楊學(xué)龍 張 雷 闞民東 李明壽
(上海天谷生物科技股份有限公司 上海 201210)
水稻是我國最重要的糧食作物, 提高稻谷產(chǎn)量對保障我國糧食安全具有重要意義。 目前我國水稻生產(chǎn)面臨3 個主要問題, 一是水稻生產(chǎn)是 “用水大戶”,約占農(nóng)業(yè)總用水量的50%,而我國淡水資源相對缺乏,是世界13 個貧水國之一[1-2];二是干旱頻繁發(fā)生,導(dǎo)致近年來水稻減產(chǎn)嚴(yán)重[3];三是水稻抗旱性差, 生產(chǎn)過程中田間長期保留水層的種植方式隨著農(nóng)藥化肥施用量的增加,造成嚴(yán)重的面源污染,產(chǎn)生大量的溫室氣體甲烷排放[4-5]。 要解決上述問題,關(guān)鍵是增強(qiáng)水稻抗旱性,提高水分利用效率,實(shí)行旱種旱管,充分利用降雨,從而大幅減少灌溉用水,大幅減少稻田溫室氣體排放和農(nóng)田面源污染[6]。 因此,提高水稻品種的節(jié)水抗旱特性, 培育并推廣節(jié)水抗旱稻品種,實(shí)行旱種旱管,對于穩(wěn)定和增加水稻單產(chǎn)、緩解我國水資源短缺狀況、 保護(hù)生態(tài)環(huán)境和保障糧食安全具有十分重大的意義[7-8]。
節(jié)水抗旱稻是同時(shí)具有水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和旱稻節(jié)水抗旱特性的一種新型水稻類型[9]。 在同等灌溉條件下,其產(chǎn)量、米質(zhì)與傳統(tǒng)水稻基本持平,但可節(jié)水50%以上,具有較好的抵抗干旱的能力。 在栽培上簡單易行,既可像水稻一樣在水田淹水種植,也可以像小麥一樣在旱地直播種植。 生產(chǎn)上投入低,節(jié)能環(huán)保[6,10]。2013 年“水稻抗旱基因資源挖掘與節(jié)水抗旱稻創(chuàng)制”相關(guān)研究獲得國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎[11]。 2016 年4 月,原農(nóng)業(yè)部正式頒布實(shí)施了節(jié)水抗旱稻術(shù)語(NY/T 2862-2015) 和節(jié)水抗旱稻抗旱性鑒定技術(shù)規(guī)范(NY/T 2863-2015)等農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]。 2018 年經(jīng)國家品種審定委員會批準(zhǔn), 把節(jié)水抗旱稻作為一種特殊類型的水稻品種,啟動國家節(jié)水抗旱稻品種區(qū)域試驗(yàn),極大地推動了節(jié)水抗旱稻的研究與發(fā)展[13]。 2020 年節(jié)水抗旱稻成為國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎 “水稻遺傳資源的創(chuàng)制保護(hù)和研究利用”的成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目之一。自2010 年至今,節(jié)水抗旱稻從上海走向全國,截至目前已經(jīng)在安徽、湖北、河南、浙江、江西、廣西、湖南等地種植,年栽種面積達(dá)20 萬hm2,表現(xiàn)出節(jié)水、抗旱、省肥、早熟、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等特點(diǎn)[14-15]。
沿淮地區(qū)是我國重要的玉米、 大豆等秋糧作物主產(chǎn)區(qū), 該地區(qū)土壤主要以缺乏灌溉設(shè)施的低洼易澇旱地為主, 這些旱地最顯著的特點(diǎn)是遇降雨易出現(xiàn)澇害,玉米、大豆等旱地作物極易減產(chǎn)甚至絕收,除此之外,沿淮地區(qū)先天水資源嚴(yán)重不足,人均水資源占有量僅為全國平均水平的1/4,因此種植傳統(tǒng)水稻缺乏灌溉條件[13,16]。 近年來,沿淮地區(qū)發(fā)展基于節(jié)水抗旱稻的“玉改稻”(以節(jié)水抗旱稻代替玉米種植)種植模式, 年種植面積近13 萬hm2, 實(shí)現(xiàn)了旱澇保收[15,17]。 “玉改稻”優(yōu)化了農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu), 據(jù)調(diào)查,其經(jīng)濟(jì)效益相對于種植傳統(tǒng)玉米增加了75.0%~114.3%[18]。 因此,在全球氣候變暖、極端災(zāi)害天氣頻現(xiàn)、水資源日益短缺的背景下,在沿淮地區(qū)發(fā)展節(jié)水抗旱稻種植,實(shí)行旱種旱管,實(shí)現(xiàn)“藏糧于地,藏糧于技”、農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革具有重大的戰(zhàn)略意義。
旱優(yōu)116 是上海天谷生物科技股份有限公司利用不育系滬旱7A 和恢復(fù)系旱恢116 配組育成的感溫型三系雜交秈稻新組合, 是首批通過國家節(jié)水抗旱稻品種區(qū)域試驗(yàn)的節(jié)水抗旱稻品種,于2020 年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:國審稻20200313),并獲得植物新品種權(quán)保護(hù)(品種權(quán)號:CNA049897E)。
2018 年參加國家節(jié)水抗旱稻長江中下游特殊類型稻品種區(qū)域試驗(yàn), 水直播旱管條件下平均產(chǎn)量8 182 kg/hm2, 比對照旱優(yōu)73 增產(chǎn)3.29%; 2019 年續(xù)試, 水直播旱管條件下平均產(chǎn)量8 300 kg/hm2,比對照旱優(yōu)73 增產(chǎn)5.78%; 2 年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量8 241 kg/hm2, 比對照旱優(yōu)73 增產(chǎn)4.54%;2019 年生產(chǎn)試驗(yàn), 水直播旱管條件下平均產(chǎn)量8 199 kg/hm2,比對照旱優(yōu)73 增產(chǎn)2.8%。
2020 年在河南省桐柏縣城郊鄉(xiāng)向莊村示范種植1 hm2, 采用機(jī)條播種植方式,旱種旱管,5 月13 日播種, 播種耕整前施三元復(fù)合肥 (N∶P∶K 為15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥,秧苗3~5 葉期結(jié)合雨水補(bǔ)施尿素60 kg/hm2,分蘗期、灌漿乳熟期分別灌水2 次,確保土壤濕潤;9 月14 日桐柏縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局組織專家進(jìn)行收割測產(chǎn), 平均有效穗261 萬穗/hm2, 穗粒數(shù)162 粒,結(jié)實(shí)率86.1%,千粒重28.3 g,田間實(shí)割測產(chǎn)平均產(chǎn)量9 460 kg/hm2。2021 年在安徽省阜南縣王家壩鎮(zhèn)郎灣村示范種植3.33 hm2, 采用機(jī)條播種植方式,旱種旱管,6 月8 日播種,播種耕整前施三元復(fù)合肥 (N∶P∶K 為15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥, 秧苗3~5 葉期結(jié)合雨水補(bǔ)施尿素75 kg/hm2,分蘗期、灌漿乳熟期分別灌水2 次, 確保土壤濕潤,10 月13 日阜南縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所組織專家進(jìn)行收割測產(chǎn), 平均有效穗253 萬穗/hm2,穗粒數(shù)165 粒,結(jié)實(shí)率85.5%,千粒重28.5 g, 田間實(shí)割測產(chǎn)平均產(chǎn)量9 580 kg/hm2。2022 年在蚌埠市固鎮(zhèn)磨盤村示范種植6.67 hm2,采用機(jī)條播種植方式,旱種旱管,6 月9 日播種,播種耕整前施三元復(fù)合肥(N∶P∶K 為15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥,秧苗3~5 葉期結(jié)合雨水補(bǔ)施尿素75 kg/hm2,分蘗期、 孕穗揚(yáng)花期、 灌漿乳熟期分別灌水3 次, 保持土壤濕潤,10 月14 日蚌埠市種子管理站組織專家進(jìn)行收割測產(chǎn), 平均有效穗267 萬穗/hm2, 穗粒數(shù)169 粒,結(jié)實(shí)率84.1%,千粒重28.5 g,田間實(shí)割測產(chǎn)平均產(chǎn)量9 690 kg/hm2。
旱優(yōu)116 在沿淮地區(qū)作油菜茬稻種植, 旱種旱管,5 月15 日播種,9 月14 日成熟,全生育期121 d,比旱優(yōu)73 短1~2 d; 作麥茬稻種植, 旱種旱管,6 月8 日播種,10 月11 日成熟, 全生育期118 d, 比旱優(yōu)73 短1~2 d。
旱優(yōu)116 屬于秈型三系節(jié)水抗旱稻品種, 在沿淮地區(qū)旱種旱管種植, 平均株高107.2 cm; 株型緊湊,莖稈粗壯,長勢繁茂,后期轉(zhuǎn)色好;分蘗力中等,苗期生長勢強(qiáng),根系發(fā)達(dá),抗倒能力強(qiáng);葉鞘、葉枕均為綠色,葉片淡綠色;穗粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、無芒、穗大粒多, 結(jié)實(shí)率高, 谷粒呈細(xì)長形; 一般有效穗達(dá)到266 萬穗/hm2, 穗長平均24.5 cm, 每穗總粒數(shù)平均163 粒,結(jié)實(shí)率平均83.9%,千粒重28.2 g。
2018-2019 年參加國家節(jié)水抗旱稻長江中下游特殊類型稻品種區(qū)域試驗(yàn),進(jìn)行稻瘟病、白葉枯病、褐飛虱的抗性及抗旱性鑒定, 鑒定結(jié)果: 中感稻瘟病,稻瘟病綜合指數(shù)5.01,穗瘟損失率最高級7 級,高感白葉枯?。╒、IV 型菌致病性均為9 級);水稻紋枯病、稻曲病發(fā)病輕;高感褐飛虱(褐飛虱9 級);抗旱(抗旱系數(shù)平均0.9,抗旱級別最高為3 級);高溫下抽穗,結(jié)實(shí)較高且穩(wěn)定,具有一定的耐高溫性。
2018-2019 年參加國家節(jié)水抗旱稻長江中下游特殊類型稻品種區(qū)域試驗(yàn),送樣并經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(武漢)米質(zhì)檢測,參照國家《優(yōu)質(zhì)稻谷》(GB/T 17891-2017)標(biāo)準(zhǔn),米質(zhì)主要指標(biāo)2 年綜合表現(xiàn):旱優(yōu)116 出糙率79.4%,整精米率49.0%,粒長7.0 mm、長寬比3.3,堊白粒率19%,堊白度6.1%,透明度2 級,堿消值4.1 級,膠稠度69 mm,直鏈淀粉含量15.1%,綜合評級為部標(biāo)普通。
播種前將非包衣種子選晴朗天氣均勻平鋪在干燥的地面上,曬種1~2 d,以增加種子的親水性,切勿放置水泥場地暴曬;播種前可用咪鮮胺殺菌防病,用10%阿維菌素顆粒劑、3%呋喃丹顆粒等藥物拌種防止鳥類啄食和地下害蟲, 具體用量可根據(jù)具體藥劑和含量而定[19]。
整地前10~15 d 用草銨膦或草甘膦進(jìn)行田間除草處理; 滅草后, 用旋耕機(jī)進(jìn)行整地, 應(yīng)深翻20~25 cm,深翻后及時(shí)進(jìn)行耙平耙勻,確保地塊耙碎耙透、上下緊實(shí),便于播種等工作的后續(xù)開展。
在沿淮地區(qū)作麥茬或油菜茬種植, 前茬作物收獲后,應(yīng)及時(shí)搶墑或造墑播種,建議6 月10 日前播種,最晚不得遲于6 月15 日;旱種旱管地塊,建議采用機(jī)械條播,播種量根據(jù)土壤墑情適當(dāng)調(diào)整,總體控制在22.5~37.5 kg/hm2范圍內(nèi), 播種深度2~4 cm、行距25~30 cm 為宜,播種后應(yīng)及時(shí)覆土,確保一播全苗,保證基本苗,為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
沿淮地區(qū)節(jié)水抗旱稻苗后雜草種類較多、 數(shù)量大, 已成為限制節(jié)水抗旱稻單產(chǎn)提高和應(yīng)用推廣的主要瓶頸, 因此節(jié)水抗旱稻高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)就是除草[16];在生產(chǎn)上,一般遵循“一封、二殺、三補(bǔ)”的除草原則[20];一封:土壤封閉處理是基礎(chǔ),播種后1 d 內(nèi),一般用二甲戊靈1 500 mL/hm2兌水600 kg/hm2進(jìn)行土壤封閉處理,需作到水量充足、噴霧均勻、不漏噴、重噴,噴藥時(shí)間宜選在無風(fēng)、無雨的傍晚;二殺:莖葉處理要及時(shí),一般在秧苗2.5~3.0 葉后、雜草3~5 葉選用敵稗·氰氟草酯1 500 mL/hm2+滅草松1 500 mL/hm2+氯氟吡氧乙酸異辛酯750 mL/hm2兌水600 kg/hm2進(jìn)行1 次莖葉處理,注意噴霧均勻,整個生育期內(nèi),莖葉處理不得超過兩次;三補(bǔ):在二殺后,根據(jù)田間雜草情況,選擇適宜的除草劑進(jìn)行針對性除草,必要時(shí)可采取化學(xué)除草和人工除草相結(jié)合的方式, 確保田間無雜草。
旱優(yōu)116 在生產(chǎn)上具有很強(qiáng)的抗旱能力, 可旱直播旱管,但并不是完全不需要水,尤其在節(jié)水抗旱稻需水敏感期適時(shí)澆水是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵;播種后,若土壤墑情不足應(yīng)及時(shí)澆透出苗水,確保一播全苗,以防出苗不齊或出苗緩慢延長生育期;分蘗期,若遇10~15 d 無有效降水,應(yīng)及時(shí)澆好分蘗水,促使分蘗早生多發(fā),增加有效分蘗;孕穗揚(yáng)花期,此時(shí)是節(jié)水抗旱稻需水最敏感的時(shí)期, 若遇5~8 d 無有效降水,需及時(shí)、 足量灌水, 減少高溫干旱對幼穗分化的影響,提高有效穗粒數(shù);灌漿乳熟期,若遇8~10 d 無有效降水應(yīng)及時(shí)澆灌水, 保證田間土壤相對濕度在80%以上,以利于提高結(jié)實(shí)率,增加千粒重,為豐產(chǎn)打好基礎(chǔ)。
重施底肥,輕施分蘗肥,播種耕整前施三元復(fù)合肥450 kg/hm2(N∶P∶K 為15∶15∶15)作底肥;分蘗至拔節(jié)期,根據(jù)田間苗情長勢,適當(dāng)追施尿素,一般不超過75 kg/hm2, 具體施肥量宜根據(jù)土壤肥力情況適當(dāng)增減;孕穗灌漿期,可根據(jù)田間苗情長勢,適當(dāng)噴施磷肥、鉀肥等微量元素肥料,以期增強(qiáng)節(jié)水抗旱稻的抗倒性,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
旱優(yōu)116 主要病蟲害有紋枯病、 稻瘟病、 稻曲病、螟蟲、稻飛虱等,應(yīng)隨時(shí)關(guān)注田間病蟲害發(fā)生情況,結(jié)合當(dāng)?shù)刂脖2块T病蟲害預(yù)測情報(bào),及時(shí)防治病蟲害; 在旱優(yōu)116 分蘗末期即田間封行后, 用井岡·枯芽菌3 000 mL/hm2兌水600 kg/hm2進(jìn)行噴霧防治紋枯??;在旱優(yōu)116 分蘗期,用40%三環(huán)唑可濕性粉劑600 g/hm2兌水600 kg/hm2噴霧防治葉瘟;在旱優(yōu)116 破口前7~10 d 和齊穗期, 可用20%粉銹寧(三唑酮)乳油1 200 mL/hm2+40%三環(huán)唑可濕性粉劑750 g 兌水450 kg/hm2噴霧防治穗頸瘟、 稻粒瘟、稻曲病,一定要噴足量,噴霧均勻、不漏噴,要使藥液能滲透到葉鞘; 在旱優(yōu)116 田間卵孵盛期或低齡幼蟲高峰期,可用40%毒死蜱乳油1 500 mL/hm2+1.8%阿維菌素乳油1 500 mL/hm2+10%吡蟲啉可濕性粉劑225 g 兌水450 kg/hm2防治螟蟲、稻飛虱。
適時(shí)收獲是旱優(yōu)116 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的保證, 一般在蠟熟末期至完熟初期谷粒變硬、 穎殼發(fā)黃85%左右時(shí)搶晴收獲,盡早曬干。