聂莉莎 李胜军 李 诚 王少希 钱艳杰
(1.长沙市农业科学研究院 湖南长沙 410016;2.湖南省长沙县农业农村局 湖南长沙 410100;3.长沙市农业技术推广中心 湖南长沙 410399)
湖南是中国主要的双季稻主产区, 该区域生产的粮食在保障中国粮食安全方面具有十分重要的战略地位[1]。 随着人民生活水平的不断提高,对农产品质量和生态环境保护提出了更高的要求, 因此农产品绿色生产已成为我国农业可持续发展的方向性选择[2]。 目前,水稻生产已由单纯的追求高产,逐渐向“高产、优质、高效、绿色、生态”的目标转变,选择优良品种、应用高产栽培技术显得愈发重要[3-4]。 为深入贯彻国家粮食安全战略, 水稻绿色高产高效生产示范区以乡村振兴战略为方向, 以高标准农田建设为契机,以绿色高产高效生产技术为手段,以提高产量、改善品质为目标,开展示范区创建工作。 经过1 年的努力,示范区创建完成预定目标,取得了较好的经济效益和社会、生态效益。 为此,总结示范区创建有关经验, 以供各地农业农村管理部门和农业新型经营主体参考。
水稻绿色高产高效生产示范区位于春华镇龙王庙村,面积317.26 亩,辐射带动春华镇10 057 亩粮食生产万亩示范。 示范区通过采取高标准农田提质改造来提升宜机化基础、 补施有机肥来恢复和提升耕地质量、 推广双季超级杂交稻品种、 化肥减量有机替代、 绿色防控病虫草害、 耕种收烘全程机械化、 镉污染综合治理等绿色优质丰产配套栽培关键技术,来实现水稻生产“两减一增”创建目标,即化肥减量20%以上、 农药减量20%以上、 每季平均增效200 元/亩,最终实现水稻产业绿色高质高效发展。
按照专家组制定的技术方案, 示范区确立了以推行“培育壮秧、小苗移栽、多本密植、浅水灌溉、控氮增钾增施有机肥及绿色综合防治” 为核心的水稻高产栽培技术,同时积极推广水稻“一推三改”综合配套技术,即推广适应市场需求的稳产、优质、抗病良种,改传统机插秧、人工抛秧为有序机抛秧技术;改以化肥为主的经验施肥为测土配方施肥及有机肥替代,减少化肥用量;改病虫害分散化学防治为专业化统防统治和绿色防控,减少化学农药使用量。
在示范区高标准农田提质改造建设过程中,除做好土地平整和建设沟、渠、路配套外,还重视耕地地力的恢复和提升, 示范区农田每亩增施菜饼肥200 kg,改良了土壤结构,提升了土壤有机质含量,为水稻丰产、农民增收增效打下了坚实基础。 通过稻田秸秆全量还田、增施有机肥、冬种绿肥及增施生石灰等有效措施,实现平衡土壤酸碱度、增加土壤有机质,提升了保肥供肥能力。
按照“品种合法,性状优良,生态适应,农户接受”的原则,结合专家指导组的指导意见,早稻品种选择潭两优83,晚稻品种选择隆晶优1212。 另外引进湖南省水稻研究所培育的泰优农39、韶香100、农香42、 耘两优玖48 等优质品种进行小面积试种,为后续示范区可持续发展提供新品种支撑。
早稻每亩用种量2.5 kg 左右, 晚稻每亩用种量2 kg 左右。 结合天气情况,示范区早稻于3 月9 日分批浸种,12 日左右分批播种; 晚稻于6 月14 日分批浸种,6 月15-21 日分批播种。 秧苗健壮是水稻高产的基础,示范区早稻秧田每亩播种量为8.0~10.0 kg,晚稻秧田每亩播种量为7.5 kg, 抢晴天稀播匀播,以培育多蘖壮秧。
针对水稻栽培密度普遍偏低、 有效穗偏少的情况,在示范区全面推广合理密植技术,保证基本苗。早稻潭两优83 于4 月10-15 日抢晴好天气抛栽,每亩2 万穴左右、每穴4~5 苗,保证8 万~10 万基本苗;晚稻隆晶优1212 于7 月14 日左右抛栽,每亩1.8 万穴左右、每穴4~5 苗,保证7 万~8 万/亩基本苗。
为解决生产中串灌漫灌、灌水过深、露田不勤、后期断水过早的灌溉习惯,示范区采取“肥促水调、间隙浅灌”的模式,做到浅水抛秧促蘖,达到够苗数80%时排水晒田。
坚持以稻田生态系统为中心,把好防控关口。 示范区全面实施水稻病虫害绿色防控技术, 重点集成应用太阳能杀虫灯、性诱剂、种植显花植物、低毒生物农药等绿色防控措施,突出品种选择、种子处理、带药移栽等综合措施,重点抓好稻瘟病、纹枯病、二化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱的防治,将病虫为害损失率控制在一定范围内,通过病虫害绿色防控,全面提升水稻生产的安全水平,促进水稻品质的提升。
示范区属于重金属污染中低风险区, 示范区通过施用生石灰钝化土壤镉离子活性、湿润水分管理、施用硅钾叶面肥等农艺措施综合施策, 降低稻米镉含量,有效阻控镉(等重金属)污染,实现粮食质量安全和高品质目标。
为确保项目顺利实施,市、县、乡镇各级领导多次莅临示范区,就示范区创建工作进行部署安排。 市农业科学研究院、市农业技术推广中心、县农业技术推广中心抽调技术骨干成立项目实施技术指导小组,确保专家组制订的技术方案能落地实施,春华镇也成立了项目实施领导小组,由分管副镇长任组长,主要负责项目的组织规划与协调等日常工作。 整个项目建设真正做到了领导重视,组织落实,自始至终有人抓、有人管、有人干,从而使水稻绿色高产高效生产示范区项目顺利推进。
为确保示范区水稻绿色高产高效创建项目的顺利进行, 按照生产规模适中、 基础条件好、 技术优势明显、 辐射带动能力强的原则, 在长沙县遴选出生态环境、 生产能力、 生产水平都具有代表性的经营主体——长沙福得农农业开发有限公司, 通过示范区辐射带动, 实现全市水稻产业绿色高产高效发展。
成立以柏连阳院士为组长的技术指导专家组,负责主导品种、关键技术和技术路线的选择。 同时根据品种特性和土壤肥力,结合长沙县气候特点,编写水稻绿色高产高效栽培技术方案和各项技术资料,负责驻点技术干部和示范区经营主体的培训工作。
一是加强市、县、乡镇农技等部门的协调配合,齐抓共建,共同推进示范区建设,同时整合市、县两级农业农村局农机、植保、土肥等技术力量,全力服务示范区。 二是集中财力, 积极整合高标准农田建设、水稻绿色病虫害绿色防控、有机肥培肥地力、智能节水灌溉、智能病虫害监测等项目资源,形成多方合力,确保示范效果。
以水稻的绿色高产高效生产和化肥、 农药减量为主题,通过田间观摩、专题培训与汇报交流相结合的方式,组织种粮大户、农业合作社负责人到示范区进行专题培训,突出绿色引领,强化技术集成,提高技术普及率, 充分发挥好绿色高产高效示范片的带动作用,挖掘增产增效潜力,提升全市大面积水稻生产水平。
根据水稻高产创建总体要求, 结合经营主体的种植意愿,2022 年示范区早稻高产创建主导品种为潭两优83, 晚稻高产创建主导品种为隆晶优1212,示范区水稻生产克服不利天气因素的影响, 田间表现出每穗粒数多、 有效穗足、 结实率高、 病虫为害轻等特点, 各方面均优于非示范区的水稻生产。 通过专家组随机抽取3 个田块进行实割实测, 示范区早稻亩产达到623.7 kg、 晚稻亩产达到652.1 kg、双季稻亩产达到1 275.8 kg, 实现了技术方案设定的产量目标。
4.2.1 经济效益显著 示范区总计收获稻谷35.67 万kg,新增稻谷6.43 万kg,增产增收16.1 万元,经济效益显著。
4.2.2 生态效益显著 示范区通过选用抗性品种、病虫草害综合绿色防控、培肥地力、测土配方施肥和增密减氮等技术,实现了化学农药和肥料的“双减”,改善了示范区稻田和土壤生态环境, 提升了稻田生态系统生产力水平,生态效益显著。
4.2.3 社会效益显著 示范区通过综合降镉等安全生产技术的应用, 使得周年产出的35.67 万kg 稻谷镉含量全部达到国家稻谷镉含量安全标准, 在提高了农户生产效益的同时也为保护食品安全和人民身体健康做出了重要贡献。 此外,示范区高密集的技术资源投入在提高了参与实施经营主体的水稻规模化生产科学技术应用水平的同时, 辐射带动了周边近万亩水稻生产技术水平的整体提升, 为区域水稻增产提供了知识力量, 为未来区域水稻产业的转型升级奠定了重要基础,社会效益显著。
通过“四高”试验示范区的创建,充分发挥了院士专家团队的科技和人才优势,归纳形成了整好田、选好种、育好秧、施好肥、防好病、全程机械化“五好一化”双季稻生产适用技术模式,有力地推动了“藏粮于地、藏粮于技”战略的落实落地,引导广大农户多种粮、多产粮、产好粮。
5.1.1 田块改造 通过合理规划、适度归并,实现田块“小丘并大丘”宜机化改造,促进水稻生产机械化水平提升。 田块归并过程中,长沙多丘陵必须因地制宜,按照国家标准尽量减少不同高差田块的整合,科学确定田块的长度与宽度, 同时确保表土层与生土层有序剥离堆放和回填还原,减少对地力的破坏。 推进丘块宜机化改造,不仅可大大提高生产效率,还可降低田坎系数,增加有效耕种面积。
5.1.2 土壤改良 针对田块改造过程中可能出现的耕作层破坏和耕作层土壤肥力不均衡等问题, 采取基肥增施生物有机肥(如菜饼肥200 kg/亩),搭配适量的复合肥、微量元素等进行地力恢复和补充。 通过早晚稻秸秆还田和冬季种植绿肥等措施, 持续改良土壤结构,提升耕地质量。
5.1.3 设施改善 在开展田块改造改良的同时,还需要因地制宜地开展水利、电力、道路和生态绿岛等配套设施建设。 ①通过沟渠塘坝及泵站、机井和灌溉管道建设,构建完善的生态型灌排系统,并通过铺设输电线路,保障泵站、机井、灌溉管理等设施有效运行,提高稻田灌溉保证率,增加农田抗旱排涝能力,实现稻田旱涝保收。 ②示范区探索引入土壤墒情监测、远程自动灌溉、虫情自动监测预警、气象自动监测预警系统等数字化、智能化改造,在高标准农田数字化、智能化改造方面进行了有益尝试。
5.2.1 根据区域生态特征选种 根据各地光温资源、气象灾害、病虫为害等生态特征,选用生育期适宜、产量潜力大、病虫害抗性强,对低温、高温、干旱或渍涝等耐性好,生态适应性强的水稻新品种。
5.2.2 根据稻谷市场需求选种 根据粮食市场稻谷销售流通情况,选择适销对路、收购价格高、经济效益好的品种。 早稻可重点选择加工专用型和高产稳产型品种,前者主要销往米粉加工厂,后者主要供应储备粮库; 晚稻可重点选择优质丰产或高档优质品种,以利于稻米加工和品牌培育。
5.2.3 根据安全齐穗原则合理搭配品种 既要充分运用光热资源,又要坚持安全齐穗原则。 早晚稻品种搭配以“早稻早熟配晚稻迟熟、早稻中熟配晚稻中熟或中迟熟、早稻迟熟配晚稻早熟或中熟”为原则,确保双季均衡丰产稳产。 同时规模化生产大户要根据播插和收割时期安排, 合理选择和搭配适宜生育期的早、晚稻品种,确保晚稻丰产稳产。
5.3.1 设施化育秧 通过工厂化流水线播种、 设施化浸种催芽和场地化集中育秧,提高播种、出芽和成苗速度和质量,实现快速出苗齐苗,提高育秧质量。
5.3.2 精细化操作 有序机抛对钵苗育秧技术要求较高,育秧各环节需精细化操作管理。 秧盘需13 行排列横竖有序,以保证顺利夹、分、抛秧,摆盘规范接地气不漏气;前期水分要足,以保出苗齐苗,后期水分要少,以利控苗稳长;苗高最适8~18 cm,单蔸不宜过大;盘底应少粘泥、少漏根,正面背面均不能串根。
5.3.3 多元化控苗 中晚稻有序机抛育秧对控制秧苗生长速率的要求尤为严格,通常采取精量播种+化控(播种前、出苗后)+旱控三联合处理实现多元化控苗控长。 使用多效唑或唏效唑浸种,破胸后用杀虫拌种剂拌种,出苗期保持湿润(水不漫过秧盘),齐苗现青后采用旱管,1 叶1 心期用适量浓度(50 g/亩左右)多效唑喷施1~2 次,最终确保秧苗健壮、苗高适宜,利于机抛。 有序插秧育苗也要注意在秧田期控苗。
5.4.1 测土配方施肥 通过土壤肥力水平和营养元素含量水平检测指导稻田精准科学施肥, 均衡调控土壤酸碱度,适量补充土壤缺素肥料,确保土壤均衡供肥,提高肥料利用率,减少浪费和污染。
5.4.2 控氮增磷钾肥 通过增加用种量和基本苗数,以及增施有机肥,适量减少氮肥施用,确保水稻稳健生长;同时增加磷钾肥用量,提高水稻耐逆境能力和稻米品质水平。
5.4.3 科学进行叶面施肥 在水稻分蘖盛期和齐穗期,推荐使用硅钾肥提高水稻抗逆能力和治理镉累积;在生育后期通过叶面喷施的形式高效补充磷钾肥和微量元素肥料,并可结合开展激素调控(如“一控多促”技术),提高后期功能叶片生产能力,延缓叶片功能衰老,增强叶片抗逆能力,确保水稻丰产稳产。
5.5.1 坚持科学防控原则 坚持“预防为主、综合防治”的植保方针,全面加强气象监测与病虫害监测的精准预报能力和联动能力建设,推广绿色综合防控、科学用药和统防统治等植保技术。
5.5.2 多元综合绿色防控 通过深水灭蛹、 性食灯诱、生物天敌、生防细菌等物理、化学、生物措施多元综合防控稻田病虫害, 实现稻田生态系统绿色可持续发展。
5.5.3 科学使用农药防控 通过选对药品、 用好剂量和喷对时间,科学高效地使用生物或化学农药,提高农药利用效率,减少肥料对生态系统的破坏。 推广统防统治飞防飞治,确保守住病虫防控底线。
全面实施机械化耕田、施肥、育秧、移栽、病虫防治、收割、运输和烘干。 利用育苗设备做好种子消毒催芽、精量播种和工厂化育秧,培育出快、齐、匀、壮的高质量水稻秧苗; 使用机械化施肥和无人机精准施肥技术,保证施肥均衡度;使用无人机统防统治,保证农药喷施均匀度; 适时开展机械收割, 防止割青,保障稻谷产量和品质,缓解“双抢”农时和用工压力;使用机械化集中烘干,避免不利天气的影响。 大幅度降低劳动强度、节省人工成本、提高生产效率,加快双抢季节进度,省工提速增效,确保各项农事操作按质按量落实完成。
根据经营主体的种植意愿,提供“早高晚高”“早专晚优”“早高晚优”等多种水稻生产模式供其选择,并制订相应的技术推广方案。 同时,积极做好新品种引进试验,抓好良种良法配套工作,进一步探索机械化高产高效栽培技术,促进示范区水稻平衡增产。
提高农业机械化生产水平, 是缓解农村劳动力短缺,提高农业综合收益的重要举措,目前农业机械对农田基础设施建设要求较高,土地不平整不规范、路况差的田块不适宜机械作业, 下一阶段可结合高标准农田建设相关要求, 着重进行农田水利设施的提质改造和田间道路工程建设, 特别是在设计规划阶段,可邀请农业经营主体共同参与。
新型经营主体是实施示范区创建的主力军,他们拥有较为齐全的机械设备,有适合规模化、机械化的条件,只有他们参与,才能让农业科技成果得到有效转化,真正实现“藏粮于地、藏粮于技”的目标。
积极探索绿色防控新模式、新技术、新方法,综合集成应用种子处理、理化诱控、生物防治、生态调控、科学用药等技术模式,继续推进病虫害绿色防控技术应用。 同时引进实力较强、信誉度高的粮食加工品牌企业,积极开展订单农业,实现粮食生产、加工、销售一体化,促进产业转型升级。