柏秀芳,贾 琳,胡 超,李 柱,周 娟,符建法,贾先勇
(常德市农林科学研究院,湖南 常德 415000)
节水抗旱稻在湖南的发展前景与策略
柏秀芳,贾 琳,胡 超,李 柱,周 娟,符建法,贾先勇
(常德市农林科学研究院,湖南 常德 415000)
节水抗旱稻以较强的耐旱性、丰产性,对轻简栽培和机械化生产的适应性,成为棉田改种和水资源不足稻田的高效种植选择。国内多家育种单位培育的一系列节水抗旱稻品种,但湖南省内尚未有育成品种或栽培技术研究。为此,提出了选育和引进适应湖南省栽培的节水抗旱稻品种、研究推广配套的栽培技术规范,提高农民种植效益的技术策略,即:加强节水抗旱稻新品种引进筛选,加强节水抗旱稻新品种选育,加强节水抗旱稻种植技术研究与推广。
节水抗旱稻;耐旱性;育种;栽培技术
我国有超过1 330万hm2的水稻生产面积,消耗了45%的淡水资源,特别是高产型的杂交水稻,对水分、肥料的需求更大。我国又是一个干旱缺水国家,是世界13个贫水国家之一,据专家预测,2020年前后,我国农业缺水将达1 300亿m3。水资源已成为制约水稻生产发展的重要因素。湖南省虽拥有湘、资、沅、澧四大水系和众多湖泊、湿地,但因工业生产的发展和城镇人口的增加,水资源的压力日趋增大;加上部分水利设施失修和不完善,水稻生产受旱的情况时有发生。因此,发展节水型农作物生产,对于缓解我国水资源危机、促进农业生产持续发展具有十分重要的意义[1]。
节水抗旱稻适于轻简栽培和机械化操作,节水节本省工,产量高、米质好、生产效益高,有利于环保和水资源利用,符合现代农业发展的方向。它既具有水稻优质高产的特性又有旱稻节水抗旱的能力,在节水50%以上的情况下,产量与同熟期的水稻品种相当,达到有水高产、缺水也能稳产的目的[2]。节水抗旱稻是在水稻科技进步的基础上,利用旱稻的节水抗旱特性而育成的新品种。培育和推广抗旱的水稻品种对稳定和提高中低产田的产量水平具有重要意义。在国家取消棉花储备政策后,棉花生产效益下降,甚至赔本,农民改种意向强烈,湖南省有超过20万hm2的棉地需寻求改种生产出路;山丘区和部分湖坪区水源困难和水利设施不配套的农田,正常年景下也有20万hm2以上水稻生产面积受旱情威胁。节水抗旱稻以较强的耐旱性、丰产性,对轻简栽培和机械化生产的适应性,成为棉田改种和水资源不足稻田高效种植的选择。
湖南省棉地和部分水源匮乏的耕地面积超过40万hm2,若都种植节水抗旱稻,按单产7 500 kg/hm2、使农民增收300元/hm2计算,可增加农民收入1.5亿元,增产稻谷25亿kg,经济和社会效益显著。节水抗旱稻适于轻简栽培和机械化操作,有利于促进水稻生产向规模化、机械化方向发展,顺应现代农业发展的需要,有利于促进水稻产业的发展。还有利于农业产业结构的调整和生态环境保护,带动稻米加工、食品加工等行业的发展。
湖南省棉区在21世纪初曾引进过巴西旱稻种植,因品种丰产性差、除草和栽培技术不过关,单产约2 000 kg /hm2,种植效益较差,停止了生产。通过育种专家的努力,节水抗旱稻品种的产量潜力、稻米品质和抗逆性都得到了大幅提高。近几年,中国农业大学、中国水稻研究所、上海市农业生物基因中心等国内多家科研单位育成的一些通过国审和省级审定的节水抗旱稻品种,如“旱稻297”、“中旱7号”、“沪优2号”等品种,已实现在节水50%的条件下,产量稳定在约7 500 kg/hm2,达到了大面积种植杂交水稻的产量水平[3-5]。但湖南省的农业科研单位和种子企业已开展这方面的研究,但相关品种审定和栽培技术研究的报道较少。
2015年湘北平湖区水稻试验站与常德市老科技工作者协会在安乡县陈家咀镇,对“旱优113”、“沪优2号”和“旱优73”3个节水抗旱稻进行的旱稻新品种筛选试验,试验结果显示,“旱优113”最高产量达到了10 267.5 kg/ hm2;“沪优2号”、“旱优73”的产量也超过9 500 kg/ hm2,生育期约为120 d,表明这些品种符合当地棉区改种对生育期要求,并具有较强的丰产性。同时,这3个品种分别通过了国家和广西审定,具备了在湖南省推广应用的基本条件,应加速示范和产业化开发。
2015年湖南省晚稻生长后期灌浆结实条件好,同等条件下,品种的产量表现比往年高10%以上,大面积三系杂交晚稻的产量超过了10 500 kg/hm2,比节水抗旱稻新品种筛选试验的最高单产还高。说明节水抗旱稻新品种选育在丰产性方面还有潜力可挖。常德市农林科学研究院在长期的水稻育种研究中积累了丰富的优质稻种质资源和材料,培育出了金优117、中优117、健优8号、岳优3700等一晚和双晚品种,与节水抗旱稻品种相宜的生育期相同[6]。用引进的含有耐旱基因的种质资源与现有的优质稻亲本和抗性材料进行杂交改造,对其后代进行耐旱性加压选择,更有利于选育出适应当地生产条件的节水抗旱稻品种。
节水抗旱稻在安徽已进入大面积应用,形成了适于机械化、规范化的栽培技术。但如何根据湖南省的生产条件,确定相应的栽培技术规范,是节水抗旱稻推广中必须解决的技术问题。2015年常德市农林科学研究院借鉴外地节水抗旱稻种植方法,结合本地水稻轻简栽培技术,解决了播种齐苗、化学除草和肥料施用、病虫防治难题,取得了一些成功的经验,为进一步做好示范推广工作打下了基础。
3.1加强节水抗旱稻新品种引进筛选
在通过了国审和相邻省份审定的节水抗旱稻现有品种中筛选适宜湖南省种植的品种是最为快捷有效的利用方式。根据它们的生育期和生长特性,确定相应的栽培方式和管理技术规范并示范推广,可在2 a内满足大面积生产上的需求。
湖南省应加强与上海市农业生物基因中心、中国水稻研究所等科研院所的合作,通过为其育成的节水抗旱稻新品种提供生态测试,为新品种的区试、审定提供支持,可以持续获得更多、更好的品种。如2015年在安乡县陈家咀镇筛选出的15PB1、PB24,单产分别为9 979.5 kg/hm2和10 117.5 kg/hm2,比对照沪优2号增产7.43%和7.03%,生育期分别为122 d和112 d,株矮抗倒,耐旱性好,适于机械化生产,被推荐参加2016年湖南省晚稻区(预)试;“旱优113”因通过了广西区审定,被推荐参加湖南引种试验。
3.2加强节水抗旱稻新品种选育
从2015年外引的节水抗旱稻品种和苗头组合看,虽在种植效益、产业化应用方面具备了大面积推广的条件,但在产量、品质、抗性和适应性方面都需要进一步挖掘潜力。因此,利用自身条件和技术开展节水抗旱稻育种研究,对提高品种的适应性和种植效益,具有十分积极的意义。目前湖南省尚未有开展节水抗旱稻品种选育的报道和成果。省内的科研机构应学习上海市农业生物基因中心、中国水稻研究所等单位在节水抗旱稻品种选育上的先进经验,利用其旱稻种质资源和节水抗旱稻亲本材料,结合湖南省在杂交稻品质育种上成熟的技术,建设自有的节水抗旱稻科研设施,重点加强不同熟期类型、适于轻简栽培和机械化生产、稻米品质、抗性等相关性状的改良,培育出适应湖南省大面积生产条件的优质米节水抗旱稻品种。
3.2.1选育目标常德市农林科学研究院把节水抗旱稻新品种选育的目标确定为:在节水50%的条件下,产量与同类水稻品种相当,米质达到国家一级标准,稻瘟病抗性优于5级,抗倒伏,适于轻简栽培和机械化生产。
在生育期选择上,由于棉地改种的节水抗旱稻品种受茬口限制(如油菜收割至下年油菜播种为5月中、下旬~9月下旬),除去耕作时间,生育期最好约120 d;没有冬季作物的,可选择生育期稍长的品种,以增强丰产潜力,但不宜超过140 d。生育期过长会因低温造成出苗、结实障碍;成熟条件差,影响米质。
3.2.2选育技术路线节水抗旱稻品种选育的技术路线为:用旱稻原始品种与现代水稻品种资源杂交,后代经过严格的产量、米质、抗性加压选择,培育达到选育目标的节水抗旱稻品种。品种类型宜以三系杂交稻为主,将抗旱基因用杂交的方法转入优质、抗病的保持系或恢复系中,再选育出耐旱型的不育系、配组出节水抗旱杂交稻组合。既比常规稻品种有更强的产量优势,又易获得稳定的种子质量保证、促进种子产业发展;三系杂交稻生产技术成熟,种子价格较低,有利于开展轻简栽培,适应机械化生产的需要。
3.3加强节水抗旱稻种植技术研究与推广
节水抗旱稻种植需要解决的技术关键主要有一播全苗、大田除草和丰产栽培技术等三个方面。不同的生产条件,所采用的方法会有所不同。研究节水抗旱稻的轻简高效栽培技术,形成技术规范进行示范推广是节水抗旱稻推广应用的重要环节。2015年的实践,使项目组对其栽培技术有了初步的了解。
3.3.1选准播期,确保一播全苗达到一播全苗的关键是确定合理的播期、播量和播种方法。在播种时间上,应选择雨水较多的季节。湖南省5月份雨日较多,雨量也较为充沛,气温适宜,有利于种子发芽生长。在油菜收割后雨水来临前及时播种干谷,可巧妙利用这一自然条件顺利出苗。
从播种量上来看,三系杂交稻品种经济高效的用种量约为30~40 kg/hm2,常规稻可增加到60 kg/hm2。2015年的试验表明,适当增加用种量可以增加基本苗,对形成丰产苗架有利;但播种过密会造成个体发育不良,进而导致抗旱能力下降、穗小粒少、结实率低,个体、群体产量都低。
从播种方法上来说,播种干谷有利于机械化操作、播种时间便于调节,但播种后要使谷粒与土壤紧密结合,便于谷粒吸水扎根;播种破胸谷则要求土壤含水量比较高,土壤较为疏松,最好抢在下雨前播种,使刚萌动的种子不至于失水,并通过雨水的冲刷让种子与泥土融为一体。
3.3.2精准用药,防除田间杂草化学除草技术是稻田直播得以发展的前提。抑制杂草生长为节水抗旱稻创造良好的生长环境是保证高产稳产的基础。播种后1~2 d,用35.3%丙草胺300 mL/hm2对水750 kg喷雾,可有效抑制苗期草害;出苗后,根据杂草种类应用选择性除草剂防除千金籽、稗草等1~2次。当稗草2叶时,选晴天露水干后用丁草胺3 kg/hm2和杀稗王375 g/hm2,或用丁草胺3 kg/hm2加敌稗22.5 kg/hm2,对水750 kg喷雾。必要时,辅以人工除草。
3.3.3技术配套,力争丰产丰收旱稻的高产种植技术是一个完整的体系,包括了旱稻一生的栽培管理过程。它既与水稻的栽培相类似,又具有其自身的特点。主要有:
①精细整地。整地质量必须达到地平、土碎、无明暗土块,无根茬。使种子播下后不至于悬空掉气,影响正常生长。有条件的地方还可采取水播旱管,有利于出苗整齐。
②施足底肥。旱地施肥较水田费工,化肥面施易挥发和流失,利用率低。为节约用工、提高肥效,应增加基肥用量,按纯氮量150 kg/hm2,氮、磷、钾比例按1∶0.6∶0.8安排,使基肥比例占到65%以上,底肥一般施用45%复合肥375~450 kg/hm2、尿素200 kg/hm2、多元微肥30 kg/hm2。结合旋耕实行全层施肥,避免种子与化肥直接接触。
③足量播种。节水抗旱稻品种在旱地种植因品种和肥力条件的限制,分蘖力不如水稻,因此,用种量宜比水稻略高。播种时及覆土后要压(踩)实。有条件地区可实行机耕机播等机械系列化作业。
④巧施追肥。追肥时应选晴天傍晚或小雨前,一般在分蘖期追施尿素100~150 kg/hm2;孕穗期追施氯化钾50~75 kg/hm2,对于脱肥地块可增加尿素30 kg/ hm2;齐穗后可结合病虫防治喷施磷酸二氢钾3~4 kg/ hm2。有条件的条播田追肥时可以覆土,减少肥料挥发和流失。
⑤旱育为主。节水抗旱稻除利用天然降雨外,一般情况下可不灌水。严重干旱时则应补助灌水。苗期一般不灌水,分蘖后,当稻株受旱卷叶或萎蔫时,应及时补水。穗分化期、抽穗期、灌浆期稻株需水量大,对水分敏感,也是决定产量和米质的重要时期。此时灌水2~3次,可有效增加产量,降低垩白率。
⑥足水用药。节水抗旱稻的田间湿度小,不易发生病害。在出苗后,如有蝼蛄危害,可选用敌百虫4 kg/hm2加细潮土300 kg,拌匀后撒在地表;苗期还要防止蓟马危害。在抽穗破口期,用对口药剂防治稻曲病。其他病虫害防治与非节水抗旱稻水稻相似。但在用药量和水量上应比水田中多30%~50%。
[1] 陈宏伟,万正煌,李 莉,等. 节水抗旱稻的研究与发展[J]. 农技服务,2010,27(11):1501-1502.
[2] 罗利军,梅捍卫,余新桥,等. 节水抗旱稻及其发展策略[J]. 科学通报,2011,56(11):804-811.
[3] 薛全义,荆 宇,华玉凡. 略论我国旱稻的生产及发展[J]. 中国稻米,2003,(4):5-7.
[4] 曹启章,孙兴国,李恒荣,等. 我国旱稻生产的发展趋势与前景[J].农业科技通讯,2008,(12):5-7.
[5] 艾福中. 节水抗旱稻品种适应性及高产栽培技术研究与示范[D].武汉:华中农业大学,2013.
[6] 王建龙,凃绪中,贾先勇,等. 优质高产杂交晚籼新组合健优8号的选育[J]. 湖南农业科学,2008,(2):1-2,5.
(责任编辑:肖彦资)
Development Prospect and Strategies of Water-Saving and Drought-Resistance Rice in Hunan
Bai Xiu-fang,JIA Lin, HU Chao,LI Zhu,ZHOU Juan,FU Jian-fa,JIA Xian-yong
(Changde Academy of Agriculture & Forestry Sciences, Changde 415000, PRC)
Water-saving and drought-resistance upland rice has become a preferable choice for cotton farmlands ready for changing crops or paddy fields with water in short, because simplified and mechanical cultivation can be applied for the rice varieties of drought resistance and high yield. A series of water-saving and drought-resistant rice varieties were cultivated by the domestic breeding units. But there is no relative report on bred varieties and cultivation techniques in Hunan Province. It was proposed that breed and introduce water-saving and drought-resistance rice varieties suited to Hunan conditions, research and generalize the relevant cultivation technology to improve farmer's benefits.
water-saving and drought-resistance rice; drought-resistance; breeding; cultivation technology
S332.4
A
1006-060X(2016)08-0025-03
2016-05-20
湖南省财政专项;湖南省现代农业产业技术体系项目(湘农联[2015]137号);常德市科技重大重大专项(2015zd19)
柏秀芳(1978-),女,湖南常德市人,助理农艺师,主要从事农业技术推广工作。
贾 琳
10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.08.008