单季超级稻机械化育插秧高产栽培技术

时间:2022-01-19 11:58:21

单季超级稻机械化育插秧高产栽培技术

摘要 阐述了超级稻优势和增产潜力、机械化育插秧特点和存在的问题,并总结了单季超级稻机械化育插秧高产栽培技术,以期为单季超级稻机械化育插秧提供参考。

关键词 超级稻;机械化育插秧;优势;问题;高产;栽培技术

中图分类号 S511.048 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2012)19-0029-03

超级稻[1]是指根据特定的生态环境,利用各种育种方法和技术,按照预定的理想株型结构模式选育而成的主要农艺性状如米的品质与植株的抗病性、抗倒伏性等与对照品种相仿、但是产量潜力大幅提高的新品种(组合)。我国从1996年开始组织实施“中国超级稻育种及栽培体系”计划,并提出了“最高产量2000年达到700 kg(一期)、2005年达到800 kg(二期)、2010年达到900 kg(三期)”的研究目标,以促进水稻单产的第3次飞跃,为确保我国粮食安全提供重要的科技支撑。现在又提出四期目标达到1 000 kg计划。我国最大的粮食作物是水稻,截至目前,水稻的种植面积有300.15万hm2,约占我国粮食总种植面积的30%,总产量超过1.8亿t,约占粮食总产量的40%,种植户达到1.5亿户,约占农户总数的60%。因此,要能够很好地解决水稻生产问题,就必须大力发展水稻生产机械化。加快推进水稻生产机械化,重点在于突破水稻育插秧“瓶颈”,关键在于实现农机与农艺“融合”。由于水稻的种植过程繁琐、需劳动力多且劳动强度大,特别是在双抢时期,由于任务繁重,导致农民在此时期非常累,因此大批种植超级稻,推广机械化育插秧,是目前水稻生产关键突破技术,被列为农业重点主推技术。

1 超级稻优势和增产潜力

由于超级稻品种都是经过选育的品质优、产量高、抗性强、抗病的品种,各种农业性状均较好,如:分蘖适中、剑叶挺直、植株稳健、抗倒伏、穗大粒多,同时,超级稻品种的光合效率比普通稻品种要高、根系的吸收能力也强、源库流能够很好地协调。刚选育出的超级稻在大面积推广后,一般产量仅为7 500~9 000 kg/hm2,尚有1/3左右的产量潜力并未得到表达。主要原因是超级稻超高产形成的规律还没有完全被系统揭示与认识,可重演的超高产栽培实用技术尚未确立,严重地制约了超级稻增产作用在大面积上的发挥。因此,针对超级稻超高产实践中的主要障碍问题进行攻关,建立可指导大面积生产的实用性超高产理论与技术。

2 机械化育插秧优点和目前存在问题

水稻机插秧[2]是一种插秧技术,能够精确将秧苗插入指定位置,且使秧苗栽插的深度一致,该技术栽插的秧苗成活率高,且返青快、分蘖强,产量高且能持续获得高产。机插秧可比人工栽插秧增产达450 kg/hm2以上。由于机插秧的秧苗是毯状,该种秧苗的密度比人工栽插的大,且秧龄更短,可提高育秧效率,节省劳动力。机械化插秧采用定行、定穴、定苗栽插,既体现了抛秧带土浅栽快发的优势,又解决了人工栽插高位分蘖的问题,且秧苗有序分布,水稻能充分吸取温光资源,也能满足未来超级稻提出的定量、定向规范栽培的技术要求。但是,水稻栽插已成为影响水稻生产全程机械化的“瓶颈”环节,一是思想认识没有到位。大部分的农民认为水田比旱田的机械化难度大。二是技术没有到位。许多农民和机手没有很好地掌握育秧技术,导致不能完全发挥机械化育插苗的优势,阻碍了该技术的大面积推广。三是农机没有与农艺很好地融合。在超级稻的生产中,机械化育苗所用的机具开发不足、创新性差导致其不能完全适应超级稻生产的需要,因此,应加大对该农机具的研发、创新。

3 单季超级稻机械化育插秧高产栽培技术

浦城县从2010年开始被列为国家农业综合开发高标准农田建设示范县,每年实施高标准农田建设示范工程项目667 hm2,通过土地平整和农田基础设施建设,形成现代化旱涝保收的高标准农田,达到田园化、水利化、机械化的目标。同时配套农业科技推广项目,进行6.67 hm2连片的水稻机械化育插秧高产栽培技术示范推广,取得显著效果。2010—2012年平均产量与人工栽插对比增产7%以上,纯收入增加2 250 元/hm2以上。现将单季超级稻机械化育插秧高产栽培技术总结如下。

3.1 选择适合当地栽培的超级稻品种

以浦城县为例,目前适合单季稻种植的超级稻品种有深两优5814、Y优1号、特优航1号、Ⅱ优航2号、两优培九、天优3301、宜优673等。据研究[3],温度对稻米品质的影响较大,水稻齐穗后30 d日平均温度在22.1~24.8 ℃时最适宜籼稻的品质表达,22.1~22.3 ℃最适宜粳稻的品质表达。稻米品质受光照强度影响较小,但是在水稻灌浆结实期如果阴雨天气过多,也会影响稻米的品质。此外,稻米的品质也受温差影响,影响最小的是相对湿度和降水量。中国水稻研究多年研究证明:在大田中,日平均气温分别为24~29、21~26 ℃时最适宜水稻抽穗开花、抽穗后的30 d内籽粒灌浆结实,其中22~26、21~24 ℃且昼夜温差在10~15 ℃分别适合籼稻、粳稻籽粒灌浆结实。在抽穗后的15~20 d,日平均温度对稻米垩白大小的影响较大。结合以上研究成果,总结浦城县气象局每年5—10月各旬的气候资料,发现城关站的海拔276 m,9月上旬、中旬、下旬和10月上旬日平均气温分别可达25.9、24.0、22.4、20.5 ℃,为水稻生长最佳的光温时段。因此,在相同海拔高度的地区,9月上旬最适合抽穗扬花,9月中旬至10月上旬最适合籽粒灌浆结实,若安排在此时期,该品种可表达出最佳特性。由此可推断出,在南部相对低海拔地区,超级稻的种植可以适当推迟;而在北部相对高海拔地区,超级稻的种植可以适当提前。最后,结合超级稻品种的不同生育期,确定最佳的插秧时期[1]。

3.2 机械播种,塑料盘育秧

3.2.1 机插稻壮秧指标。叶龄3~4叶,秧龄15~20 d;常规稻育秧要求成苗1.5~3.0株/cm2,杂交稻成苗1.0~1.5株/cm2,苗间整齐;秧苗根系发达,发根数12~16条,单株白根量多;根系盘结牢固,盘根带土厚度2.0~2.5 cm,厚薄一致,提起不散,形如毯状;苗高12~15 cm,苗基部扁宽,叶片挺立有弹性,叶色翠绿,百株茎叶干重2 g以上;无病虫草害;秧苗发根力强,栽后活棵快、分蘖早。

3.2.2 硬盘田泥浆育秧。一是秧田处理。秧田选择时,要看其是否能够排灌和运秧方便,此外,其土壤必须肥沃,以无砾石、无残茬的冬翻土田块为宜,秧田与大田比例为1∶100。选择秧田后,在播种前3 d要对其进行处理,即用旋耕机带水旋耕2~3遍,然后做规格为畦宽150 cm、沟宽50 cm、沟深20 cm的秧畦,为了方便日后排灌水,于秧田四周开沟,然后向畦内倒入1/2沟水,使沟中泥浆不板结,畦面沉实。二是田泥浆准备。秧田于播种前将复合肥按375 kg/hm2撒入秧畦沟内,并在沟内不断搅拌,使其能够与沟内的泥浆充分混合,若搅拌期间发现沟内有石子、稻茬等杂物要及时清除。三是硬盘及其他材料准备。选用规格为58.0 cm×28.0 cm×2.5 cm的塑料硬盘,大田准备270张/hm2左右,同时要制作2 m长的竹片和2 m宽的农田薄膜。四是种子准备。一般杂交水稻用种量15.00~18.75 kg/hm2,播前晒种1~2 d,再进行选种,选好后浸种8 h,晾干,不催芽,否则机械播种湿谷比较涩、落粒不畅,造成播种不均匀。五是机械播种。准备好机械播种所需要的各种材料,将田泥浆装入塑料硬盘,然后将其放到播种机的输送带上,并将种子装在播种机的漏斗上,调整好播种量档位。一般杂交水稻每盘装湿谷65~110 g,以80 g为宜,启动开关后自动进行精量、均匀播种,减少了人工播种不均匀的机会,最后将已成功播种的硬盘放入秧畦上,按每畦横排2盘的顺序摆好,每隔70 cm用竹片插好弯弓,用薄膜覆盖,两边的薄膜封压严实,两头揭开通风,防止暴雨冲刷和鸟类为害[2]。六是秧田管理。采用湿润育秧管理,间歇灌溉,以湿为主,干湿交替;以水调肥、调湿、调气,以水护苗。出苗前保持平沟水湿润畦面,齐苗后可拆除小拱棚的薄膜和竹片。1叶包心时追施断奶肥,用尿素75 kg/hm2掺水7 500 kg进行浇施。并用15%多效唑2.7 kg/hm2对水1 350 kg喷施,以控制秧苗徒长,培育矮壮秧苗。移栽前3~5 d施好送嫁肥,用尿素112.5 kg/hm2对水7 500 kg浇施。移栽前控水,促进秧苗盘根老健。做好秧田病虫害防治,重点防治稻飞虱,预防水稻病毒病,做到带药移栽。

3.3 浅层耕作,提高耕作质量

推行浅旋耕(10~15 cm)耕作法,通过板田前茬上水浅旋耕,不仅可以大量节约泡田水,而且带水旋耕可以弥补土壤缝隙,有利于保水;浅旋耕可把基肥入土,使土肥相融;浅旋耕使上土层在原地整细,减少平田难度;旋耕耙平后,沉实1~2 d,待田面泥水分清后,土层可以达到上虚下实的要求,虚土层保持在3.33 cm以内,机插不陷机,为浅插创造良好的土壤条件,使田块平整、整洁、紧实、水层适中。因此,机械化插秧作业质量的好坏与耕整质量关系密切。

3.4 精确基本苗,提高成活率

3.4.1 秧苗准备。将秧苗从塑料硬盘中取出,仔细卷起后依次叠放到运秧车上,堆放层数不要过多,以免伤及秧苗,以2~3层为宜,待运到田头,应立即卸下平放,使秧苗自然舒展,或直接将硬盘托起秧苗,用一层一层的架子摆放在运秧车上,运到田头后再将秧苗起盘平放备用。

3.4.2 插秧机准备。在开始插秧前要对机器做1次全面的检查,防止在插秧过程中出现碰撞卡滞等问题。

3.4.3 插秧。将未插秧的箱子先放置到导轨的一端,并洒水,再装入秧苗。装苗是要注意必须使2块秧苗接头处对齐且不能留有间隙。一般杂交水稻的每穴基本苗2~3株,因此应调整株距和取秧量,确保达到22.5万~25.5万穴/hm2。并下田试插几行,再调整机插深度,做到不漂不倒、深浅适宜。选择适宜的栽插行走路线,正确使用划印器和对中器,以保证插秧的直线度和邻接行距,做到漏插率≤5%、伤秧率≤4%、漂秧率≤3%、勾秧率≤4%、翻倒率≤4%、均匀度合格率≥85%,保证插秧深度一致,深度在0~10 mm。

3.5 精确施肥量,提高肥料利用率

3.5.1 测土配方施肥。根据取土化验结果,按照斯坦福(Stanford)方程确定施氮量。氮素施用量(kg/hm2)=(目标产量需氮量-土壤供氮量)/肥料氮当季利用率;目标产量需氮量(kg/hm2)=目标产量(kg/hm2)×100 kg籽粒吸氮量/100;土壤供氮量(kg/hm2)=基础地力产量(kg/hm2)×无氮空白区100 kg籽粒吸氮量/100。高产籼稻(10 500 kg/hm2)100 kg稻谷需氮量约1.9 kg,氮肥当季利用率40%~46%,以42%计算。例如浦城县某地灰泥田上不施氮肥机插稻产量为6 750 kg/hm2,其对应的100 kg籽粒吸氮量为1.7 kg,亦即土壤供氮量为(6 750 kg/hm2×1.7)/100=114.75(kg/hm2)。设计深两优5814的目标产量为10 500 kg/hm2,即总需氮量为(10 500×1.9)/100=199.5(kg/hm2),那么这块田产量10 500 kg/hm2的总施氮量即为(199.5-114.75)/0.42=201.78(kg/hm2)。再根据肥料试验结果,最佳经济产量的氮、磷、钾比例为1.0∶0.4∶0.8,提出最佳的施肥方案。

3.5.2 基蘖肥与穗肥比的确定。机插小苗基蘖肥与穗肥比例6∶4时有利于提高产量,过于前重或后重施氮的处理均不能获得高产。原因是在基蘖肥∶穗肥比例为6∶4时,群体发育相对协调,穗数和穗粒数协同增加,不仅产量最高,而且氮素当季利用率最高(40%以上),是氮肥运筹最佳模式[3]。

3.5.3 分蘖肥施用。由于机插小苗前期根量小,同时大田分蘖起步慢而分蘖期又较长,因而机插稻基肥应适当减少,分蘖肥用量应适当增加。从近几年示范推广情况来看,基肥在基蘖肥中的比例以30%~40%、分蘖肥以60%~70%为宜。同时分蘖肥的施用,要等到秧苗生出较多根系时效果才更好。即要等栽后长出2~3个叶龄时,才有较强的吸氮能力。

3.5.4 穗肥时期的确定。机插稻在无效分蘖期群体叶色落黄的基础上,及早施好穗肥,对稳苗攻大穗尤其重要。穗肥施用的具体时间和用量要因苗情而定:若叶色正常褪淡,群体生长量适中的群体以倒四叶期和倒二叶期,分2次施用最佳,比例7∶3左右;对叶色浅、群体生长量小的可采取倒5叶和倒3叶施,并适当增加用量;若叶色较深不褪淡,群体生长量大的可采用在倒三叶期一次施肥,且穗肥量要适当减少。关于肥料运筹,磷肥作基肥一次施用;钾肥分蘖肥和穗肥2次施用,各占1/2。

3.6 水分运筹

超级稻的机插苗移栽后,要及时进行湿润灌溉,待移栽后长出第2片叶时,使田的水层维持在3 cm,在控制杂草生长的同时又可以使土壤中的有效氮以铵态存在,解决了水稻分蘖期喜氮和前期促叶蘖同伸的需要。当水稻群体80%够苗后自然断水搁田,通过早搁、适度搁,使土壤沉实不陷脚,减少无效分蘖。因过多的无效分蘖会降低水稻的成穗率,既消耗大量养分,又影响大穗多粒的形成,降低产量。搁田至土壤沉实后直至成熟前7 d,每次灌3 cm水层,当田水消退为20 cm、土层土壤水势在-15 kPa时复水,即约为深度15 cm的丰产沟底无水层后再复水,周而复始直至成熟前7 d。如此保持土壤湿润为主,既能维持土壤沉实不软,又能满足水稻生理需水、增强根系活力,从而有利于安全地提高群体中后期物质生产能力。并且能有效地协调土壤内肥、水、气、温之间的矛盾,更新根系的生态环境,提高根系活力,增强抗逆能力,提高成穗率、结实率和千粒重。

3.7 病虫害防治

超级稻的病虫害防治以预防为主,综合防治为辅,以不破坏稻田的生态系统为目标,考虑生物与环境的相互作用,选择抗病性强的水稻品种,从种子处理开始做好病虫害防治工作,加强大田管理,正确进行肥水运筹,科学选择茬口、合理轮作倒茬,从这些基础工作做好防治工作,减少病虫害;同时,在防治时,要结合农业防治、生物防治及无害化化学防治,及时预测预报病虫害发生情况,准确进行用药,减少病虫害给水稻种植造成的经济损失,实现生态效益与社会效益、经济效益的统一[4-7]。

4 参考文献

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[2] 魏翱.浦城县优质稻区域布局及其关键栽培措施[J].福建农业科技,2012(1):10-11.

[3] 苏仕华,吴朵业,孙成亮,等.中熟中粳稻连粳 7 号超高产栽培技术[J].农业科技通讯,2012(5):139-141.

[4] 张洪程,端木银熙,吴桂成,等.机插杂交粳稻超高产形成与精确栽培关键技术的研究[C]//中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集.泰安:中国作物学会栽培专业委员会,2007:445-454.

[5] 峰.超级稻栽培技术[M].北京:金盾出版社,2007.

[6] 童裕丰.水稻机械育插秧技术[M].北京:中国农业科技出版社,2009.

[7] 农业部种植业管理司,中国水稻研究所.中国稻米品质区划及优质栽培[M].北京:中国农业出版社,2002.

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