[专家观点]粉垄重构耕层的“水稻粉垄生态高效栽培法”
  • 发布单位:院办公室
  • 2014-07-07 18:19:35
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       为了粉垄技术在水稻生产上的应用需要,我们根据几年来特别是今年的试验和体会,提出了一种新的水稻栽培新方法,期望大家批评和指正。
       一、改革现行高耗人工、水肥的水稻生产方式势在必行水稻在生产上,有水栽、旱栽和直播等种植方式。其中,浆耕水栽生产方式最为广泛,种植水稻,需要历经稻田翻耕、浆耙的耕作,到大量使用人工灌溉、施肥等复杂管理程序,需要投入的生产成本也相对较高。尤其在耕作和水分管理上,首先需对稻田进行灌水,在有水层的条件下,进行两犁三耙后方能插秧移栽;之后,要深水回青,浅水分蘖,分蘖期还要作浅水灌溉,作人工耘田(是一个打破田面表土溶氧和除草的过程);中期,要排水晒田;后期要回水抽穗到成熟,整个水稻生产过程繁杂而人工成本高。这一传统水稻栽培技术,其增产潜力空间已经在变小,单产也难以进一步提升。我们将这种技术称之为“高耗人工和水肥”的水稻栽培技术(或称之为“常规栽培技术”)。
       作者接触、曾经和现在进行研究水稻栽培已有40余年历史,深感传统犁耙浆耕条件下沿袭下来的水稻“常规栽培技术”,不但费工费时费水,而且已很不适应良种高产潜力的进一步发挥,应当加以改革和更替,其原因如下:
        1、常规栽培技术下稻田耕作层浅溥。在拖拉机旋耕条件下,耕层10~16cm(多数在13cm左右),稻田土壤松土量和原生养分严重不足,满足不了杂交水稻等良种对土壤环境的需求。
        2、常规栽培技术下肥料浪费过多。稻田基肥是整田前或者在拖拉机旋耕整田时施放,拖拉机旋耕整田又是在灌水满田条件下进行的,在此浆耕过程中,稻田内的泥浆和肥分容易外流,加上插秧前后的串灌漫灌,水、土、肥等流失严重,既减低了稻田土壤肥力,又易造成江河淤泥和水体污染,影响环保。
        3、常规栽培技术下土壤容易板结。水稻浆耕栽培,土壤容易粘结、板结,土壤容重大,土壤含氧量少,土壤中好气性微生物活动受阻,严重影响水稻根系的发达生长,且多表现根系褐黄色,进而影响植株长高和光合效率。
       4、常规栽培技术费工、费水、费肥、费药。稻田耕层浅耕,季季耕作;秧苗返青后长时间的漫灌、串灌;肥料利用率低,大量追施化肥;由于营养供应容易有失平衡协调,水稻植株生长易遭受病虫害,农药用量相对较多;田间管理人工相对较多。因此,生产成本较高。
       5、常规栽培技术影响生态。传统水稻栽培,长期处于水淹条件,加上土壤板结,容易产生甲烷等温室气体,影响生态。可见,推动水稻生产由传统“良种+肥料等投入型”转变为“良种+自然资源友好利用型”的由“繁”化“简”方向发展,以撬动稻田深层土壤带动天然降水和土壤溶氧等高效利用自然资源,促进水稻产量大幅提高和品质改善为核心,兼顾省工、省水、省肥之效,势在必行。
       二、现行水稻粉垄栽培技术仍有改进潜力
       2010年以来,笔者提出的水稻粉垄栽培,提倡稻田粉垄深旋松土层 20~22 cm。该技术已在广西、广东、海南、湖南、河南、等多省(区) 试验应用,普遍表现增产,增产幅度10%~20%。
       现行的水稻粉垄栽培技术虽然已经取得了明显的持续增产效应,但最初思路是从资源利用、人工投入与水稻产出率角度出发,由于粉垄耕作深度只有20~22cm,水稻移栽前还将粉垄过后的土壤再用人工或者机械耙平扰动,所具有良好的粉垄土壤层次结构、透气性功能等已在一定程度上被破坏,而且还增加了生产投入成本。因此,这一技术还有改进利用空间。
       三、推荐节本增效水稻生产全新技术——粉垄生态高效栽培法
     (一)基本概念、原理与特点
       1、基本概念。水稻粉垄生态高效栽培法,又称水稻“懒人型”种植法,是稻田干田时,利用笔者发明的粉垄机螺旋型钻头深旋耕耕作一次后,回水软土以原生态状态形式,直接进行水稻移栽或直播,利用土壤中原生养分、土壤溶纳的氧气、土壤中水分等供水稻协调生长,实现以利用天然降水为主、人工灌溉为辅的水分管理,并以干湿交替管理与土壤中溶氧量最大化、辅之适量施用肥料等,促进水稻根系发达、植株健壮,提高光合效率,达到省工、节投(资)而获取高额产量和良好品质的目的。
       2、基本原理。该技术是针对传统水稻栽培中存在的浅犁浅耕,土壤松土量和原生养分不足,土壤粘结、长期淹水缺氧和好气性微生物活动受阻,以及耕作环节多、水肥投入不合理的诸多弊端,利用笔者发明的粉垄机多个螺旋钻头垂直旋磨粉碎土壤,一次性深松而不乱土层,超越传统水稻栽培要经过犁、耙或翻耕浆耙才能抛(插)秧等模式,加倍增厚稻田土壤耕作层和改善土壤结构,达到能够创造水稻良种高产潜力发挥的土壤生态环境,并能粉垄深旋耕耕作一次,达到多年多季持续增产增效的目的。
       3、基本特点。该技术重新构建的深厚耕作层,体现了高产(高标准)稻田的综合生产能力,由低产田变成中产田,中产田变成高产田;有利于使传统“良种+肥料等投入型”转变为“良种+自然资源友好利用型”的方向发展; 有利于水稻栽培实现以“沛氧”带动其他自然资源的激活与利用,使水稻低位分蘖,早生快发,全期健壮生长,后劲足,增产潜力得以更大发挥;稻田灌溉,利用“土壤水库”功能,以天然降水为主,人工灌溉为辅,保持原田水、肥、土不外流,化肥、人工投入减少;水稻栽培过程体现了生态、环保, 将有力改善水稻传统栽培注重于人工灌溉和重施化肥,稻田较长时间处于淹水层和土壤板结状态,甲烷等有害气体排放量大 (是农业上co2排放大户)的被动格局;粉垄耕作一次后,可实行免耕或轻耕,保持粉垄土壤原生态状态,达到多年持续稳产增产和节耕、节能、节水的目的。
     (二)粉垄生态高效栽培技术 
       1、稻田的粉垄耕作条件及粉垄耕作深度。为了达到粉垄预期效果,需要进行粉垄的稻田,应当在干田时进行,最好在冬季粉垄并结合晒冬,让稻田粉垄土壤充分暴晒,以达到“翻土过冬、好过粪雍”之效。粉垄耕作深度,要求在26~28cm;农家肥作基肥施用的最好在粉垄前撒施,让肥料通过粉垄机螺旋钻头将其均匀融入土壤中,达到肥料深埋不易外流的目的;经干田粉垄的稻田,要注意做好排水管理,保持水稻移栽前的粉垄土壤干爽,一方面可以达到晒土的目的,另一方面也可以增加土壤中的氧气,为创造良好的稻田土壤耕作生态打好基础。
        2、水稻水栽种植及其返青期的水分管理。在水稻移栽季节,移栽前进行回水软土,撒施基肥(不需要机械或人工耕耙),然后直接在田面上插秧或抛秧;秧苗移栽后,在10天以内要保持田面有水层,以利于水稻返青和根系生长。
        3、稻田杂草防控。该技术为原生态栽培水稻,要注意控制稻田杂草生长。可根据稻田水稻化学除草方法,在适当时机进行化学除草处理。
        4、田间水分管理。该技术目的之一是减少人工投入,保持土壤原生态状态、土壤溶氧功能优势和天然降水的有效利用;同时,由于松土层达28cm,事实上已成为看不见水的“稻田土壤水库”,土壤中贮存大量可供水稻生长需求的水分;还有利于水稻根系深扎,提高对高温、低温和干旱等不良环境的抗逆能力。因此,在生育全期,在多雨季节实行以“靠天要水”为主、人工灌溉为辅的水分管理模式。具体是:在水稻生长期内,尽量将田埂排水缺口堵上;水稻分蘖至分蘖后期和水稻孕穗、抽穗灌浆期,在雨水灌溉不足的条件下适当增加人工灌水,其他时期一般不需人工灌水。 
        5、肥料施用及其方法。该技术的肥料施用,与传统栽培施用应有所区别。粉垄栽培,深厚土壤原生养分总量多,土壤中氧气多,微生物活动等,有利于肥料利用率的提高;生长规律,一般是前期生长相对缓慢(表现为先长根后长苗),中期、后期禾苗发力表现生长后劲足。根据这一特点,在施足基肥的情况下,前期(苗期)可适当增施氮肥为主的肥料,促进苗势强旺;中后期看苗施肥。总的施肥量,可参考常规栽培单产要求的施肥水平,酌减10%~20%的施肥量,以避免后期贪青,影响产量和品质。
      (三)粉垄原生态高效栽培后的后季栽培技术
       水稻粉垄生态高效栽培,第1季以后,可利用已经构建好的良好稻田粉垄土壤耕作层(一般粉垄28cm左右的耕层可保持在26cm以上),进行之后的多年、多季轻耕或免耕栽培。
       稻田粉垄栽培,当季和后季种植的水稻根系数量比传统栽培增加20%~30%,年复一年残留在土壤中的根系,一方面成为土壤中的有机质改良土壤,另一方面如果耕层不再耕作扰动,腐烂后将成为土壤中无数网状上下连通的通氧道管,既有利于稻田土壤肥力的培植提高,更有利于土壤氧气的通透性营造,还有利于水稻根系的生长发育。这就是上述粉垄后水稻得以连续多年处于一个良好的增产平台,取得良好增产效果的缘故。
       粉垄后季的栽培,需要适当除草和翻新,可以考虑采用浅型耕作的方式。具体建议:采用轻便旋耕机,旋耕刀片入土3~4cm,对这一层面的土壤进行翻耕;3-4cm以下部分的耕层一般不作翻动,以维持这一层面粉垄土壤原生态状态。其他施肥、灌溉等,参照第一季的管理办法进行。
     (四)垄原生态高效栽培后的再生稻栽培技术
       在有再生稻种植习惯的地方,稻田粉垄后可利用其耕层深厚、水稻根系发达活力强的基础,发展“早稻+再生稻”模式,采用再生能力强的杂交稻品种(组合)等,早稻单产9000~10500 kg/hm2,再生稻单产4500~6000 kg/hm2,年单产稻谷超15000 kg/hm2,生产成本也可相对降低,还可提早种植晚秋或冬种作物,实现粮食、效益双丰收。这种模式的栽培技术,要求在早稻收割前适当撒施肥料,以保持植株有一定的生长活力;早稻收割留茬高度,一般在10cm左右;收割后要保持稻田有一定的水分(适当的浅水层),促进留茬的出苗分蘖;考虑再生稻生育期较短,要注意前期施肥,促蘖增穗;并做好病虫防控。
    (五)粉垄原生态水稻直播栽培技术粉垄原生态水稻直播栽培技术,与粉垄原生态水栽的区别,在粉垄土壤回水落干后,将经过处理适合直播的稻种,按要求进行均匀撒播,出苗后在不影响稻苗生长的情况下进行稻田杂草化学防控。其他水肥等田间管理,参照粉垄原生态水栽方法进行。
       至于粉垄原生态栽培在机械化插秧等种植方法上的应用,按理与上述各种栽培方法没有多大的差异,可在实践中探索实施。 
                                                                                                                                         经作所   韦本辉