摘要:桓仁县引进水稻直播技术和膜下滴灌技术开展小规模试验研究。阐述桓仁县水稻产业的发展现状及存在的问题,介绍膜下滴灌栽培技术的应用、特点和实施要点,提出水稻膜下滴灌可满足旱田漫岗地水稻全生育期需水要求,解决丘陵漫岗地水稻种植及其机械化播种问题,为桓仁县乃至本溪市水稻优质高效规模化生产提供技术支撑。
关键词:水稻;膜下滴灌;直播;水稻
中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2022)01-0063-03
收稿日期:2021-11-20
作者简介:刘仁广(1970—),男,高级农艺师,从事农业机械化技术推广工作。
本溪市桓仁县是全国优质稻米生产基地,早在清朝时桓仁大米就被列入皇室贡品,2006年成为地理标志产品。但作为具有自然优势的农业主导产业,桓仁大米并没有打出响当当的品牌,其种植面积呈逐步缩减的趋势。除了市场运作的因素外,主因在于规模不大、特点不显、质量不一,特别是生产环节繁琐,管理成本高,尚未形成规模化、标准化和产业化。提升水稻栽培管理水平,推进优质稻米健康发展,是本溪地区农业发展、农民增收和乡村振兴的大事。2015—2019年,桓仁县先后引进水稻直播技术和膜下滴灌技术,持续开展小规模验研究。
1 桓仁县优质水稻栽培概况
桓仁县地处辽东边陲长白山余脉,位于124~125 °E、40~41 °N,属北温带大陆性湿润季风气候区。四季分明,雨热同季,降雨充沛,年平均降雨量760 mm,年平均气温7.4 ℃,平均活动积温3 184 ℃,平均无霜期153 d左右,年平均日照时数2 538 h。境内森林覆盖率居全省首位,空气清新,山泉甘純。稻田土壤多为棕壤和草甸土,土层深厚,营养丰富,有机质平均含量达3%以上,全氮平均含量在0.2%左右,属中上等水稻土。独特的地理位置和气候条件适于优质大米生产,全县优质稻米种植面积0.53万hm2,主要有五优稻4号(稻花香)、京租稻、农林315、中科发5号、吉粳168(小粒香)、赋育333等40多个品种,种植区域分布在六河、雅河、富尔江三大流域,年产稻谷5万t左右,大米产量3万t左右,产值达1.72亿元。1949年桓仁大米被国家定为高级外宾招待专用米;1958年印度国际农产品博览会上桓仁大米为国家赢得殊荣;1985年辽宁省政府确定桓仁县为特贡米生产基地;2000年桓仁县被国家列为名贵水稻生产基地;2001年桓仁县被列入国家级优质稻米生产基地。
尽管桓仁稻米产业具有良好的发展基础,但也存在一些不容忽视的问题,主要体现在:一是桓仁稻田处于丘陵地带,地块较小,形状不整,不利于机械化作业。而雇用人工作业,生产成本较其他地区偏高。二是稻作栽培基本延续育苗插秧传统方式,管理环节繁琐,用工量大,技术要求高。尽管大米产值高于玉米,但比较效益低,农民种植积极性不高,水改旱现象时有发生。三是大多采用小农户管理模式,品种来源不一,作业模式各异,没有实现标准化种植,导致不同年份不同农户产出的稻米质量不一致。四是受灌溉条件等限制,田块规模化宜机化改造无法实施,无法突出规模种植效应。
2 膜下滴灌栽培技术的应用
国外滴灌技术应用始于17世纪末。进入20世纪50年代,随着塑料工艺的进步,滴灌、微灌、喷灌以及水肥一体化技术得到较为广泛的应用。1965年以色列耐特菲姆公司发明滴灌技术并成为世界最大的滴灌设备供货商,其滴灌产品销量占世界滴灌市场销量的70%。目前,美国是世界微灌面积最大的国家,且在其灌溉农业中,60%的马铃薯、25%的玉米、33%的果树应用了水肥一体化技术。20世纪50年代,精确控制作物施肥技术在德国快速发展。西班牙、日本、意大利等国家的滴灌技术也有了较快发展。关于水稻生产领域应用滴灌技术,国外已有一些探索,但因杂草不易管控而没有大面积推广。
水稻膜下滴灌生产技术是一种全新的水稻生产技术,2003年开始在我国新疆维吾尔自治区开展试验示范,2004—2008年持续试验并证明该技术在本地区应用是可行的,2009年开展水稻膜下滴灌生产技术产业化研究,2011年水稻膜下滴灌生产技术获国家发明专利,2020年内蒙古自治区制定发布了省级地方标准《水稻旱直播膜下滴灌生产技术规程》(DB15/T 2057-2020)。目前,该技术在我国新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、黑龙江省等得到规模化应用,累计示范推广面积约2 000 hm2。
3 水稻膜下滴灌生产技术特点
3.1 提高水资源利用率
水稻膜下滴灌是一种局部灌溉。该技术打破了传统水稻生产方式,可使水分直达根层,实现全生育期水稻种植无水层,以最大限度地节约用水,提高水资源利用率。试验表明,采用水稻膜下滴灌生产技术比常规种植技术节水60%以上。
3.2 提高肥料利用率
在水稻种植带上覆膜,可在一定程度上减少大雨对底肥的淋溶,并通过水肥一体化管理将相关肥料直接施于水稻根部,实现了精准施肥,有助于肥料吸收利用。试验表明,采用水稻膜下滴灌生产技术可提高肥料利用率10%以上。
3.3 提高作业效率
在水稻膜下滴灌生产技术的应用中,播种作业采用机械直播方式,灌溉作业运用水肥一体化滴灌方式,这样可以省却育苗、插秧、人工追肥等诸多作业环节,既减轻了种植户的劳动强度、节省了生产成本,又可将田间管理能力提高4~5倍。
3.4 抗倒伏,防早衰
膜下滴灌可使水稻根系发达,有助于提高水稻抗倒伏和防早衰能力。特别是针对桓仁县主栽品种稻花香2号而言,采用膜下滴灌方式可克服其早衰、易倒伏等缺点,利于作物稳产丰产。
3.5 提高米质,保护环境
膜下滴灌随水施肥,在抽穗、灌浆等关键生育期可将微量元素、有机肥、稀有元素特别是硒元素施入稻田,使稻米外观品质、籽粒饱满度、养分结构等方面优于常规水稻栽培模式,利于稻米优质优价。同时,水稻膜下滴灌不需要建立水层,有助于减少甲烷等温室气体排放,减少肥料污染,降低田间湿度,减少病虫害发生几率,达到减肥减药和绿色生产的目的。
4 水稻膜下滴灌生产技术要点
4.1 土地准备
选择有滴灌条件的旱田,以秋翻秋旋、春季平整镇压为宜。要求地面平坦,表土细碎紧实。整地同时,将腐熟有机肥与化肥混施入土,一般667 m2施用腐熟有机肥1 000 kg、水稻专用肥30 kg。也可以在667 m2亩施用腐熟饼肥50 kg的基础上,再施尿素10~12 kg、磷肥30~50 kg、钾肥10~15 kg。基肥在整地前撒施混拌于播种带的土壤中。
4.2 品种选择
五优稻4号(稻花香)属优质高产新品种,从五优稻1号中系选而成,生育期147 d左右。分孽强而集中,整齐,主茎14片叶,株高105 cm。叶片直立,叶色深绿。穗长20 cm,每穗130粒,种皮浅褐色,平均结实率90%,千粒质量0.026 8 kg。米质好,有粘性,有清香味,高适口极佳。
4.3 种子处理
水稻旱穴直播的种子处理必须进行筛选、晒种、选种、浸种、消毒、催芽等处理过程。
4.3.1 筛选 种子经风选、筛选去掉秕粒、草籽及其他杂物。对有枝梗的稻种,须先搓去枝梗再精选。
4.3.2 晒种 种子使用前在充足阳光下晒3~5 d。晒种时要薄摊勤翻,防止弄破种壳,以提高种子发芽率、发芽势。
4.3.3 选种 一般采用風选,筛选后用盐水选种,即在50 kg水中加入6~12 kg食盐,充分溶解后用鲜鸡蛋放入溶液中进行调试。当鸡蛋露出水面一元硬币大小的面积后,可将种子放入盐水中选种。选完种子后,用清水洗1~2 遍。
4.3.4 消毒 消毒是防治水稻瘟病、恶苗病和立枯病的有效措施,可选用10%浸种灵500倍液防恶苗病,浸种24 h后,把消毒后的种子洗净。
4.3.5 浸种催芽 10 ℃水温浸泡10 d,15 ℃水温浸泡6~7 d,保证积温达100 ℃,以满足种子发芽所需要的水分。浸好种子的稻壳颜色变深,稻谷呈半透明状态,种胚膨大,米粒易捏断,手碾易碎。浸种催芽后把种子阴干待播。
4.4 机械播种
国内现有水稻覆膜播种机均为大中型动力,难以适宜丘陵漫岗地作业要求。本试验采用自行研发设计的2MB-1/4型水稻覆膜铺带播种机,可一次性完成铺设滴灌带、覆膜、播种、覆土、苗带镇压等多道工序,作业带宽1.2 m,地膜宽0.95 m,每幅4行,大小行分布,行距分别为15,35,15 cm,中间铺2 根滴灌带。交接行宽55 cm,穴距15 cm,理论穴数14 500穴/667 m2。
当地表下5 cm地温连续5 d稳定通过10 ℃时即可播种,播深2.5 cm,每穴6~10 粒,下种量2.5~4.5 kg/667 m2。
4.5 田间管理
4.5.1 控草 按照“一封二杀三补”原则,进行2~3 次化学除草剂除草。杂草防除是直播技术应用成功与否的关键,要以生态防除为基础(黑地膜覆盖),以化学除草为重点,以人工拔草为辅助。首次化学除草于播后7 d内进行,针对交接行和播种苗眼,选择雨后田面湿润时喷药效果为佳。667 m2可使用12%恶草酮250 mL+10%苄嘧磺隆可湿性粉剂0.02 kg兑水25 kg喷施。第二次在三叶期采用茎叶处理的化学除草方式,以苄二氯与苄嘧磺隆混合施用效果为宜。第三次化学除草的时机应视田间草相草情而定,重点针对苗眼采取人工除草方式以控制草害。
4.5.2 水肥管理 采取以滴灌为主、自然降水为辅的灌溉方式,重点在出苗期、分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期择机择时进行水肥管理。1) 出苗期:播种后立即滴灌,使土壤达到饱和状态。需水量以满足出苗需求即可,尽量少滴为宜,以快速升高地温,利于出苗。出苗后至三叶期,土壤含水量保持旱田水平,此阶段主要目标是促进地下旱生根系发育。2) 分蘖期:三叶期追肥时可结合滴灌随水滴施尿素3 kg/667 m2,以促进分蘖。每次土壤达到饱和状态时即可停止滴灌,待土壤含水量下降到地表发干时再重新滴灌。3) 拔节孕穗期:这一时期为水稻需水临界期,应使土壤保持湿润状态,每次土壤达到饱和状态时停止滴灌,待土壤含水量下降到湿润状态时重新滴灌。追肥时可结合滴灌随水滴施尿素4 kg/667 m2。4) 抽穗开花期:这一时期为水稻需水需肥高峰期,也是光合作用最为旺盛的时期,气温高,田间蒸发与叶片蒸发量大,须加大滴水量和灌溉频率,以土壤含水量处于饱和与湿润交替状态为宜。腊熟末期停灌。追肥时可结合滴灌随水滴施尿素3 kg/667 m2、硫酸钾4 kg/667 m2。
4.6 机械化收获
水稻收获后做好滴灌管和地膜回收工作。
5 结语
根据水稻的实际种植情况,注重水稻种植技术的不断创新,才能更好地提高水稻产量。水稻膜下滴灌生产技术可以有效利用降水,提高水资源利用率,满足旱田漫岗地水稻全生育期的需水要求,解决了丘陵漫岗地水稻种植及其机械化播种问题,形成了全新的水稻种植体系,为桓仁县乃至本溪市水稻优质高效规模化生产提供了技术支撑。但在该技术的应用实践中,还需不断摸索,尤其在管理方面,需要形成技术规程,实现标准化种植,以保证水稻的高品质高产值。
参考文献
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Rice Farming Technology with Drip Irrigation under Film in High-quality Rice Producing Area of Huanren
LIU Renguang
( Benxi Agricultural Comprehensive Development Service Center, Benxi Liaoning 117000, China)
Abstract: Huanren County introduced rice direct seeding technology and drip irrigation technology under film to carry out small-scale experimental research. This paper expounds the development and the existing problems of rice industry in Huanren county, introduces the application, characteristics and implementation points of drip irrigation under film, put forward drip irrigation under film can meet the water requirement of rice in the whole growth period in upland and hilly land, solve the problem of rice planting and mechanized sowing in hilly areas, and to provide technical support for the high-quality and efficient large-scale production of rice in Huanren County and even Benxi City.
Key words: rice; drip irrigation under film; direct seeding; rice