丘陵区杂交稻机械化育插秧关键技术与应用效果

陈 苇,雷小龙,林春亮,徐 雄,何 东,陶有凤,陈 勇,任万军

(1.四川省广安市广安区现代农业产业园区服务中心,四川 广安 638000;2.四川农业大学机电学院,四川 雅安 625014;3.四川金色绿丹种业有限公司,成都 610100;4.作物生理生态及栽培四川省重点实验室,成都 611130)

水稻是我国南方丘陵区主要的口粮作物,以“宜香优2115”为代表的优质稻品种在丘陵区快速推广应用。由于丘陵区地形条件复杂、田块琐碎和土壤粘重等问题,丘陵区机插秧发展缓慢[1]。为保障国家粮食安全和提高水稻单产,机插秧技术作为水稻高产优质高效关键栽培技术[2],但丘陵区水稻生产机械化的短板在机械化育秧和插秧环节。《杂交稻机械化育插秧技术》和《杂交稻暗化催芽无纺布覆盖高效育秧技术》多次入选四川省和农业农村部主推技术[3],广安市的机插秧技术在农业科技和装备支撑下快速发展。笔者围绕杂交稻机械化育插秧技术与装备在广安区的应用与示范,介绍丘陵区机械化育插秧技术要点,为丘陵区机插秧技术推广应用提供参考。

1 广安区水稻机械化生产概况

广安区地势相较平缓,属浅丘、平坝地形地貌,土壤深丘以页岩沙质土为主,浅丘以暗紫泥土为主。园区地处内陆热带湿润气候区,气候温和,雨量充沛,四季分明,雨热同季,干湿季分明,夏不酷热,冬无严寒,少霜雪,春季气候回春早,具有四川盆地共同的气候特征,年均气温17.2℃,年均日照865.7h以上、年均降水量1072.7mm,年均水面蒸发量811.40mm,海拔300～400m,无霜期320d左右,年太阳总辐射值87.83kcae/cm2,光热资源丰富,适宜一年两熟种植。近年来,广安区通过高标准农田建设、水稻机械化生产技术推广、农机装备采购等措施,水稻机耕率和机收率分别达到100%和91.9%,但机插率仅为33.8%,成为水稻全程机械化的短板环节,因此重点针对机械化育插秧环节。

2 杂交稻暗化催芽露场育秧技术

2.1 选择适宜的育秧介质

根据区域的实际情况,育秧介质可选用营养土或育秧基质。①采用营养土作为育秧介质:选择疏松肥沃菜田土作为基础材料,为便于机械细碎过筛土壤,土壤应晾至15%～25%的含水率,可向营养土中添加稻壳增加营养土透气性,但添加的比例不宜超过5%。营养土应添加育秧活性物质以培肥和消毒,优选育苗伴侣,每 200kg土+ 600～800g育苗伴侣+20g多菌灵等消毒剂为宜,确保土壤与活性物质充分混匀[4]。②采用基质作为育秧介质:育秧基质应选择性质稳定,当年生产合格的无土育秧基质,育秧基质直接使用,无需额外添加外源物质。忌用陈旧基质或不稳定基质育秧,育秧前应对育秧基质进行预试验,检测育秧基质的稳定性。

2.2 选择宜机插高产优质品种

以“高日产量、高抗倒能力、大根量”选择宜机插的品种,日产量高的优质稻品种表现为中低产区日产量大于60kg·hm-2·d-1,或高产区日产量大于65kg·hm-2·d-1,且高食味品质品种为宜。高抗倒能力主要体现为茎壁厚,以花后25d 基部第二节间比茎壁厚≥0.30为评价指标。发根快根量大是机插的重要标准,因此移栽前秧块根体积≥0.11cm3/cm2。因此,以高日产确保在生育期较短时的高产,以大根量促进秧块盘根及栽后发苗返青,以高抗倒确保安全生产,通过该标准筛选了“宜香优2115”“晶两优534”“川康优2115”“川种优3877”“品香优秱珍”等优质品种推广应用。

2.3 秧床整理

秧床选用田块平整、灌排方便的地块育秧,采用北斗卫星平地机将秧田整平,圆盘开沟机按2m开厢,厢面宽度1.4～1.6m,开沟后厢面压实。或采用苗床起垄机按2m开厢起垄。秧床厢面应保持平整,且保证较高的紧实度。

2.4 育秧流水线育秧播种

采用塑料硬盘育秧,秧盘规格为28cm×58cm×2.5cm,育秧18～20盘/667m2。优选育秧播种流水线进行机械化播种,根据实际情况可选购自动供盘机和叠盘机,提高育秧效率和减少用工量。播种量根据千粒重确定,播种正常发芽2800～3000粒/盘为宜。一般种谷发芽率 85%以上,千粒重 20～25g,每盘用种量为 70～80g;千粒重 25～30g,每盘用种量 80～90g。播种时,底土厚度应在1.8～2.0cm,并用 0.3%的敌磺钠进行底土杀菌处理,覆盖时以不露种为宜,盖土厚度控制在0.2～0.3cm。为保证后续催芽过程中稻芽有足够生长的空间,应保证覆土后土面离秧盘上缘0.2～0.3cm。

2.5 秧盘叠置

预先准备秧盘托架,托架可使秧盘离地,降低上下盘温差,可为秧苗整齐均与生长创造良好条件。托盘一般标准为长1.2m、宽0.6m、高15cm,可采用不锈钢或木板定制。播种后将秧盘整齐叠置于秧盘托架,上下盘间堆叠整齐,叠盘高度以 25～30 盘为宜,切忌超过 35 盘,避免暗化过程上下温差过大导致出苗不齐[5]。为保证顶盘温度与下部均一且有足够生长空间,采用空盘倒扣顶盘。

2.6 暗化催芽

为方便操作,选择开阔场地作为暗化催芽室。将堆叠好的秧盘带托架搬运到催芽室,并整齐地放置,确保每个托架之间有10～15cm的间隙,可促进空气的流通,保证堆内的温度相对均匀。摆放完成后,使用三色彩条防雨油布进行遮光覆盖,同时压住油布四周,以确保防风、保温和保湿。暗化过程适宜平均温度为 28～32℃,湿度为 65%～80%。早茬口杂交稻育秧暗化过程中若遇低温天气,可在彩条油布上覆盖农用薄膜保温增温。迟茬口水稻育秧暗化过程若遇超过 33℃的高温天气,应采取顶盘加高或揭开彩条油布周围以适当通风降温。当中部秧盘稻芽伸出土表1.5～2.0cm时,暗化过程结束,一般在适宜温度下需要 3～5d,温度越低暗化时间相应延长。暗化结束的秧苗生长整齐一致,颜色嫩黄,无病害,入田可快速转绿生长。

表1 叠盘暗化与非叠盘暗化水稻幼芽的整齐度

2.7 秧盘摆盘

暗化结束后,为了确保秧苗的健康生长,需要立即将其摆放在秧床上。摆放时要注意整齐排列,保证与床面紧密接触。为了提高生产效率和减轻劳动力,可以使用苗盘输送机来放盘和起秧。在搬运秧盘时,要避免上下盘相互碾压,避免造成断芽或伤芽的情况发生。摆放后,应及时进行一次快速灌水,使水位能够刚好淹没秧盘,确保每个盘都被充分浸泡,但避免水淹过深导致盘和土壤漂浮。淹水后要及时排水,还应喷施甲霜恶霉灵等防治立枯病的药剂,以防止病菌在遭受高温或低温影响时引发立枯病。

2.8 秧盘盖膜

秧盘摆盘处理后,使用 40g/m2的白色无纺布进行覆盖。将无纺布边缘用泥土压住,但需保证无纺布应适当松散不宜过紧,以便为秧苗提供足够的生长空间。当秧苗生长至 2 叶 1 心时,可完全揭无纺布。针对油菜和小麦茬口,无纺布的覆盖可大大提高秧床的控温和保湿效果,有效地控制了迟栽茬口秧床的温度,避免高温烧苗,同时保持秧床的湿度,减少水分蒸发,为秧苗提供一个良好的温湿度环境。如清明前育秧易遭受寒潮,遭遇长时间 20℃以下的低温,则需盖薄膜保温。

2.9 苗期田间管理

2.9.1 水分管理 采用干湿交替管理。为防烂种烂苗,3 叶期前要求速灌速排,避免长期淹水。整个秧苗生长期,通过浇透水后自然落干或排水来保持土壤湿润,当盘面泥土泛白时再浇透水1次,反复如此干湿交替管理。

2.9.2 肥药管理 揭无纺布后,应及时用药防治立枯病、绵腐病、稻瘟病。对于已发生绵腐病的秧床建议用铜高尚或瑞苗清等于晴天早晚喷施,连续施药2～3次。移栽前5～7d,施用“送嫁”肥和送嫁药,保证秧苗生长旺盛,同时可带肥带药入田。宜在阴天或晴天傍晚,对水浇施或秧床浅水撒施15～20g/m2,切忌晴天高温时施用。

2.9.3 适栽秧龄 早茬口(稻-菜轮作)秧苗30d左右秧龄,迟茬口(稻-油/麦轮作)秧龄25d左右。秧苗达到生长均匀,颜色嫩绿,白根数多,盘根力强,适栽性好。

3 高效机插与管理技术

3.1 整田准备及要求

丘陵区多为冬闲田或冬水田转换而来,泥脚深,易陷机,因此推荐采用履带式拖拉机整田,采用旋耕机干旋+打浆机灌水起浆为宜。整田后,保持田面高差不高于5cm,平地后一般应沉淀1～2d。水层以花花水为宜,水层不超过5cm。

3.2 插秧机选用及移栽注意事项

插秧机宜选用6行乘坐式高速插秧机,可提高移栽效率。如果泥脚过深,可以采用手扶式插秧机插秧,但通过水旱轮作能够解决“陷机”问题。

3.3 减穴稳苗高效机插技术要点

水稻机械化栽插时,保证基本苗是建立高质量群体的关键。采用“减穴稳苗”生产技术,核心在减穴不减苗,因此设定行距为30cm,穴距为18～20cm,栽插密度为1.1～1.2万穴/667m2,单穴苗数为3～4苗,在保证基本苗条件下提高作业速度,降低漏插率[6-7]。

3.4 肥水高效管理技术

大量田间试验示范结果表明,养分平衡、合理施肥是实现高产高效和提高肥料利用率的重要途径。因此,建议N肥施用量为纯N 150～180kg/hm2,氮肥当季利用率可提高到45%以上,基蘖肥、穗肥比以7:3,基肥:分蘖肥以7:3为宜;N : P2O5: K2O为2:1:1,并配施硅肥和微量元素肥料增强植株抗性。该技术主要通过N肥后移和钾肥中移技术,其中基肥和分蘖肥的氮肥提供分蘖盛期所需养分,促花肥供颖花分化所需养分。钾肥施用采用中移技术,即在主茎拔节期施K2O 60～75kg/hm2,既能塑造粗壮抗倒的茎秆和挺拔坚韧的叶姿,又利于籽粒灌浆和稻米品质改善。

在水分管理方面,秧苗移栽后浅水勤灌,避免因田高低不平造成死苗现象。群体茎蘖数达到预定穗数的80%～90%时开始晒田,拔节时复浅水施促花肥,之后继续晒田至二次枝梗原基分化。从幼穗颖花原基分化期到抽穗后25d左右,以浅水层和湿润交替灌溉为主,既不能长期干旱,也不要长期保持水层,避免土壤再次恢复到陷脚状态。抽穗后25d到成熟,以湿润为主。

4 应用效果

4.1 育插秧质量显著提升

从表1和表2可以看出,通过对比不叠盘和叠盘暗化催芽处理的幼芽生长情况,叠盘暗化催芽处理显著改善了出芽环境,降低了温湿度的昼夜变化,降低了芽长和芽重,但是显著增加了芽粗、根重,提高了根冠比,壮芽指数和芽充实度均得到了显著提升。从整齐度来看,芽长、芽鞘长和芽粗的整齐度均得到了显著提高。因此,丘陵区通过叠盘暗化催芽技术能够提高出芽的整齐度和成苗率,达到育秧齐、壮、匀的效果。育秧质量是高质量栽插的基础,在进行减穴稳苗技术实施后,漏插率降低至6%以下。

表2 叠盘与非叠盘暗化水稻幼芽的生长状况

4.2 产量效果

2022～2023年在广安区开展机插秧示范应用结果表明(表3),不同品种机插秧的产量稳定在700kg/667m2以上,最高产量达到790kg/667m2。同时大面积种植大户的机插秧产量位于650～700kg/667m2,相比手插栽培或常规机插栽培技术,产量增加50kg/667m2以上。分析产量构成因素可知,机插秧较高的有效穗数是高产的重要因素,核心在育秧质量高和栽插漏插率低,保证了基本苗数。同时,通过机插高产高效栽培技术的应用,可节约人工人本100元/667m2以上,因此节本增效220元/667m2以上,机插秧高产高效绿色栽培技术成为丘陵区提高水稻单产的重要技术支撑。

表3 广安机插秧示范区产量及其构成因素

5 小结

近年来在广安区开展水稻机插秧高产高效栽培技术应用示范,主要推广应用以“优选育秧介质+精量播种+叠盘暗化催芽+优化田间管理”为核心的水稻暗化催芽无纺布覆盖露场育秧技术和减穴稳苗高效机插技术,秧苗整齐度和成苗率显著提升,栽插效率和漏插率显著降低,降低了种植大户育秧风险,解决了丘陵区育秧稳定性差、出苗整齐度不高、栽插质量不高等问题。水稻机械化育插秧技术对广安区等丘陵区提高单产和节本增效具有重要的支撑作用。