孔令娟 冯骏 汪永武 杨森 潘广元 陈刚 何泽林 冯叶红 叶斌 王士梅 凌新军 汪向东
摘要 为解决劳动力锐减、综合效益低下以及经营主体的改变带来的问题,保障粮食安全,提高复种指数,发展再生稻等高效种植模式是稳定粮食生产的重要途径。通过温光气象历史数据分析、熟期适中再生性强的优质品种筛选试验和基于机械化栽培条件下再生季留桩高度、肥料运筹方式探索等,在关键技术突破后系统总结优化,构建沿江地区稻-稻周年种植制度下再生稻丰产增效技术并成功示范,进而开展大面积推广应用。
关键词 再生稻;丰产增效技术;优化构建
中图分类号 S511 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2021)22-0036-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.008
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Study on High Yield and Efficiency Enhancement Technology of Ratooning Rice under Rice-rice Annual Planting System along the Yangtze River
KONG Ling-juan FENG Jun WANG Yong-wu1 et al (1.Anhui Province Agricultural Technology Extension Station, Hefei, Anhui 230001;2.Tongcheng Planting Administration Bureau, Tongcheng, Anhui 231400)
Abstract Ensuring food security, improving multiple cropping index and developing efficient planting modes such as ratooning rice are important ways to stabilize food production, so as to solve the problems caused by the sharp reduction of labor force, low comprehensive benefits and the change of management subject.Through the analysis of temperature and light meteorological historical data, the screening test of high-quality varieties with moderate maturity and strong regeneration, and the exploration of pile height and fertilizer operation research mode in regeneration season under mechanized cultivation conditions, we systematically summarized and optimized after the breakthrough of key technologies, constructed the high-yield and efficiency increasing technology of regeneration rice under the rice annual planting system along the Yangtze River, and successfully demonstrated and popularizes it in a large area.
Key words Ratooning rice;High-yield and efficiency-increasing technology;Optimized construction
隨着农村劳力锐减、综合效益低下以及经营主体的改变,安徽省双季稻种植面积不断下滑、减少。为保障粮食安全,在有限的耕地、水资源等日益减少的情况下,提高复种指数、发展再生稻等高效种植模式是稳定粮食生产的重要途径。安徽省沿江平原稻-稻区是全国双季稻生产北缘地区,光温资源丰富, 是我国再生稻生产发展的优势区域。“早熟杂交稻+再生季” 绿色高产高效种植模式解决了安徽省部分杂交稻早播早栽地区种植一季杂交稻后田块撂荒的问题,可提前半年获得传统模式的产量收益,又可再收获一季充分利用秋季温光资源,增加复种指数,或可替代双季稻,是水稻耕作制度的继承与革新,深受广大农户,特别是新型农业种植主体的欢迎 [1]。对于再生稻生产技术已有大量研究,刘建华等[2-5]从品种选育、不同留桩高度、不同氮肥运筹下低桩机收再生稻的产量等方面总结了再生稻高产栽培技术。邱洁[6]研究认为,再生稻的精米率、整精米率高于头季稻,其他理化性状也高于头季稻。然而,目前缺乏再生稻专用品种,不同生态区域存在头季-再生季存在安全齐穗隐患和二季高产栽培等问题[ 7]。因此, 发展再生稻, 筛选适宜机插、再生能力强、米质优的早熟型稻新品种和开展再生季留茬高度、催芽肥试验等配套关键技术研究是破解扩大再生稻规模化发展的重要突破点。鉴于此,笔者分析了温光气象历史数据,开展了熟期适中再生性强的优质品种筛选试验,研究了基于机械化栽培条件下再生季留桩高度、肥料运筹方式,在关键技术突破后系统总结优化,构建沿江地区稻-稻周年种植制度下再生稻丰产增效技术并成功示范,进而开展大面积推广应用。
1 再生稻安全生产策略
沿江双季稻北缘地区温光资源种植双季稻略显不足,加上气候多变、气象灾害多、周年生产时间跨度长、茬口衔接紧密,导致双季稻周年产量不稳定。因此,如何高效利用种植模式等因素和配合气象要素是保证该地区稻-稻生产安全和优质丰产的核心问题。该生态区3月中下旬日平均气温稳定在10 ℃以上,6月中旬至7月上旬降水量为全年降雨高峰,高温极值出现在7月中下旬,最高温度超过35 ℃, 9月中下旬温度快速下降,最低温度低于20 ℃,10月中旬气温降至20 ℃以下,11月气温逐渐降至10 ℃以下(表1)。
研究认为,延长作物生育期可提高作物的光温水生产潜力,抢抓“冷尾暖头”播种,利用育秧工厂大棚提前早播育秧,增加前拓早春的边缘温光潜力利用,结合增保温措施培育壮秧,充分利用前期光温资源,在温度稳定上升后移栽,头季稻争取在7月18日前完成齐穗,规避降雨高峰时段,提高结实率,大田期通过合适肥水运筹构建优质群体,在8月15日前成熟收割,为再生季预留优质光温资源。再生稻的再生季要在9月15日前安全齐穗,生育后期光温资源快速减弱,通过强化栽培措施防止后期植株快速衰弱,保障灌浆期光合产物生成和积累。
2 沿江地区早熟中籼稻优质新品种筛选
再生稻是头季稻生长的继续和发展,对头季稻的依赖性很强,头季稻优质是再生季的基础,品种的再生能力又是影响再生稻再生季产量的关键因素,在保证头季高产的前提下,选用再生能力较强的品种才能有效保证再生季的高产稳产。2020年整个水稻季天气异常,是60年一遇的灾年,在极端逆境条件下,不同区域再生稻品种筛选及生产技术试验是对技术应用可行性的较好验证和考验。
2.1 生育期比较
2020年前期气温正常偏高,后期连续阴雨,气温偏低,尤其是6月中旬至7月下旬梅雨期长、梅雨量大、光照低,低温寡照天气造成安徽省水稻生育期拉长、晚熟。
桐城小区试验结果:由表2可知,7个再生稻品种生育进程全部推迟,生育期延长5~7 d,头季稻全生育期128~144 d。头季稻于8月20、25日人工收割,再生季齐穗期9月5—23日,成熟期10月10日—11月1日;以头季收割日为起点,再生季全生育期56~64 d。再生季成熟期相差5 d,同品种各处理生育期没有差异。
怀宁示范展示结果:全生育期142~158 d,生育期拉长10~20 d。再生季成熟期相差10 d左右,全生育期75~87 d。头季按实际成熟期于8月13—24日机收割,再生季齐穗期9月2—26日,再生季成熟期为11月1—20日,根据成熟期分期收割。
2.2 农艺性状和经济性状比较
从表3可以看出,株高头季104.33~127.47 cm,再生季72.17~94.67 cm。有效穗: 头季190.05万~309.00万穗/hm 再生季201.45万~240.00万穗/hm2。穗总粒数: 头季135.33~228.67粒,再生季71.67~128.67粒。穗实粒数:头季115.17~191.33粒,再生季64.00~104.33粒。结实率: 头季77.73%~87.37%,再生季81.13%~91.93%。千粒重: 头季24~28 g,再生季24~27 g 。从产量三要素看,不同品种大田表现变幅大、差异性显著;头季稻的株高、穗总粒数明显高于再生季,头季稻的结实率整体低于再生季,说明再生季后期温光资源利用充分、灌浆结实好、籽粒饱满、结实率高,小区试验综合性状表现好、全年产量高。甬优4901、皖两优1008、徽两优898头季稻的产量与对照有差异显著。
3 不同留茬高度对水稻再生季产量的影响
为研究再生稻不同留茬高度对水稻产量的影响,进行了不同留茬高度对再生季水稻产量和效益的影响试验,供试品种为荃优丝苗,留茬高度分别为处理①25 cm、处理②35 cm、处理③45 cm,各处理均于10月25日收获。
结果表明,在8月中旬收割头季稻时,留茬高度越高则发芽越早、芽高峰期越早、分蘖成穗越多、有效穗越多。从产量结构看,留茬高度越高则有效穗越多、芽分蘖成穗越高、每穗总粒数和实粒数相应越多、结实率越高、理论和实际产量较高。总体来看,荃优丝苗在8月中旬收获头茬稻且留茬高度为40~45 cm时产量和经济效益最好。
从发芽时间上看,留茬高度越高则出芽越快,达到高峰苗时间越短,分蘖成穗率越高。处理①在头季稻收割后12.0 h出现新芽,处理②在头季稻收获后8.5 h出芽,处理③则在头季稻收获后5.0 h出芽,由此可知出芽速度随着留茬高度增加而加快。从发芽速度上看,出芽速度也随着留茬高度的增加而加快,头季稻收割后5 d时3个处理的茎蘖苗分别为415.5万、433.5万、442.5万/hm 平均每个稻桩的发芽数为1.47、1.55、1.60个,各处理均达到够苗数,即后期产量的有效穗数;收割后10 d时不同处理的发芽都达到了最高苗数,最高茎蘖苗分别为466.5万、453万、463.5万/hm2;之后总芽数减少,到8月20日芽数基本就是有效穗数,分别为367.5万、349.5万、385.5万/hm2(图1),与10月20日穗粒结构调查结果相差极小,3个处理的有效穗分别为334.5万、343.5万、382.5万/hm 误差分别为8.98%、1.72%、0.78%。
从图2可以看出,处理①、②、③的分蘖成穗率分别为71.70%、75.83%、82.52%,即留茬高度越高则分蘖成穗率越高,留茬高度为45 cm时分蘖成穗率达到82.52%。从每个稻桩与再生稻的再生季数量比较看,3个处理每个稻桩的发芽成穗数分别是1.19、1.22、1.39个,留茬高度越高,有效穗越多。
由表4可知,处理②产量三要素最为均衡适宜,处理③有效穗数、结实率最高,分别达到382.5万/hm2、92.60%,其产量达4 600.5 kg/hm 分别比处理①、②高25.29%、6.83%。
4 再生季不同促芽肥用量施用效果
为研究催芽肥对再生季水稻产量影响,开展了不同用量促芽肥对再生稻的再生季生长及产量影响试验,试验品种为玖两优黄华占。设4个处理1个对照,在头季稻收获前12 d施用,处理A施用45%三元复合肥75 kg/hm 尿素75 kg/hm2、处理B施用45%三元复合肥75 kg/hm2、尿素112.5 kg/hm 处理C施用45%三元复合肥75 kg/hm2、尿素150 kg/hm 处理D施用45%三元復合肥75 kg/hm2、尿素187.5 kg/hm 对照施用45%三元复合肥75 kg/hm2、尿素37.5 kg/hm2。头季稻收获后第3天施75 kg/hm2尿素保芽肥,其他未施肥料。
从试验结果来看,施用促芽肥能够有效增加再生季稻的有效穗,为提高产量奠定基础,也是夺取再生季稻的重要手段。再生稻促芽肥施用量要适宜,做到氮、磷、钾肥合理搭配,避免氮肥过多造成贪青晚熟,影响收割和高产。要根据田块的肥力、收割的迟早、品种的耐肥性来确定,一般施用量7.5~10.0 kg/hm2较宜,地力好的可酌情少施,地力差的适当增施氮肥。
由表5可知,随着促芽肥用量的增加,有效穗也显著增加,其中以增施尿素量最多的处理D有效穗最多,达到437.70万穗/hm 较对照多129.00万穗/hm 增幅为41.79%。从每穗总粒数情况看,总的趋势是随着促芽肥用量增加粒数增多,出现不规则的变化,以处理B穗总粒数最多,较对照增加14.24粒,增幅27.3%。从结实率情况看,随着促芽肥用量的提高,结实率呈下降趋势,对照的结实率最高,为85.50%,促芽肥用量最多的处理D结实率最低,为73.60%。结果显示,促芽肥越多,有效穗越多,总粒数和实粒数出现不规则变化;结实率随着促芽肥的增多出现下降趋势。
从再生稻的再生季稻谷理论产量情况看,施用促芽肥的再生稻产量要明显高于对照,处理A、B、C、D的产量分别比对照高739.5、1 851.0、870.0、1 822.5 kg/hm2;增幅分别达到22.38%、56.01%、26.33%、55.15%。处理B增产最明显,其次是处理D;处理A和C的增幅均在22%以上,因此施用促芽肥的产量比不施促芽肥的产量明显提高。
5 再生稻成本效益分析
为探寻机收再生稻在省工节本、绿色增效等方面的作用,开展了再生稻绿色栽培技术示范成本效益调查。因再生稻米在安徽省各地产业化发展中处于起步阶段,没有优质优价市场,价格按普通中籼稻计算;以一季杂交中籼稻(两优688)为对照,再生稻种植模式下不同示范品种效益分析见表6。两优688综合成本为18 976.88元/hm2、纯收入2 480.46元/hm 隆两优1307、Y两优911综合成本分别比对照高1 929.22、2 079.22元/hm 纯效益分别增收3 867.41、2 407.54元/hm 平均增收3 137.48元/hm2;隆两优、Y两优增幅分别为155.92%、97.06%,增效显著。
6 结论与讨论
再生稻是一种较老的种植技术,安徽20世纪80—90年代大面积推广再生稻,江淮以南适宜发展再生稻生产[1]。近年来在科技进步不断完善提升和各级政府推动下,种植面积越来越大,高产典型不断涌现。2020年在遭受“倒春寒”、低温阴雨寡照和秋季的低温冷害等极端气候危害下,安徽省各地再生稻种植模式依然能取得增收,这得益于近年来优质中籼稻新品种筛选与配套关键技术的示范,以及该模式的省工节本、绿色增效等优点,是安徽省种植业结构调整、优化农业产能和增加农业收入重要途径之一,因此值得推广。
6.1 加快专用品种选育 当前再生稻生产应用的品种主要还是从早稻及中稻品种中筛选,而专用再生稻品种比较缺乏。应加强选育生育期适宜、二茬稻米优、再生能力强的高产优质主导品种。
6.2 加强配套技术研究 再生稻的生长发育特点有别于普通双季稻和中稻,尤其是头茬收获时对稻桩的碾压有严格的要求。
相关技术还需要进一步研究,如关于配套低碾压机收技术、适时收割、适留桩高[8]和促再生技术、提高再生季整齐度、作为防灾蓄养再生稻[9]等。
6.3 下一步发展讨论
再生稻生产技术实现了1次播种2次收获,节约了稻种、减少了用工、提升了稻米品质,在一定程度上提升了安徽稻米产业的竞争力[1]。在供给侧改革和拉动内需的大环境下,尤其是面对长三角和珠三角巨大籼米市场时应适当引导大户、农场等经营主体发展再生稻,促进产业发展,从而达到增产增收的目[10-11]。
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