基于图案的创意稻田测产方法探讨及其应用

陆艳婷，张小明，叶胜海，俞法明，翟荣荣，叶靖，朱国富

(浙江省农业科学院 作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021)

随着乡村振兴战略实施的不断推进，以稻田画为主要代表之一的创意农业种植受到各地越来越多的农业机构和大户重视[1-3]。同时，有关学者和农技人员也在思考如何确保稻田画在美丽田园建设中发挥更好作用的同时，也确保国家粮食安全，既实现美丽田园的可看性，又保持稻作生产的高产稳产和种植户的收益。本文旨在探讨基于图案的创意稻田测产方法，为进一步改进创意稻田的布局和栽培技术管理提供有益的参考。

1 用于测产的创意稻田图案构成及测产方法

受多个品种按图案种植的影响，如果用常规方法测产，不能较好地估算稻田的平均产量。在本试验中，根据图案的田间实际情况，按彩色稻、不可分割的稻田画最小长宽组成的矩形单元、背景稻测产的方法进行稻田产量测定。

1.1 测产的创意稻田图案构成

用于测产的田块分别位于杭州市钱塘新区江东村浙江慧农农业科技有限公司的规模农场和湖州市德清县新安镇下舍村粮食功能区，面积分别为7、7.33 hm2。钱塘新区的图案主要为“美丽钱塘”“70”和农耕图(图1)，采用紫色水稻浙紫1号和黄色水稻浙黄2号构筑图案，其中黄色水稻主要种植于“0”及其他配图。“美丽钱塘”每个字占地约760 m2，“70”2个字占地共1 860 m2，其中“0”字占地约785 m2，根据设计图纸和田间实际测量，长×宽分别为29.2 m×26 m、45 m×41.2 m，实际测产时与图纸略有出入，根据每个字的实际长宽测算单位面积产量。德清县新安镇下舍村的种植图案为“美丽德清 归田圆梦”(图2)，采用紫色水稻浙紫1号构筑图案，根据设计图纸，每个字的长×宽约为21 m×20 m，实际测产时与图纸略有出入，测产以实测面积计。

a—设计图，b—实景图。图1 钱塘新区江东村的创意稻田

a—设计图，b—实景图。图2 德清县新安镇下舍村的创意稻田

1.2 创意稻田的测产方法

用于测产的水稻创意图案田块，按照《浙江省水稻测产验收办法》规定，在考察田间生长情况的基础上，从中随机抽取3块田进行实收测产，稻田画测产单元以不可分割的稻田画最小长和宽组成的矩形字体景观区域面积为准。彩色稻采用手工收割，背景稻采用全喂入式收割机收割。经现场实地丈量收获面积、当场装袋称重，潮谷扣除杂质、采用谷物水分测定仪测定含水量，按粳稻类型折算成标准含水量的净干谷产量。杭州钱塘新区实际测定了“丽”和“70”这2个字所在的最小长宽组成的矩形单元(图3)、“0”中的紫色稻、黄色稻，以及背景稻的产量；德清下舍粮食功能区测定了“园”和“归”这2个字的紫色稻产量及其所在的最小长宽组成的矩形单元的产量和背景稻的产量。

图3 创意稻田图案的测产情况

1.3 创意稻田的栽种管理

“国庆70周年美丽钱塘”的背景稻品种为浙粳100，“美丽德清 归田圆梦”的背景稻品种为嘉67。浙紫1号和背景稻生育期相近，均在160 d左右，浙黄2号生育期155 d左右。创意稻田水稻品种均统一播种，钱塘新区创意稻田水稻播种期、移栽期分别为6月11日、7月3日，德清县新安镇下舍村创意稻田水稻播种期、移栽期分别为5月25日、6月20日。根据图案设计，紫色稻和黄色稻采用人工移栽，背景稻采用机插。3个品种的株行距为18 cm×30 cm，两地试验均按照当地单季稻高产栽培的肥水管理要求，常规管理。

2 基于创意图案的稻田现场实测

基于上述测产方法，以提高准确性为前提，对实施的创意稻田图案进行了2个示范点的实测验收。如表1所示，在同样的土壤和肥水条件下，“0”字形图案中黄色稻浙黄2号种植面积为380.2 m2，潮谷质量319.9 kg，扣除杂质折算成标准含水量的净干谷后产量为7 153.5 kg·hm-2；紫色稻浙紫1号种植面积为406.9 m2，潮谷质量381.5 kg，扣除杂质折算成标准含水量的净干谷后产量为8 062.5 kg·hm-2；“0”字形图案平均单产为7 623.0 kg·hm-2。“丽”字图案中紫色稻潮谷质量219.9 kg，整个田块潮谷质量727.8 kg，折合单产为8 005.5 kg·hm-2。“70”字图案中紫色稻潮谷质量822.6 kg，整个田块潮谷质量1 859.6 kg，折合单产8 499.0 kg·hm-2。彩色稻田画景观区域平均单产8 355.0 kg·hm-2，景观区域外背景稻浙粳100 平均单产为9 976.5 kg·hm-2，大田水稻平均单产比彩色稻田画区域产量高19.4%。

表1 钱塘新区江东村彩色稻田画水稻产量测定

如表2所示，湖州市德清县新安镇下舍村粮食功能区的“美丽德清 归田圆梦”彩色稻田画景观区域面积为7.33 hm2，采用人工放样种植和机插秧，实行“五统一”管理。根据实收测产结果，稻田画景观区水稻平均产量8 674.5 kg·hm-2，背景稻嘉67平均产量为10 273.5 kg·hm-2。大田水稻平均单产比彩色稻田画区域产量高18.4%。

表2 德清县新安镇下舍村彩色稻田画水稻产量测定

3 创意稻田测产方法及创意稻田对产量和收益的影响

当一幅稻田画涉及2种以上彩色水稻品种时，测产过程相对复杂。根据测产实践，建议在进行创意稻田产量测定时，以图案中的每一个单独的字或一幅图案的田块不可分割的最小长宽组成的矩形为测产单位，这样可以较全面、准确地了解稻田画种植对于单位面积产量的影响。通过进一步的完善，逐步成为水稻测产验收的技术规程，有利于进一步宣传和推动稻田画，在合适的地区因地制宜加快推广，更好地服务于美丽乡村建设和乡村振兴战略的实施。

本试验中种植的紫色、黄色水稻均为浙江省农业科学院利用自主选育的浙粳系列常规稻品种经核辐射和EMS诱变后系统选育而成。研究发现，浙黄2号单产略低于浙紫1号，并明显低于浙粳100。黄色和白色水稻品种是稻田画中最常用的彩色稻品种，相对于常规品种由于其叶绿素遗传基因突变而产生的表型，虽经选育但存在一定程度的光合效能不足。单独种植时，可以通过适当多施分蘖肥、穗粒肥，加强促控等途径来增加黄色、白色水稻单产，但在稻田景观中，因与背景稻、紫色稻等一体化栽培，单独管理的难度较大，且局部增施会造成与其接壤部分的其他水稻品种与整体呈现生长不一致。

以图案最小矩形为测产单元，相对于大面积高产背景稻田块，杭州钱塘新区的2个稻田画图案(测产单元)分别比背景稻减产19.8%、14.8%，黄色稻占比越大减产越明显。德清下舍村彩色稻田的测产结果与杭州钱塘新区的测产结果趋势相一致，分别比背景稻减产13.9%、17.6%。显然，这是可以衡量的最小单元上的减产幅度，也即稻田画最大的减产幅度。一般稻田画在示范田块中面积占比较小，本试验中钱塘新区和德清县的稻田画占比分别约9.6%和5.7%，总体减产幅度分别为1.6%、0.9%，但稻田画带来的观赏效应和对美丽乡村建设的支撑作用十分显著[3]。紫色稻在我国有比较悠久的历史，且紫米在民间作为补品，其营养价值和药用价值都比较高，有补血、健脾、理气及神经衰弱辅助治疗等多种作用，售价一般是普通大米的5倍以上。本试验中，浙紫1号水稻来源于高产优质常规晚粳稻浙粳22诱变后代，经系统选育而成，产量相对较高。因此，基于图案的创意稻田的水稻生产方式具有广阔的发展空间。

综上所述，基于科学而具体的测产方式，目前选育的彩色稻品种应用在稻田画上会造成一定的减产，但总体减产幅度较小，而特种稻米在一定程度上可以提高经济效益。彩色水稻运用于生产实际中，既可以促进乡村振兴，又可以确保粮食安全和种植收益。本研究提出的稻田画测产方法切实可行，建议逐步完善后列入《浙江省水稻测产验收办法》，为美丽乡村建设和水稻高产稳产提供更多技术参考和支撑。