高福強 張紹權
(河北錦禾農業機械有限公司,河北邢臺054009)
遼寧盤錦地區水稻種植歷史悠久,并積累了豐富的栽培管理經驗。從水稻種植實行大壟單行以來,一直沿用行距30 cm的栽培模式,在生產中主要根據不同土壤條件改變穴距、調整化肥用量來達到增產效果,糧食產量連續十幾年穩產高產,在社會經濟發展中起到了穩定器的作用。但是在此基礎上想進一步提高水稻產量,目前已形成瓶頸,這也是現代農業發展進程中需要研究的重大課題。為了使盤錦地區的水稻產量再上一個新臺階,盤錦豐源農機技術開發有限公司與河北錦禾農機裝備有限公司合作,經過4年研究探索,實現了高光效栽培技術與農機技術的完美結合,開辟了一條水稻增產的新途徑。
水稻寬窄行栽培模式是通過改變水稻栽植的行距、穴距,調整水稻田內栽植的整體布局,使單位面積的光能得到充分利用,促進各種產量因素的形成,從而達到增產增收的一種新型栽培模式。盤錦地區水稻種植自然資源豐厚,栽培管理水平較高,單產處在遼寧省前列。如何在高產栽培條件下,改變傳統栽培模式,進一步合理密植,提高單位面積的光能利用率,從而達到增產增收的目標,是研究的重點和難點。
早在20世紀70年代,我國曾對寬窄行(大壟雙行)栽植模式的增產效果進行過研究試驗。進入21世紀以來,國內主要水稻產區對高光效栽培模式進行了新一輪的探索研究,主要以寬窄行模式為主,結論表明:寬窄行栽培模式可以改善水稻的群體結構,提高通風透光條件,增強邊際效應,是水稻增產的重要途徑。但探索都止步于研究試驗階段,并沒有成熟的技術指導水稻實際生產。其主要原因在于農藝技術不能與農機技術緊密結合,高產高效的種植模式沒有轉化成實際生產力,因而沒有得到大面積推廣應用。
自2013年以來,為了破解水稻增產難的問題,針對寬窄行栽培模式開展了專題研究,在盤錦地區進行多點試驗示范。經過2年的研究探索取得了大量的成功經驗,在開展農藝技術研究的同時,同步開展了配套機械的研究,于2015年初,第1臺2ZG-8型自走式高速水稻插秧機即水稻寬窄行插秧機問世,為進一步開展研究提供了方便。
2014年在總結歷史經驗和分析發展現狀的基礎上,以研究高光效高產栽培模式為突破點,把改變傳統栽植模式做為切入點,開展了寬窄行栽植模式的專題研究。先后對不等距模式、蜂窩模式、寬窄行模式進行了研究,重點對寬窄行模式進行了試驗示范并采用了TRM-ZS1型水稻田間小氣候環境檢測儀進行3年連續觀測。經過4年多的研究探索和技術改進完善,取得了栽植模式可行,栽植機械配套成功,增產效果顯著的經濟技術成果。
寬窄行栽培模式通過對行距和穴距的調整,提高了田塊內整體的通風透光性,增強了邊際效應,增加了環境溫度,降低了環境濕度,田間小氣候得到明顯改善。從表1可以看出,水稻生長期有效積溫增加了153.6℃,按水稻生長期日平均溫度 21.3℃計算,相當于生長期增加了7.2 d。抽穗期到成熟期有效積溫提高119.0℃,不僅滿足了水稻該階段對溫度的需求。同時由于有效積溫的增加促進了水稻光合作用,加快了干物質積累,可以避開低溫對產量的影響,保證了水稻安全成熟。

表1 寬窄行與大壟單行從拔節期到成熟期有效積溫(℃)

表2 水稻寬窄行與大壟雙行有效光合輻射量對照表(W/m2)

表3 水稻寬窄行與大壟單行產量構成因素比較
在水稻生長過程中,如何提高光能利用率,增加單位面積的光合生產力,是增產的關鍵。經過3年水稻田間小氣候監測,數據表明,寬窄行栽培模式具有相對合理的行距和穴距的排列,增加了光合輻射面積,提高了單位面積的光能利用率。從表2可以看出,在整個生長階段,寬窄行栽培比大壟單行栽培有效光合輻射總量增加655 W/m2,相當于水稻生長期有效輻射時間增加23 d左右。
水稻的產量是由單位面積有效穗數、每穗粒數、結實率及千粒重4個因素構成。根據2015年盤錦市農業專家組在大洼縣田莊臺鎮吉家村示范田現場實收測產結果,在單位面積栽植穴數均為1.12萬/667 m2、施肥量相同的條件下,寬窄行栽培比大壟單行栽培有效穗數增加 1.54 萬/667 m2,結實率提高 3.21 個百分點,千粒重增加 0.15 g,產量增加 63.2 kg/667 m2,增幅 7.8%,增產效果明顯。
2ZG-8型自走式高速水稻插秧機從2014年開始研發,2015年初在浙江、江蘇、河南和安徽進行試驗,并通過部級鑒定,列入國家農機產品補貼目錄。2ZG-8型自走式高速水稻插秧機,在試驗過程中不斷完善,機械性能和機械技術性能可靠,增產效果明顯。2016年開始小批量生產,先后在盤錦地區6個鄉鎮8個村進行試驗示范,在正常管理水平條件下,不增加施肥量,平均每667 m2增產50 kg左右。同時在浙江、廣西、黑龍江、遼寧等其他地區進行了較大面積的示范推廣,2017年在黑龍江推廣應用700臺,機插面積近6 667 hm2,得到了黑龍江省建三江農墾局的高度認同。2018年將預計推廣3 000臺,機插面積3.33萬hm2。
作為糧食生產大國和人口大國,中國的糧食安全問題同樣處于這一危機的陰影之下。相關研究初步發現,氣溫升高和農業可用水量減少以及耕地面積下降,將使中國2050年的糧食總生產水平比2005年下降14%~23%。水稻寬窄行栽培模式的推廣應用可以起到一定的緩解作用,按盤錦地區水稻面積9.33萬hm2計算,如果全部使用寬窄行栽培每年可增產0.7億kg稻谷,推廣前景可觀。
水稻寬窄行栽培技術改變了傳統栽培模式的群體結構,改變了田間小氣候,充分利用了光能,使水稻在不增加成本的條件下,具有明顯的增產增收效果,增產幅度可以達到7%~20%,同時提高了土地單位面積的利用率和產出率,為水稻產量再上一個新臺階開辟了新途徑。
2ZG-8型自走式高速水稻插秧機,是國內首創的寬窄行插秧機,是為寬窄行栽培技術配套的栽植機械,是農藝技術與農機技術完美結合的產物,其推廣與應用將會引領水稻種植業的一次革命,將延續半個世紀的水稻生產模式推向一個新的發展階段。