朱敬樂 徐愛民 王震 劉傳福
摘要 節水抗旱稻旱種旱管模式可緩解勞動力不足,具有節水、節能、環保的優點,是調整種植業結構的有效途徑,符合農業供給側改革的要求。本文對節水抗旱稻旱種旱管的相關概念進行闡述,分析發展節水抗旱稻的優勢及其對品種的要求,同時介紹其配套栽培技術,以期為旱種旱管模式的推廣提供參考和借鑒。
關鍵詞 節水抗旱稻;旱種旱管;優勢;栽培技術
中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)20-0051-03
水稻是我國最主要的糧食作物之一,長久以來水稻種植在保證我國糧食安全方面發揮了巨大作用。半個多世紀以來,水稻育種一直以提高單產作為主要目標,但自20世紀末以來,單產水平一直未有較大突破。目前,隨著農村勞動力緊缺的矛盾出現,以及國民生活水平的提高,農民對產量的追求和國民對健康的要求均有所提高,從而對育種方向是產量還是質量提出疑問。同時對于種植模式是要精細化管理以追求高產,還是輕簡化栽培、提高投入產出比以追求質量也需要認真思索分析。新的栽培類型、新的栽培方式、新的種田思維都需要進行重新審視。
1 節水抗旱稻旱種旱管相關概念
1.1 節水抗旱稻
節水抗旱稻是指既具有水稻的高產優質特性又具有旱稻的節水抗旱特性的一種新的水稻品種類型。它是在水稻科技進步的基礎上,引進旱稻的節水抗旱特性而育成的新品種。在同等灌溉條件下,其產量、米質與傳統水稻基本持平,但可節水50%以上;在望天田,其具有較好的抵抗干旱的能力(或基本具有旱稻品種的抗旱能力);在栽培上,簡單易行,投入低,節能環保。應該注意的是,節水抗旱稻的節水抗旱特性是一個總的概念,至少包括3個方面的內涵,即抗旱性、節水能力和水分利用效率。
1.2 旱種旱管
1.2.1 旱種。旱種同樣是在干旱狀態下直接播種,也是旱直播的一種類型。它和直播的區別是播種較深,播種后不灌水,靠底墑發芽、扎根、出苗(底墑不足時要先灌底墑水后播種)。出苗后,經過一個旱長階段再開始灌水。旱種的優點是節省灌溉用水,整地播種基本不用水,出苗后旱長階段也不灌水,一般四至五葉期后才開始灌水;旱種入土深3 cm左右,有較高的出苗率和成苗率,根系發達,耐旱力強,抗倒伏力也較強;土壤通透性好,根系活力保持時間長,后期生長清秀,有利于灌漿結實。缺點是整地費工,對整地質量要求高,黏重土區整地難度更大,若整地質量差,則缺苗斷壟嚴重,并會降低化學除草效果;稻田未經水耙則滲漏量大,不易建立水層;雜草繁多,除草難度大;旱長期間秧苗發育遲緩,生育期延長。水稻旱種技術有平播和套播2種方法。平播是在冬閑田或麥、油茬翻耕整地后再播種,這是當前水稻旱種的主要方法;套播是在前茬作物預留的空行上播種水稻。目前,生產上主要采用麥田套種水稻模式,小麥出穗前將水稻播種在小麥預先留下的行間,麥收后再灌一次水,爭取逾40 d的生長期,可提高水稻的產量。
1.2.2 旱管。旱管是指在不淹水的情況下,水稻基本依靠自然降雨和地下水滿足正常生長需要而完成全生育期的一種栽培管理方式。需要注意的是大部分農戶錯誤地認為旱種旱管即不需要對節水抗旱稻再進行灌溉也可正常收獲,其實不然,節水抗旱稻不是旱稻,在栽培過程中如遇到極端干旱或者連續干旱的情況,仍然需要進行人工灌溉,以滿足其正常生理需要,這也是確保穩產的一個重要環節。
2 節水抗旱稻旱種旱管的主要類型
2.1 麥茬旱直播稻
播種方式為小麥收割后,經翻耕,通過機器或人工將干稻種直接播入未經浸泡的干田內。這是目前旱種旱管最常見、播種面積最大的一種旱直播方式。主要出現在安徽江淮分水嶺和沿淮水資源緊張地區。
2.2 玉改稻
指以前傳統的玉米種植區域,因玉米市場行情低迷,加上栽培上費人工,在一些具備抗旱條件的地區改種節水抗旱稻的類型。主要出現在安徽淮河以北等傳統玉米種植區。
2.3 棉改稻
指沿江等傳統棉花種植區,受皮棉市場價格和勞動力不足等因素影響,改種水稻的一種類型。相比玉改稻區域,棉改稻區域因棉花種植時本身也需要進行抗旱,因而抗旱基礎條件更具優勢。目前,棉改稻在安徽、湖北、江西、湖南等省份的傳統棉花種植區推廣效果顯著。
2.4 山坡稻
指一些丘陵和山地無法進行有效灌溉,傳統種植一些果樹的山坡區域在果樹苗期林間進行節水抗旱稻種植的一種類型。目前,主要在江西、湖南、廣西、福建等地進行推廣種植。
2.5 芝改稻與豆改稻
傳統種植芝麻、大豆的區域,受栽培管理、收購價格、人工等因素影響,改種節水抗旱稻的栽培方式。目前在安徽、江西、湖北、河南、湖南等地種植業結構調整中,芝改稻、豆改稻推廣面積不斷擴大,節水抗旱稻優勢顯著。
3 直播概念及發展歷程
3.1 直播概念
直播指不進行育秧、移栽,直接將水稻種子播于大田的一種栽培方式。直播既可節省大量勞力,緩解勞力季節性緊張的矛盾,對實現水稻生產的輕簡化、專業化、規模化也有著重要的意義,具有廣闊的推廣前景。目前有水直播、旱直播、免耕直播幾種主要類型[1]。
3.1.1 水直播。指將浸種催芽后的稻種,通過機器或人工均勻播種于事先泡田、整平的田塊內的一種播種方式。
3.1.2 旱直播。指將未經催芽泡種的干稻籽,通過機器或人工均勻播入未經泡田、整平的田塊內,即直接采用干籽播種的一種方式。
3.1.3 免耕直播。上一季作物收獲后未經任何翻耕犁耙的稻田,先使用滅生性除草劑滅除雜草和落粒谷幼苗、催枯稻樁,灌深水漚田,待水層自然落干、施基肥后,將已催芽露白的稻種直接播種到大田的一種栽培技術。
3.2 直播優勢
直播具有以下幾個方面的優勢。一是省工省時,降低人力、財力成本。水稻直播免除了傳統育秧移栽等環節,降低了生產作業成本。二是縮短生育期,利于高產、長生育期品種推廣。直播水稻沒有拔秧傷根和栽后返青過程,生育進程加快,生育期較移栽稻縮短5~7 d。三是提高水稻產量。直播水稻利于低節位分蘗,穗莖配置優化合理,主蘗穗整齊一致,成穗率高、穗數多,大面積生產可增產5%左右。四是可規模化生產。水稻直播省去了育秧、拔秧、運秧及移栽等生產環節,提高了生產效率和效益,利于水稻生產的規模化[2-3]。
3.3 發展歷程
唐宋以前,直播是一種普遍現象,但有關直播的記載并不多。唐宋以后,水稻移栽已普及,直播反倒較少,但有關直播的記載增多,從這些記載中可以看出,水稻直播栽培在江淮及其以南的稻區一直都存在。黃河流域種稻不多,且多以旱稻為主,其所用的栽培方法和北方旱地作物栽培方法一致,即直播而非移栽。從現有的材料來看,明朝山東沿海地區的水稻栽培采用直播的方式。民國時期河北在保留原來的旱稻直播栽培的同時,出現了水稻直播。淮河流域是中國農業的水旱交錯地帶,唐宋以后,稻作得到了發展,直播稻占有相當的份量。淮河流域的直播稻以水稻為主,間或也有旱稻,甚至是介于水稻與旱稻之間的類型,即既非旱稻,又與純粹的水稻不同。長江流域是水稻的主產區,自宋代以后便有直播稻的記載,除了在一些地勢較高、水源缺乏的地方如上海崇明、四川潼川存在旱稻直播以外,本區的直播稻都以水稻為主。長江上游地區的直播稻則多為旱稻,種植者多為當地的少數民族。嶺南地區的直播稻分布也比較普遍。
目前,農村勞動力大量外出務工,繁瑣的育苗移栽方式已經不適應當前農村發展現狀。直播形式大量被采用,配套栽培技術也在不斷提高。但長期以來,農業主管部門對直播稻推廣爭議較大。一部分人認為,直播方式是栽培技術的倒退,不是一種正面積極的態度,是“懶漢稻”;直播稻因大量使用除草劑而對土壤污染較為嚴重;且直播整體產量較移栽低,影響國家糧食安全。但另一部分人認為,農民種植農作物也要追求效益,直播作為一種輕簡栽培模式符合當前農村現狀,可有效解決勞動力緊張的矛盾,具有一定的合理性;另外,國家鼓勵土地流轉,直播更適用于大規模機械化作業,投入產出比更高;水稻直播形式的大規模應用不是倒退,是新形勢下農民種植模式的一大創新[4]。
4 節水抗旱稻旱直播的主要優勢
旱直播稻發展既符合國家農業供給側改革的大形勢,也符合農村廣大勞動人民的種植利益需求。我國每年農業用水量占全國用水總量的70%以上,而水稻用水量又占農業用水總量的70%以上。水稻灌溉用水總量高達12 000 m3/hm2,每生產1 kg稻谷需耗水1~2 t,已對我國未來經濟全面可持續發展構成巨大威脅。水稻生產上迫切需要需水量較小、水資源有效利用率高的節水抗旱稻品種。
4.1 節水
相比于傳統水稻,節水抗旱稻較傳統水稻節水50%。2012年“國家863項目”在謝華安院士為組長的帶領下,在阜南進行測產驗收,百畝連片種植節水抗旱稻新品種旱優73,在基本依靠自然降雨,人工灌溉用水僅1 200 m3/hm2的情況下,依然達到9 288.15 kg/hm2的產量水平[5]。
4.2 節肥
節水抗旱稻在旱種旱管情況下,對氮素的高效利用尤其明顯,全生育期施肥以基肥為主,一般基肥施用三元復合肥(15-15-15)400 kg/hm2,在分蘗時追施尿素150 kg/hm2即可滿足全生育期肥料需求,較傳統水稻節肥30%左右。
4.3 節藥
旱種旱管栽培模式下,田間病蟲害數較傳統移栽管理模式下有大幅度降低,農藥用量為傳統栽培的50%左右。
4.4 省工
旱種旱管模式的出現,使得農戶從繁重的體力勞動中解脫出來,傳統1個農民移栽水稻667 m2/d已算高效。但旱種旱管的栽培模式,加上機器輔助,每天可播種2.67~13.33 hm2,大大節約了用工成本。
4.5 健康
砷進入食物鏈主要通過農作物吸收被污染的灌溉水資源,進而通過農作物產品轉移到人體內富集。目前大量癌癥、腫瘤等疾病與此類重金屬污染的關系有待進一步研究。砷中毒在全世界范圍都是重大公共衛生問題,在印度和孟加拉國尤其嚴重。在這些國家,砷化物存在于地下水中,在淹水稻田中被水稻吸收。英國洛桑研究所的趙方杰等人比較了淹水種植的水稻與旱作種植的水稻之間的砷水平,淹水種植水稻是南方國家最傳統的耕作方法,而旱作種植水稻則指不將水稻根部浸于水中的做法。結果發現,同一個品種的水稻在淹水種植狀態下稻秧和谷粒中的砷含量是旱作種植的10~15倍。在試驗條件下,旱作種植的水稻中鋅、銅、錳和鎂等營養元素含量都比淹水種植要高,意味著旱作水稻可能更有營養。
5 旱種旱管對品種的基本要求
5.1 耐旱性
耐旱性指植物對干旱的適應和抵抗能力。首先要對品種進行必要的抗旱性鑒定,達到對應抗旱級別,方可進行大面積推廣應用。目前按照《節水抗旱稻抗旱性鑒定技術規范》(NY/T 2863—2015)鑒定品種的抗旱性級別。
5.2 避旱性
避旱性指作物在干旱的條件下減少失水或維持吸水從而保持高水勢的能力,通俗理解為通過自身機體控制減少水分流失從而躲避干旱的能力。農業推廣中,品種需具有較強的避旱能力,從而保證植株的正常生理代謝。
5.3 復原抗旱性
指作物在經過一段時期干旱后的恢復能力,主要是指植株耐干化、耐脫水的能力。針對目前災害性天氣頻發、干旱持續時間較長的現象,要求品種必須具有很強的復原抗旱性,以保證正常供應水分時植株可以迅速恢復正常生長,從而確保收獲。
5.4 生育期
目前采用旱種旱管栽培模式的區域以傳統的稻麥輪作區為主,小麥收割后搶晴播種,以保證能夠在安全齊穗期前安全齊穗。這就要求旱種旱管的水稻要選擇生育期相對較短的品種,實現既能保證產量、安全收獲,又不影響下一茬作物的正常播種。
6 旱直播品種現狀
6.1 多亂雜
目前推廣的旱種旱管品種以南方生育期較短的早晚稻為主,沒有經過系統的抗旱性篩選,一旦遇到嚴重干旱天氣,可能會造成大面積絕收;另外部分企業為擴大銷量,盲目夸大抗旱性,誤導農戶,造成減產或絕收的情況時有發生。
6.2 品種老化,常規品種多
目前市面上在旱種旱管栽培方面推廣面積較大的品種多是20世紀末和21世紀初審定的一些常規旱稻品種。這些品種的不足之處較為明顯,表現為產量低、米質差、抗性差,已不適應當前農村的新形勢。
6.3 研究抗旱機理的機構少,好品種更少
目前國內真正從事節水抗旱稻研究的專業機構不多,僅有上海市農業生物基因中心、安徽省農業科學院水稻研究所、中國農業大學等幾家單位仍在堅持,尤其以上海市農業生物基因中心在雜交節水抗旱稻研究方面成果較為突出,品種在抗旱性、米質、產量上都處于國內領先。目前推廣的品種有旱優73、滬優2號、旱優3號、旱優113號等,面積最大的品種旱優73在安徽、河南、江西、湖南、湖北等地受到當地種植戶的喜愛。
7 節水抗旱稻旱種旱管配套栽培技術
7.1 種子處理
播種前盡量對種子進行必要的曬種和藥劑處理,一般建議播前進行2~4 h的曬種處理,以增加種子親水性。考慮到旱種模式下,地下害蟲和地上鳥雀都會對種子造成一定的危害,為減少損失,建議用咪鮮胺殺菌防病,用鳥不食或其他藥物拌種防鳥和地下害蟲,具體用法用量依據具體藥劑和含量而定。
7.2 整地
在上茬作物收獲后,搶墑進行翻耕,要求田面盡量整平、土塊盡量細碎,使保墑保肥能力更強,也更利于種子出苗。
7.3 播種
麥茬田建議6月10日前播種,以保證9月10日前能夠安全齊穗,防止寒露風造成減產甚至絕收;空閑田建議在氣溫穩定后即5月10日至6月10日播種,以有效避開高溫對米質產生的影響,實現既能獲得高產,也可達到優質。一般人工撒播建議用種量控制在30.0~37.5 kg/hm2之間;機播建議用種量控制在30.00~34.75 kg/hm2之間;保證基本苗充足,為豐產打好基礎。
7.4 除草
節水抗旱稻高產高效的關鍵環節就是除草,生產上一般按照“一封、二殺、三補”的原則。
一封:土壤封閉處理是基礎,播后1 d內,使用復配型除草劑40%丁惡乳油3 000 mL/hm2或二甲戊靈1 500 mL/hm2進行土壤封閉處理,噴藥時一定要保證水量充足(建議不少于750 kg/hm2),噴霧一定要均勻,一定不能漏噴重噴,噴藥時間最好在傍晚。二殺:莖葉處理要及時,在秧苗2.5~3.0葉時,雜草三葉期前用韓秋好1 500 mL/hm2加氯氟吡氧乙酸750 g/hm2兌水900 kg/hm2均勻噴霧,注意次數不超過2次。三補:如發現少量惡性雜草在二殺環節未除掉,應及時進行補噴或輔以人工拔除,消除草害。
7.5 肥料管理
節水抗旱稻可對氮素進行高效利用,故在中后期要控制氮肥施用或不用。施足底肥,輕施分蘗肥,一般建議底肥施用三元復合肥(15-15-15)400 kg/hm2,在分蘗時追施尿素150 kg/hm2,即可滿足全生育期生理需求。后期可噴施磷肥、鉀肥等微量元素肥料,增強水稻的抗性,提高產量和品質。
7.6 水分管理
節水抗旱稻全生育期不需要建立水層,只需保證土壤濕潤即可保證整個生長期需求。幾個關鍵時期注意保證水分:一是播期,如有條件,播后漫灌1次,確保一播全苗;二是分蘗時,保證土壤濕潤,避免受旱,以增加有效分蘗,保證有效穗基數;三是孕穗揚花期,保證充足的水分,減少干旱高溫對幼穗的傷害,提高灌漿結實率,確保豐產。
7.7 病蟲害防治
旱種旱管種植模式下,田間病蟲害較移栽或水直播都要輕,故根據各地植保部門的病蟲測報情況進行對癥防治即可。
8 結語
發展節水農業,推廣節水抗旱稻,既可有效緩解水資源緊張的供需矛盾,又符合國家綠色、高效農業建設的基本要求。同時在一定程度上解決了目前農村因勞動力緊張而造成的拋荒、減產、增產不增收等問題,為調整種植業產業結構提供了新思路,符合農業供給側改革的發展要求。各地可根據當地種植條件,進行不同栽培模式的探索,為農業生產發展開辟新途徑。
9 參考文獻
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