張巫軍,段秀建,姚 雄,劉強明,肖人鵬,張現(xiàn)偉,唐永群,李經(jīng)勇
(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/重慶再生稻研究中心/中國水稻研究所西南水稻研究中心,重慶 401329)
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,動物性食品在人們飲食結(jié)構(gòu)中的消費比例亦呈不斷上升態(tài)勢,確保畜牧業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展,確保優(yōu)質(zhì)飼草的有效供給,顯得尤為重要。然而,近年來,我國牲畜養(yǎng)殖對優(yōu)質(zhì)飼草的需求呈大幅增加趨勢,統(tǒng)計表明,我國粗飼料缺口約1.8×107t,在此背景下,我國“糧飼爭地”和“人畜爭糧”的現(xiàn)象十分明顯,不利于我國畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。水稻是我國主要糧食作物,每年生產(chǎn)水稻秸稈量達2.3×108t[2],研究學(xué)者針對秸稈利用提出了各自觀點,包括秸稈還田[3]、生物質(zhì)能源[4]、工業(yè)原料[5]和焚燒和發(fā)電等方案[6-7]。曹志宏等[8]評估發(fā)現(xiàn)作物秸稈特別是水稻和玉米具有極高的飼用價值,統(tǒng)計表明,我國適宜飼料化的作物秸稈總量為6.26×108t。其中,水稻秸稈作為飼草,總可消化養(yǎng)分(TND)高達55%,價值與優(yōu)質(zhì)貓尾草相當(dāng),可作為繁殖牛、肉牛和奶牛的優(yōu)質(zhì)飼草來源。這表明水稻秸稈飼料化是重要的利用方式,可為緩解畜牧發(fā)展飼料短缺的問題提供解決方案。當(dāng)前,集成研發(fā)水稻秸稈飼料化應(yīng)用的栽培新技術(shù),延長水稻種植業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈并提高經(jīng)濟效益,顯得尤為迫切。
人們對稻米的消費需求由“溫飽型”向“營養(yǎng)型”轉(zhuǎn)變,對優(yōu)質(zhì)稻米的需求不斷增加。然而,在水稻實際生產(chǎn)中,位于南方長江上游稻區(qū)是傳統(tǒng)單季中稻種植區(qū),因夏季水稻灌漿結(jié)實期常年遭受高溫脅迫的影響,生產(chǎn)的稻米表現(xiàn)為堊白度高,整精米率低,食用品質(zhì)不佳,難以滿足消費市場對優(yōu)質(zhì)稻米的需求。傳統(tǒng)的再生稻生產(chǎn)是利用頭季稻稻樁的腋芽萌發(fā)成苗長穗,再收獲一季的水稻,盡管產(chǎn)量大幅低于頭季稻,但稻米品質(zhì)大幅提升,具有顯著的節(jié)本增效的作用。因此,能否在生產(chǎn)上探索一種新型水稻種植模式,在維持水稻單產(chǎn)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,通過推遲水稻灌漿結(jié)實時間,避開夏季高溫伏旱脅迫,從而大幅提高稻米整精米率,降低堊白度并提高稻米食味品質(zhì),同時增加一季優(yōu)質(zhì)水稻莖葉飼草的供給,滿足畜牧業(yè)發(fā)展對優(yōu)質(zhì)飼草的需要,具有十分重要的生產(chǎn)意義[9]。為此,筆者利用水稻的強再生力特性,將傳統(tǒng)的“一季中稻”模式改為頭季適期刈割水稻莖葉飼草+再生稻種植方式,即提出“飼草+再生稻”模式,為畜牧產(chǎn)業(yè)和優(yōu)質(zhì)水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
2020 年,筆者選用6 個適宜長江上游種植的水稻品種渝香203、渝香優(yōu)8133、渝優(yōu)7109、晶兩優(yōu)1212、C兩優(yōu)華占和黃花占開展田間試驗,結(jié)果表明,第一季鮮飼草產(chǎn)量2.84~3.98 t/667 m2,飼草粗蛋白含量9.1%~11.8%,達到農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T728-2003)一級以上標準,可消化營養(yǎng)成分48.3%~52.7%,第二季再生稻產(chǎn)量502.4~567.2 kg/667 m2。
2021 年,筆者選用5 個適宜長江上游大種植的水稻品種渝香203、渝香優(yōu)8133、隆兩優(yōu)534、C 兩優(yōu)華占和黃花占開展田間試驗,結(jié)果表明,第一季鮮飼草產(chǎn)量1.95~2.95 t/667 m2,飼草粗蛋白含量10.0%~13.5%,達到農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T728-2003)一級以上標準,可消化營養(yǎng)成分43.3%~53.9%,第二季再生稻產(chǎn)量465.8~534.9 kg/667 m2。
基于2年的田間試驗,筆者觀察到渝香203、渝香優(yōu)8133 第一季鮮飼草產(chǎn)量分別為3.28、3.48 t/667 m2,飼草粗蛋白含量10.1%、9.6%,達到農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY/T 728-2003)一級以上標準,可消化營養(yǎng)成分50.6%、53.3%,第二季再生稻產(chǎn)量518.4、551.0 kg/667 m2??梢姡摷夹g(shù)模式具有較高的大面積推廣應(yīng)用價值。
該技術(shù)模式適宜于重慶海拔400 m 以下的沿江河谷及丘陵、平壩地區(qū),農(nóng)田水利設(shè)施完善,排灌方便,有水源保證的水稻種植區(qū)。
宜選擇生物產(chǎn)量高、再生力強的水稻品種。選擇生育期適中(頭季稻生育期150~155 d),再生力強,莖稈抗倒伏性強,生物產(chǎn)量高,中稻—再生稻兩季豐產(chǎn)性好,稻米品質(zhì)達到國頒三級以上的優(yōu)質(zhì)稻品種,如渝香203、渝香優(yōu)8133、宜香優(yōu)2115等。
適時早播,培育狀秧。3 月上旬播種,宜在3 月10 日前完成播種。采用稀泥育秧方法培育狀秧,每667 m2用種量1.2~1.3 kg(干谷),每個育秧盤播種量70~80 g,播種時可采用V-6L手推式水稻播種器精量播種,或手工播種,應(yīng)分次撒播、細播,確保播種均勻度。水分管理方面,播種至揭膜期廂溝內(nèi)灌淺水,做到水不上廂面;秧苗2葉期,于晴日先揭秧廂兩端的膜煉苗2~3 d,然后再根據(jù)天氣情況全部揭膜。揭膜后及時灌淺水略微淹過廂面,并追施斷奶肥2~3 kg;秧苗2.5 葉后保持溝中半溝水。移栽前3~5 d 排干秧田水,667 m2施用尿素5 kg 作送嫁肥。秧田期,還應(yīng)注意防控青枯病、立枯病、蚜蟲和稻薊馬等病蟲害。2葉1心后,注意適時揭膜煉苗,防止瞬時高溫對秧苗的灼傷,同時,保持苗床濕潤,控制好秧田水分,防止秧苗旺長,提高秧苗素質(zhì)[10]。
1)適齡移栽,規(guī)范密植。秧齡3.5 葉時即可移栽,促進秧苗早發(fā)快發(fā),爭取第1 季有較多的有效穗數(shù)和群體生物產(chǎn)量,最佳移栽秧期為3.5~4.5 葉齡。栽插行距30.0 cm,株距(16±1) cm,栽插密度為1.31萬~1.48萬苗/667 m2,移栽時采用久保田SPW-48C型手扶式插秧機栽插,每穴移插2~3棵種子苗[10]。田間連續(xù)缺苗有3 穴以上的,應(yīng)及時人工補苗,確保田間滿栽滿插,提高栽插質(zhì)量。
2)精確施肥,提高第1季生物產(chǎn)量。肥料管理方面,第1 季施純氮量為8~10 kg/667 m2,按照基肥、分蘗肥重量比5∶5 施用,m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶0.5∶0.8。其中,基肥用尿素(含氮率46.4%)8.6~10.8 kg/667 m2(折合N),過磷酸鈣33.3~41.7 kg/667 m2(折合P2O5),氯化鉀10.6~13.3 kg/667 m2(折合K2O),分蘗肥追施尿素8.6~10.8 kg/667 m2(折合N)。其中,基肥于水稻機插前1~2 d施入,分蘗肥于移栽后7~10 d施用[11]。
3)保持水層,促進分蘗。水分管理方面,薄水插秧,寸水活棵促進分蘗早生快發(fā);進入分蘗期,保持田水水層4~5 cm,確保較多分蘗形成,為飼草季高生物量奠定群體基礎(chǔ);進入分蘗盛期,保持2~3 cm淺水層,調(diào)節(jié)群體內(nèi)部溫濕度,降低群體內(nèi)部紋枯病發(fā)生風(fēng)險;刈割前7~10 d,停止灌水,待田水自然落干,增加土壤緊實度,田中出現(xiàn)小縫,露出白根,腳踩不陷落為準,以利于第一季飼草刈割作業(yè)。
4)病蟲害綠色綜合防治。飼草季病蟲害應(yīng)采用物理和生物方法重點做好對紋枯病、稻飛虱和螟蟲的防治工作,減少莖葉遭受病蟲為害,以確保飼草品質(zhì)。其中,水稻螟蟲防治:①在秋冬季及時耕田,蓄積冬季降水,有效殺滅越冬螟蟲和蟲卵,減少越冬蟲口基數(shù);②5月上中旬和6月下旬,利用生物菌劑如蘇云金桿菌、球孢白僵菌或生物信息素滅殺水稻螟蟲,也可采用甲維茚蟲威、阿維菌素、甲維鹽防治二化螟、稻縱卷葉螟等螟蟲。針對遷飛性稻飛虱等蟲害,可根據(jù)植保部門的蟲報信息,選用吡蟲啉可濕性粉劑、噻蟲嗪水分散粒劑和噻嗪酮等藥劑防治。對紋枯病,應(yīng)做好田間水分高效管理,降低水稻群體內(nèi)部濕度,降低紋枯病發(fā)生風(fēng)險,此外,可在飼草季分蘗盛期和孕穗期分別用生物農(nóng)藥井岡·蠟芽菌或蠟質(zhì)菌芽孢桿菌或井岡霉素或申嗪霉素防治[12]。
5)早施促芽肥。在飼草季齊穗前7~10 d,在稻田中有淺水層的條件下,追施尿素(折合純氮8.6~10.8 kg/667 m2),為基部1、2、3 節(jié)位再生芽萌發(fā)提供充足的氮素營養(yǎng),提高低位再生芽的萌發(fā)勢和萌發(fā)率,確保再生季有效穗建成;此外,追施氮肥可增加飼草季莖葉含氮率和粗蛋白含量,提高飼草品質(zhì)。
6)適時排水,干田刈割。于飼草季水稻齊穗前7~10 d,停止大田灌水,待大田水分自然落干使稻田土壤緊實,以備第1 季飼草刈割。稻田土壤緊實度以田間出現(xiàn)雞爪細縫,腳踩不落地為準。當(dāng)?shù)谝患舅具_到齊穗期時,即全田80%的稻穗從劍葉葉鞘抽出,是確定第一季飼草刈割的最佳時期。第一季飼草刈割后及時進行青貯處理,改善飼草品質(zhì),延長飼草儲藏期。第一季飼草刈割時間一般7 月上旬至中旬,留樁高度宜10~15 cm,以基部第1、2、3節(jié)位腋芽萌發(fā)生長成穗為主。
7)立即復(fù)水,促進低樁腋芽萌發(fā)成苗。頭季稻收獲后,立即復(fù)水,水層厚度4~5 cm,防止夏季高溫天氣對腋芽的暴曬灼傷。再生芽發(fā)苗期至抽穗期,保持淺水干濕交替灌溉,促進根系的再生和群體物質(zhì)積累;再生稻灌漿期,采用濕潤灌溉方法進行水分管理,接近黃熟時停止灌水,待田間自然落干,以備收割[13]。
8)巧施提苗肥,促進大穗形成。頭季稻收獲后5 d 內(nèi),結(jié)合田間復(fù)水灌溉,施用尿素(折合純氮8.6~10.8 kg/667 m2)作提苗肥,提高再生稻成苗數(shù),增加再生稻有效穗數(shù)。
9)再生稻病蟲害挑治。根據(jù)田間病蟲預(yù)測預(yù)報,主要防治好稻曲病、紋枯病和水稻三化螟、稻飛虱、稻縱卷葉螟等病蟲害,對病蟲嚴重的田塊重點挑治,確保再生稻豐收,防治措施可參考第1 季飼料稻的方法實施。
10)及時收獲,顆粒歸倉。當(dāng)再生稻全田稻穗谷粒黃熟95%以上,機械收割,按稻谷標準含水量13.5%水分要求機械烘干,入倉貯存。
11)施提苗肥,促進第3 季成苗。第2 季再生稻收割,留樁高度宜為25~30 cm,收割后3 d 內(nèi),第三季飼草施用尿素(折合純氮8.6~10.8 kg/667 m2)作提苗肥,同時噴施細胞分裂素溶液100 mg·L-1,按照15 L/667 m2用量施用,促進第3季腋芽萌發(fā)成苗。
12)刈割第3 季飼草。10 月下旬或11 月上旬,第3 季飼草進入孕穗或始穗期時,及時進行刈割處理。刈割后,及時進行青貯處理,改善飼草品質(zhì),延長飼草儲藏期。
項目組在2020—2021年的田間試驗中,觀察了重慶市大面積推廣種植的渝香203、渝香優(yōu)8133、渝優(yōu)7109、C 兩優(yōu)華占、隆兩優(yōu)534 和黃華占等水稻品種,結(jié)果表明(見表1),飼草產(chǎn)量為21.9~44.7 t·hm-2,粗蛋白含量為9.1%~13.5%,按照飼草300 元·t-1價格計算,產(chǎn)值為6 575.36~13 419.00 元·hm-2。再生稻產(chǎn)量6.1~8.2 t·hm-2,按照稻谷4 000 元·t-1價格計算,產(chǎn)值為30 956.57~46 249.94 元·hm-2。其中,強再生力優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)水稻品種渝香203、渝香優(yōu)8133飼草產(chǎn)量為31.3~44.7 t·hm-2,產(chǎn)值9 403.09~13 419.00 元·hm-2,再生稻產(chǎn)量7.5~8.2 t·hm-2,按照稻谷4 000 元·t-1價格計算,產(chǎn)值為39 954.35~46 249.94 元·hm-2,具有潛在的大面積推廣應(yīng)用價值。
表1 不同水稻品種飼草—再生稻模式的飼草、稻谷產(chǎn)量及效益分析
在后續(xù)的研究中,1)強化篩選生育期適宜、適宜低樁強再生力耐機械碾壓的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻品種,提高飼草產(chǎn)量、品質(zhì)和再生稻產(chǎn)量水平;2)加快研發(fā)飼草再生稻技術(shù)模式移栽方式,特別是適宜的寬窄行栽插方式,使飼草—再生稻模式在機械刈割飼草的同時適應(yīng)機收蓄留再生稻,實現(xiàn)農(nóng)機農(nóng)藝配套;3)研究飼草—再生稻低樁強再生力形成的生理生化機制及再生稻大穗形成的調(diào)控技術(shù),為飼草—再生稻輕簡栽培及大面積推廣應(yīng)用提供科技和理論支撐。