优质粳稻南粳5718应用秸秆基质块育秧技术
2023-11-27樊继刚魏学敏
邵 晞,樊继刚,魏学敏
(1.连云港市农村能源环境保护办公室,江苏 连云港 222001;2.连云港市赣榆区土肥站,江苏 连云港 222100)
随着电能、天然气等进村入户,玉米、小麦等农作物的秸秆成为了“废弃物”,农户的处理措施一般是直接焚烧,直至2013 年,“雾霾”成为年度关键词。有报告显示,中国最大的500个城市中,只有不到1%的城市达到世界卫生组织推荐的空气质量标准,与此同时,世界上污染最严重的10 个城市有7 个在中国。鉴于此,自2013 年开始了全国性秸秆焚烧治理行动,秸秆还田作为一项重要的农艺措施,被列为各地粮食生产主要技术且技术路线日益成熟。秸秆还田可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤结构,提高农产品品质,减少化肥使用量,降低农业面源污染和土壤污染,有利于农业的可持续发展[1]。利用农业机械进行秸秆还田还可以提高农业的生产效率,减轻农业的劳动强度,解决劳动力不足问题。
如果秸秆还田量过大或翻入土壤深度不够、不均匀,易发生土壤微生物(秸秆转化的微生物)与作物幼苗争夺养分的矛盾,甚至出现黄苗、死苗、减产等现象[2]。同时,秸秆粉碎过程中很难清除秸秆中所含有的幼虫卵和带菌体,被埋入土壤后能很快成长,成为病虫害的一种隐患,这些年病虫害的加重可能也有这方面的因素。作物秸秆“五化”(肥料化、饲料化、能源化、基料化、原料化)是提高其综合利用率的有效途径,其中基料化既可制成食用菌基料,亦可制作成全营养可降解水稻育秧基质板,替代塑料秧盘和育秧基质,真正做到“取之于田,用之于田”[3]。为加快秸秆基质块新产品在水稻育秧上的大面积推广应用,根据连云港市农源办、江苏省农科院资环所示范部署,以适合淮北生态区的主体优质粳稻品种为对象,在连云港市赣榆区金山镇红庄村开展优质粳稻秸秆基质块育秧技术试验,探索利用可降解水稻育秧基质块替代传统塑料秧盘,推动优质粳稻优质高产高效生产。
1 材料与方法
1.1 试验地点基本情况
试验地点位于赣榆区绿丰家庭农场稻麦生产基地。前茬为小麦,土壤类型为腰黑老黄土,质地重壤;土壤肥力中等,有机质含量质量分数20.5 g/kg,全氮质量分数1.66 g/kg,有效磷质量分数48.25 mg/kg,速效钾质量分数123.4 mg/kg,pH值6.4。
1.2 供试材料
水稻品种为南粳5718,秸秆基质块由海门市红杉树智能科技有限公司提供。
1.3 试验设计
试验设2 个处理,处理1:塑料秧盘育秧;处理2:秸秆基质块育秧。
试验不设重复,随机排列。试验田块77.33 hm2,其中栽插秸秆基质块育秧水稻为2.33 hm2,其他75 hm2以塑料秧盘育秧水稻为对照。
1.4 试验过程
1.4.1 常规对照处理
播前干种子用精甲•咯菌腈加入质量分数0.78%多•多•唑(扬州绿源生物化工有限公司,旱育保姆)拌种剂拌种。2022 年5 月22 日落谷,采用塑料秧盘育秧。机械流水线播种,作业流程为:塑料秧盘—铺底土(育秧基质,3~5 mm 厚度)—播种(播量控制在140 g/盘左右)—覆盖土(育秧基质,3~5 mm 厚度)—摆盘—覆盖无纺布—田间灌水。灌水掌握水深不超过盘面,基质吸足水分后排出,5 月30 日喷施苗壮丰,平均叶龄1.8 叶。6 月25 日栽插,秧龄35 d,平均叶龄4.4叶,栽插规格为30 cm×12 cm,穴栽4~5苗。
1.4.2 秸秆基质块育秧处理
(1)作业流程。基质块先装入秸秆基质块—铺底土(育秧基质,2~3 mm 厚度)—播种(播量控制在140 g/盘左右)—覆盖土(育秧基质,2~3 mm 厚度)—摆盘—覆盖无纺布—田间灌水。除采用秸秆基质块育秧及育秧基质用量不同外,其他农艺措施同处理1。
(2)水分调控及肥料运筹。水稻移栽大田后管理,肥料具体施用配比:基肥为质量分数40%复合肥(WN∶WP∶WK)35.0 kg/667 m2,质量分数12%磷肥45.8 kg/667 m2,氯化钾8.0 kg/667 m2;分蘖肥为尿素13.7 kg/667 m2,穗肥为尿素11.74 kg/667 m2,氯化钾15.0 kg/667 m2。总氮肥施用量18 kg/667 m2,总磷(P2O5)9.0 kg/667 m2,总钾(K2O)18.0 kg/667 m2,氮(纯N)∶磷(P2O5)∶钾(K2O)比例为2∶1∶2。其中氮肥按基肥∶分蘖肥∶穗肥=3.5∶3.5∶3,分蘖肥于移栽后7 d 施用,穗肥于倒4 叶期施用。磷肥一次性基施(9 kg/667 m2),钾肥分别于耕翻前(9 kg/667 m2)、拔节期(9 kg/667 m2)等量施入。
(3)水分管理。根据优良食味粳稻栽培管理需求,掌握薄水栽秧、寸水活棵、浅水分蘖、80%~90%够苗时排水搁田、分次轻搁,、深水抽穗扬花、后期干湿交替的原则。
(4)病虫草害绿色无害化防控。按绿色植保理念,科学防治病虫草害。在危害严重的水稻生长中后期,以1~2 种主要害虫为重点。前期1~2个月不防治,抽穗前7 d重点防治稻曲病、纹枯病、稻飞虱、螟虫,抽穗时防治稻瘟病。
2 结果与分析
2.1 秧苗素质
据移栽期调查:秧龄35 d,秸秆基质块育秧处理秧苗叶龄较对常规对照处理增0.02 叶,根数增加3.8 条,百株地上部干质量高0.5g,成苗数增0.2 棵/cm2。秸秆基质块育秧与常规对照处理,表现为出苗整齐、成苗率高、盘根效果好,促进根系发育。
表1 秧苗素质分析Tab.1 Seedling quality analysis
2.2 生育动态分析
根据对移栽后大田生育动态考查记载(见表2),秸秆基质块育秧处理主要影响秧苗阶段生长发育(秧苗素质),在大田生育动态方面,无差异。
表2 生育期分析Tab.2 Growth period analysis
2.3 产量结构分析
不同处理产量构成见表3。
表3 产量构成分析Tab.3 Yield composition analysis
秸秆基质块育秧处理较常规对照处理,大田栽插后表现出植伤轻、活棵发苗迅速等优势。由表3可以看出,秸秆基质块育秧处理较常规对照处理,穗数增加0.85×104穗/667 m2,每穗粒数增5.89 粒,每穗实粒增5.99 粒,千粒质量增0.5 g,实产增65.97 kg/667 m2,结实率提高5.99%。单位面积穗数的计算依据,一是依照初始苗情考察时选定的定点10 穴,二是测产时随机选取的10 穴。秸秆基质块育秧处理单位面积穗数略高,源于秸秆基质块育秧处理秧苗单位面积成苗率高(成苗数增0.2 棵/cm2),且整体秧苗素质高,栽后发苗快、生长发育优势较明显。
2.4 不同育秧方式成本分析
不同育秧方式成本分析见表4。
表4 不同育秧方式成本分析Tab.4 Cost analysis of different ways of raising seedlings
本次试验所用秸秆基质块,需要与普通秧盘(软、硬均可)配套使用,尚不能完全代替基质,所以秧盘的成本、商品基质成本等一并列入。基质块育秧,工序上同样需要铺底土(2~3 mm 厚育秧基质,防止种子散乱)、覆盖土(2~3 mm 厚育秧基质),没有额外增加工作量。通过对选用基质块育秧和选用商品基质常规育秧2种不同育秧方式的成本进行简单分析。由表4得出,基质块育秧较常规育秧,每盘可节省商品基质3.2 L,按照每667 m2大田需要30 张秧盘计算,基质块育秧较常规育秧增加秧盘成本33元,减少商品基质用量成本33.6元/667 m2,合计减少成本0.6元/667 m2。
2.5 效益分析
不同处理效益统计见表5。
表5 不同处理效益统计表Tab.5 Statistical table of different treatment benefits
表5 表明,使用秸秆基质块育秧,具有显著的经济效益。较常规对照处理增产65.97 kg/667 m2,育秧成本节本0.6 元/667 m2,均净增纯收益178.72元/667 m2,秸秆育秧盘栽插水稻产投比为3.14。
3 试验效果与推广前景
3.1 试验效果
选用本地区大面积推广应用的优良食味稻品种南粳5718,应用秸秆基质块进行育秧,秸秆移栽后植伤轻、活棵发苗迅速,提高光合效率及单位成苗率,从而显著增加水稻单位面积穗数、每穗粒数、实粒数、千粒质量,利于优质粳稻优质高产高效生产。
3.2 推广前景
基质块育秧与常规育秧,在作业流程上无差异,不会额外增加用工量等。秸秆基质块可部分替代商品基质,减少商品基质用量,每盘可节省商品基质3.2 L,可节省基质约96 L/667 m2。就所用秧盘、商品基质等成本投入,基质块育秧较常规育秧减少33.6 元/667 m2。鉴于基质块育秧能提高单位成苗率、促进移栽后发苗生长等优势因素,同等播量下每667 m2用25张秧盘可满足大田栽插密度要求。结合2种育秧方式成本分析,单张基质块的市场定价在1.6~1.8 元,可具备大面积推广应用前景。