韋善清,謝慧敏,吳 可,梁 和,江立庚
(廣西大學作物栽培學與耕作學重點實驗室,南寧 530004)
水稻生產在保障中國糧食安全起了重要作用[1]。影響水稻生長與產量、品質形成的因素很多,包括水稻品種遺傳物質組成、生長環(huán)境條件、栽培技術措施等方面[2]。水稻生產除了要求高產、優(yōu)質、高效的優(yōu)良品種以外,還需要重要的農業(yè)生產投入品——化肥和農藥。目前,中國水稻生產的經濟效益仍然較低,提高單產也成為提高效益的一個重要途徑。水稻栽培過程中施用化肥,可以促進水稻生長,在提高水稻單產方面起了重要作用。但化肥的不合理施用,可降低化肥對增產的貢獻率[3],肥料利用率降低,造成浪費,還可能引起水稻旺長,易于招引病蟲害和倒伏,也會造成耕地土壤污染、酸化、養(yǎng)分失衡等負面影響[4]。近年來,中國水稻種植結構的調整和稻作環(huán)境的變化,引起水稻病蟲為害加重[5]。特別是華南稻區(qū),已成為中國農藥使用強度最大的地區(qū)[6]。2018—2019年,廣西水稻病蟲害發(fā)生程度中等偏重[7-8]。面對日益嚴重的病蟲草害,水稻生產經營者往往采用加大農藥劑量和增加噴藥次數(shù)的處理方法。這種通過增加農藥用量的防治方法,雖然在短時間內產生了防治效果,但農藥過多或濫用,不僅使水稻生產成本增加,病蟲雜草的抗藥性增強,加大防治難度,而且農藥大量流失,會造成嚴重的面源污染[5],危害生態(tài)環(huán)境安全和食品安全[9-10]。
為解決中國化肥農藥過量施用帶來的嚴重問題,2015年5月農業(yè)部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農藥使用量零增長行動方案》[11]。2016年中央財政啟動了國家重點研發(fā)計劃“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發(fā)”試點專項,通過構建化肥農藥減施與高效利用的理論、方法和技術推廣體系,以達到作物生產提質、節(jié)本、增效[12]。
2018—2020年,廣西大學參與由華南農業(yè)大學主持的《華南及西南水稻化肥農藥減施技術集成研究與示范》項目,承擔了“熱帶雙季稻藥肥高效利用及減施綜合技術模式集成和示范”的研究任務(2018YFD020030503)。課題組先后在廣西大學農科教學基地、廣西象州、賓陽、柳城、北流、龍州、岑溪、貴港等地開展單項技術試驗研究。在試驗研究的基礎上,同時參考國內重要研究進展,提出了“華南雙季稻化肥減施增效綜合技術模式”。該綜合技術模式的核心是:“雙高、雙優(yōu)、雙補、雙平衡”。雙高:選用高產高效水稻品種,即絕對產量和相對產量均高的水稻品種。絕對產量是指單位面積的稻谷產量。相對產量是指在不施化肥條件下,其稻谷產量與正常施用化肥稻谷產量的比值,其比值越高,養(yǎng)分效率往往越高。雙優(yōu):是指優(yōu)化氮、磷、鉀肥的比例結構以及優(yōu)化基蘗肥的比例結構。優(yōu)化后氮、磷、鉀肥的施用比例為1:0.3~0.5:1。基蘗肥的比例結構根據(jù)肥料品種進行優(yōu)化,其中,磷肥于移栽前作基肥一次施入;氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥各占50%、25%~30%、20%~25%分3次施入;鉀肥按基肥、分蘗肥、穗肥各占50%、20%、30%分3次施入。雙補:是指在化肥中補充施入海藻精和微生物菌劑。在施用基肥或分蘗肥時,每公頃在肥料中同進拌入3 kg海藻精和3 kg微生物菌劑,以增強化肥的增產效果。雙平衡:是指移栽密度與肥料施用量平衡以及按水氣平衡方法進行水分管理。當化肥施用量減少17%時,水稻基本苗增加10%~15%。同時,按水稻水氣平衡栽培技術規(guī)程進行水分管理。
2019—2020年,課題組相繼在核心示范基地進行技術示范。其中,象州縣核心示范區(qū)52667 m2,示范水稻品種為‘百香139’。2019年7月23日,經專家組田間測產驗收,化肥減量綜合技術示范區(qū)(化肥減量17%)平均稻谷產量為6479.76 kg/hm2,常規(guī)施肥對照田產量為6334.33 kg/hm2,示范區(qū)水稻比對照水稻平均增產2.30%。賓陽縣古辣鎮(zhèn)核心試驗區(qū)210667 m2,示范水稻品種為‘百香139’。2020年7月18日,經專家組現(xiàn)場驗收,化肥減量增效技術示范區(qū)(化肥減量17%)平均稻谷產量為6755.62 kg/hm2,對照田稻谷平均產量為6340.33 kg/hm2。化肥減量增效技術示范區(qū)平均產量比對照增產415.29 kg/hm2,增產6.55%。
2.1.1 產地環(huán)境 選擇土地平整、排灌方便、耕層深厚、保肥保水性好的田塊,要求農田生態(tài)環(huán)境良好,土壤清潔、灌溉水和空氣質量應符合農用地要求。
2.1.2 品種選擇 早稻、晚稻宜選用通過省級以上品種委員會審定的,適合當?shù)胤N植的高產高效、米質優(yōu)、綜合抗性好的水稻品種(組合),種子質量應符合相關要求。
2.2.1 秧田選擇 秧地應選擇背風向陽、土質肥力適宜、松軟,排灌良好、運秧方便的田塊。早稻秧田可冬翻曬田,晚稻秧田可選預留田塊,也可選早熟早稻田或其他田塊作秧田。
2.2.2 秧田整地 播種前按各育秧方式要求整好秧床,開好環(huán)田溝。育半水育秧時,可在播種前10~15天灌水犁耙漚田。播種前3~4天耙平耙細。播種前1天排干田水,播種當天按床寬1.2~1.3 m、溝寬30~40 cm起畦,在畦面上撒施有機肥0.3~0.4 kg/m2或適量化肥,與泥土拌勻,待沉實后整成合適秧床。
2.2.3 種子處理
(1)曬種
浸種前1~2天曬種。早稻種子曬6~12 h,晚稻種子曬3~5 h。要攤薄勤翻,忌暴曬。
(2)種子消毒和浸種
曬種后用清水選出飽滿谷粒作種。先用清水預浸谷種6~12 h后,再用藥物消毒。可用300~500倍強氯精藥液浸泡24 h,然后用清水洗凈,再繼續(xù)用清水浸種至種子吸足水分。一般早稻浸種24~36 h,晚稻浸種12~24 h,浸種時要勤換水,浸種時間包括藥物消毒的時間。
(3)催芽
浸種后,早稻催芽時可用40~50℃溫水淋種后保溫保濕,溫度控制在32~35℃左右,破胸露白后經催芽、煉芽達到各種育秧方式要求后播種。晚稻種子浸種后室溫催芽,破胸露白后即可播種。
2.2.4 播種
(1)播種期
根據(jù)當?shù)氐臍夂蛞蛩?、品種特性等因素確定適宜播種期。桂南稻作區(qū)早稻在2月下旬至3月上旬,晚稻在7月上旬至中旬;桂中稻作區(qū)早稻在3月上旬至中旬,晚稻在7月上旬;桂北稻作區(qū)及高寒山區(qū)在3月中旬至4月上旬初,晚稻在6月下旬。雙季稻地區(qū)還應注意早、晚稻熟期搭配,以保證早稻、晚稻安全齊穗。
(2)播種量
雜交稻大田用種量為22.49~30 kg/hm2,常規(guī)稻大田用種量為30~45 kg/hm2。
(3)育秧方式與管理
濕潤育秧早稻育秧應在“冷尾暖頭”搶晴播種。播種要均勻,不露谷,畦面無積水。播種后蓋膜,從播種到一葉一心期保持膜內30~35℃高溫高濕環(huán)境,溫度高時揭開薄膜兩頭通風降溫。從一葉一心到二葉一心期,保持膜內25~30℃適溫保苗。三葉期時選擇晴天先灌水,后揭膜,廂面保持淺水。晚稻播種到立苗期間,用40目的尼龍防蟲網(wǎng)覆蓋。出苗后濕潤灌溉,防止田間積水,移栽前2~3天揭網(wǎng)煉苗。為防晚稻秧苗徒長,可在一葉一心期用多效唑200~300 mg/kg噴灑,促使秧苗矮壯多蘗。早稻、晚稻的三葉期施尿素75~120 kg/hm2作“斷奶肥”,移栽前3~5天施尿素45~75 kg/hm2作“送嫁肥”。其他時期看苗酌情施肥。
塑料軟盤育秧每公頃大田需用434孔軟盤750~900片。將秧盤豎放2盤排在秧畦上。將營養(yǎng)土裝入秧盤內,最好裝泥到孔深2/3處。均勻播種,每孔2~3粒種子,然后補泥蓋種,刮凈盤面泥土,保持盤孔泥土濕潤。早稻低溫,要蓋膜至三葉期才能揭膜。晚稻采用40目的尼龍防蟲網(wǎng)覆蓋,移栽前2~3天揭網(wǎng)煉苗。
塑料軟盤機插育秧選擇運秧便利的場地作秧地。育秧基質可用商品基質,也可用自配營養(yǎng)土(可按說明加入壯秧劑或床土調制劑,還可按說明加入多菌靈或甲基托布津進行床土消毒)。每公頃大田需機插秧盤300~375片。人工播種時,將秧盤豎放2盤排列于秧床上,裝2/3營養(yǎng)土,均勻播種,覆蓋營養(yǎng)土,澆水使營養(yǎng)土水分達到飽和。早稻當氣溫低,要做好蓋膜、揭膜工作;晚稻播種后可用40目的尼龍防蟲網(wǎng)覆蓋。二葉期前的秧盤泥以濕潤為主,兩葉后期以旱為主,一般盤土不發(fā)白或葉片不萎蔫不淋水。根據(jù)苗情施用斷奶肥、送嫁肥。機械化播種時,按機械播種操作進行,經播種、出芽、煉芽后移到育秧場地進行后續(xù)管理。
移栽前7~8天犁耙漚田,移栽前1~2天整平,拋秧田、直播田要求田塊高低差不超2 cm,達到泥爛、田平、無雜物。免耕拋秧田還需做好稻樁和除草處理。在開好田邊溝、田中溝的基礎上,實行分廂起壟栽培,一般廂面寬4~6 m,溝寬0.4 m,溝深15~20 cm。
種植密度根據(jù)土壤肥力、品種、季節(jié)、管理水平確定。當化肥施用量比常年減少17%時,水稻基本苗增加10%~15%。移栽前1~2天先秧苗噴藥,然后帶藥移栽。
人工移植秧齡為早稻25~30天、晚稻15~20天,葉齡4.5~5.0葉。早、晚稻種植密度一般為27萬~37萬蔸/hm2,常規(guī)稻每蔸3~4苗,雜交稻每蔸2~3苗。淺水層l cm左右插秧,插深2 cm。
拋秧秧齡為早稻15~20天、晚稻12~15天,3.0~3.5葉。拋秧密度為27萬~37萬蔸/hm2。拋秧時先拋70%秧苗,余下30%的用于補空。當前很多種植戶采用持秧盤站立點(拋)秧,易于掌握密度。拋秧后立苗期保持薄水層,減少漂秧、浮秧產生。
機械插秧秧齡為早稻18~25天、晚稻10~14天,葉齡3.5~4.0葉。早、晚稻種植密度一般為27萬~37萬蔸/hm2。移栽規(guī)格為行距30 cm,株距根據(jù)品種、肥力、管理等因素選擇12、14、16 cm。插秧時要求田面平坦,泥皮水,帶泥插植,深度1~2 cm,機插后及時人工補插漏秧處。
施肥數(shù)量應根據(jù)當?shù)赝寥婪柿?、品種、產量等方面確定。氮、磷、鉀肥的施用比例結構為1:0.3~0.5:1?;Y肥的比例結構根據(jù)肥料品種進行優(yōu)化,其中,磷肥于移栽前作基肥一次施入;氮肥按基肥、分蘗肥、穗肥各占50%、25%~30%、20%~25%分3次施入;鉀肥按基肥、分蘗肥、穗肥各占50%、20%、30%分3次施入。為實現(xiàn)水稻生產提質、節(jié)本、增效,當化肥施用量減少17%時,在化肥中補充施入海藻精和微生物菌劑,達到肥料減施增效的作用。
2.5.1 施足基肥 基肥最好以有機肥為主,配合施用化肥。一般每公頃大田施有機肥15000 kg左右,有機肥沒有或不足時,應適當增加化肥用量?;蕬谝圃郧?天施用,將氮肥總量的50%、鉀肥總量的50%、磷肥總量的100%作為基肥施用。即每公頃大田的化肥用量為尿素67.5~90 kg、鉀肥75~90 kg、磷肥375~450 kg。磷肥與有機肥堆漚后一次性施完。在施用基肥時,將有機肥、化肥與海藻精3 kg/hm2、微生物菌劑3 kg/hm2充分混勻后,作為基肥一次性施用,并經耙田使肥料和土壤充分交融。
2.5.2 及時追肥 早稻移栽后5~7天,晚稻移栽后3~5天,在回青立苗后應及時追施分蘗肥,將氮肥總量的25%~30%、鉀肥總量的20%作為分蘗肥施用。分蘗肥每公頃大田施用尿素60~75 kg,鉀肥60 kg。若在施用基肥時沒有加入海藻精和微生物菌劑的,可在施用分蘗肥時,在化肥中加入海藻精3 kg/hm2和微生物菌劑3 kg/hm2,拌勻后施用。
穗肥的施用一般以枝梗分化到穎花分化期為宜,大約在抽穗前16~18天,水稻葉齡指數(shù)達到90%,水稻劍葉剛露尖,幼穗長到1~2 mm時進行。將氮肥總量的20%~25%、鉀肥總量的30%作為穗肥施用。穗肥每公頃大田施用尿素75~90 kg、鉀肥37.5~45 kg。抽穗后,發(fā)現(xiàn)葉片褪黃較嚴重時可適當根外追肥。
在排灌良好條件下,采取薄水移栽,移栽后保持溝內有水,田面濕潤,促進返青,促進早分蘗、多分蘗。當田間莖蘗數(shù)達到210萬/hm2~240萬/hm2(有效穗數(shù)的80%~90%)時開始露曬田,采取多次輕曬,以控制高峰苗;當田間莖蘗數(shù)達到360萬/hm2~375萬/hm2時排干溝中水,曬至白根露。稻穗分化期利用自然降水或人工溝灌補水,保持田面濕潤;抽穗揚花時保持淺水,灌漿結實期應采用間歇補水,干干濕濕,直至收割。
2.7.1 防控原則 堅持“預防為主,綜合防治”的方針,積極采用各種有效的非化學防治手段,集成生物防治、物理防治、化學防治技術。使用化學農藥時,要因地制宜,靈活掌握,嚴格控制農藥種類、嚴格控制施藥時間、嚴格控制用藥數(shù)量。
2.7.2 生物防治 通過選擇對天敵殺傷力小的中、低毒性化學農藥,避開自然天敵對農藥的敏感時期,創(chuàng)造適宜自然天敵繁殖的環(huán)境等措施,保護天敵,利用及釋放天敵控制有害生物的發(fā)生。
2.7.3 物理防治 采用黑光燈、震頻式殺蟲燈、色光板等物理裝置誘殺鱗翅目、同翅目害蟲。
2.7.4 農藥防治 農藥使用應符合GB/T 4285、GB/T 8321的規(guī)定。合理混用、輪換交替使用不同作用機制或具有負交互抗性的藥劑,克服和推遲病蟲害抗藥性的產生和發(fā)展。農藥施用數(shù)量與時期符合規(guī)定。
當全田有95%以上稻谷穎色變黃,籽粒充實飽滿堅硬,呈半透明狀時,為適宜收獲期,可進行機械收獲或人工收獲。