水稻宽窄行栽培技术的研究与推广应用
2018-08-21高福强张绍权
高福强 张绍权
(河北锦禾农业机械有限公司,河北邢台054009)
辽宁盘锦地区水稻种植历史悠久,并积累了丰富的栽培管理经验。从水稻种植实行大垄单行以来,一直沿用行距30 cm的栽培模式,在生产中主要根据不同土壤条件改变穴距、调整化肥用量来达到增产效果,粮食产量连续十几年稳产高产,在社会经济发展中起到了稳定器的作用。但是在此基础上想进一步提高水稻产量,目前已形成瓶颈,这也是现代农业发展进程中需要研究的重大课题。为了使盘锦地区的水稻产量再上一个新台阶,盘锦丰源农机技术开发有限公司与河北锦禾农机装备有限公司合作,经过4年研究探索,实现了高光效栽培技术与农机技术的完美结合,开辟了一条水稻增产的新途径。
1 水稻宽窄行栽植模式研究的历史经验和发展现状
水稻宽窄行栽培模式是通过改变水稻栽植的行距、穴距,调整水稻田内栽植的整体布局,使单位面积的光能得到充分利用,促进各种产量因素的形成,从而达到增产增收的一种新型栽培模式。盘锦地区水稻种植自然资源丰厚,栽培管理水平较高,单产处在辽宁省前列。如何在高产栽培条件下,改变传统栽培模式,进一步合理密植,提高单位面积的光能利用率,从而达到增产增收的目标,是研究的重点和难点。
早在20世纪70年代,我国曾对宽窄行(大垄双行)栽植模式的增产效果进行过研究试验。进入21世纪以来,国内主要水稻产区对高光效栽培模式进行了新一轮的探索研究,主要以宽窄行模式为主,结论表明:宽窄行栽培模式可以改善水稻的群体结构,提高通风透光条件,增强边际效应,是水稻增产的重要途径。但探索都止步于研究试验阶段,并没有成熟的技术指导水稻实际生产。其主要原因在于农艺技术不能与农机技术紧密结合,高产高效的种植模式没有转化成实际生产力,因而没有得到大面积推广应用。
自2013年以来,为了破解水稻增产难的问题,针对宽窄行栽培模式开展了专题研究,在盘锦地区进行多点试验示范。经过2年的研究探索取得了大量的成功经验,在开展农艺技术研究的同时,同步开展了配套机械的研究,于2015年初,第1台2ZG-8型自走式高速水稻插秧机即水稻宽窄行插秧机问世,为进一步开展研究提供了方便。
2 水稻宽窄行栽培模式的研究成果
2014年在总结历史经验和分析发展现状的基础上,以研究高光效高产栽培模式为突破点,把改变传统栽植模式做为切入点,开展了宽窄行栽植模式的专题研究。先后对不等距模式、蜂窝模式、宽窄行模式进行了研究,重点对宽窄行模式进行了试验示范并采用了TRM-ZS1型水稻田间小气候环境检测仪进行3年连续观测。经过4年多的研究探索和技术改进完善,取得了栽植模式可行,栽植机械配套成功,增产效果显著的经济技术成果。
2.1 改善田间小气候
宽窄行栽培模式通过对行距和穴距的调整,提高了田块内整体的通风透光性,增强了边际效应,增加了环境温度,降低了环境湿度,田间小气候得到明显改善。从表1可以看出,水稻生长期有效积温增加了153.6℃,按水稻生长期日平均温度 21.3℃计算,相当于生长期增加了7.2 d。抽穗期到成熟期有效积温提高119.0℃,不仅满足了水稻该阶段对温度的需求。同时由于有效积温的增加促进了水稻光合作用,加快了干物质积累,可以避开低温对产量的影响,保证了水稻安全成熟。
表1 宽窄行与大垄单行从拔节期到成熟期有效积温(℃)
表2 水稻宽窄行与大垄双行有效光合辐射量对照表(W/m2)
表3 水稻宽窄行与大垄单行产量构成因素比较
2.2 提高光能利用率
在水稻生长过程中,如何提高光能利用率,增加单位面积的光合生产力,是增产的关键。经过3年水稻田间小气候监测,数据表明,宽窄行栽培模式具有相对合理的行距和穴距的排列,增加了光合辐射面积,提高了单位面积的光能利用率。从表2可以看出,在整个生长阶段,宽窄行栽培比大垄单行栽培有效光合辐射总量增加655 W/m2,相当于水稻生长期有效辐射时间增加23 d左右。
2.3 对水稻产量及产量构成的影响
水稻的产量是由单位面积有效穗数、每穗粒数、结实率及千粒重4个因素构成。根据2015年盘锦市农业专家组在大洼县田庄台镇吉家村示范田现场实收测产结果,在单位面积栽植穴数均为1.12万/667 m2、施肥量相同的条件下,宽窄行栽培比大垄单行栽培有效穗数增加 1.54 万/667 m2,结实率提高 3.21 个百分点,千粒重增加 0.15 g,产量增加 63.2 kg/667 m2,增幅 7.8%,增产效果明显。
3 水稻宽窄行插秧机的推广前景
2ZG-8型自走式高速水稻插秧机从2014年开始研发,2015年初在浙江、江苏、河南和安徽进行试验,并通过部级鉴定,列入国家农机产品补贴目录。2ZG-8型自走式高速水稻插秧机,在试验过程中不断完善,机械性能和机械技术性能可靠,增产效果明显。2016年开始小批量生产,先后在盘锦地区6个乡镇8个村进行试验示范,在正常管理水平条件下,不增加施肥量,平均每667 m2增产50 kg左右。同时在浙江、广西、黑龙江、辽宁等其他地区进行了较大面积的示范推广,2017年在黑龙江推广应用700台,机插面积近6 667 hm2,得到了黑龙江省建三江农垦局的高度认同。2018年将预计推广3 000台,机插面积3.33万hm2。
作为粮食生产大国和人口大国,中国的粮食安全问题同样处于这一危机的阴影之下。相关研究初步发现,气温升高和农业可用水量减少以及耕地面积下降,将使中国2050年的粮食总生产水平比2005年下降14%~23%。水稻宽窄行栽培模式的推广应用可以起到一定的缓解作用,按盘锦地区水稻面积9.33万hm2计算,如果全部使用宽窄行栽培每年可增产0.7亿kg稻谷,推广前景可观。
4 小结
水稻宽窄行栽培技术改变了传统栽培模式的群体结构,改变了田间小气候,充分利用了光能,使水稻在不增加成本的条件下,具有明显的增产增收效果,增产幅度可以达到7%~20%,同时提高了土地单位面积的利用率和产出率,为水稻产量再上一个新台阶开辟了新途径。
2ZG-8型自走式高速水稻插秧机,是国内首创的宽窄行插秧机,是为宽窄行栽培技术配套的栽植机械,是农艺技术与农机技术完美结合的产物,其推广与应用将会引领水稻种植业的一次革命,将延续半个世纪的水稻生产模式推向一个新的发展阶段。