吳志源 李忠才 張 琳 余添發 劉愛民 朱 彥 楊靜波 江保龍 鄧貴元
(1 福建省農業科學院水稻研究所,福州 350018;2 福建省建寧縣農業農村局,三明 354500;3 湖南隆平種業有限公司,長沙 410001;4 中國種子集團有限公司,北京 100032;5 福建福民種業有限公司,福州 350007)
福建省地處我國東南沿海,素有“八山一水一分田”之稱,全省山地丘陵面積有1000 萬hm2左右,約占土地總面積的85%[1]。福建省是雜交水稻制種大省,2019 年全省雜交水稻制種面積2.01 萬hm2,占全國雜交水稻制種面積的21.9%[2]。隨著我國經濟的發展及城鄉一體化進程的推進,越來越多的農村勞動力轉移到鄉鎮和城市,傳統雜交水稻制種作為一項勞動密集型的技術,已經不能適應當前社會發展需求,急需用工少、勞動強度輕、生產成本低的機械化制種技術[3]。
為加快福建丘陵山區雜交水稻制種機械化發展步伐,進一步促進福建丘陵山區雜交水稻制種規?;C械化、標準化、集約化發展,福建省農業科學院水稻研究所、建寧縣農業農村局等根據福建省區域地勢特點,在現有技術研究的基礎上,重點突破母本機插、父本割除、種子烘干等關鍵環節機械化,集成一套適于本地區的機械化制種技術[4-7],2018年在長汀縣南山鎮示范7.2hm2,入庫精選產量達3.35t/hm2;2019 年在建寧縣溪口鎮示范6.8hm2,現場驗收干谷產量達3.78t/hm2。以此技術為核心的“建寧縣雜交水稻輕簡制種技術推廣與應用”獲2016-2018 年全國農牧漁業豐收獎成果獎三等獎,現將福建丘陵山區雜交水稻機械化制種技術總結如下。
福建丘陵山區雜交水稻機械化制種仍采用傳統1∶8 行比制種模式,在母本育插秧、噴施農藥及赤霉素、父本割除、種子烘干等用工多、勞動強度大的環節實現機械化,其技術路線為機械耕整→秧盤育秧→母本機插→植保無人機噴施農藥→植保無人機噴施赤霉素→機械割除父本→機械收獲→烤煙房烘干種子。
母本機插采用小苗移栽,對耕整地質量要求較高,大田耕整要求做到“平整、潔凈、細碎、沉實”。一般在旋耕前5~7d 灌水泡田,促進落粒谷發芽;選用與小型拖拉機匹配的旋耕機帶水旋耕2~3 遍,旋耕深度10~15cm,泥漿深度5~8cm,可結合旋耕作業施用基肥,水整后拉平田面,使同一田塊高低差不超過3cm;平整后進行適度沉實,不宜現整現插,一般沙質田沉實1d,粘性土質田沉實2~3d,待沉實后灌薄水插秧。
父本采用濕潤育秧,管理同人工制種。母本采用秧盤育秧,主要管理技術如下。
2.1 調整播差期機械化制種采用秧盤育秧及機插秧,與人工制種采用濕潤育秧及人工插秧對比,機械化制種母本播始歷期比人工制種延長2~4d。因此,在花期安排上,參照人工制種時,播差期應適當縮短2~4d,即母本提早2~4d 播種。
2.2 育秧前準備選擇交通便利、排灌方便、地勢較高的田塊作為秧田,秧田與制種田比例1∶80。播種前3~4d 制作秧畦,秧畦寬150cm,秧溝寬50~70cm、深15~20cm,四周開排水溝;播種前2d 整理秧畦,使畦面達到“實、平、光、直”。苗床土采用水稻專用育秧基質與細土按1∶2 混合做成。
2.3 播種母本用種量為22.5~26.25kg/hm2,采用與水稻制種專用插秧機相配套的秧盤,如規格為15.5cm×56cm×2cm 秧盤約需630 盤/hm2,播種量約為干谷35~40g/盤。
種子用強氯精浸種消毒后,破胸露白晾干,用拌種劑拌種,播種均勻,播后均勻撒蓋種土,以蓋沒種子為宜,不能過厚;早季用薄膜搭拱覆蓋,中晚季用防蟲網搭拱覆蓋。
2.4 秧苗管理出苗前保溫保濕促齊苗;齊苗后間接灌溉,以濕為主,干濕交替;移栽前3~4d 控水煉苗,以干為主;在起秧栽插前,若遇雨天需蓋膜遮雨,防止苗盤土含水過高。看苗施“送嫁”肥,對葉色退淡的苗,每hm2用尿素60~67.5kg 兌水7.5t 于傍晚灑施。1 葉1 心時用敵克松防立枯病,在移栽前1~2d 務必噴施“送嫁”藥。
母本秧齡控制在2.8~3.5 葉移栽。隨秧齡期的增加,機插秧不育系的播始歷期有較大幅度增加,導致制種花期不遇。選用寧波協力機電制造有限公司生產的XL2Z-8 型水稻制種專用插秧機或星月神2ZG-8S 乘坐式高速插秧機(行距20cm)。根據具體組合選擇先插父本或母本,父本行離田埂2m 處不插父本,留作母本機插工作道;父本與母本的間距視具體組合而定,一般為26~30cm;母本機插時田塊四周預留1 個插幅寬度暫不插秧,待中間插完后,插秧機沿周邊繞插1 圈,完成全田插秧。母本插植規格一般為17.5cm×20cm,叢插2~3 粒谷,插秧深度2cm 左右,機插結束后及時補苗。
與常規手插對比,采用機插秧苗細小,素質弱,機械移栽植傷重,扎根返青活棵慢,其分蘗具有爆發性,封行遲,分蘗期也較長,導致其莖蘗數過多而成穗率低、穗數多而穗型小、株高降低且莖稈細弱、根量小且根系分布淺。因此,需根據機插水稻的生產發育規律,采取相應的肥水管理措施。
在施肥上,所需肥料種類和總量與常規手插大致相同,但各個時期如何施用有所不同,重點是降低基肥比例,提高蘗肥比例,采用“少量多次”的施肥方式,一般在機插后5~7d 結合使用小苗除草劑施1次少量返青分蘗肥,機插后12~14d 再重點施1 次分蘗肥,在母本進入幼穗分化Ⅱ期看苗施穗肥,在母本幼穗分化Ⅶ期初巧施“破口”肥。薄水栽插,栽后2~7d 間歇灌溉促扎根立苗,活棵分蘗期淺水勤灌;分蘗中后期及時烤田控制無效分蘗,做到“早擱、輕擱、多次擱”,切忌重烤田;抽穗揚花期灌深水,灌漿結實期干濕交替,在收獲前5d 斷水。
5.1 噴施農藥根據病蟲預報采用植保無人機進行全程病蟲害防治,一般在移栽后8~10d、封行烤田前、幼穗分化Ⅶ期、第2 次噴施赤霉素時、授粉結束時等關鍵時期進行防治,稻瘟病防治使用75%三環唑或富士一號,稻曲病、稻粒黑粉病使用阿米妙收或者氟環唑。其他病蟲害防治同一般水稻防治,藥劑選用植保飛防專用藥劑,或內吸性強、藥效期長的懸浮劑、乳油劑、水劑類農藥,慎用粉劑農藥。
5.2 噴施赤霉素植保無人機噴施赤霉素的時期、噴施次數參照人工背負式噴霧器噴施,植保無人機噴施量為人工背負式噴霧器的80%~100%。飛行速度4.0~4.5m/s,飛行高度離稻株冠層2m,應在每天露水未干前噴施完畢,也可選擇夜航噴施,避免重噴或漏噴。對于生長發育不均勻的田塊,應做好標記,酌情增加或減少噴施量。
授粉結實后及時割除父本,可減輕制種病蟲危害,省時省工,便于搶收,增加粒重。選用背負式小型割草機(搭配40 齒鋸片及扶禾架)或制種父本割除機進行割除,留樁高度不超過20cm(母本易倒伏的品種,父本可以高留樁),使父本倒平在工作行中自行腐爛。割除后進行檢查,不得殘留個別父本稻穗或割除的父本稻穗斜靠在母本行中,影響種子純度。
一般品種成熟度達到85%時即可選用聯合收割機搶晴收割,收割前先清洗干凈收割機,應在雨露水基本消失后作業,收割后3h 內種子進入烤煙房烘干。
通過對密集烤煙房進行簡易的改造,可用于種子烘干。密集式烤煙房分上升式和下降式,現以上升式密集烤房為例進行介紹。
8.1 改造要點用支撐架、鋼筋網在烤煙房內鋪設烘干床,烘干床略高于熱風進風口,烘干床后端有擋風板圍擋密閉。溫濕度自控儀傳感器掛置于烘干床下方的熱風進口處[7]。
8.2 烘干技術要點將種子均勻輕倒在烘干床上,種子層厚度不超過50cm;烘干12h,打開循環風機維修口、冷風進風口、排濕口和烤房門,風機高速運轉,以自然氣溫排濕為主;烘干24h,打開冷風進風口、排濕口和烤房門,關閉一半循環風機維修口,風機高速運轉,點火緩慢升溫,溫度控制在35℃以內,以低溫烘干為主;烘干24h,打開冷風進風口、排濕口和烤房門,關閉循環風機維修口,風機低速運轉,溫度控制在38℃以內,以適當高溫烘干為主,直至表層種子水分低于12%烘干結束,總需烘干時間60~72h。
8.3 其他雜交水稻制種基地的選擇、播種期與播差期的確定、花期預測與調節技術、人工輔助授粉、防雜保純技術等參照常規雜交水稻制種。