張 佳
(遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設工程中心,110299,遼寧沈陽)
水稻生產(chǎn)在我國糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位,對保障我國糧食安全和經(jīng)濟社會穩(wěn)定快速發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。隨著農(nóng)業(yè)科技的進步,精準、綠色、高效的水稻機械化生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,全力推進水稻綠色高效機械化生產(chǎn)是保障我國農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展的重要技術(shù)措施。嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染導致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境越來越惡化,制約我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的瓶頸,水稻綠色高效機械化生產(chǎn)對提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)具有重要作用。水稻綠色高效機械化生產(chǎn)技術(shù)主要有機械化耕整地秸稈還田處理技術(shù)、水稻缽苗行栽技術(shù)、水稻節(jié)水直播技術(shù)、水稻機插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻機械化高效植保技術(shù)、水稻適機適時收獲減損技術(shù)。
當前水稻生產(chǎn)中化肥的過量使用、肥料配比的不合理等,導致肥料流失浪費、土壤板結(jié)。過量施肥,如氮、磷會隨著雨水沖走,通過地表徑流滲透影響到水體、土壤、農(nóng)產(chǎn)品,增加農(nóng)業(yè)污染物的排放量?!笆濉逼陂g,我國糧食生產(chǎn)面臨著資源環(huán)境壓力變大、肥水利用率比較低、耕地受損嚴重和國際競爭力不強等問題,國家啟動了“糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新”重點專項。2017年9 月,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《關(guān)于創(chuàng)新體制機制推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》,明確提出要推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,強化資源保護與節(jié)約利用[2]。結(jié)合《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 財政部關(guān)于做好2020 年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展等項目實施工作的通知》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司關(guān)于開展2020 年綠色高質(zhì)高效行動的通知》,2020 年遼寧省農(nóng)業(yè)廳印發(fā)《遼寧省2020 年度綠色高質(zhì)高效行動實施方案》,明確指出要集成整地、播種、管理、收獲等各環(huán)節(jié)綠色節(jié)本高效技術(shù),總結(jié)“最適”種植規(guī)模、“最少”藥肥用量、“最省”人工投入、“最大”綜合效益的綠色生產(chǎn)模式。水稻綠色高效機械化生產(chǎn)技術(shù)中的水稻機插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻高效植保技術(shù)可以減少農(nóng)業(yè)污染,遵循綠色環(huán)保,本著可持續(xù)發(fā)展的理念,提高肥料利用率,降低生產(chǎn)成本,從而減少肥料污染問題。
遼寧省是農(nóng)業(yè)大省,也是農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大省,全省水稻秸稈產(chǎn)量約為432 萬t。近年來,隨著農(nóng)村生活方式的轉(zhuǎn)變和生活水平的提高,秸稈用于炊事、取暖等傳統(tǒng)方式的消耗量逐年下降,使秸稈成為農(nóng)民眼中占地、耽誤農(nóng)時、處理麻煩的“廢棄物”,導致部分多余的秸稈被露天焚燒。大面積焚燒秸稈會對空氣造成污染,大氣中的二氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物增多,增加區(qū)域性霧霾天氣可能性。近年來,生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、能源局對農(nóng)村污染重視起來。遼寧省秸稈焚燒點居全國前列,秸稈禁燒是難點與重點。
秸稈中含有大量的氮、磷等元素,是不可多得的有機肥源。按照取之于田、還之于田的生態(tài)循環(huán)理論,秸稈還田是秸稈利用的最佳途徑。實施水稻秸稈機械化翻旋等整地技術(shù),能夠有效地增加土壤有機質(zhì)含量,改良土壤,提高土壤肥力,同時能夠有效減少風蝕、水蝕,抵御土壤荒漠化。大量的秸稈還田,可以為土壤微生物提供大量可利用的營養(yǎng)物質(zhì),使土壤生物活性大大增強,土壤肥力大大增加。實施該技術(shù)是擺脫干旱、提高土壤肥力、遏制生態(tài)環(huán)境惡化、提高糧食產(chǎn)量、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。秸稈焚燒的難題通過水稻秸稈還田技術(shù)可以有效解決,將秸稈翻埋到土地中,既可以達到環(huán)保又可以增加土壤有機質(zhì)含量。機械化耕整地秸稈還田處理技術(shù)可以有效解決秸稈處理問題。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加,人類對水資源的需求不斷增加,再加上存在對水資源的不合理開采和利用,很多國家和地區(qū)出現(xiàn)不同程度的缺水問題。我國水資源總量位居世界第6,但人均占有量居世界第110位,接近中度缺水水平[3]。目前,全國600 多個城市中有2/3 供水不足,其中1/6 嚴重缺水。如果不對現(xiàn)有水資源進行合理管理,隨著中國人口在本世紀中葉達到16 億的上限,中國人均水資源量將跌至1 700 m3的缺水警戒線,水資源短缺形勢將更為嚴峻,合理利用水資源刻不容緩。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量水資源,水稻是遼寧省僅次于玉米的第二大糧食作物,水稻種植面積占全省播種總面積的20%左右,近年來由于水資源嚴重虧缺,全省水稻種植面積僅60 萬hm2左右,嚴重制約了遼寧省水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。水稻節(jié)水直播技術(shù)應運而生,該項技術(shù)已較成熟,多地已成功推廣應用,主要節(jié)省育秧環(huán)節(jié)用水量,可減少比較可觀的農(nóng)業(yè)用水,從而解決水資源短缺問題,達到綠色可持續(xù)發(fā)展目標。
主要采用了春季埋茬旋耕與秸稈還田相結(jié)合的耕作方法。要求耕整深度均勻一致,耕地深度18 cm,地表高低落差不大于3 cm;田面潔凈,無殘茬、無雜物、無浮渣等;田面泥漿沉實達到泥水分清、沉實而不板結(jié);秸稈切碎長度小于10 cm,要求均勻拋灑田面,不打堆,不成綹。作業(yè)時要求土壤水質(zhì)量分數(shù)鏵式犁為15%~30%,圓盤犁為15%~40%。
我國的水稻種植目前以插秧、直播和缽育移栽為主。其中缽育移栽技術(shù)具有栽植深度淺、秧苗返青快、低節(jié)位有效分蘗多、成穗率高、成熟度好、增產(chǎn)效果顯著等優(yōu)勢[1]。缽苗的育苗方式及插秧機作業(yè)模式與傳統(tǒng)毯式秧苗基本相同,根據(jù)秧盤橫向缽眼數(shù)量確定取秧次數(shù),一般橫向取秧14 次。現(xiàn)有的水稻插秧機通過調(diào)整齒輪即可移栽缽苗。水稻缽苗移栽相對缽苗機械拋秧的最大優(yōu)勢就是秧苗在本田里種植的行距和株距是有序的,實現(xiàn)了壯秧精確栽植。
水稻直播技術(shù)是一種節(jié)約成本的輕簡栽培技術(shù),特別是可以節(jié)省水資源,是水稻育秧移栽種植方式的重要補充[2]。該技術(shù)已在各地開始推廣,尤其在廣東等地,遼寧省也在有序推廣。水稻直播就是直接將種子在大田上進行播種的栽培模式,這樣省去了育秧和移栽環(huán)節(jié),大大節(jié)約了人工成本。從品種、時間與播量來看,選擇生長期在155~160 d 的品種,播種時間應選擇在5 月10 日前后,667 m2播種量應在7~9 kg,穴距選擇15~18 cm。地塊應選擇灌排通暢的地塊。播種前應對地塊旋碎整平,使用無動力耙類埋茬機耙平埋茬,不宜耙得過細過碎。水分管理在成苗前(苗高5 cm 以下)應見干見濕,成苗后與插秧稻管理相同。與插秧比,直播稻在分蘗后期拔節(jié)前應適當補肥,一般比插秧田每667m2多施5 kg 尿素。
水稻機插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)是水稻生產(chǎn)中重要的化肥減施技術(shù)措施。化肥是重要的農(nóng)業(yè)投入品之一,采用傳統(tǒng)施肥方式不僅勞動強度大,而且存在肥料利用率低、環(huán)境污染等問題[3]。水稻機插秧同步側(cè)深施肥是采用裝有水稻側(cè)深施肥裝置的水稻高速插秧機,在進行水稻機插作業(yè)時,同步將化肥作為基肥或基蘗同施肥施到秧苗苗帶根部側(cè)深部位。變傳統(tǒng)撒施為條施,變傳統(tǒng)面施為深施,達到機械減施化肥、提高肥效的效果,具有很大的發(fā)展前景。通過開展水稻側(cè)深施肥技術(shù)與傳統(tǒng)方式對比試驗表明,水稻側(cè)深施肥更加精準,在化肥的使用上,可節(jié)約化肥10%,增加產(chǎn)量5%以上,不僅提高經(jīng)濟效益,還獲得較大生態(tài)效益,為遼寧水稻綠色發(fā)展提供有力技術(shù)支撐。
植保是水稻生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié),原來常規(guī)植保使用的機械存在著機具老化、更新緩慢、作業(yè)效率低、用工量大、防治效果差、對人體傷害大等問題。通過引進自走式噴桿噴霧機,與常規(guī)植保機械開展對比試驗表明,其具有工作效率高、防治效果佳、節(jié)本增效顯著等效果,是今后水稻生產(chǎn)實現(xiàn)全程機械化中具有推廣應用價值的機具[4]。本田全面應用自走式噴桿噴霧機、植保無人機等高效植保機械,按照水稻在本田化學除草及苗期、生長期、穗期各階段病蟲害防治所需的有效施用防治期、藥劑品種藥量等要求,根據(jù)植保預報,高效及時地完成水稻生產(chǎn)各項植保作業(yè)。高效植保施藥效率達到2 hm2/h 以上,農(nóng)藥有效利用率大于40%。根據(jù)水稻不同生長階段合理使用除草劑品種和新型高效藥劑,保障取得良好生態(tài)效應。
水稻適時收獲是確保稻谷產(chǎn)量、稻米品質(zhì)、提高整精米率的重要措施。水稻產(chǎn)量的構(gòu)成決定于單位面積的穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,在單位面積穗數(shù)確定的情況下,水稻收獲期的不同會影響到結(jié)實率和千粒質(zhì)量,因此,合理確定收獲期是確保水稻獲得高產(chǎn)的一條有效途徑[5]。水稻收獲的最佳時期是稻谷的蠟熟末期至完熟初期,其水質(zhì)量分數(shù)在25%最為適宜。此時稻谷植株大部分葉片由綠變黃,稻穗失去綠色,穗中部變成黃色,谷粒飽滿、堅硬并變成黃色,即農(nóng)諺所稱的“九黃十收”,就應該收獲。適機指的是水稻種植模式適用機械收獲模式,農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合,農(nóng)藝適用農(nóng)機,農(nóng)機適用農(nóng)藝。通過相互適用達到減損的效果,減損可達到3%~5%。
隨著水稻機械化生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升及人們對未來農(nóng)業(yè)的憧憬,水稻綠色高效機械化生產(chǎn)是未來發(fā)展的趨勢,該技術(shù)將突破我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的瓶頸,推廣越來越廣泛,得到廣大農(nóng)民的高度認可,嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染將得到有效解決,相信在不久的將來會迅速發(fā)展。
加強水稻綠色高效機械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣。遼寧省水稻生產(chǎn)綜合機械化水平現(xiàn)階段已達到85%以上,雖然全省水稻機械化技術(shù)應用程度高,但是還不夠高效綠色,技術(shù)需要不斷優(yōu)化和調(diào)整。水稻機插秧技術(shù)在全省推廣率非常高,種植機械化水平已達到100%,但水稻種植環(huán)節(jié)的優(yōu)化技術(shù),例如水稻機插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻缽苗技術(shù)、水稻直播技術(shù)推廣應用率還很低。針對問題需要農(nóng)機推廣部門加大推廣力度,可以采用多種形式宣傳,例如舉辦現(xiàn)場培訓會,吸引更多的農(nóng)民、合作社來現(xiàn)場觀摩,發(fā)放宣傳手冊,線上線下共同開展活動等。大力培育專業(yè)合作社、新型經(jīng)營主體,專業(yè)合作社、新型經(jīng)營主體的土地經(jīng)營規(guī)模更大,對新技術(shù)需求更高,依賴性更強,以點帶面推廣水稻綠色高效機械化生產(chǎn)技術(shù),以擴大應用范圍。