水调温,尤其是井水应采取晒水池增温、渠道增温等措施,晒水池的面积应为本田面积的2%~3%,利用散水槽、长渠道、隔墙式晒水池、叠水板、渠道覆膜、回水灌溉等综合增温措施,最好采用地上池,池内水深0.6 m。入田的井水要达到水稻不同生育时期对水温的最低要求,6月份水稻分蘖期水温要达到15℃以上、7月份长穗期水温要达到17℃以上、减数分裂期水温要达到18℃以上、8月份结实期水温要达到20℃以上。
技术模式的水分管理,生育期间除了满足施肥和除草用药时的水层要求外,移栽后至分蘖末期水没垄台3~5 cm,其他时期基本是垄沟灌水,垄台无水保持湿润即可,以垄台土壤含水率为田间持水量的80%作为灌水下限,但在分蘖末期晒田时可以适当降低,以发挥晾田控蘖的作用。减数分裂期应及时预防障碍型冷害,当水稻剑叶叶耳间距处于下叶叶耳(10叶品种9叶、11叶品种10叶、12叶品种11叶)±5 cm期间是水稻减数分裂小孢子四分体时期,此时水稻对17℃以下低温最为敏感,如果出现17℃以下低温连续6小时就可能发生障碍型冷害。为此,根据天气预报,如有17℃以下低温时,应在低温来临前,即在水稻剑叶露尖就逐步加深水层,当低温来临时垄面水层应达到17~20 cm,在20 cm水层上方还会产生30 cm缓冲层,这样就可以起到防御障碍型冷害的作用。但值得注意的是如果灌溉水温达不到18℃时,则不要灌低于17℃的冷水,以免造成人为冷害。
常规水分管理在水稻抽穗后30 d以上、进入蜡熟末期停灌,由于垄作土壤通透性好、且排水较快,不易断水过早,要根据天气情况推迟停灌时间,否则易导致早衰。黄熟期根据土质、气象条件、收获时间等合理确定排干时间,但最迟不能晚于黄熟末期。
3.5.3收获收获时期及收获方式的要求同常规生产。
参考文献:
[1]刘忠坤,王国臣.水田搅浆平地技术的探讨[J].农机使用与维修,2006(4):116-117.
[2]韩休海,邢占强,于磊.水田搅浆埋茬平地机在保护性耕作中的应用[J].农业科技与装备,2013(3):14-16.
[3]初江.水稻节水少耕栽培技术项目效益分析[J].农业机械学报,2006,37(4):169-170.
[4]王跃进,张安府.黑龙江北大荒农机集团有限公司产品介绍(一)[J].现代化农业,2003(2):44.
[5]彭亚琼,郑华斌,扈婷,等.垄作梯式栽培对水稻根系生长的影响[J].作物研究,2012,26(7):14-17.
[6]李文淑,曾玉清,吕泽林,等.水稻垄作栽培增产效果及原因分析[J].农业科技通讯,2014(12):119-122.
[7]佘玮,黄璜,郑华斌,等.垄作梯式栽培对水稻养分吸收利用和根区土壤养分的影响[J].作物研究,2015,29(4):357-361.
[8]唐晓红,罗友进,赵光,等.长期垄作对水稻土腐殖质特性的影响[J].中国农学通报,2010,26(20):106-112.
[9]孙宝昌,宋传毅.水稻垄作栽培增产原因及技术要点[J].垦殖与稻作,2003(4):24-25.
[10]李金峰,郭玉,韩万双,等.寒地水稻垄系栽培效果初报(1)垄系栽培对垄系栽培水稻植株的生长发育[J].垦埴与稻作,2001(2):9-10.
[11]李金峰,郭玉,韩万双,等.寒地水稻垄系栽培效果初报(2)垄系栽培对稻田土壤理化性状的改善[J].垦埴与稻作,2001(3):9-10.
[12]姚青洲,刘桂珍,周绍斌.水稻垄系栽培技术研究[J].垦殖与稻作,2003(3):20-21.
[13]钱永德,吕艳东,周广欣,等.垄作对寒地水稻根系的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报,2005,17(2):9-13.
[14]钱永德,李金峰,郑桂萍,等.垄作栽培对寒地水稻根系生长的影响[J].中国水稻科学,2005,9(3):238-242.
[15]李红宇,刘丽华,吕艳东,等.水稻少免耕研究进展[J].黑龙江八一农垦大学学报,2005,17(5):33-36.
[16]李金峰,许春林,初江,等.水稻节水保护性耕作栽培的技术效果[J].中国水稻科学,2005,19(6):567-569.
[17]刁伟伟,郑桂萍,赵凤亮,等.水稻节水保护性耕作的土壤理化性状及产量效应研究[J].黑龙江八一农垦大学学报,2007,19(6):14-17.
[18]Wang X Zh,Qian Y D,Zhang D Y,et al.Effect of Protective Cultivation Patterns of Rice in Cold Areas on Soil Physiologic a land Biochemical Status in Paddy Field[J].Agricultural Science and Technology,2010,11(2):183-188.
[19]郑桂萍,钱永德,汪秀志,等.寒地水稻保护性耕作对稻田土壤生理生化状况的影响[J].安徽农业科学,2010,38(10):5166-5169.
[20]钱永德,刘丽华,李红宇,等.寒地保护性耕作栽培技术对水稻产量及产量构成的影响[J].作物杂志,2010,(2):41-44.
[21]钱永德,郑桂萍,吕艳东,等.“T”型耕作对水稻生育及肥料利用的影响[J].核农学报,2011,25(4):785-790.
[22]陈宏涛,李晓蕾,马艳,等.保护性耕作节水栽培新技术体系下钾对水稻产量与品质的影响[J].江苏农业科学,2014,42(1):64-66.
[23]陈杨,扈婷,郑华斌,等.水稻垄作栽培技术研究进展[J].作物研究,2011,25(6):616-620.
New Efficient Cultivation Pattern and Technical Code of“Dry Land Regulation and Bilateral Deep Fertilization on Ridge”for Rice
Zheng Guiping1,Han Donglai2,Lv Yandong1,Ding Zhaolu2,Li Hongyu1,Sui Yugang2,Song Jiang1,Chen Hailong1,Jiang Yuwei1,Zhao Tingting1
(1.College of Agronomy,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319;2.859 Branch of Bedahuang Agriculture Company.Ltd.)
Abstract:The main problems in rice tillage and cultivation were discussed and a new efficient cultivation pattern termed as“dry land regulation and bilateral deep fertilization on ridge”was proposed.Furthermore,the advantage of this cultivation pattern was demonstrated in detail,and an efficient cultivation technical code for rice in cold region was brought forward.It was important to achieve the main goal of“two minus one control”for rice in cold region.
Key words:rice;ridge tillage;bilateral deep fertilization;technical code
中图分类号:S5-33
文献标识码:A
文章编号:1002-2090(2016)01-0001-03
doi:10.3969/j.issn.1002-2090.2016.01.001
收稿日期:2015-05-16
基金项目:国家科技支撑计划(2011BAD16B11、2013BAD07B01-04);黑龙江省重点学科群(2012年);农垦总局科技攻关(HNK125BZD-07-21、HNK125B-07-08)。
作者简介:郑桂萍(1960-),女,教授,沈阳农业大学毕业,现从事农学专业基础课教学和水稻耕作栽培与品质改良方面的研究工作。