基于圖案的創(chuàng)意稻田測(cè)產(chǎn)方法探討及其應(yīng)用

陸艷婷，張小明，葉勝海，俞法明，翟榮榮，葉靖，朱國(guó)富

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021)

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施的不斷推進(jìn)，以稻田畫(huà)為主要代表之一的創(chuàng)意農(nóng)業(yè)種植受到各地越來(lái)越多的農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)和大戶重視[1-3]。同時(shí)，有關(guān)學(xué)者和農(nóng)技人員也在思考如何確保稻田畫(huà)在美麗田園建設(shè)中發(fā)揮更好作用的同時(shí)，也確保國(guó)家糧食安全，既實(shí)現(xiàn)美麗田園的可看性，又保持稻作生產(chǎn)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和種植戶的收益。本文旨在探討基于圖案的創(chuàng)意稻田測(cè)產(chǎn)方法，為進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)意稻田的布局和栽培技術(shù)管理提供有益的參考。

1 用于測(cè)產(chǎn)的創(chuàng)意稻田圖案構(gòu)成及測(cè)產(chǎn)方法

受多個(gè)品種按圖案種植的影響，如果用常規(guī)方法測(cè)產(chǎn)，不能較好地估算稻田的平均產(chǎn)量。在本試驗(yàn)中，根據(jù)圖案的田間實(shí)際情況，按彩色稻、不可分割的稻田畫(huà)最小長(zhǎng)寬組成的矩形單元、背景稻測(cè)產(chǎn)的方法進(jìn)行稻田產(chǎn)量測(cè)定。

1.1 測(cè)產(chǎn)的創(chuàng)意稻田圖案構(gòu)成

用于測(cè)產(chǎn)的田塊分別位于杭州市錢塘新區(qū)江東村浙江慧農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司的規(guī)模農(nóng)場(chǎng)和湖州市德清縣新安鎮(zhèn)下舍村糧食功能區(qū)，面積分別為7、7.33 hm2。錢塘新區(qū)的圖案主要為“美麗錢塘”“70”和農(nóng)耕圖(圖1)，采用紫色水稻浙紫1號(hào)和黃色水稻浙黃2號(hào)構(gòu)筑圖案，其中黃色水稻主要種植于“0”及其他配圖?！懊利愬X塘”每個(gè)字占地約760 m2，“70”2個(gè)字占地共1 860 m2，其中“0”字占地約785 m2，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和田間實(shí)際測(cè)量，長(zhǎng)×寬分別為29.2 m×26 m、45 m×41.2 m，實(shí)際測(cè)產(chǎn)時(shí)與圖紙略有出入，根據(jù)每個(gè)字的實(shí)際長(zhǎng)寬測(cè)算單位面積產(chǎn)量。德清縣新安鎮(zhèn)下舍村的種植圖案為“美麗德清 歸田圓夢(mèng)”(圖2)，采用紫色水稻浙紫1號(hào)構(gòu)筑圖案，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，每個(gè)字的長(zhǎng)×寬約為21 m×20 m，實(shí)際測(cè)產(chǎn)時(shí)與圖紙略有出入，測(cè)產(chǎn)以實(shí)測(cè)面積計(jì)。

a—設(shè)計(jì)圖，b—實(shí)景圖。圖1 錢塘新區(qū)江東村的創(chuàng)意稻田

a—設(shè)計(jì)圖，b—實(shí)景圖。圖2 德清縣新安鎮(zhèn)下舍村的創(chuàng)意稻田

1.2 創(chuàng)意稻田的測(cè)產(chǎn)方法

用于測(cè)產(chǎn)的水稻創(chuàng)意圖案田塊，按照《浙江省水稻測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收辦法》規(guī)定，在考察田間生長(zhǎng)情況的基礎(chǔ)上，從中隨機(jī)抽取3塊田進(jìn)行實(shí)收測(cè)產(chǎn)，稻田畫(huà)測(cè)產(chǎn)單元以不可分割的稻田畫(huà)最小長(zhǎng)和寬組成的矩形字體景觀區(qū)域面積為準(zhǔn)。彩色稻采用手工收割，背景稻采用全喂入式收割機(jī)收割。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地丈量收獲面積、當(dāng)場(chǎng)裝袋稱重，潮谷扣除雜質(zhì)、采用谷物水分測(cè)定儀測(cè)定含水量，按粳稻類型折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷產(chǎn)量。杭州錢塘新區(qū)實(shí)際測(cè)定了“麗”和“70”這2個(gè)字所在的最小長(zhǎng)寬組成的矩形單元(圖3)、“0”中的紫色稻、黃色稻，以及背景稻的產(chǎn)量；德清下舍糧食功能區(qū)測(cè)定了“園”和“歸”這2個(gè)字的紫色稻產(chǎn)量及其所在的最小長(zhǎng)寬組成的矩形單元的產(chǎn)量和背景稻的產(chǎn)量。

圖3 創(chuàng)意稻田圖案的測(cè)產(chǎn)情況

1.3 創(chuàng)意稻田的栽種管理

“國(guó)慶70周年美麗錢塘”的背景稻品種為浙粳100，“美麗德清 歸田圓夢(mèng)”的背景稻品種為嘉67。浙紫1號(hào)和背景稻生育期相近，均在160 d左右，浙黃2號(hào)生育期155 d左右。創(chuàng)意稻田水稻品種均統(tǒng)一播種，錢塘新區(qū)創(chuàng)意稻田水稻播種期、移栽期分別為6月11日、7月3日，德清縣新安鎮(zhèn)下舍村創(chuàng)意稻田水稻播種期、移栽期分別為5月25日、6月20日。根據(jù)圖案設(shè)計(jì)，紫色稻和黃色稻采用人工移栽，背景稻采用機(jī)插。3個(gè)品種的株行距為18 cm×30 cm，兩地試驗(yàn)均按照當(dāng)?shù)貑渭镜靖弋a(chǎn)栽培的肥水管理要求，常規(guī)管理。

2 基于創(chuàng)意圖案的稻田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

基于上述測(cè)產(chǎn)方法，以提高準(zhǔn)確性為前提，對(duì)實(shí)施的創(chuàng)意稻田圖案進(jìn)行了2個(gè)示范點(diǎn)的實(shí)測(cè)驗(yàn)收。如表1所示，在同樣的土壤和肥水條件下，“0”字形圖案中黃色稻浙黃2號(hào)種植面積為380.2 m2，潮谷質(zhì)量319.9 kg，扣除雜質(zhì)折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷后產(chǎn)量為7 153.5 kg·hm-2；紫色稻浙紫1號(hào)種植面積為406.9 m2，潮谷質(zhì)量381.5 kg，扣除雜質(zhì)折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷后產(chǎn)量為8 062.5 kg·hm-2；“0”字形圖案平均單產(chǎn)為7 623.0 kg·hm-2?！胞悺弊謭D案中紫色稻潮谷質(zhì)量219.9 kg，整個(gè)田塊潮谷質(zhì)量727.8 kg，折合單產(chǎn)為8 005.5 kg·hm-2。“70”字圖案中紫色稻潮谷質(zhì)量822.6 kg，整個(gè)田塊潮谷質(zhì)量1 859.6 kg，折合單產(chǎn)8 499.0 kg·hm-2。彩色稻田畫(huà)景觀區(qū)域平均單產(chǎn)8 355.0 kg·hm-2，景觀區(qū)域外背景稻浙粳100 平均單產(chǎn)為9 976.5 kg·hm-2，大田水稻平均單產(chǎn)比彩色稻田畫(huà)區(qū)域產(chǎn)量高19.4%。

表1 錢塘新區(qū)江東村彩色稻田畫(huà)水稻產(chǎn)量測(cè)定

如表2所示，湖州市德清縣新安鎮(zhèn)下舍村糧食功能區(qū)的“美麗德清 歸田圓夢(mèng)”彩色稻田畫(huà)景觀區(qū)域面積為7.33 hm2，采用人工放樣種植和機(jī)插秧，實(shí)行“五統(tǒng)一”管理。根據(jù)實(shí)收測(cè)產(chǎn)結(jié)果，稻田畫(huà)景觀區(qū)水稻平均產(chǎn)量8 674.5 kg·hm-2，背景稻嘉67平均產(chǎn)量為10 273.5 kg·hm-2。大田水稻平均單產(chǎn)比彩色稻田畫(huà)區(qū)域產(chǎn)量高18.4%。

表2 德清縣新安鎮(zhèn)下舍村彩色稻田畫(huà)水稻產(chǎn)量測(cè)定

3 創(chuàng)意稻田測(cè)產(chǎn)方法及創(chuàng)意稻田對(duì)產(chǎn)量和收益的影響

當(dāng)一幅稻田畫(huà)涉及2種以上彩色水稻品種時(shí)，測(cè)產(chǎn)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。根據(jù)測(cè)產(chǎn)實(shí)踐，建議在進(jìn)行創(chuàng)意稻田產(chǎn)量測(cè)定時(shí)，以圖案中的每一個(gè)單獨(dú)的字或一幅圖案的田塊不可分割的最小長(zhǎng)寬組成的矩形為測(cè)產(chǎn)單位，這樣可以較全面、準(zhǔn)確地了解稻田畫(huà)種植對(duì)于單位面積產(chǎn)量的影響。通過(guò)進(jìn)一步的完善，逐步成為水稻測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收的技術(shù)規(guī)程，有利于進(jìn)一步宣傳和推動(dòng)稻田畫(huà)，在合適的地區(qū)因地制宜加快推廣，更好地服務(wù)于美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。

本試驗(yàn)中種植的紫色、黃色水稻均為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院利用自主選育的浙粳系列常規(guī)稻品種經(jīng)核輻射和EMS誘變后系統(tǒng)選育而成。研究發(fā)現(xiàn)，浙黃2號(hào)單產(chǎn)略低于浙紫1號(hào)，并明顯低于浙粳100。黃色和白色水稻品種是稻田畫(huà)中最常用的彩色稻品種，相對(duì)于常規(guī)品種由于其葉綠素遺傳基因突變而產(chǎn)生的表型，雖經(jīng)選育但存在一定程度的光合效能不足。單獨(dú)種植時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)多施分蘗肥、穗粒肥，加強(qiáng)促控等途徑來(lái)增加黃色、白色水稻單產(chǎn)，但在稻田景觀中，因與背景稻、紫色稻等一體化栽培，單獨(dú)管理的難度較大，且局部增施會(huì)造成與其接壤部分的其他水稻品種與整體呈現(xiàn)生長(zhǎng)不一致。

以圖案最小矩形為測(cè)產(chǎn)單元，相對(duì)于大面積高產(chǎn)背景稻田塊，杭州錢塘新區(qū)的2個(gè)稻田畫(huà)圖案(測(cè)產(chǎn)單元)分別比背景稻減產(chǎn)19.8%、14.8%，黃色稻占比越大減產(chǎn)越明顯。德清下舍村彩色稻田的測(cè)產(chǎn)結(jié)果與杭州錢塘新區(qū)的測(cè)產(chǎn)結(jié)果趨勢(shì)相一致，分別比背景稻減產(chǎn)13.9%、17.6%。顯然，這是可以衡量的最小單元上的減產(chǎn)幅度，也即稻田畫(huà)最大的減產(chǎn)幅度。一般稻田畫(huà)在示范田塊中面積占比較小，本試驗(yàn)中錢塘新區(qū)和德清縣的稻田畫(huà)占比分別約9.6%和5.7%，總體減產(chǎn)幅度分別為1.6%、0.9%，但稻田畫(huà)帶來(lái)的觀賞效應(yīng)和對(duì)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的支撐作用十分顯著[3]。紫色稻在我國(guó)有比較悠久的歷史，且紫米在民間作為補(bǔ)品，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值都比較高，有補(bǔ)血、健脾、理氣及神經(jīng)衰弱輔助治療等多種作用，售價(jià)一般是普通大米的5倍以上。本試驗(yàn)中，浙紫1號(hào)水稻來(lái)源于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)常規(guī)晚粳稻浙粳22誘變后代，經(jīng)系統(tǒng)選育而成，產(chǎn)量相對(duì)較高。因此，基于圖案的創(chuàng)意稻田的水稻生產(chǎn)方式具有廣闊的發(fā)展空間。

綜上所述，基于科學(xué)而具體的測(cè)產(chǎn)方式，目前選育的彩色稻品種應(yīng)用在稻田畫(huà)上會(huì)造成一定的減產(chǎn)，但總體減產(chǎn)幅度較小，而特種稻米在一定程度上可以提高經(jīng)濟(jì)效益。彩色水稻運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際中，既可以促進(jìn)鄉(xiāng)村振興，又可以確保糧食安全和種植收益。本研究提出的稻田畫(huà)測(cè)產(chǎn)方法切實(shí)可行，建議逐步完善后列入《浙江省水稻測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收辦法》，為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供更多技術(shù)參考和支撐。