代貴金 于廣星 劉憲平
[摘要]遼寧中部稻區(qū)主要包括沈陽市、遼陽市等地,屬于北方一季粳稻區(qū),氣候適宜,溫光條件好,土地平坦,稻田土層深厚,有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等較為豐富,非常適合水稻生產(chǎn)。但是,由于耕作水平不高、灌溉技術(shù)水平較低,且長期單一地使用化肥進(jìn)行掠奪式生產(chǎn),導(dǎo)致地力下降、土壤結(jié)構(gòu)不良、耕性變差、耕層變淺、養(yǎng)分失衡、保水保肥和抗旱減災(zāi)能力下降,嚴(yán)重影響了水稻生產(chǎn)。為了很好地解決這些問題,遼寧省水稻研究所開展了針對性的研究,制定了遼寧中部稻區(qū)水田合理耕層構(gòu)建技術(shù)規(guī)程,從機(jī)械耕整地、施肥管理、水分管理、秸稈還田四個(gè)方面,提出了遼寧中部棕壤型稻區(qū)水田合理耕層構(gòu)建的技術(shù)措施,以期能夠促進(jìn)遼寧水稻可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
[關(guān)鍵詞]水田;合理耕層;技術(shù)規(guī)程
中圖分類號:S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202001
制定本規(guī)程引用了《農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械 安全技術(shù)要求》(GB 10395.6-1999)、《農(nóng)林機(jī)械 安全 第1部分:總則》(GB 10395.1-2009)、《農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全技術(shù)條件 第5部分:掛車》(GB 16151.5-2008)、《旋耕機(jī)械》(GBT 5668.1-1995)、《肥料合理使用準(zhǔn)則 通則》(NY/T 496-2010)、《有機(jī)肥料》(NY 525-2012)、《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5084-2005)及《無公害食品 水稻產(chǎn)地環(huán)境條件》(NY 5116-2002)等文件。凡是注日期的引用文件,僅有所注日期的版本適用于本文;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文。
1 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
1.1 土壤耕層(Soil Tillage Layer)
指在自然土壤的基礎(chǔ)上,經(jīng)過長期的耕作、施肥、灌溉等生產(chǎn)及自然因素的持續(xù)作用形成的農(nóng)業(yè)耕作土壤,富集土壤主要的肥力,是土壤微生物和植物根系的主要活動(dòng)空間[1-2]。
1.2 土壤硬度(Soil hardness)
指土壤對外界垂直穿透力的反抗力,反映了土壤孔隙狀況及土粒間結(jié)持力的大小,直接關(guān)系到耕作阻力、土壤水分入滲和通氣性[3-4],間接影響土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸?shù)戎笜?biāo)。本標(biāo)準(zhǔn)中的土壤硬度數(shù)值是指利用土壤硬度儀,測定含水量在12%~15%的地表0~5cm土層的硬度。
1.3 有機(jī)肥(Organic Fertilizer)
指利用植物的秸稈、家畜糞尿與泥土混合漚制,在微生物的作用下腐熟發(fā)酵而成的一種肥料,富含氮、磷、鉀、微量元素、有機(jī)質(zhì)等,能為農(nóng)作物提供全面營養(yǎng),且肥效長,可增加土壤有機(jī)質(zhì),促進(jìn)微生物繁殖,改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性[5]。
1.4 秸稈還田(Straw return to field)
指將新鮮的水稻秸稈剪碎后直接混埋入稻田土壤中,使秸稈和土壤緊密結(jié)合,在土壤微生物的作用下分解后,將秸稈中有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素返還給土壤。秸稈還田能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤肥力;改良土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤的蓄水保墑能力,促進(jìn)微生物活力和作物根系的發(fā)育[6]。
2 水田機(jī)械耕整地
耕整地的機(jī)械要符合《農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械 安全技術(shù)要求》(GB 10395.6-1999)和《旋耕機(jī)械》(GBT 5668.1-1995)的要求,機(jī)械操作嚴(yán)格遵守《農(nóng)林機(jī)械 安全 第1部分:總則》(GB 10395.1-2009)與《農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全技術(shù)條件 第5部分:掛車》(GB 16151.5-2008)的規(guī)定。
2.1 機(jī)械旱整地
旱整地包括翻耕、旋耕、整平等。旱整地有利于創(chuàng)造良好的土壤結(jié)構(gòu),使土壤孔隙度增大,氧化還原電位提高,有利于栽后秧苗的返青和生長發(fā)育。
2.1.1 深翻
2.1.1.1 深翻時(shí)間
水田土壤質(zhì)地結(jié)構(gòu)是把握水田深翻時(shí)機(jī)的一個(gè)重要因素,而土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)決定了土壤硬度的大小。研究表明遼寧中部稻田中,表層土壤0~5cm的土壤硬度<200kPa,間隔3年或3年以上翻耕;土壤硬度200~400KPa,間隔2年翻耕;土壤硬度>400kPa,間隔1年翻耕。翻耕時(shí)土壤含水量在15%~25%為宜。最好在秋季水稻收獲后立即進(jìn)行深翻,不具備秋翻條件的,也可以在早春稻田20cm土層內(nèi)解凍后進(jìn)行深翻[7]。
2.1.1.2 深翻技術(shù)要求
用帶深翻犁的機(jī)械把犁底層的黏重土壤翻犁上來,使表層的輕質(zhì)土壤能夠與底層的黏重土充分摻和,增加耕作層厚度,提高土壤蓄水保墑能力和抗旱減災(zāi)能力。深翻深度控制在20cm左右,誤差為±2cm,翻地垡塊要整齊,深淺一致,犁底層要平,做到不重耕、不漏耕,地橫頭要整齊、少扔地頭,開閉壟要少,不出明壟,翻后地面平整。犁底層若凸凹不平,插秧作業(yè)時(shí)將運(yùn)行不平穩(wěn)、效率低,導(dǎo)致插秧深淺不一致。
2.1.2 旋耕
2.1.2.1 旋耕時(shí)間
土壤含水量10%~18%適合旋耕。旋耕不要太早,一般插秧前20d內(nèi)旋耕,若旋耕太早,田間容易滋生雜草。
2.1.2.2 旋耕技術(shù)要求
旋耕深度12~15cm,深淺一致,誤差為±1cm,土壤疏松細(xì)碎,土塊直徑<5cm,不能漏耕;耕后地面平整,地邊、埂邊整齊一致,土肥混合好,根茬覆蓋率>80%,犁底層平整,既有利于提高機(jī)插質(zhì)量,又能節(jié)約生產(chǎn)成本。
2.1.3 整平
水稻插秧要求田塊平整,格田內(nèi)稻田地表高低相差不宜超過3cm。對于平整度不夠的田塊,可利用激光平地機(jī)進(jìn)行平整,根據(jù)田間具體情況歸方找平,誤差控制在±2cm。
2.2 機(jī)械水整地
水整地包括水耙地、水平地等。水耙地的作用主要是起漿,水耙地一般與水平地同時(shí)進(jìn)行。
2.2.1 深翻的田塊
經(jīng)過旱翻旋的地塊,提前灌水泡田0.5~1d,拖拉機(jī)帶水耙拖平機(jī)進(jìn)行作業(yè),耙深在12~15cm。水整地質(zhì)量與水層深淺有密切關(guān)系[8]。一般在平地前把田面水層調(diào)整適當(dāng),使洼處保持中水層,平地淺水層,高處汪泥汪水狀態(tài),這樣平地效果最好。另外,保水地和積水地應(yīng)耙得上糊下松,而漏水田應(yīng)耙得爛一些,以利保水。
2.2.2 未翻耕的地塊
先灌水泡田1~2d,然后用水稻高留茬還田整地機(jī)或水田滅茬攪漿整地機(jī)進(jìn)行滅茬攪漿整地作業(yè),交叉作業(yè)兩遍即能完成旋翻、攪漿、滅茬、雜草旋壓入泥漿,拖平地表作業(yè),使多遍復(fù)式作業(yè)一次完成。耙深12~15cm,雜草、根茬旋壓入泥漿中可達(dá)12cm以上深處。壓茬率達(dá)95%以上,整個(gè)稻田地表面呈泥漿狀。
水田整地應(yīng)按插秧計(jì)劃提前進(jìn)行,插秧前要留有2~4d的泥漿沉降及除草劑安全使用時(shí)間,只有達(dá)到一定的泥漿深度才可進(jìn)行機(jī)插秧作業(yè),要求泥漿沉實(shí)達(dá)到泥水分清,泥漿深度5~8cm,水深1~3cm,表土軟硬度適中[9],防止倒漂苗和插植過深。
3 施肥管理
有機(jī)肥與無機(jī)肥配合使用,肥料使用應(yīng)符合《肥料合理使用準(zhǔn)則 通則》(NY/T 496-2010)的有關(guān)規(guī)定。
3.1 有機(jī)肥的使用
水稻翻耕或旋耕前,全田均勻撒施優(yōu)質(zhì)的腐熟有機(jī)堆漚肥20~30t/hm2,有機(jī)肥應(yīng)符合《有機(jī)肥料》(NY 525-2012)的有關(guān)規(guī)定。
3.2 化肥
化肥養(yǎng)分含量高、肥效快,它是水稻豐產(chǎn)高產(chǎn)的一個(gè)重要保證,同時(shí)可以改變土壤結(jié)構(gòu)以及土壤中的養(yǎng)分含量。根據(jù)遼寧中部水田測土結(jié)果及生產(chǎn)中的實(shí)際情況,化肥施用采取適量減少氮肥,穩(wěn)定磷鉀肥用量,補(bǔ)施硅肥及鋅肥等微肥的平衡配方施肥技術(shù)。一般施用純氮(N)225~270kg/hm2、磷(P2O5)40~60kg/hm2、鉀(K2O)56~75kg/hm2、硅肥300~450kg/hm2、鋅肥22.5kg/hm2。采用葉齡施肥技術(shù),氮肥50%做底肥,30%做蘗肥,20%做穗肥;磷肥、硅肥全部做底肥;鉀肥60%做底肥,40%做穗肥;鋅肥做蘗肥;底肥采用控緩釋肥為好,旱旋地前機(jī)械全層均勻撒施;蘗肥于水稻插秧后新生出2片完整葉時(shí)施入;穗肥于倒2葉露尖時(shí)施入。
4 水分管理
灌溉用水應(yīng)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5084-2005)及《無公害食品 水稻產(chǎn)地環(huán)境條件》(NY 5116-2002)中對灌溉水質(zhì)的要求。水耙地整平后田間保持>2cm水層2d以上。水稻移栽期保持局部泥土露出水面的淺水層;緩苗期至分蘗期中期保持3~5cm水層,莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)期收獲穗數(shù)的80%~90%時(shí)控水晾田直至地表土壤出現(xiàn)0.3cm左右的裂縫時(shí)復(fù)水,幼穗分化期至抽穗期田間保持淺水至濕潤狀態(tài);抽穗開花期及灌漿前期保持3~5cm淺水層;灌漿中后期至成熟期采取淺、濕、干間歇灌溉;收獲前斷水時(shí)間以不影響收獲為宜;根據(jù)氣象預(yù)報(bào)遭遇有連續(xù)高溫天氣時(shí),要適當(dāng)增加灌水深度以緩解高溫的傷害。
5 秸稈還田
秸稈還田的機(jī)械要符合《農(nóng)林拖拉機(jī)和機(jī)械 安全技術(shù)要求》(GB 10395.6-1999)和《旋耕機(jī)械》(GBT 5668.1-1995)的要求,機(jī)械操作嚴(yán)格遵守《農(nóng)林機(jī)械 安全 第1部分:總則》(GB 10395.1-2009)和《農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全技術(shù)條件 第5部分:掛車》(GB 16151.5-2008)的規(guī)定。
9月末至10月初,當(dāng)水稻籽粒進(jìn)入完熟期后馬上收獲,田間留有15~30cm的根茬,機(jī)械收獲的同時(shí),利用機(jī)械上的剪草設(shè)備將水稻秸稈剪成8~10cm的短段直接撒入田間,收獲完成后在田間施入尿素37.5kg/hm2,并灌水泡田,水層深度以秸稈不漂浮為準(zhǔn)。水層保持3d以上,當(dāng)田間10cm的土壤泡透后,立即用帶有水田旋耕埋茬攪漿整地機(jī)的拖拉機(jī)耙地2~3遍。耙深10~15cm,將秸稈、根茬旋壓入10cm以上的泥漿深處,使秸稈、根茬在機(jī)械和水的作用下與土壤緊密結(jié)合,充分利用收獲后到明年插秧前的自然溫度和降水,在土壤微生物的作用下分解。第二年插秧前,淺水泡田3~5d,利用帶有水田旋耕埋茬攪漿整地機(jī)的拖拉機(jī)耙地2遍后,即可進(jìn)行機(jī)插作業(yè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊春滿.淺談遼寧優(yōu)質(zhì)稻發(fā)展前景及策略[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué), 2003(2):45.
[2] 劉艷,孫文濤,宮亮,等.不同耕作措施對水稻土耕層理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(6):16-18.
[3] 吳春龍.不同產(chǎn)量水平遼寧濱海鹽漬型水稻土耕層氮、磷、鉀養(yǎng)分狀況分析[D].沈陽:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
[4] 范玉平.遼寧地區(qū)水田機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2018(8):47-48.
[5] 鄭洪兵,齊華,劉武仁,等.玉米農(nóng)田耕層現(xiàn)狀、存在問題及合理耕層構(gòu)建探討[J].耕作與栽培,2014(5):39-42.
[6] 陳恩風(fēng).農(nóng)業(yè)土壤的成因、熟化、耕翻深度與層次發(fā)育[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1961(12):1-6.
[7] Eudoxie GD,Phillips D,Springer R.Surface hardness as an indicator of soil strength of agricultural soils[J].Open Journal of Soil Science,2012(2):341-346.
[8] Moebius-Clune BN,Moebius-Clune DJ,Gugino BK,et al.Comprehensive assessment of soil health—The Cornell framework manual[M].New York:New York State Agriculture Experiment Station,2016.
[9] 代貴金,于廣星,劉憲平,等.水田旋耕對水稻生長及產(chǎn)量的影響研究[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì),2019(7):92-94.