江南雙季稻區(qū)再生稻秸稈全量還田機(jī)械化種植模式

張俊 鄧達(dá)孫 劉建軍 周文喜 黃欠如 張衛(wèi)建

江南雙季稻區(qū)再生稻秸稈全量還田機(jī)械化種植模式

張俊1鄧達(dá)孫2劉建軍3周文喜4黃欠如5張衛(wèi)建1

（1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，100081，北京；2崇仁縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園管理委員會(huì)，344200，江西崇仁；3崇仁縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局土肥站，344200，江西崇仁；4崇仁縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局種子管理站，344200，江西崇仁；5江西省紅壤研究所，331717，江西進(jìn)賢）

以江西省崇仁縣再生稻生產(chǎn)調(diào)研為基礎(chǔ)，總結(jié)分析了再生稻秸稈全量還田機(jī)械化種植模式的綜合效益及其技術(shù)要點(diǎn)。該種植模式選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)秈粳雜交稻品種甬優(yōu)4949，通過(guò)頭季稻留高茬收獲，將秸稈切碎并均勻拋撒，適時(shí)追施促芽肥，控水灌溉，以及病蟲(chóng)草害防治，創(chuàng)新集成了適于江南雙季稻區(qū)再生稻機(jī)械化栽培新模式。該模式不僅解決了蓄低位腋芽的秸稈還田難題，實(shí)現(xiàn)了秸稈全量還田，還解決了再生苗生育進(jìn)程不一致和籽粒成熟度不一等問(wèn)題。與常規(guī)模式相比，新型稻作模式頭季和再生季水稻產(chǎn)量分別增加了12.7%和55.8%，周年凈收入增加了6769.5元/hm2，經(jīng)濟(jì)效益顯著。該模式避免了秸稈焚燒，可培肥土壤，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)，是綠色高產(chǎn)高效的“一種兩收”稻作新模式，適合在江南雙季稻區(qū)大面積推廣應(yīng)用。

江南丘陵平原；雙季稻區(qū)；再生稻；秸稈全量還田；機(jī)械化種植模式

江南丘陵平原是我國(guó)雙季稻主產(chǎn)區(qū)，對(duì)國(guó)家“口糧絕對(duì)安全”至關(guān)重要。該區(qū)域年≥10℃積溫5300℃～6500℃，能夠滿足雙季稻和再生稻的生長(zhǎng)要求。由于氣候環(huán)境變化和勞動(dòng)力非農(nóng)化轉(zhuǎn)移，水稻機(jī)械化種植要求日益緊迫，節(jié)省勞動(dòng)力和資源高效利用的再生稻種植正在快速發(fā)展[1-2]。目前該區(qū)域再生稻普遍推廣頭季稻低留樁（＜15cm）和秸稈離田的種植技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化播栽和收獲，避免機(jī)械收獲對(duì)再生芽的碾壓，以及頭季秸稈對(duì)再生苗的遮蔽影響[3-4]。但該模式要求秸稈必須離田，這不利于土壤肥力保持乃至提升，同時(shí)也增加了勞動(dòng)力投入和作業(yè)成本[5-6]。近年，生產(chǎn)上逐步出現(xiàn)了頭季稻收獲時(shí)高留樁（＞30cm）的機(jī)械化種植模式，以大幅度降低頭季稻秸稈的直接還田量[7-8]。有研究[9-10]表明，高留樁種植，再生季水稻主要以高位腋芽成穗為主，不僅產(chǎn)量難以提升，而且機(jī)械化收獲時(shí)對(duì)再生芽碾壓嚴(yán)重，再生季水稻成熟不一致，嚴(yán)重影響稻米的加工品質(zhì)，但也有研究[11]表明，高留樁（40cm）有利于增加再生季水稻穗數(shù)和產(chǎn)量。

肥水管理對(duì)再生季水稻產(chǎn)量影響顯著。在不施促芽肥的情況下，提苗肥可增加再生季水稻產(chǎn)量5.5%～11.5%[12]，且頭季水稻生長(zhǎng)后期適當(dāng)降低土壤含水量可促進(jìn)再生芽的生長(zhǎng)[13]。為此，本文以江西省崇仁縣秸稈全量還田下再生稻機(jī)械化大面積生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)研為基礎(chǔ)，總結(jié)介紹江南雙季稻區(qū)再生稻秸稈全量還田機(jī)械化豐產(chǎn)高效種植技術(shù)。

1 新型種植模式的綜合效益

該種植模式通過(guò)家庭農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐、技術(shù)總結(jié)提煉和大面積示范推廣形成。家庭農(nóng)場(chǎng)的再生稻種植開(kāi)始于2015年，最初種植面積約3.3hm2。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)集成和示范推廣，于2020年達(dá)到14hm2左右，水稻品種選用甬優(yōu)4949，頭季生育期145d，再生季100d。

通過(guò)示范區(qū)調(diào)研（表1）發(fā)現(xiàn)，該模式2020年水稻單產(chǎn)12 571.5kg/hm2，其中頭季稻產(chǎn)量占74.4%；全年總產(chǎn)值34 803.0元/hm2，其中頭季稻占70.4%；全年生產(chǎn)成本19 425.0元/hm2，其中頭季稻占88.0%；全年凈收入15 378.0元/hm2，其中頭季稻只占48.2%。由此可見(jiàn)，盡管頭季稻的產(chǎn)量貢獻(xiàn)顯著高于再生季，但其經(jīng)濟(jì)效益明顯低于再生季。新型種植模式下，社會(huì)效益（水稻產(chǎn)量）主要來(lái)自頭季稻，但經(jīng)濟(jì)效益主要來(lái)自再生季，盡管其單產(chǎn)只有頭季稻的1/3左右。與常規(guī)模式相比，新型模式頭季增產(chǎn)12.7%，再生季增產(chǎn)55.8%，周年總產(chǎn)值增加6454.5元/hm2，生產(chǎn)成本降低了315.0元/hm2，凈收益增加6769.5元/hm2。

表1 常規(guī)模式與新型模式再生稻產(chǎn)量及其經(jīng)濟(jì)效益

頭季和再生季的經(jīng)濟(jì)效益差異主要是由于生產(chǎn)成本，新型模式頭季生產(chǎn)成本17 100.0元/hm2，再生季2 325.0元/hm2（表1）。頭季稻生產(chǎn)成本主要包括種子、化肥、農(nóng)藥、機(jī)械作業(yè)、土地租賃、用工和其他，再生季成本主要包括化肥、農(nóng)藥、機(jī)械作業(yè)、用工和其他，新型模式再生季的生產(chǎn)成本只有頭季稻的13.6%。除了節(jié)省種子、土地租賃和用工費(fèi)用外，再生季的化肥、農(nóng)藥和機(jī)械作業(yè)投入顯著下降，不僅降低了成本，而且也利于稻米安全和環(huán)境健康。與常規(guī)模式相比，新型模式降低了用工的成本投入，降低了315.0元/hm2（表2）。

表2 再生稻生產(chǎn)成本構(gòu)成

2 新型種植模式的技術(shù)要點(diǎn)

江南丘陵平原雙季稻區(qū)再生稻秸稈全量還田機(jī)械化種植存在以下問(wèn)題，首先，如何減輕頭季稻秸稈還田對(duì)再生季再生芽和再生苗的遮蔽，確保再生稻早發(fā)快發(fā)；其次，如何降低頭季稻機(jī)械收獲對(duì)稻樁的碾壓，避免再生季水稻成熟期不一致；再次，如何在頭季稻留高樁機(jī)收條件下控制中高位腋芽發(fā)生，利用基部腋芽成穗，以充分利用雙季稻區(qū)光熱資源，提高再生季產(chǎn)量。因此，通過(guò)機(jī)收頭季稻留高樁，減少秸稈還田對(duì)再生芽和再生苗的遮蔽；通過(guò)水肥調(diào)控，限制中高位芽，促生基部芽，實(shí)現(xiàn)成熟期一致（圖1），是該模式的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

圖1 頭季稻機(jī)收留高樁蓄中高位芽（左）與蓄基部芽（右）的再生季穗高及成熟度

2.1 選用高產(chǎn)品種，培育壯秧

2.1.1 品種選用 根據(jù)當(dāng)?shù)仄贩N情況，選用莖稈粗壯、抗倒能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)再生能力強(qiáng)、低位再生芽發(fā)生率高、產(chǎn)量潛力高的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)秈粳雜交稻品種，比如甬優(yōu)系列。

2.1.2 浸種催芽 根據(jù)天氣情況，在3月中旬進(jìn)行藥劑浸種（咪鮮胺對(duì)水成500倍藥液）10～12h，然后瀝干存放室內(nèi)；次日下午用新配制的同濃度藥液，再浸種3～4h，起水瀝干；傍晚放入薄膜保溫大棚內(nèi)催芽；第3天清晨種子露白后，及時(shí)攤開(kāi)待播。

2.1.3 培育壯秧 選用當(dāng)?shù)爻Ｓ玫挠肀P(pán)（7寸硬盤(pán)），每盤(pán)播種75g左右，進(jìn)行旱播濕育。秧盤(pán)底土占75%，蓋土占25%，底土濕透，蓋土干爽，轉(zhuǎn)入溫室大棚進(jìn)行對(duì)角回字型堆疊，疊高50～60盤(pán)，用黑色寬幅膜覆蓋。待芽齊后，將苗床水排干，進(jìn)行鋪盤(pán)。真葉展開(kāi)后，擇晴日高溫天灌水護(hù)秧，并注意揭膜煉苗，培育25d左右的壯秧。

2.2 適時(shí)整地，適期密植

2.2.1 土壤培肥 前一年再生季水稻收獲前7～10d進(jìn)行排水晾田，套播綠肥作物紫云英/油菜/肥田蘿卜等。機(jī)械化收獲時(shí)留高樁20～30cm，秸稈粉碎覆蓋還田。

2.2.2 旱耕濕整 第二年頭季稻移栽前20d（3月下旬）進(jìn)行旱耕或濕耕，濕旋碎草還田。栽插前7d泡水，進(jìn)行田面平整，噴除草劑控草后待插秧。

融合不僅包括制度性的整合，也包括主觀性的融入。如何從創(chuàng)造共同利益發(fā)展為凝練共同認(rèn)知，進(jìn)而塑造共有認(rèn)同，將是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程?，F(xiàn)代國(guó)家認(rèn)同包括政治認(rèn)同和文化認(rèn)同兩個(gè)層面，經(jīng)濟(jì)社會(huì)融合只能為國(guó)家認(rèn)同的建構(gòu)創(chuàng)造條件，而不能代替政治及文化認(rèn)同建設(shè)本身。國(guó)家統(tǒng)一主體性的建構(gòu)仍需要國(guó)家認(rèn)同建設(shè)的推進(jìn)及維護(hù)。

2.2.3 合理密植 秧齡25d左右時(shí)進(jìn)行機(jī)械化插秧。用秧量330～375盤(pán)/hm2，用種量26kg/hm2左右。栽插規(guī)格25cm×16cm，25萬(wàn)穴/hm2左右，基本苗67.5萬(wàn)株/hm2左右。

2.3 高效運(yùn)籌水肥，全年協(xié)調(diào)

2.3.1 肥料施用 根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量（全年目標(biāo)產(chǎn)量13 500kg/hm2，其中頭季稻9750kg/hm2，再生稻3750kg/hm2）和土壤肥力狀況，確定肥料用量為純氮375kg/hm2左右。頭季稻施純氮270kg/hm2，選用當(dāng)?shù)剡m用的水稻專用肥，分基肥、蘗肥和穗肥3次施用，比例為5︰2︰3。基肥在大田平整時(shí)施用，分蘗肥在栽插15～20d后施用，穗肥在主莖幼穗分化3～4期施用。在頭季稻收獲后，及時(shí)追施再生季肥料，施純氮105kg/hm2（即施尿素225kg/hm2），以控制高位腋芽生長(zhǎng)，促進(jìn)低位腋芽發(fā)生（圖2）。

圖2 留高樁機(jī)收（左）及其再生季基部腋芽（中）和腋芽萌發(fā)出苗情況(右)

2.3.2 水分管理 頭季稻栽插后，田面保持濕潤(rùn)或水深控制在2～3cm，促進(jìn)返青活棵并減少溫室氣體甲烷排放。插秧后25d（分蘗后期）適度曬田至田面開(kāi)裂，其他時(shí)期按照后水不見(jiàn)前水的灌溉方法。收割前根據(jù)田間及天氣情況進(jìn)行斷水曬田，以方便機(jī)械收獲。頭季稻收獲后，自然條件下暴曬稻樁，控制中高位腋芽萌發(fā)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)；收獲5～7d后灌淺水護(hù)苗，促進(jìn)低位腋芽萌發(fā)，之后與頭季稻水分管理類似，田面干濕交替，保持根系活力。

2.3.3 留高樁收獲，秸稈粉碎還田 頭季盡量減少稻茬損傷，機(jī)械不重復(fù)行走，不負(fù)重收割，秸稈全量粉碎還田，適度留高樁收割，留樁高度35～40cm，減少秸稈堆壓，避免影響低節(jié)位（縮節(jié)位）腋芽萌發(fā)出苗。再生稻盡量在立冬后莖稈開(kāi)始枯死而稻谷完全成熟時(shí)收割，稻谷直接送入糧食烘干廠進(jìn)行機(jī)械烘干。

2.4 綜合防治病蟲(chóng)草害，實(shí)現(xiàn)綠色增產(chǎn)增效

依據(jù)病蟲(chóng)及天氣情況，進(jìn)行無(wú)人機(jī)噴藥，并注意輪換使用高效低毒農(nóng)藥。耕整地期間，在水稻移栽前防除田埂及大田雜草。如果耕地前大田雜草重，可選用1%乙羧氟草醚與21%草銨膦復(fù)配劑進(jìn)行全田滅殺，也可在藥液中加入12.5%五氟磺草胺與氰氟草酯復(fù)配劑一并噴霧，拔節(jié)初期選用己唑醇預(yù)防紋枯病，生長(zhǎng)中期選用12.5%五氟磺草胺與氰氟草酯復(fù)配劑或20%雙草醚與氰氟草酯復(fù)配劑進(jìn)行田埂再次除草，嚴(yán)禁使用滅生性除草劑（草甘膦和草銨膦等）。

2.5 新型技術(shù)模式創(chuàng)新點(diǎn)

與傳統(tǒng)模式相比，新型模式結(jié)合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)秈粳雜交稻品種，采用留高樁收獲的方式，實(shí)現(xiàn)了秸稈就地還田；通過(guò)使用配有秸稈切碎和拋撒裝置的收割機(jī)，減輕了秸稈堆積對(duì)低位腋芽萌發(fā)和生長(zhǎng)的抑制作用；通過(guò)適時(shí)追施促芽肥和控水灌溉，限制中高位芽，促生基部芽，提高了群體整齊度，最終提高了水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)。

3 再生稻豐產(chǎn)高效的注意事項(xiàng)

3.1 抗病防衰防倒伏

3.2 注意秸稈切碎拋撒

頭季稻收割時(shí)，要提前計(jì)劃好收割機(jī)行走路線，盡量避免重復(fù)行走，以減輕對(duì)稻樁的碾壓。及時(shí)調(diào)整收割機(jī)割臺(tái)高度，確保留樁高度35～40cm。同時(shí)，為增加秸稈粉碎程度、拋撒覆蓋度和均勻度，收割機(jī)要配置合適的秸稈切碎和拋撒裝置，確保上部秸稈切碎長(zhǎng)度在10cm以下，并且均勻拋撒在整個(gè)割幅田面，避免因秸稈堆積而影響低位腋芽的生長(zhǎng)。

3.3 重視穗肥合理施用

穗肥主要作用是促進(jìn)分蘗成穗和增加穎花數(shù)，提高植株干物質(zhì)積累，促進(jìn)頭季谷粒灌漿成熟和基部腋芽蓄勢(shì)待發(fā)。建議在頭季稻收割前3～4d或收割后及時(shí)施用促芽肥，以控制中高位腋芽萌發(fā)，促進(jìn)低節(jié)腋芽和縮節(jié)位腋芽活性。在穗肥中增施磷肥，以提高和延長(zhǎng)再生季水稻根和莖的活性。

3.4 注意灌水曬田時(shí)機(jī)

再生季高溫，秸稈腐爛易影響再生苗生長(zhǎng)，因此，頭季稻收割后不能馬上灌水。需等大部分基部腋芽出苗后再灌淺水，否則大部分基部腋芽會(huì)被水淹，導(dǎo)致腐爛不能出苗。另外，過(guò)早上水會(huì)促進(jìn)中高位腋芽萌發(fā)，產(chǎn)生大量高節(jié)位苗，嚴(yán)重影響稻谷成熟度和產(chǎn)量，不利于品質(zhì)提升。

3.5 規(guī)?；⑵放苹a(chǎn)

雙季稻區(qū)發(fā)展再生稻種植，旨在保障水稻豐產(chǎn)基礎(chǔ)上，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，確保種糧大戶的生產(chǎn)積極性。其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在再生季生產(chǎn)的低成本、高資源利用效率和高稻米品質(zhì)，進(jìn)而獲得高經(jīng)濟(jì)效益。因此，在生產(chǎn)上應(yīng)該開(kāi)展規(guī)?；Ｓ没推放苹a(chǎn)，從水稻全產(chǎn)業(yè)鏈著手，確保優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)和訂單式種植。

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Mechanization Cultivation Model of Ratoon Rice with Straw Incorporation in Double Rice Cropping Region in South of Yangtze River Valley

Zhang Jun1, Deng Dasun2, Liu Jianjun3, Zhou Wenxi4, Huang Qianru5, Zhang Weijian1

(1Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;2Management Committee of Chongren County Modern Agriculture Demonstration Zone, Chongren 344200, Jiangxi, China;3Soil Fertilizer Station of Chongren County Agricultural and Rural Bureau, Chongren 344200, Jiangxi, China;4Seed Administration Station of Chongren County Agricultural and Rural Bureau, Chongren 344200,Jiangxi, China;5Jiangxi Institute of Red Soil, Jinxian 331717, Jiangxi, China)

Based on the investigation of rice production in Chongren county, Jiangxi province, we summarized the comprehensive benefits and key techniques of mechanization cultivation model of ratoon rice with straw incorporation. This cultivation model consists of japonica rice variety with high yield and good quality, high stubble harvest pattern with chopping and evenly spreading rice straw in first season, applications of shoot-promoting fertilizer and water-controlled irrigation at appropriate period and control of pests and weeds. This cultivation model promoted the retention of axillary buds in the lower nodes with full amount straw returning to the field, and solved the problems of the uneven growth process and grain maturity. Compared with conventional cultivation model, the new model increased the rice yield of first season and ratoon season by 12.7% and 55.8%, respectively, and annual net income by 6769.5yuan/ha. This model improves soil fertility, rice yield and grain quality while avoiding straw burning, which was a green, high yield and high efficiency "one sowing two harvesting" rice cropping model.

Hilly and plain in south of Yangtze River valley; Double rice cropping region; Ratoon rice; Straw incorporation; Mechanization cultivation model

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.033

張俊，主要從事稻田耕作與生態(tài)研究，E-mail：zhangjun@caas.cn

張衛(wèi)建為通信作者，主要從事作物耕作與生態(tài)研究，E-mail：zhangweijian@caas.cn

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0300903）

2021-03-08；

2021-04-09；

2021-06-18