基于圖案的創(chuàng)意稻田測產(chǎn)方法探討及其應(yīng)用

陸艷婷，張小明，葉勝海，俞法明，翟榮榮，葉靖，朱國富

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021)

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施的不斷推進(jìn)，以稻田畫為主要代表之一的創(chuàng)意農(nóng)業(yè)種植受到各地越來越多的農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)和大戶重視[1-3]。同時，有關(guān)學(xué)者和農(nóng)技人員也在思考如何確保稻田畫在美麗田園建設(shè)中發(fā)揮更好作用的同時，也確保國家糧食安全，既實現(xiàn)美麗田園的可看性，又保持稻作生產(chǎn)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和種植戶的收益。本文旨在探討基于圖案的創(chuàng)意稻田測產(chǎn)方法，為進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)意稻田的布局和栽培技術(shù)管理提供有益的參考。

1 用于測產(chǎn)的創(chuàng)意稻田圖案構(gòu)成及測產(chǎn)方法

受多個品種按圖案種植的影響，如果用常規(guī)方法測產(chǎn)，不能較好地估算稻田的平均產(chǎn)量。在本試驗中，根據(jù)圖案的田間實際情況，按彩色稻、不可分割的稻田畫最小長寬組成的矩形單元、背景稻測產(chǎn)的方法進(jìn)行稻田產(chǎn)量測定。

1.1 測產(chǎn)的創(chuàng)意稻田圖案構(gòu)成

用于測產(chǎn)的田塊分別位于杭州市錢塘新區(qū)江東村浙江慧農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司的規(guī)模農(nóng)場和湖州市德清縣新安鎮(zhèn)下舍村糧食功能區(qū)，面積分別為7、7.33 hm2。錢塘新區(qū)的圖案主要為“美麗錢塘”“70”和農(nóng)耕圖(圖1)，采用紫色水稻浙紫1號和黃色水稻浙黃2號構(gòu)筑圖案，其中黃色水稻主要種植于“0”及其他配圖。“美麗錢塘”每個字占地約760 m2，“70”2個字占地共1 860 m2，其中“0”字占地約785 m2，根據(jù)設(shè)計圖紙和田間實際測量，長×寬分別為29.2 m×26 m、45 m×41.2 m，實際測產(chǎn)時與圖紙略有出入，根據(jù)每個字的實際長寬測算單位面積產(chǎn)量。德清縣新安鎮(zhèn)下舍村的種植圖案為“美麗德清 歸田圓夢”(圖2)，采用紫色水稻浙紫1號構(gòu)筑圖案，根據(jù)設(shè)計圖紙，每個字的長×寬約為21 m×20 m，實際測產(chǎn)時與圖紙略有出入，測產(chǎn)以實測面積計。

a—設(shè)計圖，b—實景圖。圖1 錢塘新區(qū)江東村的創(chuàng)意稻田

a—設(shè)計圖，b—實景圖。圖2 德清縣新安鎮(zhèn)下舍村的創(chuàng)意稻田

1.2 創(chuàng)意稻田的測產(chǎn)方法

用于測產(chǎn)的水稻創(chuàng)意圖案田塊，按照《浙江省水稻測產(chǎn)驗收辦法》規(guī)定，在考察田間生長情況的基礎(chǔ)上，從中隨機(jī)抽取3塊田進(jìn)行實收測產(chǎn)，稻田畫測產(chǎn)單元以不可分割的稻田畫最小長和寬組成的矩形字體景觀區(qū)域面積為準(zhǔn)。彩色稻采用手工收割，背景稻采用全喂入式收割機(jī)收割。經(jīng)現(xiàn)場實地丈量收獲面積、當(dāng)場裝袋稱重，潮谷扣除雜質(zhì)、采用谷物水分測定儀測定含水量，按粳稻類型折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷產(chǎn)量。杭州錢塘新區(qū)實際測定了“麗”和“70”這2個字所在的最小長寬組成的矩形單元(圖3)、“0”中的紫色稻、黃色稻，以及背景稻的產(chǎn)量；德清下舍糧食功能區(qū)測定了“園”和“歸”這2個字的紫色稻產(chǎn)量及其所在的最小長寬組成的矩形單元的產(chǎn)量和背景稻的產(chǎn)量。

圖3 創(chuàng)意稻田圖案的測產(chǎn)情況

1.3 創(chuàng)意稻田的栽種管理

“國慶70周年美麗錢塘”的背景稻品種為浙粳100，“美麗德清 歸田圓夢”的背景稻品種為嘉67。浙紫1號和背景稻生育期相近，均在160 d左右，浙黃2號生育期155 d左右。創(chuàng)意稻田水稻品種均統(tǒng)一播種，錢塘新區(qū)創(chuàng)意稻田水稻播種期、移栽期分別為6月11日、7月3日，德清縣新安鎮(zhèn)下舍村創(chuàng)意稻田水稻播種期、移栽期分別為5月25日、6月20日。根據(jù)圖案設(shè)計，紫色稻和黃色稻采用人工移栽，背景稻采用機(jī)插。3個品種的株行距為18 cm×30 cm，兩地試驗均按照當(dāng)?shù)貑渭镜靖弋a(chǎn)栽培的肥水管理要求，常規(guī)管理。

2 基于創(chuàng)意圖案的稻田現(xiàn)場實測

基于上述測產(chǎn)方法，以提高準(zhǔn)確性為前提，對實施的創(chuàng)意稻田圖案進(jìn)行了2個示范點的實測驗收。如表1所示，在同樣的土壤和肥水條件下，“0”字形圖案中黃色稻浙黃2號種植面積為380.2 m2，潮谷質(zhì)量319.9 kg，扣除雜質(zhì)折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷后產(chǎn)量為7 153.5 kg·hm-2；紫色稻浙紫1號種植面積為406.9 m2，潮谷質(zhì)量381.5 kg，扣除雜質(zhì)折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量的凈干谷后產(chǎn)量為8 062.5 kg·hm-2；“0”字形圖案平均單產(chǎn)為7 623.0 kg·hm-2?！胞悺弊謭D案中紫色稻潮谷質(zhì)量219.9 kg，整個田塊潮谷質(zhì)量727.8 kg，折合單產(chǎn)為8 005.5 kg·hm-2。“70”字圖案中紫色稻潮谷質(zhì)量822.6 kg，整個田塊潮谷質(zhì)量1 859.6 kg，折合單產(chǎn)8 499.0 kg·hm-2。彩色稻田畫景觀區(qū)域平均單產(chǎn)8 355.0 kg·hm-2，景觀區(qū)域外背景稻浙粳100 平均單產(chǎn)為9 976.5 kg·hm-2，大田水稻平均單產(chǎn)比彩色稻田畫區(qū)域產(chǎn)量高19.4%。

表1 錢塘新區(qū)江東村彩色稻田畫水稻產(chǎn)量測定

如表2所示，湖州市德清縣新安鎮(zhèn)下舍村糧食功能區(qū)的“美麗德清 歸田圓夢”彩色稻田畫景觀區(qū)域面積為7.33 hm2，采用人工放樣種植和機(jī)插秧，實行“五統(tǒng)一”管理。根據(jù)實收測產(chǎn)結(jié)果，稻田畫景觀區(qū)水稻平均產(chǎn)量8 674.5 kg·hm-2，背景稻嘉67平均產(chǎn)量為10 273.5 kg·hm-2。大田水稻平均單產(chǎn)比彩色稻田畫區(qū)域產(chǎn)量高18.4%。

表2 德清縣新安鎮(zhèn)下舍村彩色稻田畫水稻產(chǎn)量測定

3 創(chuàng)意稻田測產(chǎn)方法及創(chuàng)意稻田對產(chǎn)量和收益的影響

當(dāng)一幅稻田畫涉及2種以上彩色水稻品種時，測產(chǎn)過程相對復(fù)雜。根據(jù)測產(chǎn)實踐，建議在進(jìn)行創(chuàng)意稻田產(chǎn)量測定時，以圖案中的每一個單獨的字或一幅圖案的田塊不可分割的最小長寬組成的矩形為測產(chǎn)單位，這樣可以較全面、準(zhǔn)確地了解稻田畫種植對于單位面積產(chǎn)量的影響。通過進(jìn)一步的完善，逐步成為水稻測產(chǎn)驗收的技術(shù)規(guī)程，有利于進(jìn)一步宣傳和推動稻田畫，在合適的地區(qū)因地制宜加快推廣，更好地服務(wù)于美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施。

本試驗中種植的紫色、黃色水稻均為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院利用自主選育的浙粳系列常規(guī)稻品種經(jīng)核輻射和EMS誘變后系統(tǒng)選育而成。研究發(fā)現(xiàn)，浙黃2號單產(chǎn)略低于浙紫1號，并明顯低于浙粳100。黃色和白色水稻品種是稻田畫中最常用的彩色稻品種，相對于常規(guī)品種由于其葉綠素遺傳基因突變而產(chǎn)生的表型，雖經(jīng)選育但存在一定程度的光合效能不足。單獨種植時，可以通過適當(dāng)多施分蘗肥、穗粒肥，加強(qiáng)促控等途徑來增加黃色、白色水稻單產(chǎn)，但在稻田景觀中，因與背景稻、紫色稻等一體化栽培，單獨管理的難度較大，且局部增施會造成與其接壤部分的其他水稻品種與整體呈現(xiàn)生長不一致。

以圖案最小矩形為測產(chǎn)單元，相對于大面積高產(chǎn)背景稻田塊，杭州錢塘新區(qū)的2個稻田畫圖案(測產(chǎn)單元)分別比背景稻減產(chǎn)19.8%、14.8%，黃色稻占比越大減產(chǎn)越明顯。德清下舍村彩色稻田的測產(chǎn)結(jié)果與杭州錢塘新區(qū)的測產(chǎn)結(jié)果趨勢相一致，分別比背景稻減產(chǎn)13.9%、17.6%。顯然，這是可以衡量的最小單元上的減產(chǎn)幅度，也即稻田畫最大的減產(chǎn)幅度。一般稻田畫在示范田塊中面積占比較小，本試驗中錢塘新區(qū)和德清縣的稻田畫占比分別約9.6%和5.7%，總體減產(chǎn)幅度分別為1.6%、0.9%，但稻田畫帶來的觀賞效應(yīng)和對美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的支撐作用十分顯著[3]。紫色稻在我國有比較悠久的歷史，且紫米在民間作為補(bǔ)品，其營養(yǎng)價值和藥用價值都比較高，有補(bǔ)血、健脾、理氣及神經(jīng)衰弱輔助治療等多種作用，售價一般是普通大米的5倍以上。本試驗中，浙紫1號水稻來源于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)常規(guī)晚粳稻浙粳22誘變后代，經(jīng)系統(tǒng)選育而成，產(chǎn)量相對較高。因此，基于圖案的創(chuàng)意稻田的水稻生產(chǎn)方式具有廣闊的發(fā)展空間。

綜上所述，基于科學(xué)而具體的測產(chǎn)方式，目前選育的彩色稻品種應(yīng)用在稻田畫上會造成一定的減產(chǎn)，但總體減產(chǎn)幅度較小，而特種稻米在一定程度上可以提高經(jīng)濟(jì)效益。彩色水稻運用于生產(chǎn)實際中，既可以促進(jìn)鄉(xiāng)村振興，又可以確保糧食安全和種植收益。本研究提出的稻田畫測產(chǎn)方法切實可行，建議逐步完善后列入《浙江省水稻測產(chǎn)驗收辦法》，為美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供更多技術(shù)參考和支撐。