王培武,李治远
(新疆天源滴灌水稻研究院,乌鲁木齐 830000)
膜下滴灌水稻高产栽培技术要点
王培武,李治远
(新疆天源滴灌水稻研究院,乌鲁木齐 830000)
水稻膜下滴灌栽培方法与传统水田水稻生产方式的根本不同之点在于前者是好氧条件下全程机械化水稻栽培,后者是在厌氧条件下栽培,故水稻膜下滴灌高产栽培有其独有的特点。新疆土壤都为盐碱地,含盐量大,对水稻的生长发育有极大的影响。通过多年研究,总结出了本膜下滴灌水稻高产栽培技术要点。
膜下滴灌;水稻;高产;栽培技术
本膜下滴灌水稻栽培技术要点,适用于新疆北疆沿天山一带农区。
膜下滴灌水稻栽培必须有完整的滴灌灌溉系统,包括水源、动力系统、滴灌首部、输水管道系统、田间地下管网、田间地面管网等。
膜下滴灌水稻苗期黄枯苗病害是造成水稻减产甚至绝产的重要因素。据笔者等人研究,膜下滴灌水稻的黄枯苗主要是由低温和盐分引起的一种生理性病害。低温和盐分可单独也可共同作用引起黄枯苗。对于低温主要是采用选择生育期合适的水稻品种,适期晚播的方法对应。对土壤盐害主要是采取选择合适的土地来避开,用土壤改良以及栽培技术手段、生化技术手段来解决盐害造成的黄枯苗问题。
适合膜下滴灌水稻栽培的土壤条件是:pH值7.0~8.4;土壤30 cm耕作层含盐量不超过2.0 g/kg;CL-、Na+离子合计含量不超过 0.2 g/kg。选择这样的地块能够较好地避免水稻黄枯苗的发生。
用地膜下滴灌灌溉的生产方式种植水稻,水稻全生育期稻田地完全不淹水,在好氧的旱地条件下的水稻栽培称之为“膜下滴灌水稻栽培”。
其特征是:田间不挖渠、不起垄、不打埂,也不需土地水平;对土壤保水性的要求不高;生产全过程采用全机械化作业方式;采用滴灌的方式随水滴施追肥;由于栽培过程不存在厌氧环境,不会产生稻田甲烷,又因为滴灌条件下不会产生排水,不会发生水分的田间渗漏,不仅化肥利用率高还不会造成周边环境和地下水污染,是环境友好型的水稻生产方式。该方法体现了水稻生产的科技化、现代化水平,将会成为水稻生产的主流栽培方法。
耕地、整地(耕整地)是播种前对土壤表层进行的一项作业,是膜下滴灌水稻栽培的一项重要栽培技术。耕整地必须贯彻精耕细作的原则,为铺膜、铺滴灌带、膜上打孔播种创造良好的条件,满足农作物种子发芽和生长的需要。耕整地作业质量的好坏,直接影响到播种质量和水稻产量。
4.1.1 耕地作业 耕地作业要在秋季前茬作物收获后在适宜的墒度期进行。使用拖拉机进行耕地作业,耕地深度在28~30 cm,翻耕土地要达到规定的深度,均匀一致。垡片翻转良好,地表的残株、杂草、肥料及其他地表物要被垡片严密覆盖。地表平整,松碎均匀,不重不漏,地头整齐,耕到地头田边,无回垡立垡,无垄台和垄沟。每年要依据情况调整开闭垄。
4.1.2 整地作业 播种前必须进行整地,作业要在适宜的墒度期进行,它应以最少的作业次数,达到播种前土地平整的标准。在整地机械作业中,应尽量采用复式和宽幅作业,减少作业机具对土壤的反复碾压。整地作业要保证表土3 cm的疏松层和下部土壤适宜的紧密度,无漏耙。
播种前使用联合整地机进行对角耙地作业。联合整地机整地完成后,应使用平土框(带磨子)直线平地作业一次,作业后土壤应达到下实上虚,表面平整细碎、无土圪瘩,保证地膜铺设平整,保证播种质量。
1幅地膜下种植水稻8行,铺设滴灌带2条。地膜幅宽1.3 m;采光面宽1.1 m;播种行距配置为(10+20+10+20+10+20+10)cm,播种行最边两侧留5 cm采光带,两播幅交接行行距为45 cm;总播幅为1.45 m;两滴灌带间距60 cm;穴距9 cm。理论计算播穴数为40 870穴/667 m2。
4.3.1 品种选择 新疆北疆沿天山一带地处天山北麓,准葛尔盆地南缘,属于典型的大陆性气候,无霜期在140~170 d不等,水稻的品种选择很重要。膜下滴灌水稻栽培需要选择优质、丰产、耐旱且经过膜下滴灌生产方式筛选的水稻品种,推荐生育期135~150 d的水稻品种。不是所有的水稻品种都能适应膜下滴灌的栽培方式,对于没有经过膜下滴灌栽培方式筛选的水稻品种应先试种过后才能大面积推广。
4.3.2 种子处理 ① 种子脱芒处理:膜下滴灌水稻栽培是使用拖拉机悬挂播种机进行播种,买来的稻种必须进行机械脱芒处理。② 盐水选种及发芽力测定:播种前须经盐水选种处理和发芽力测定,使用的水稻种子应为纯度不低于99.0%、净度≥98%、发芽率≥85.0%、发芽势不低于75%、水分含量在13.0%~14.5%的合格的种子。③ 种子包衣:为预防苗期土壤中有害病菌的侵害,使用总有效成分含量为62.5 g/L的精甲·咯菌腈悬浮种衣剂对脱芒后的水稻种子进行包衣,包衣后的种子阴干备用。
4.4.1 播种时期 水稻种子的最佳发芽温度在30~32℃,最低发芽极限温度是10.2℃。地膜覆盖栽培时膜下温度有所提高,一般比气温高2~5℃。当地温稳定大于13℃时,可以进行播种。但是新疆的土壤多含盐碱,水稻发芽期及苗期的低温和土壤盐类可能导致黄枯苗发生,故膜下滴灌水稻播种不宜太早,应该按适期晚播的原则选择播种期,新疆北疆沿天山一带适宜播种期一般在4月下旬至5月中旬。
4.4.2 播种机械调整 使用膜下滴灌水稻专用播种机(铺地膜、铺滴灌毛管、膜上打孔、播种、覆土集于一体的播种机)进行播种。播种前应按农艺要求对膜下滴灌水稻播种机进行检查、调整。
4.4.3 播种要求 播种深度1.5~2.0 cm;覆土厚度1.0~1.5 cm;播种要求下籽均匀,播行平直,接行一致,不重、不漏、地膜不错位,要求覆土均匀,深浅一致,镇压严实,确保出苗整齐一致。
播种量与千粒重、品种分蘖成穗能力等因素有关,应根据各地不同气候、土壤,品种的特征特性、分蘖成穗能力,设定产量构成要素以及产量水平来确定播种量。一般的播种数在5~9粒/穴的范围内。
4.5.1 滴灌带安装 膜下滴灌水稻地使用的滴灌带采用滴头流量1.38~1.80 L/h、滴头间距20~40 cm、管径为¢16~20 mm的滴灌带。滴灌带通过膜下滴灌水稻播种机铺设完成。
选择滴灌毛管时,选择的滴头流量越小、管径越粗、滴头间距越大,滴灌带(毛管)的铺设距离就越长,使用的管接件越少,管网安装人工越省,田间机械作业也就越容易,田间管理也越省力,劳动生产率越高。但滴头流量越小要求灌溉水质就越高,对过滤系统的过滤精度的要求也就越高。
选择使用滴灌系统时应根据当地的水质、土地、气候条件、地形,劳动力条件以及成本条件等综合考虑。
4.5.2 支管安装 支管采用PE复合软管。播种完毕后,按其在滴灌系统中的位置铺设安装,然后再与分干管出地栓和滴灌带连接。
将每条滴灌带两头均与支管连接,与支管出地栓连接处均为每条滴灌带的进水口,每条滴灌带的任何位置都不设截流。采用每条滴灌带两头给水的方式时,滴灌的均匀度较好。田间地面输水软管的间距应尽可能长,输水软管的间距设置为200~400 m,甚至有更长的实例。
杂草控制技术是膜下滴灌水稻栽培中的最重要的技术之一。由于总灌水量比传统旱地作物多,灌水的频度又高,如不能有效地控制杂草,将会对田间管理和水稻产量产生极大的影响。膜下滴灌水稻杂草控制有以下4个手段:
4.6.1 地膜 使用不透光的黑色地膜。地膜下绝大部分杂草因为得不到阳光而不能生长。但黑地膜不能控制播种穴孔内的杂草和接头行间的杂草生长。
4.6.2 土壤封闭 为控制穴孔内的杂草和接头行间的杂草,应实施播前土壤封闭:播种前用稻稗败200~300 g/667 m2和 10%的吡嘧磺隆 10 g/667 m2混合配水喷雾,实施土壤封闭处理。
4.6.3 苗后化除 利用膜下滴灌水稻田地机械容易进入的特点,用机械喷雾的办法,针对穴孔内的杂草实施出苗后化学除草1~2次。当水稻苗于3叶1心、稗草处于1.5~2.5叶期时,用农药喷洒机械进行第一次化学除草。使用2.5%的五氟磺草胺油悬浮剂,用量 40~80 ml/667 m2,用水量 20~30 L/667 m2,进行喷雾除草。
如果第一次化除未能除尽杂草,根据需要可以进行第二次化除,使用10%吡嘧磺隆、唑草酮复配剂的可湿性粉剂10 g/667 m2和56%含量的2甲4氯钠可溶粉剂20~60 g/667 m2混合加水稀释后田间喷洒除草。
4.6.4 机械中耕除草 土壤封闭能够在一段时间内控制杂草生长,并不能从根本上控制播幅接头行间的杂草。利用膜下滴灌水稻田间拖拉机能够进入的优越性,实施机械中耕除草。在水稻分蘖期至拔节期实施2~3次以除草为目的的中耕作业,用拖拉机带中耕农具进行中耕除草作业。
严格按上述规范操作,靠物理的、机械的和化学的办法能够有效地控制膜下滴灌水稻田杂草的滋生。
在北疆沿天山一带,没有地下水补偿的地方,150 d生育期的品种,总灌水次数为32~38次。膜下滴灌水稻生育期灌水量为700~800 m3/667 m2。灌水量的差异主要是由土壤的保水能力,气温的高低,降雨量的多少等多因素决定的。与常规水田水稻相比,滴灌对灌水时间和灌量的控制精度很高,不仅可以节约用水,还可以利用控制滴灌的灌水时间间隔和滴灌水量来控制水稻的株型和叶形,控制水稻的生长发育速度。特别是当前期水稻的发育过于旺盛时,可以用滴水间隔时间和滴水量作为手段,控制水稻“疯长”,不使水稻倒伏。利用滴灌手段对水稻的生长实施控制是膜下滴灌水稻栽培方式所独有的,是传统水田水稻栽培所不可能实施的。
4.7.1 播种至出苗期 滴灌1~2次,总灌溉量15~30 m3/667 m2。
播后应尽早及时滴出苗水,根据土壤墒情,出苗水水量控制在15~20 m3/667 m2,滴到地膜边缘有水渗出为止。根据情况也可以在第一次出苗水后立即再补滴第二次水,以保证土壤的墒度足够。但出苗水不宜滴水次数过多,否则会影响出苗所需的积温,从而影响出苗速度和出苗率。
播种后第一次灌水日应定为播种日。新疆北疆沿天山一带膜下滴灌水稻播种到水稻苗出苗现行(2 叶 1 心)需要 7~15 d。
对于容易形成碱壳的膜下滴灌水稻田地,在出苗前可用机械进行破除碱壳的作业,以保证出苗率。
4.7.2 苗期至拔节期 灌水8~10次,总灌水量180~210 m3/667 m2。
根据土壤毛细管输水能力,根据土壤保水能力、降雨情况以及气温变化情况,苗期每4~8 d滴1次水,每次滴水量控制在15~20 m3/667 m2。分蘖期前的滴水间隔时间较长,滴水强度也较小,进入分蘖期之后,随着气温增高和稻苗长大,灌水的频率和每次灌水量将提高。
4.7.3 拔节至抽穗期 滴水14~16次,滴水量300~330 m3/667 m2。
拔节至抽穗期这个时期气温是一年中最高的,也是水稻需水量最大的时期,滴水的间隔期在2~5 d,每次的滴水量应根据天气、土壤保水情况和水稻需水情况在20~30 m3/667 m2调整。
4.7.4 抽穗至成熟期 该时期气温将渐渐降低,滴水的间隔期将拉长,滴水的强度也将渐渐降低。滴灌水 9~12 次,总滴水量 200~230 m3/667 m2。
在蜡熟中期停止灌水。
膜下滴灌水稻栽培过程中严格按照灌溉制度灌水,水稻田地湿度很低没有稻瘟病等病害发生的条件,目前尚未见到病害虫害。
膜下滴灌水稻所采用的滴灌给水方式,不会造成水稻田地排水,也不会造成灌溉用水在土壤中大量渗漏,因此随滴灌水施肥的化肥利用率要比传统水田水稻栽培方式高得多。同等产量下膜下滴灌水稻栽培所需的化肥量少。
因为膜下滴灌水稻的根是生长在旱地土壤里,不像传统水田水稻根是生长在水田泥地里,所以膜下滴灌水稻的耐倒伏性要远远大于水田水稻。也就是说膜下滴灌水稻地块比传统水田水稻可以更密植,对氮肥的耐受性也要强得多。
4.9.1 施足基肥 根据制定的水稻产量计算总生育期所需氮、磷、钾肥的量,将总生育期氮肥总施用量的20%、磷肥的80%、钾肥的50%作为基肥在翻地时一次施入。
4.9.2 追肥 膜下滴灌水稻生育期追肥量:纯氮10~13 kg/667 m2、 五氧化二磷 8.8 kg/667 m2、氧化钾5.8 kg/667 m2,折合尿素24.0~28.3 kg/667 m2、磷酸二氢钾 5 kg/667 m2,氮∶磷∶钾≈2∶1.5∶1。
滴灌出苗水时随水滴施硫胺10 kg/667 m2。及早施氮肥可提高膜下滴灌水稻苗期的生长量,对提高分蘖率和分蘖成穗率均有利。
进入3叶1心期即进入分蘖期前后,已经全层施过基肥的地块,应根据苗情及分蘖情况决定是否施用分蘖肥。对分蘖成穗有较高要求时候应施(或分两次施用)分蘖肥,可参考施用硫胺15 kg/667 m2+尿素4 kg/667 m2的方案。
拔节始期随水滴施尿素8~10 kg/667 m2。
孕穗期随水滴施尿素4 kg/667 m2、磷酸二氢钾5 kg/667 m2。
穗肥的施用要慎重。穗肥对增产有效,但容易导致大米的品质下降。
在膜下滴灌水稻腊熟后期,含水率低于25%时适时用康拜因收获。要求机械收割脱净率在98%以上,破碎损失率在2%以下,收割总损失率不超过5%。
新疆北疆沿天山一带的膜下滴灌水稻产量构成要素值根据不同品种特征,不同气候、土壤条件因素,不同的构成设计可以有多种方案。提出乌鲁木齐至石河子地区采用宁粳28水稻品种时的一种产量构成要素案作为参考。
基本苗16万~20万株/667 m2,收获穗数24万~26万株/667 m2, 有效穗粒数 80~90粒/穗,千粒重 25.5~26.5 g。
水稻籽粒及茎秆等非籽粒部分对氮磷钾的吸收量参考资料:
根据日本爱知县发布的水稻(粳稻)施肥标准中稻谷与其他部分对肥料的吸收量算出:每100 kg稻谷所吸收的氮、磷、钾数量分别为纯氮1.269 kg、五氧化二磷 0.769 kg、氧化钾 0.481 kg,所需纯氮、五氧化二磷、氧化钾的比为 2.64∶1.6∶1。
水稻的根、茎、叶的生长发育也需要氮、磷、钾,每生产100 kg稻谷,水稻植株的根、茎、叶对肥料的吸收量为纯氮0.981 kg、五氧化二磷0.500 kg、氧化钾3.250 kg,所需纯氮、五氧化二磷、氧化钾的比为 1.96∶1.0∶6.5。
(责任编辑:李明)
S511.048 文献标志码:B 文章编号:1673-6737(2016)06-0033-04
新疆维吾尔自治区科技计划的12.5重大科技专项的研究成果“膜下滴灌抗旱水稻品种筛选及节水丰产综合技术研究与示范”(新疆维吾尔自治区科学技术厅资助,课题编号:201130103-2)。
2016-05-03
王培武(1946-),男,研究员,博士。