蘇打鹽堿地水稻“一搶三替”栽培技術(shù)研究

侯立剛，齊春艷*，馬 巍，付珍玉，劉 亮，劉曉亮，付 勝，郭希明，隋朋舉

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所，吉林 公主嶺 136100）

蘇打鹽堿地水稻“一搶三替”栽培技術(shù)研究

侯立剛，齊春艷*，馬 巍，付珍玉，劉 亮，劉曉亮，付 勝，郭希明，隋朋舉

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所，吉林 公主嶺 136100）

“一搶三替”栽培技術(shù)是針對(duì)吉林省西部蘇打鹽堿地水稻產(chǎn)量低、育苗取土難、機(jī)插植傷嚴(yán)重、插后大緩苗等問(wèn)題提出的，該技術(shù)以提前扣棚、提前育苗、提前插秧，搶水稻生育積溫為基礎(chǔ)，通過(guò)以中晚熟品種替代中早熟品種、以育苗基質(zhì)替換傳統(tǒng)床土、缽型毯狀苗機(jī)插技術(shù)替換傳統(tǒng)平盤(pán)機(jī)插技術(shù)為手段，解決吉林省西部蘇打鹽堿地區(qū)水稻生產(chǎn)過(guò)程中存在的一系列問(wèn)題，從而提高水稻產(chǎn)量。

吉林西部；蘇打鹽堿土；水稻；一搶三替；栽培技術(shù)

松嫩平原是我國(guó)蘇打鹽堿化土壤的最大分布區(qū)域，同時(shí)也是世界三大蘇打鹽堿土集中分布區(qū)之一［1］。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，松嫩平原鹽堿化土地面積為 380×104hm2，其中耕地 127×104hm2［2］。 吉林省西部處于松嫩平原中西部低洼易澇鹽堿地與風(fēng)沙地交錯(cuò)分布區(qū)，是我國(guó)土地鹽堿化最嚴(yán)重的地區(qū)之一，各類鹽堿土總面積為170萬(wàn)hm2，占西部地區(qū)總面積的8%［3，4］。吉林省西部鹽堿土為蘇打鹽堿土， 其鹽分組成以 Na2CO3、NaHCO3為主［5］，土壤膠體呈高度分散狀態(tài)，干時(shí)板結(jié)堅(jiān)硬，濕時(shí)泥濘，滲透性差［6］，土壤肥力低下，有機(jī)質(zhì)缺乏，作物平均單產(chǎn)普遍較低。

從20世紀(jì)50年代末起，吉林省在松嫩平原西部實(shí)施了三次大規(guī)模水田開(kāi)發(fā)，通過(guò)種稻進(jìn)行鹽堿地改良。尤其 2007年啟動(dòng)實(shí)施了土地整理重大工程，建成了引嫩入白、大安灌區(qū)、哈達(dá)山水利樞紐三大引水工程，使吉林省西部蘇打鹽堿水田面積達(dá)到26.7萬(wàn)hm2，成為吉林省最重要的水稻產(chǎn)區(qū)與糧食安全保障基地。同時(shí)，隨著西部大量蘇打鹽堿地種稻開(kāi)發(fā)，育苗取土已成為障礙西部水稻生產(chǎn)的首要難題，由于床土堿、置床堿和井水堿的“三堿”危害，水稻育苗床土需采自河床土、渠邊河淤土等，給西部水利設(shè)施和生態(tài)均帶來(lái)巨大破壞。其次鹽堿地低溫冷涼，春季地溫回升慢，品種一直以長(zhǎng)白9號(hào)、白粳1號(hào)、松粳3號(hào)、長(zhǎng)白19等中早熟的為主，致使產(chǎn)量低、品質(zhì)差。再次鹽堿稻區(qū)培育壯秧比非鹽堿地區(qū)困難，普通硬盤(pán)、鈣塑紙盤(pán)育出的秧苗根系盤(pán)結(jié)在一起，機(jī)插植傷嚴(yán)重，加上插后本田鹽堿毒害，插后大緩苗也是蘇打鹽堿地水稻生產(chǎn)的主要問(wèn)題。

吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院初步提出以早育早插搶生育積溫為基礎(chǔ)的水稻“一搶三替”栽培技術(shù)體系，并提出通過(guò)選用品種，技術(shù)兼具穩(wěn)產(chǎn)高效與生態(tài)恢復(fù)雙重作用，對(duì)加速吉林省鹽堿地水稻生產(chǎn)發(fā)展，減少化肥施用量，減少育苗取土對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)鹽堿稻區(qū)資源高效利用與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義。

1 吉林省西部蘇打鹽堿地水稻 “一搶三替”栽培技術(shù)內(nèi)容

吉林省西部蘇打鹽堿地水稻“一搶三替”栽培技術(shù)是早育早插搶生育積溫、中晚熟品種替換中早熟品種、育苗基質(zhì)替換傳統(tǒng)床土、缽型毯狀苗機(jī)插技術(shù)替換傳統(tǒng)平盤(pán)機(jī)插技術(shù)的簡(jiǎn)稱。即育苗方式上，采用大中棚育苗，通過(guò)提早扣棚、提早播種、提早插秧，搶水稻生育積溫；在種植品種上，選用中晚熟品種替換中早熟品種，利于提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)；在育苗床土上，通過(guò)研發(fā)新型水稻育苗基質(zhì)替換傳統(tǒng)床土，克服吉林省西部蘇打鹽堿地水稻育苗取土難問(wèn)題；在機(jī)插技術(shù)上，以缽型毯狀苗機(jī)插技術(shù)替換傳統(tǒng)平盤(pán)機(jī)插技術(shù)，解決鹽堿地水稻插后大緩苗問(wèn)題。

2 吉林省西部蘇打鹽堿地水稻 “一搶三替”技術(shù)提出理論與實(shí)踐

2.1 早育早插搶生育積溫是增加水稻生產(chǎn)有效積溫的基礎(chǔ)

吉林省屬我國(guó)北方一季寒冷粳稻區(qū)，按照全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)劃分，吉林省水稻均屬于早稻類型。根據(jù)吉林省內(nèi)水稻品種生育期的長(zhǎng)短，吉林省種植的水稻主要?jiǎng)澐譃橹性缡炱贩N（128～133 d）、中熟品種（133～138 d）、中晚熟品種（138～143 d）、晚熟品種（143～145 d）［7］。 而有效積溫能反映水稻生育期間對(duì)熱量的要求，不同類型的品種需要不等的有效積溫，只有滿足水稻對(duì)有效積溫的要求，水稻才能正常成熟。因此，每一項(xiàng)增加有效積溫的技術(shù)提出，都對(duì)水稻生產(chǎn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。20世紀(jì)60年代，東北稻區(qū)推廣薄膜保溫濕潤(rùn)育秧，提早播期20 d左右，秧田有效積溫增加了200℃以上。70年代，工廠化育秧在借鑒日本經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到較快發(fā)展，通過(guò)塑料大棚進(jìn)行保溫旱育苗，進(jìn)一步增加積溫到300℃。這兩次技術(shù)革新，使東北水稻種植北部極限由吉林省北部推進(jìn)到黑龍江省黑河地區(qū)，促進(jìn)了東北水稻生產(chǎn)的大發(fā)展。

東北地區(qū)水稻播種期的安全溫度為日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)5℃（即5天內(nèi)日平均溫度穩(wěn)定通過(guò)5℃），棚內(nèi)可以增溫到12℃，達(dá)到出苗的低限溫度才可進(jìn)行播種。吉林省安全播種期一般為4月15日以后，此時(shí)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)5℃，從而避免極端低溫對(duì)水稻育苗的影響。近年來(lái)，吉林省大中棚育苗得到了快速的推廣，尤其是吉林省西部地區(qū)。由于大中棚具有面積大，熱量緩沖性好的特點(diǎn)，以及水稻旱育苗對(duì)低溫有較強(qiáng)的耐性，出苗后可短時(shí)忍耐－3～5℃低溫的表現(xiàn)。因此，即使是熱量資源較差的白城地區(qū)，以4月15日為安全播種期仍然存在熱量資源的浪費(fèi)。2009年～2014年吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院在吉林西部鎮(zhèn)賚縣開(kāi)展了不同棚型提早育苗增溫技術(shù)試驗(yàn)，就大中棚增溫及保溫效果進(jìn)行了研究。提出利用大棚育苗增溫、保溫效果，通過(guò)提早扣棚（播種前15～20 d扣好大棚）、提早播種（4月5～10日播種），提早插秧（5月5～10日插秧），可平均提高有效積溫92.5℃，進(jìn)一步搶水稻生育積溫近100℃，為更長(zhǎng)生育期品種的推廣奠定了基礎(chǔ)。

2.2 中晚熟品種替換中早熟品種是提高水稻產(chǎn)量的有效途徑

吉林省霜前≥10℃的持續(xù)日數(shù)在120～160 d，此期間活動(dòng)積溫為2 000～3 100℃。吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所對(duì)吉林省近10年不同熟期組品種區(qū)試產(chǎn)量與品質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，中晚熟期組品種平均產(chǎn)量最高，其次是晚熟組和中熟組，分別高于中早熟組12%、9%和5.8%。說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，活動(dòng)積溫越大，品種產(chǎn)量越高。

吉林省西部蘇打鹽堿稻區(qū)主要以熟期相對(duì)早的中早熟品種為主，如長(zhǎng)白9號(hào)、白粳1、長(zhǎng)白25等。而中早熟品種不僅產(chǎn)量低，且米質(zhì)普便較差，農(nóng)民種稻經(jīng)濟(jì)效益低。吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所通過(guò)多年來(lái)對(duì)吉林省西部光照條件的統(tǒng)計(jì)分析，2011年在鎮(zhèn)賚縣開(kāi)展了中熟、中晚熟品種跨區(qū)種植試驗(yàn)與示范。試驗(yàn)結(jié)果表明（表1），以早育早插為基礎(chǔ)，4月5日播種，中晚熟品種可以安全成熟，成熟率分別達(dá)到85.8%和86.5%，中晚熟品種在產(chǎn)量上較中早熟品種具有極顯著的優(yōu)勢(shì)，吉粳88和吉粳803分別比對(duì)照白粳1增產(chǎn)12.9%和11.1%。產(chǎn)量上的極大提高使得吉粳88在鎮(zhèn)賚縣迅速推廣。目前，鎮(zhèn)賚縣吉粳88面積已經(jīng)達(dá)到4萬(wàn)hm2，占該縣水田面積60%以上。

表1 2011年鎮(zhèn)賚縣四方坨子鎮(zhèn)跨區(qū)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

2.3 水稻育苗基質(zhì)替換傳統(tǒng)床土是解決育苗取土難的有效方法

旱育稀植技術(shù)的技術(shù)核心是大棚保溫旱育苗，育苗時(shí)需要大量的腐殖土和中性無(wú)除草劑殘留的田地土作育苗床土。目前，全國(guó)采用旱育移植水田面積900萬(wàn)hm2，需旱育苗床9萬(wàn)hm2，以苗本比 1∶100，床土用量 150 t/hm2計(jì)算，每年育苗共需取旱田表層土1 350萬(wàn)t，對(duì)土壤耕層破壞嚴(yán)重，增加了環(huán)境的壓力。尤其西部蘇打鹽堿水田，由于具有“床土堿、置床堿、井水堿”三堿危害，育苗取土難已經(jīng)成為限制水稻生產(chǎn)發(fā)展的主要因素之一。

研究新的育苗基質(zhì)替代傳統(tǒng)育苗床土已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，大量產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，如江蘇淮安中諾基質(zhì)、吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻育苗板式床土、黑龍江水稻育秧基質(zhì)等。由于使用方便，配套育苗技術(shù)簡(jiǎn)單易操作，受到稻農(nóng)的歡迎。

新開(kāi)發(fā)的育苗基質(zhì)大體可分為三類：一是生物質(zhì)資源經(jīng)過(guò)發(fā)酵、膨化、焚燒、堆腐等處理后，添加秧苗生長(zhǎng)所需養(yǎng)分配制而成；二是礦物質(zhì)資源，用珍珠巖、蛭石、巖棉等替代傳統(tǒng)床土；三是礦物資源和生物資源按科學(xué)配方混配育苗，可有效解決上述兩種基質(zhì)密度低、吸水保水性不好、秧苗盤(pán)根性差，取秧、卷苗時(shí)易斷裂，上插秧機(jī)時(shí)易斷裂、散架的問(wèn)題，近年來(lái)育苗基質(zhì)的主要研發(fā)方向是礦物質(zhì)資源與生物質(zhì)資源科學(xué)混配作育苗基質(zhì)。

目前，水稻育苗基質(zhì)在育苗效果上均達(dá)到或超過(guò)了傳統(tǒng)床土育苗的秧苗素質(zhì)，尤其在根系發(fā)育和物質(zhì)積累方面效果明顯。2012年吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院在吉林省西部鎮(zhèn)賚縣大屯鎮(zhèn)開(kāi)展了水稻基質(zhì)育苗試驗(yàn)，試驗(yàn)了三種基質(zhì)在蘇打鹽堿地上的育苗與生產(chǎn)效果。從表2可以看出，三種基質(zhì)育苗均表現(xiàn)出較強(qiáng)的根系發(fā)育能力，其中稻草腐熟物基質(zhì)育出的秧苗根數(shù)最多、根長(zhǎng)最長(zhǎng)，分別比傳統(tǒng)床土增加8.7%和47.6%；硅酸腐植酸基質(zhì)育出的秧苗根長(zhǎng)略短于稻草腐熟物基質(zhì)，但略高于韓國(guó)基質(zhì)和傳統(tǒng)床土。

表2 不同基質(zhì)對(duì)水稻秧苗的影響

2.4 缽型毯狀苗機(jī)插技術(shù)替換平盤(pán)機(jī)插是提高水稻秧苗機(jī)插質(zhì)量的必要手段

20世紀(jì)90年代吉林省開(kāi)始推廣簡(jiǎn)塑缽盤(pán)育苗技術(shù)，由于缽盤(pán)育苗具有播種量少，個(gè)體占有面積大，生育均勻、整齊，能育成帶蘗壯苗和帶缽?fù)烈圃?，移栽時(shí)不斷根，植傷少，生長(zhǎng)健壯，返青快等特點(diǎn)，迅速成為吉林省最主要的育苗方式。到20世紀(jì)末，缽育手插面積已經(jīng)占到吉林省水稻生產(chǎn)面積的60%以上。但隨著插秧機(jī)械化的推進(jìn)，由于缽盤(pán)育苗無(wú)法解決機(jī)械插秧的問(wèn)題，20世紀(jì)70年代引進(jìn)的盤(pán)育機(jī)插技術(shù)被重新改良推廣。傳統(tǒng)平盤(pán)機(jī)插具有秧苗素質(zhì)差和栽插質(zhì)量差的問(wèn)題，因?yàn)椴シN量大，秧苗細(xì)弱發(fā)黃，根系生長(zhǎng)不良，加上機(jī)插的植傷作用，插后大緩苗的問(wèn)題突出。

如何將缽盤(pán)育苗和插秧機(jī)械化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，科技人員從不同角度建立了解決方案，先后開(kāi)發(fā)出缽盤(pán)插秧機(jī)、植質(zhì)缽育技術(shù)和缽形毯狀秧苗機(jī)插技術(shù)等。水稻缽形毯狀秧苗機(jī)插技術(shù)是中國(guó)水稻研究所研發(fā)，通過(guò)采用缽形毯狀秧盤(pán)培育具有上毯下缽形狀的水稻機(jī)插秧苗，結(jié)合了缽形秧苗和毯狀秧苗的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在利用常規(guī)插秧機(jī)的前提下，很好的實(shí)現(xiàn)了缽育機(jī)插。該技術(shù)現(xiàn)已在黑龍江、吉林、浙江、江蘇等20多個(gè)省市區(qū)試驗(yàn)示范和推廣應(yīng)用，增產(chǎn)增效顯著。2012年吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所在吉林省西部鎮(zhèn)賚縣嘎什根鎮(zhèn)進(jìn)行了水稻不同育苗方式機(jī)插研究 （表3），結(jié)果表明缽型毯狀育苗機(jī)插無(wú)論是葉齡進(jìn)程還是分蘗動(dòng)態(tài)均快于平盤(pán)機(jī)插。

表3 不同育苗方式對(duì)水稻葉齡進(jìn)程和分蘗動(dòng)態(tài)的影響 單位：葉、個(gè)/穴

3 討論

3.1 有效積溫與品種熟期

目前，吉林省西部蘇打鹽堿地水田主要分為兩類，一類是開(kāi)發(fā)種稻多年的老稻田，一類是新開(kāi)墾的新稻田。對(duì)于老稻田來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)多年的種稻土壤表層已經(jīng)淡化，土壤成分構(gòu)成已經(jīng)適合水稻正常生長(zhǎng)，通過(guò)吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所多年實(shí)踐的育苗技術(shù)——“搶”生育積溫，延長(zhǎng)水稻生長(zhǎng)發(fā)育期，通過(guò)科學(xué)合理的栽培管理技術(shù)，完全可以滿足生育期140 d的中晚熟水稻品種的生長(zhǎng)需要。如吉林西部鎮(zhèn)賚縣，通過(guò)該技術(shù)種植生育期141～143 d的水稻品種吉粳88，面積已經(jīng)達(dá)到4萬(wàn)hm2。該技術(shù)的主要措施是利用大中棚增溫、保溫效果的特點(diǎn)，在3月中旬提早扣棚，4月5～10日播種，提早插秧，提高水稻生育期有效積溫。而對(duì)于新開(kāi)墾鹽堿稻田來(lái)說(shuō)，雖然有效積溫滿足中晚熟水稻品種的生長(zhǎng)要求，但是由于新稻田土壤可溶性鹽含量高、酸堿度高、土壤分散性強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)含量低，鹽堿脅迫會(huì)使水稻生育期推遲，影響水稻產(chǎn)量［8］。因此，為保證新開(kāi)墾鹽堿水田水稻產(chǎn)量，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況選擇種植中早熟、中熟水稻品種更為安全。

3.2 育苗基質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)

水稻育苗基質(zhì)是水稻盤(pán)育苗主要的營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)載體，其好壞直接關(guān)系著秧苗健壯與否［9］。近年來(lái)，隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，水稻育苗取土對(duì)土壤耕層破壞日益嚴(yán)重，導(dǎo)致吉林水稻育苗取土越來(lái)越難，尤其是吉林省西部蘇打鹽堿稻區(qū)。研究表明采用水稻新型育苗基質(zhì)水稻出苗整齊、根量大、盤(pán)根好，其秧苗素質(zhì)明顯好于傳統(tǒng)床土育苗。同時(shí)，水稻育苗基質(zhì)的使用可有效解決育秧前取土難的問(wèn)題，使生態(tài)環(huán)境得以保護(hù)。因此，新型育苗基質(zhì)的推廣符合吉林省西部水稻育秧水平和生態(tài)條件，是未來(lái)吉林省西部水稻育秧的發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 機(jī)械化進(jìn)程缽育機(jī)插技術(shù)

根據(jù)農(nóng)業(yè)部管理司2012年統(tǒng)計(jì)［10］，我國(guó)水稻機(jī)插水平為31.67%，吉林省水稻生產(chǎn)機(jī)械化程度達(dá)到61.5%。但傳統(tǒng)的平盤(pán)機(jī)插，存在每穴苗數(shù)過(guò)多、根系傷害大的問(wèn)題，尤其蘇打鹽堿水田，插后大緩苗現(xiàn)象突出。而采用水稻缽形毯狀秧苗機(jī)插技術(shù)，可通過(guò)普通插秧機(jī)實(shí)現(xiàn)缽苗機(jī)插，實(shí)現(xiàn)水稻秧苗根系帶土插秧，減輕秧苗和根系的損傷，促使水稻秧苗提早發(fā)根和分蘗。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)水稻定量取秧，漏秧率低，插秧均勻，有利于水稻高產(chǎn)群體的形成。尤其是吉林省西部鹽堿稻區(qū)，水田面積大，勞動(dòng)力相對(duì)不足，水稻機(jī)插是必然趨勢(shì)。因此，水稻缽形毯狀秧苗機(jī)插技術(shù)的推廣對(duì)吉林省西部地區(qū)水稻產(chǎn)量提升越來(lái)越重要。

4 小結(jié)

吉林省西部鹽堿地區(qū)水稻“一搶三替”栽培技術(shù)是在多年探索和不斷實(shí)踐發(fā)展中形成的，其技術(shù)基礎(chǔ)是提前扣棚、提前育苗、提前插秧，搶水稻生育積溫，通過(guò)以中晚熟品種替代中早熟品種、以育苗基質(zhì)替換傳統(tǒng)床土、缽型毯狀苗機(jī)插技術(shù)替換傳統(tǒng)平盤(pán)機(jī)插技術(shù)為手段，解決吉林省西部蘇打鹽堿地區(qū)水稻生產(chǎn)過(guò)程中育苗取土難、機(jī)插秧苗素質(zhì)差等一系列問(wèn)題，從而進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量。

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Research on One Increase and Three Replacement Ways of Cultivation Technology in Soda Alkali-Saline Rice

HOU Li-gang,Qi Chun-yan*,MA Wei,FU Zhen-yu,LIU Liang,LIU Xiao-liang,Fu Sheng,GUO Xi-ming,SUI Peng-ju
(Rice Research Institute,Jilin Academy of Agricultural Sciences,Gongzhuling Jinlin 136100,China)

Low yield,lack of nursery soil,machinery transplants injury severely,seedling survival slowly were the major problems existing in soda alkali-saline rice.One increase and three substitute ways of cultivation technology was put forward for each of them.The technology was base on increasing rice accumulated temperature.By mid-late maturity varieties replaced mid-early maturity varieties,seedling substrates replaced nursery soil,pot-mat seedling transplanting techniques replaced flat seedling transplanting techniques,these techniques solved the problems existing in soda alkalisaline rice.And increased rice yield.

West of Jilin;Soda saline soil;Rice;One increase and three replacement ways;Cultivation technology

S511.04

A

1673－6737（2016）04－0009－05

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系CARS-01-04A；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)201503118

2016-04-14

侯立剛(1974-)，男，研究員，博士，主要從事水稻耕作栽培研究工作。

*通訊作者：齊春艷(1976-)，女，副研究員，博士，主要從事水稻耕作栽培研究工作。

王丹)