丘陵區(qū)雜交稻機械化育插秧關鍵技術與應用效果

陳 葦,雷小龍,林春亮,徐 雄,何 東,陶有鳳,陳 勇,任萬軍

(1.四川省廣安市廣安區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)服務中心,四川 廣安 638000;2.四川農(nóng)業(yè)大學機電學院,四川 雅安 625014;3.四川金色綠丹種業(yè)有限公司,成都 610100;4.作物生理生態(tài)及栽培四川省重點實驗室,成都 611130)

水稻是我國南方丘陵區(qū)主要的口糧作物,以“宜香優(yōu)2115”為代表的優(yōu)質稻品種在丘陵區(qū)快速推廣應用。由于丘陵區(qū)地形條件復雜、田塊瑣碎和土壤粘重等問題,丘陵區(qū)機插秧發(fā)展緩慢[1]。為保障國家糧食安全和提高水稻單產(chǎn),機插秧技術作為水稻高產(chǎn)優(yōu)質高效關鍵栽培技術[2],但丘陵區(qū)水稻生產(chǎn)機械化的短板在機械化育秧和插秧環(huán)節(jié)。《雜交稻機械化育插秧技術》和《雜交稻暗化催芽無紡布覆蓋高效育秧技術》多次入選四川省和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術[3],廣安市的機插秧技術在農(nóng)業(yè)科技和裝備支撐下快速發(fā)展。筆者圍繞雜交稻機械化育插秧技術與裝備在廣安區(qū)的應用與示范,介紹丘陵區(qū)機械化育插秧技術要點,為丘陵區(qū)機插秧技術推廣應用提供參考。

1 廣安區(qū)水稻機械化生產(chǎn)概況

廣安區(qū)地勢相較平緩,屬淺丘、平壩地形地貌,土壤深丘以頁巖沙質土為主,淺丘以暗紫泥土為主。園區(qū)地處內陸熱帶濕潤氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛,四季分明,雨熱同季,干濕季分明,夏不酷熱,冬無嚴寒,少霜雪,春季氣候回春早,具有四川盆地共同的氣候特征,年均氣溫17.2℃,年均日照865.7h以上、年均降水量1072.7mm,年均水面蒸發(fā)量811.40mm,海拔300～400m,無霜期320d左右,年太陽總輻射值87.83kcae/cm2,光熱資源豐富,適宜一年兩熟種植。近年來,廣安區(qū)通過高標準農(nóng)田建設、水稻機械化生產(chǎn)技術推廣、農(nóng)機裝備采購等措施,水稻機耕率和機收率分別達到100%和91.9%,但機插率僅為33.8%,成為水稻全程機械化的短板環(huán)節(jié),因此重點針對機械化育插秧環(huán)節(jié)。

2 雜交稻暗化催芽露場育秧技術

2.1 選擇適宜的育秧介質

根據(jù)區(qū)域的實際情況,育秧介質可選用營養(yǎng)土或育秧基質。①采用營養(yǎng)土作為育秧介質:選擇疏松肥沃菜田土作為基礎材料,為便于機械細碎過篩土壤,土壤應晾至15%～25%的含水率,可向營養(yǎng)土中添加稻殼增加營養(yǎng)土透氣性,但添加的比例不宜超過5%。營養(yǎng)土應添加育秧活性物質以培肥和消毒,優(yōu)選育苗伴侶,每 200kg土+ 600～800g育苗伴侶+20g多菌靈等消毒劑為宜,確保土壤與活性物質充分混勻[4]。②采用基質作為育秧介質:育秧基質應選擇性質穩(wěn)定,當年生產(chǎn)合格的無土育秧基質,育秧基質直接使用,無需額外添加外源物質。忌用陳舊基質或不穩(wěn)定基質育秧,育秧前應對育秧基質進行預試驗,檢測育秧基質的穩(wěn)定性。

2.2 選擇宜機插高產(chǎn)優(yōu)質品種

以“高日產(chǎn)量、高抗倒能力、大根量”選擇宜機插的品種,日產(chǎn)量高的優(yōu)質稻品種表現(xiàn)為中低產(chǎn)區(qū)日產(chǎn)量大于60kg·hm-2·d-1,或高產(chǎn)區(qū)日產(chǎn)量大于65kg·hm-2·d-1,且高食味品質品種為宜。高抗倒能力主要體現(xiàn)為莖壁厚,以花后25d 基部第二節(jié)間比莖壁厚≥0.30為評價指標。發(fā)根快根量大是機插的重要標準,因此移栽前秧塊根體積≥0.11cm3/cm2。因此,以高日產(chǎn)確保在生育期較短時的高產(chǎn),以大根量促進秧塊盤根及栽后發(fā)苗返青,以高抗倒確保安全生產(chǎn),通過該標準篩選了“宜香優(yōu)2115”“晶兩優(yōu)534”“川康優(yōu)2115”“川種優(yōu)3877”“品香優(yōu)秱珍”等優(yōu)質品種推廣應用。

2.3 秧床整理

秧床選用田塊平整、灌排方便的地塊育秧,采用北斗衛(wèi)星平地機將秧田整平,圓盤開溝機按2m開廂,廂面寬度1.4～1.6m,開溝后廂面壓實?；虿捎妹绱财饓艡C按2m開廂起壟。秧床廂面應保持平整,且保證較高的緊實度。

2.4 育秧流水線育秧播種

采用塑料硬盤育秧,秧盤規(guī)格為28cm×58cm×2.5cm,育秧18～20盤/667m2。優(yōu)選育秧播種流水線進行機械化播種,根據(jù)實際情況可選購自動供盤機和疊盤機,提高育秧效率和減少用工量。播種量根據(jù)千粒重確定,播種正常發(fā)芽2800～3000粒/盤為宜。一般種谷發(fā)芽率 85%以上,千粒重 20～25g,每盤用種量為 70～80g;千粒重 25～30g,每盤用種量 80～90g。播種時,底土厚度應在1.8～2.0cm,并用 0.3%的敵磺鈉進行底土殺菌處理,覆蓋時以不露種為宜,蓋土厚度控制在0.2～0.3cm。為保證后續(xù)催芽過程中稻芽有足夠生長的空間,應保證覆土后土面離秧盤上緣0.2～0.3cm。

2.5 秧盤疊置

預先準備秧盤托架,托架可使秧盤離地,降低上下盤溫差,可為秧苗整齊均與生長創(chuàng)造良好條件。托盤一般標準為長1.2m、寬0.6m、高15cm,可采用不銹鋼或木板定制。播種后將秧盤整齊疊置于秧盤托架,上下盤間堆疊整齊,疊盤高度以 25～30 盤為宜,切忌超過 35 盤,避免暗化過程上下溫差過大導致出苗不齊[5]。為保證頂盤溫度與下部均一且有足夠生長空間,采用空盤倒扣頂盤。

2.6 暗化催芽

為方便操作,選擇開闊場地作為暗化催芽室。將堆疊好的秧盤帶托架搬運到催芽室,并整齊地放置,確保每個托架之間有10～15cm的間隙,可促進空氣的流通,保證堆內的溫度相對均勻。擺放完成后,使用三色彩條防雨油布進行遮光覆蓋,同時壓住油布四周,以確保防風、保溫和保濕。暗化過程適宜平均溫度為 28～32℃,濕度為 65%～80%。早茬口雜交稻育秧暗化過程中若遇低溫天氣,可在彩條油布上覆蓋農(nóng)用薄膜保溫增溫。遲茬口水稻育秧暗化過程若遇超過 33℃的高溫天氣,應采取頂盤加高或揭開彩條油布周圍以適當通風降溫。當中部秧盤稻芽伸出土表1.5～2.0cm時,暗化過程結束,一般在適宜溫度下需要 3～5d,溫度越低暗化時間相應延長。暗化結束的秧苗生長整齊一致,顏色嫩黃,無病害,入田可快速轉綠生長。

表1 疊盤暗化與非疊盤暗化水稻幼芽的整齊度

2.7 秧盤擺盤

暗化結束后,為了確保秧苗的健康生長,需要立即將其擺放在秧床上。擺放時要注意整齊排列,保證與床面緊密接觸。為了提高生產(chǎn)效率和減輕勞動力,可以使用苗盤輸送機來放盤和起秧。在搬運秧盤時,要避免上下盤相互碾壓,避免造成斷芽或傷芽的情況發(fā)生。擺放后,應及時進行一次快速灌水,使水位能夠剛好淹沒秧盤,確保每個盤都被充分浸泡,但避免水淹過深導致盤和土壤漂浮。淹水后要及時排水,還應噴施甲霜惡霉靈等防治立枯病的藥劑,以防止病菌在遭受高溫或低溫影響時引發(fā)立枯病。

2.8 秧盤蓋膜

秧盤擺盤處理后,使用 40g/m2的白色無紡布進行覆蓋。將無紡布邊緣用泥土壓住,但需保證無紡布應適當松散不宜過緊,以便為秧苗提供足夠的生長空間。當秧苗生長至 2 葉 1 心時,可完全揭無紡布。針對油菜和小麥茬口,無紡布的覆蓋可大大提高秧床的控溫和保濕效果,有效地控制了遲栽茬口秧床的溫度,避免高溫燒苗,同時保持秧床的濕度,減少水分蒸發(fā),為秧苗提供一個良好的溫濕度環(huán)境。如清明前育秧易遭受寒潮,遭遇長時間 20℃以下的低溫,則需蓋薄膜保溫。

2.9 苗期田間管理

2.9.1 水分管理 采用干濕交替管理。為防爛種爛苗,3 葉期前要求速灌速排,避免長期淹水。整個秧苗生長期,通過澆透水后自然落干或排水來保持土壤濕潤,當盤面泥土泛白時再澆透水1次,反復如此干濕交替管理。

2.9.2 肥藥管理 揭無紡布后,應及時用藥防治立枯病、綿腐病、稻瘟病。對于已發(fā)生綿腐病的秧床建議用銅高尚或瑞苗清等于晴天早晚噴施,連續(xù)施藥2～3次。移栽前5～7d,施用“送嫁”肥和送嫁藥,保證秧苗生長旺盛,同時可帶肥帶藥入田。宜在陰天或晴天傍晚,對水澆施或秧床淺水撒施15～20g/m2,切忌晴天高溫時施用。

2.9.3 適栽秧齡 早茬口(稻-菜輪作)秧苗30d左右秧齡,遲茬口(稻-油/麥輪作)秧齡25d左右。秧苗達到生長均勻,顏色嫩綠,白根數(shù)多,盤根力強,適栽性好。

3 高效機插與管理技術

3.1 整田準備及要求

丘陵區(qū)多為冬閑田或冬水田轉換而來,泥腳深,易陷機,因此推薦采用履帶式拖拉機整田,采用旋耕機干旋+打漿機灌水起漿為宜。整田后,保持田面高差不高于5cm,平地后一般應沉淀1～2d。水層以花花水為宜,水層不超過5cm。

3.2 插秧機選用及移栽注意事項

插秧機宜選用6行乘坐式高速插秧機,可提高移栽效率。如果泥腳過深,可以采用手扶式插秧機插秧,但通過水旱輪作能夠解決“陷機”問題。

3.3 減穴穩(wěn)苗高效機插技術要點

水稻機械化栽插時,保證基本苗是建立高質量群體的關鍵。采用“減穴穩(wěn)苗”生產(chǎn)技術,核心在減穴不減苗,因此設定行距為30cm,穴距為18～20cm,栽插密度為1.1～1.2萬穴/667m2,單穴苗數(shù)為3～4苗,在保證基本苗條件下提高作業(yè)速度,降低漏插率[6-7]。

3.4 肥水高效管理技術

大量田間試驗示范結果表明,養(yǎng)分平衡、合理施肥是實現(xiàn)高產(chǎn)高效和提高肥料利用率的重要途徑。因此,建議N肥施用量為純N 150～180kg/hm2,氮肥當季利用率可提高到45%以上,基蘗肥、穗肥比以7:3,基肥:分蘗肥以7:3為宜;N : P2O5: K2O為2:1:1,并配施硅肥和微量元素肥料增強植株抗性。該技術主要通過N肥后移和鉀肥中移技術,其中基肥和分蘗肥的氮肥提供分蘗盛期所需養(yǎng)分,促花肥供穎花分化所需養(yǎng)分。鉀肥施用采用中移技術,即在主莖拔節(jié)期施K2O 60～75kg/hm2,既能塑造粗壯抗倒的莖稈和挺拔堅韌的葉姿,又利于籽粒灌漿和稻米品質改善。

在水分管理方面,秧苗移栽后淺水勤灌,避免因田高低不平造成死苗現(xiàn)象。群體莖蘗數(shù)達到預定穗數(shù)的80%～90%時開始曬田,拔節(jié)時復淺水施促花肥,之后繼續(xù)曬田至二次枝梗原基分化。從幼穗穎花原基分化期到抽穗后25d左右,以淺水層和濕潤交替灌溉為主,既不能長期干旱,也不要長期保持水層,避免土壤再次恢復到陷腳狀態(tài)。抽穗后25d到成熟,以濕潤為主。

4 應用效果

4.1 育插秧質量顯著提升

從表1和表2可以看出,通過對比不疊盤和疊盤暗化催芽處理的幼芽生長情況,疊盤暗化催芽處理顯著改善了出芽環(huán)境,降低了溫濕度的晝夜變化,降低了芽長和芽重,但是顯著增加了芽粗、根重,提高了根冠比,壯芽指數(shù)和芽充實度均得到了顯著提升。從整齊度來看,芽長、芽鞘長和芽粗的整齊度均得到了顯著提高。因此,丘陵區(qū)通過疊盤暗化催芽技術能夠提高出芽的整齊度和成苗率,達到育秧齊、壯、勻的效果。育秧質量是高質量栽插的基礎,在進行減穴穩(wěn)苗技術實施后,漏插率降低至6%以下。

表2 疊盤與非疊盤暗化水稻幼芽的生長狀況

4.2 產(chǎn)量效果

2022～2023年在廣安區(qū)開展機插秧示范應用結果表明(表3),不同品種機插秧的產(chǎn)量穩(wěn)定在700kg/667m2以上,最高產(chǎn)量達到790kg/667m2。同時大面積種植大戶的機插秧產(chǎn)量位于650～700kg/667m2,相比手插栽培或常規(guī)機插栽培技術,產(chǎn)量增加50kg/667m2以上。分析產(chǎn)量構成因素可知,機插秧較高的有效穗數(shù)是高產(chǎn)的重要因素,核心在育秧質量高和栽插漏插率低,保證了基本苗數(shù)。同時,通過機插高產(chǎn)高效栽培技術的應用,可節(jié)約人工人本100元/667m2以上,因此節(jié)本增效220元/667m2以上,機插秧高產(chǎn)高效綠色栽培技術成為丘陵區(qū)提高水稻單產(chǎn)的重要技術支撐。

表3 廣安機插秧示范區(qū)產(chǎn)量及其構成因素

5 小結

近年來在廣安區(qū)開展水稻機插秧高產(chǎn)高效栽培技術應用示范,主要推廣應用以“優(yōu)選育秧介質+精量播種+疊盤暗化催芽+優(yōu)化田間管理”為核心的水稻暗化催芽無紡布覆蓋露場育秧技術和減穴穩(wěn)苗高效機插技術,秧苗整齊度和成苗率顯著提升,栽插效率和漏插率顯著降低,降低了種植大戶育秧風險,解決了丘陵區(qū)育秧穩(wěn)定性差、出苗整齊度不高、栽插質量不高等問題。水稻機械化育插秧技術對廣安區(qū)等丘陵區(qū)提高單產(chǎn)和節(jié)本增效具有重要的支撐作用。