








摘要:2023年繼2022年的長沙市糧食生產“四高”試驗示范,開展雙季稻品種選配和“培地擴容、激光平田,因地選種、依茬搭配,機械密植、變量施肥,生防優先、梯級控害”技術集成示范。結果表明,雙季稻品種最適搭配為:欣榮優123+隆晶優1212、中安7號+泰優398、陵兩優268+泰優398、陵兩優268(瀏陽)+Y兩優911、湘早秈32號(寧鄉)+Y兩優911;千畝核心示范片、萬畝綜合試驗區和十萬畝輻射帶動區周年平均產量分別達19 478.3、18 066.4和15 077.4 kg/hm2,較非示范區雙季稻周年產量分別增產51.8%、40.8%和17.5%;千畝核心示范片、萬畝綜合試驗區年純收入分別為20 630.68元/hm2、
19 437.78元/hm2,較非示范區分別增收87.7%、76.8%。
關鍵詞:糧食生產;品種選配;“四高”技術;示范;雙季稻
中圖分類號:S511 文獻標識碼:A 文章編號:1006-060X(2024)09-0034-07
Technology Integration and Demonstration of High Standard, Technology, Yield, and Quality in Grain Production in Changsha
WANG Shao-xi,LUO Dong-sheng,QIAN Yan-jie,LI Cheng,HU Ming-yong,LIU Su,
YI Zhan-ping,YAO Yan-hong,WANG Chong-yong
(Changsha Agricultural Technology Extension Center, Changsha 410003, PRC)
Abstract: Following the test and demonstration of high standard, technology, yield, and quality in grain production in 2022, Changsha carried out the selection of double cropping rice cultivars and demonstrated the integration of technologies including improving soil fertility, laser-assisted field leveling, planting different rice cultivars according to land conditions, crop matching, mechanical dense planting, variable fertilization, prioritizing biocontrol, and gradient pest control in 2023. The results showed that the suitable combinations of double cropping rice cultivars were 'Xinrongyou 123' + 'Longjingyou 1212', 'Zhong'an 7' + 'Taiyou 398', 'Lingliangyou 268' + 'Taiyou 398', 'Lingliangyou 268' (Liuyang) + 'Y Liangyou 911', 'Xiangzaoxian 32' (Ningxiang) + 'Y Liangyou 911'. The annual average yields of demonstration areas of 1 000 mu (1 mu≈667 m2), 10 000 mu, and 100 000 mu reached 19 478.3, 18 066.4, and 15 077.4
kg/hm2, respectively, which represented the increases of 51.8%, 40.8%, and 17.5%, respectively, compared with that in the non-demonstration
area. The annual net incomes of the demonstration areas of 1 000 mu and 10 000 mu were 20 630.68 yuan/hm2 and 19 437.78 yuan/hm2,
respectively, representing the increases of 87.7% and 76.8%, respectively, compared with that of the non-demonstration area.
Key words: grain production; cultivar selection; technologies of high standard, technology, yield, and quality; demonstration; double cropping rice
水稻作為我國60%的口糧作物,在保障糧食安全方面起到重要作用[1]。湖南是全國糧食生產大省,水稻播種面積長期穩居全國首位[2],水稻育種與栽培居世界領先水平,有效地推動了我國水稻產業的發展,在保障糧食安全方面作出了突出貢獻[3-4]。但伴隨著城鎮化、現代化、工業化進程加快,耕地面積、水稻種植面積以及農業勞動力呈持續減少趨勢,耕地保護、穩糧保供與提質增效成為各級黨委和政府的重要工作[5-6]。
為深入貫徹黨的二十大精神,全方位夯實糧食安全根基,進一步提升長沙市糧食綜合生產能力,長沙市委市政府于2022年啟動高標準、高技術、高產量、高品質的糧食生產“四高”試驗示范區建設,通過打造千畝核心示范片、萬畝綜合試驗區、十萬畝輻射帶動區,推動良田良制并舉、良種良法配套、農機農藝融合,穩住面積,主攻單產,實現“科技增糧、增產提質”的目標。
長沙市農業技術推廣中心在組織實施長沙市糧食生產“四高”試驗示范工作中,篩選適宜雙季稻栽培的品種配置,集成應用高產栽培技術,為全市水稻高產、穩產、優質栽培提供技術參考。
1 示范片區基本情況
2023年的示范區均選擇生態良好、交通便利、地勢開闊、規整連片、耕地流轉率高、水利設施完備、機械設備齊全、輻射帶動力強的水稻種植片區(圖1),其中,千畝核心示范片480.0 hm2、萬畝綜合試驗區3 384.1 hm2,輻射帶動40 900.0 hm2。示范片區實現整區域條田布局、農田基礎設施科學合理、灌溉設計保證率達90%以上,道路通達率達95%以上。
2 技術集成
長沙市糧食生產“四高”試驗示范集成了“培地擴容、激光平田,因地選種、依茬搭配,機械密植、變量施肥,生防優先、梯級控害”為核心的“四高”關鍵技術體系,促進良田良制并舉、良種良法配套、農機農藝融合,帶動糧油作物大面積單產提升。
2.1 培地擴容、激光平田
通過調節土壤酸堿度,種植綠肥,施用有機肥等方式培肥土壤,提高耕地質量,同時用現代科技方式整田平田,減輕種植管理難度。①種植綠肥:中稻或晚稻收割后,撒播15~30 kg/hm2紫云英、肥用油菜、蘿卜等種子,種植好冬季綠肥。②秸稈全量還田:早稻、晚稻秸稈粉碎至5 cm左右,留樁高度為10~15 cm。③適施生石灰。針對本區域水稻土普遍偏酸性現狀,整田時施1 050~1 500 kg/hm2生石灰。④合理施用有機肥。整田前施用農家肥(腐熟豬糞、牛糞、雞糞)7 500 kg/hm2或者商品有機肥
2 250 kg/hm2或者菜枯1 500 kg/hm2。⑤激光平田。以一個基準點作為起點,將激光平地儀放在基準點附近,進行水平校準和掃描范圍,再移動到要測量的地面上,使其對準目標位置;在目標位置附近放置一個接收器,用于接收激光平面的信號,通過接收器上的數字顯示,讀取激光平面和目標位置之間的高差值。水稻田整田標準:不漏水、田平整、精耕細耙、上爛下實、田面干凈。旋耕深度為10~15 cm,
犁耕深度為15~20 cm,每個田塊范圍內的地表高低差不大于3 cm。
2.2 因地選種、依茬搭配
示范片區根據當地光溫條件、生態環境綜合選用“早專晚優”“早高晚優”“早優晚優”“早高晚高”等不同品種搭配模式,選擇湖南省農業農村廳以及長沙市農業農村局發布的主導品種。在中輕度鎘污染地區(土壤總鎘含量≤1.5 mg/kg)全面推廣應用低鎘水稻新品種臻兩優8612,開展中安2號、中安早7號、西子3號、清蓮絲苗和安兩優2號等新品種的試種示范。示范片區早、晚稻品種選配見表1。
2.3 機械密植、變量施肥
適當增加用種量和基本苗數,在機插、機拋環節全面落實“靠插不靠發”適當密植、“增苗減氮”技術,強化“適當密植栽好禾,構建足苗穩健群體,搭好豐產架構”。結合耕地地力水平運用增苗節氮、控氮增磷鉀、看苗看葉看天,采取科學施用穗肥、增施有機肥、秸稈還田、綠肥還田、葉面噴施微肥、一噴多促等技術措施,施足基肥、早施分蘗肥、巧施穗肥和酌施粒肥。操作細則:①早稻常規稻推薦用種量75.0~90.0 kg/hm2,雜交稻用種37.5 kg/hm2;晚稻常規稻推薦用種量75.0 kg/hm2,雜交稻用種30.0 kg/hm2;保證雜交稻27.0~30.0萬蔸/hm2,基本苗90.0~120.0萬苗/hm2;常規稻30.0~34.5萬蔸/hm2,基本苗150.0萬苗/hm2左右。②增施農家肥:施農家肥(腐熟豬糞、牛糞、雞糞)7 500 kg/hm2。③有機肥替代部分化肥:施菜枯1 500.0 kg/hm2或商品有機肥2 250.0 kg/hm2。④變量施肥:改“一炮轟”施肥方式為“分段變量”科學施肥(表2)。⑤綜合降鎘:在鎘污染中低風險區,選用低鎘吸附品種,自水稻曬田復水開始,保持田間淹水7~10 cm,直至收獲前7~10 d斷水,以水控鎘。
2.4 生防優先、梯級控害
堅持“預防為主、綜合防治”的植保方針[5]。針對病蟲害多發導致減產及化學農藥施用過量造成環境污染影響農業可持續發展的問題,示范區設計“綠防優先、梯級控害”的優化病蟲害防控技術。①統一品種、統一布局。選擇抗病性強的品種連片種植,統一做雙季稻種植,消除插花田、橋梁田。②翻耕灌深水滅蛹。充分利用二化螟化蛹期抗逆性弱的特點,搶在越冬代螟蟲化蛹期(一般3月下旬至4月上中旬,各地根據本地二化螟發育進度確定具體時期),及時將有效蟲源田深耕曬垡,灌7~10 cm深水,浸沒稻樁7 d以上,盡量壓低二化螟蟲源基數。為了搶農時提前翻耕的稻田,為防止未化蛹幼蟲逃逸,旋耕時盡量將稻田犁碎整平,再灌7~10 cm深水,浸沒稻樁7 d以上,即可以壓低二化螟蟲源基數又可以漚制綠肥、抑制雜草萌發。③一筒雙芯誘捕器誘捕。利用食誘和性信息素誘殺的不同原理,將性誘劑和食誘劑根據不同的安放時間放在同一個誘捕器中。在二化螟成蟲羽化始期,全面放置誘捕器,按照外密、內疏的布局方法,連片放置性誘劑誘殺害蟲,有效誘殺雄性害蟲,降低交配率。667 m2放置1個,外圍區稍密,每隔15 m放置1個,中心區稍疏,每隔28 m放置1個;誘芯高于水稻頂端0.1 m(水稻穗期),或離地面30~50 cm(水稻分蘗期),盡量選用持效期較長的誘芯。配合精準測報,在稻縱卷葉螟成蟲高峰期5 d左右,667 m2布置1套誘捕器,安裝高度為誘捕器底部跟作物葉尖齊平為準,在生殖成熟前進行雌雄誘殺。④殺蟲燈誘捕。利用害蟲對光的趨性,在田間優先選用太陽能風吸式殺蟲燈,采用棋盤式布局,1盞/1.3~2.0 hm2,誘殺二化螟、稻螟蛉、稻縱卷葉螟、稻飛虱等趨光害蟲。殺蟲燈安裝時底端離地高度1.5 m,燈距180 m左右,定期清掃蟲袋。⑤生態調控。在田埂上合理布局種植大豆、芝麻、波斯菊等顯花植物,促進田間天敵數量大幅度增加,充分發揮田間捕食性天敵和寄生性天敵的控害作用。⑥種子消毒。用25%咪鮮胺乳油2 000~3 000倍液浸種12 h后直接催芽;或用25%氰烯菌酯乳油2 000~4 000倍液浸種10~12 h后催芽播種,特別是惡苗病發生重的,宜改用氰烯菌酯浸種;或用強氯精300~500倍液浸種消毒6~8 h,浸泡后撈出種子用清水反復洗凈后再催芽。⑦帶藥移栽。在秧苗移栽前2 d左右,用三環唑或氯蟲苯甲酰胺等藥劑,根據標簽說明進行噴霧,可有效預防大田前期螟蟲、稻薊馬、稻飛虱、稻桿潛蠅等害蟲。⑧早防早控。根據預測預報和田間發生實際,在病蟲害發生程度較輕時,優先選用獲得等級的生物制劑防控病蟲害。在病蟲發生初期和輕發生時使用生物農藥,早防早控。防治二化螟、稻縱卷葉螟選用金龜子綠僵菌、短穩桿菌、甘藍核型多角體病毒;防治稻飛虱選用金龜子綠僵菌;防治稻瘟病選用枯草芽孢桿菌、四霉素、春雷霉素、沼澤紅假單胞菌;防治紋枯病和稻曲病選用嗜硫小紅卵菌、井岡·蠟芽菌(12.5%以上)、井岡霉素等。⑨應急防控。重點抓好1、3、4代螟蟲,2、3代稻縱卷葉螟和2、4代稻飛虱的防治,以控制害蟲基數。人工或機械噴霧時,藥劑兌水30~45 L/667 m2,均勻噴施;無人飛機噴霧時,藥劑兌水1.2~1.5 L/667 m2,均勻噴施。
3 調查項目、方法與數據處理
觀察記載項目與標準按《NY/T1300—2007 農作物品種區域試驗技術規范 水稻》《國家水稻品種試驗觀察記載項目、方法及標準》《南方稻區國家水稻品種區試及生產試驗記載表》《病蟲害調查與測報技術規范》、《全國糧食高產創建測產驗收辦法》等要求執行,記載示范片區各參試品種的主要農藝性狀、產量、田間表現及病蟲草害等;調查非示范區雙季稻生產成本及產出(均值)。采用Excel office 2010對數據進行統計分析。
4 示范效果與分析
4.1 不同生育期雙季稻品種選配分析
各示范片區選擇不同模式下不同熟期與品質的早、晚稻品種搭配,周年生育期表現不同,重點考慮晚稻安全齊穗存在的風險。?長沙市近十年來最早寒露風時期是2020年9月14~16日,期間全市遭受了重度寒露風氣象災害的影響,其日照時數和降水量均刷新了同期歷史記錄。由于2023年的寒露風偏遲且未達到正常低溫持續時間,各片區的晚稻生產未受到寒露風影響。
由表3可知,長沙縣和瀏陽市千畝核心示范片選擇“早高晚高”或“早高晚優”模式的“遲熟早稻+遲熟晚稻”品種搭配,兩季生育期在236~244 d之間,晚稻齊穗期在9月16日以后。雖然高產潛力大,但晚稻存在較大的安全齊穗風險,其高產對9月下旬的天氣依賴度較大,因此遲熟型晚稻一定不能采用機插秧,而要使用人工或機械拋秧,以縮短返青期和全生育期;望城區和寧鄉市千畝核心示范片分別選擇“早專晚優”模式的“中熟早稻+中熟晚稻”和“中熟早稻+遲熟晚稻”品種搭配,兩季生育期分別在221~228 d和231 d,晚稻齊穗期在9月15日及以前,晚稻無安全齊穗風險,能夠較好地實現豐產穩產。
由表4可知,長沙縣萬畝綜合試驗區選擇“遲熟早稻+遲熟晚稻”的品種搭配,早稻品種生育期118~121 d,晚稻品種生育期116~124 d,兩季生育期234~245 d,晚稻齊穗期在9月18~20日,高產潛力大,但晚稻安全齊穗風險也較大。望城區萬畝綜合試驗區選擇“遲熟早稻+中遲熟晚稻”的品種搭配,早稻品種生育期112~114 d,晚稻品種生育期113~118 d,兩季生育期225~232 d,晚稻齊穗期在9月10日前,晚稻無安全齊穗風險,豐產穩產性好。望城區屬于洞庭湖平原尾域,地勢平坦,寒露風到來相對較早、降溫相對較快,因此兩季生育期宜控制在230 d左右,晚稻安全齊穗期控制在9月15日前,以確保穩產。瀏陽市萬畝綜合試驗區選擇“遲熟早稻+遲熟晚稻”的品種搭配,早稻品種生育期114~118 d,晚稻品種生育期122~126 d,兩季生育期236~244 d,晚稻齊穗期在9月19日~21日,高產潛力大,但晚稻安全生產風險也較大。長沙縣和瀏陽市雖然位置較望城區稍偏南,且屬于丘陵地區,降溫速率稍慢、寒露風到來時間稍遲,但為確保穩產,晚稻齊穗期宜控制在9月20日前。寧鄉市萬畝綜合試驗區選擇“中遲熟早稻+遲熟晚稻”的品種搭配,早稻品種生育期110~112 d,晚稻品種生育期124~127 d,兩季生育期234~239 d,晚稻齊穗期9月13~22日,晚稻也存在一定安全齊穗風險,需要密切關注氣象預測預報信息以便及時防災減災,并選擇返青期短的移栽方式以降低氣象風險。
綜合各示范基地不同早、晚稻品種搭配效果與風險分析,不同熟期品種合理搭配,適當延長雙季周年生育期,不僅有利于提高雙季總產量,還有利于提高光、溫、肥、水資源利用效率,從各示范片區品種搭配的生育期分析,欣榮優123+隆晶優1212、中安7號+泰優398、陵兩優268+泰優398、陵兩優268(瀏陽)+Y兩優911、湘早秈32號(寧鄉)+Y兩優911有利于雙季高產穩產、保障生產安全,較適合長沙區域雙季稻品種搭配栽培。
2.2 病蟲草害發生情況及防治效果
示范片區雙季稻病蟲草害防治6次,較非示范區減少2次用藥,千畝核心示范片和萬畝綜合試驗區全年農藥使用量分別為8.415 L/hm2和11.625 L/hm2(表5),用藥量較非示范區分別減少39.73%和16.74%。
經早晚稻定案調查,示范片區二化螟平均枯鞘蔸率控制在3%以內、稻縱卷葉螟幼蟲量2.25萬頭/hm2以內、稻飛虱平均百蔸蟲量低于500頭、紋枯病平均病蔸率低于10%,稻曲病、南方水稻黑條矮縮病零星發生,稻瘟病未發生。示范片區內采用“一封二殺三補”的措施除草,對稗草、莎草等主要草害控制效果良好,田間有部分鴨舌草,但對稻谷產量影響小(損失率在3%以下)。
2.3 機械化程度及機收減損分析
試驗示范區全面實施機械耕田、施肥、育秧、移栽、病蟲防治、收割、運輸和烘干,即雙季稻生產全程機械化;并在收割過程中通過適時收獲、割茬一致等措施降低損耗。表6數據顯示,2023年長沙市早稻機收平均損失率為1.96%,晚稻機收平均損失率為2.02%,達到現行作業質量標準。
2.4 產量分析
經湖南省農業農村廳、湖南農業大學、湖南省農業科學院等單位專家組成的驗收組,實測實收結果(表7)顯示,輻射帶動區周年平均產量為15 077.4"kg/hm2,較非示范區增產17.5%;萬畝綜合試驗區周年平均產量18 066.4 kg/hm2,較輻射帶動區增產19.8%;千畝核心示范片平均產量高達19 478.3 kg/hm2,較萬畝綜合試驗區、輻射帶動區分別增產7.81%、29.2%,較2022年全市糧食生產“四高”試驗示范區雙季稻周年平均畝產(18 259.05 kg/hm2)增產6.67%。望城區種植的低鎘品種中安早7號,實收實測產量高達9 415.5 kg/hm2,豐產效果顯著。
2.5 稻谷品質及生產效益分析
稻谷質量方面,經長沙市農產品質量監測中心檢測分析,各示范片區早稻谷、晚稻谷的農藥殘留和鎘含量均未超標。效益方面如表8所示,千畝核心示范片、萬畝綜合試驗區生產成本分別較非示范區高出35.0%、24.0%,但稻谷增產顯著,收益遠高于非示范區。按照當年早稻干谷售價2.62元/kg和晚稻干谷售價2.86元/kg計算,千畝核心示范片、萬畝綜合試驗區全年純收入分別為20 630.68元/hm2、19 437.78元/hm2,較非示范區分別增收87.7%、76.8%。
3 討論與展望
糧食生產“四高”技術集成與示范旨在應用高標準、高技術達到高產量、高品質目標,經過兩年的推廣,該技術在保護和提升耕地地力、糧食生產增產增效和提質增效上均取得顯著成效,為全市糧食生產由“傳統數量型”向“技術質量型”轉變起到重要的示范推動作用。試驗示范結果表明:“培地擴容、激光平田”技術可切實培肥地力,增加土壤有機質,提升耕地質量;“因地選種、依茬搭配”技術,根據各地光溫資源條件,選擇適當生育期的早稻、晚稻品種,在緩解早稻與晚稻茬口搭配緊張的同時,確保晚稻安全齊穗;“機械密植、變量施肥”技術采用有序機拋、適當密植、增苗節氮、分段施肥等核心技術,使化肥施用量在不增加的情況下大幅提升了產量;“生防優先、梯級控害”技術采用精準監測、農業措施、生態調控、綠色防控、科學用藥的合理組合,大大降低了病蟲害基數,減少了防治次數,切實減少了化學農藥的使用量。
糧食生產“四高”試驗示范在較大面積上實現了增產增收和提質增效,但增加了有機肥、綠色防控、機械等成本的投入,同時要求具備較高的生產技術和一定程度的集約化生產管理。增加生產成本和勞動強度均會影響農戶的生產積極性;低集約化程度在品種選擇與布局、技術普及、機械化運用、綠色防控等方面,影響“四高”技術的全面應用。解決這些問題,不僅需要政府持續投入,而且需要政府、涉農企業、農戶共同探討合適的經營管理模式,充分調動糧食生產者的積極性。糧食生產“四高”試驗示范現階段的重點主要集中在提升糧食單產上,對大面積控制鎘污染、全面提升糧食品質、打造區域品牌等方面還需進一步探索研究;在田間生產實踐過程中還遇到許多技術瓶頸,如福壽螺危害呈上升加重趨勢、高標準農田改造后田塊不平整對除草和施肥均帶來較大的難題、晚稻采用機插秧導致生育期延長而增加晚稻遇到寒露風的風險、鎘污染較重的寧鄉和望城個別區域沒有應用低鎘品種的仍然存在鎘超標問題,這些問題在生產中都比較迫切需要解決??傊?,在用現代農業技術替代傳統農業技術上,雜草綠色防控技術[7],利用生物天敵控制蟲害的技術[8]、植物生長調節劑對水稻的增產抗逆技術[9]、鎘污染耕地修復和控制鎘吸收技術[10]在糧食生產上大面積應用研究還遠遠不夠,在提升糧食產量、質量方面大有潛力可挖。
科學栽培管理技術與機械化農業生產模式有效結合是實現糧食高產穩產的關鍵。在未來的試驗示范中,應進一步探索優質水稻高產栽培技術,加大現代化技術的應用示范力度,儲備跟當地生產實踐相適應的先進技術,推廣標準化生產;利用先進的傳感技術、智能化技術等精細化管理水稻生產[11],有效提高管理效率,發展現代化農業,探索智慧農業,提升水稻產量潛力,保障糧食生產安全,為實現農業可持續發展作出更大的貢獻。
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(責任編輯:謝培庚)