史 平 李曉峰 莊 瑋 凌學林 尤 娟 楊晨晨 洪楠楠
(1.昆山市農(nóng)業(yè)技術推廣中心 江蘇昆山 215300;2.昆山市巴城鎮(zhèn)農(nóng)村工作局 江蘇昆山 215300)
水稻覆膜技術自1978 年引入我國以來,主要應用于南方或北方一些缺水、高寒類型稻田和東北寒冷地區(qū)稻田[1-3],有效地解決了南方冷浸田和低洼田,北方缺水、高寒類型稻田和東北冷寒稻區(qū)缺水、低溫等問題,并達到了水稻增產(chǎn)增效的生產(chǎn)目的[4-6]。但近幾年,減肥減藥和農(nóng)業(yè)面源污染越來越受重視,水稻生物降解膜覆蓋技術能夠有效地抑制雜草生長、節(jié)約勞動力成本,緩解農(nóng)村勞動力短缺的問題,大幅減少農(nóng)藥使用,提高肥料利用率,符合水稻綠色高質(zhì)高效生產(chǎn)。然而目前關于毯苗機插生物降解地膜對太湖地區(qū)優(yōu)質(zhì)水稻生長、生產(chǎn)成本等影響的研究較少。為此,通過在江蘇(昆山)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(稻麥)科技綜合示范基地內(nèi)開展田間試驗,以達到“控水、減肥、減藥、減少地膜污染”的目標,集成一項清潔化、高產(chǎn)、高效的水稻栽培技術。
試驗于2021 年、2022 年在江蘇省(昆山)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(稻麥)科技綜合示范基地進行,土壤類型為黏土,地力中等偏上(前茬小麥產(chǎn)量為5 400.0 kg/hm2左右)。
供試水稻品種為南粳46。供試生物降解地膜由浙江宜葆生物科技有限公司生產(chǎn),寬度為1.9 m、厚度為0.01 mm。
5 月20 日播種,播量43.1 kg/hm2,采取“基質(zhì)+無紡布+機械播種+暗化立苗”的方式育秧,秧齡20 d;6 月10 日移栽,采用插秧機改裝而成的機插秧覆膜一體機,插秧機為“洋馬VP6G”型,行距為30 cm、株距為16 cm,每穴4~5苗。水稻一生施用茂施緩釋摻混肥(N∶P2O5∶K2O 為26∶10∶15),折合純氮270.0 kg/hm2。共設置2 個處理,處理Ⅰ為生物降解膜覆蓋處理,處理Ⅱ為不覆膜處理,每個處理面積為2 000.0 m2,不設重復。
覆膜處理不使用任何封閉藥劑和除草藥劑,不覆膜處理正常使用除草藥劑(兩封一殺)。其他病蟲害按照當?shù)刂脖2块T統(tǒng)一進行防治。
1.5.1 生育特性 分別記載播種期、移栽期、抽穗期、成熟期,并在齊穗期量取株高、剝查節(jié)間數(shù)。
1.5.2 莖蘗動態(tài) 移栽后7 d 確定基本苗后,每個品種定點選擇20 株,分別于拔節(jié)期、抽穗期、成熟前調(diào)查群體莖蘗數(shù)和穗數(shù)。
1.5.3 產(chǎn)量 收獲前每個小區(qū)5 點取樣20 穴測定畝穗數(shù);并將全部稻穗裝進網(wǎng)袋,風干后脫粒、去雜質(zhì)(不去空癟粒),求出20 穴的總粒數(shù),從而求得每穗粒數(shù);用水漂法去除空癟粒,求結實率;稱量1 000 粒實粒樣本(干種子),重復3 次(誤差不超過0.05 g)求得千粒重。成熟期每個小區(qū)單獨全部收獲計實產(chǎn)。
1.5.4 稻田草害情況 在7 月20 日左右調(diào)查覆膜處理和對照不覆膜處理田常見雜草發(fā)生數(shù)量。隨機選取10 個1m2的區(qū)域,記錄鴨舌草、水莧菜、稗草、千金子、丁香蓼等雜草數(shù)量。
運用Microsoft Excel 2016 和DPS 軟件進行數(shù)據(jù)的錄入、整理和統(tǒng)計分析。
由表1 可知,覆膜處理較不覆膜處理2 年平均增產(chǎn)34.5 kg/畝、平均增幅為5.0%,差異顯著。從產(chǎn)量結構來看,覆膜處理較不覆膜處理有效穗數(shù)平均多1.04 萬穗/畝,平均增幅5.0%,差異顯著;覆膜處理較不覆膜處理每穗粒數(shù)平均減少5.5 粒,降幅4.4%;覆膜處理較不覆膜處理千粒重平均增加1.1 g,增幅3.8%;覆膜處理較不覆膜處理結實率略有提高,但增幅不顯著。說明覆膜處理較不覆膜處理能提高有效穗數(shù)、結實率和千粒重,而每穗粒數(shù)略有下降。
表1 2021-2022 年不同處理對南粳46 產(chǎn)量及產(chǎn)量結構的影響
由表2 可知,覆膜處理和不覆膜處理均能夠在拔節(jié)期達到高峰苗,抽穗期達到預期穗數(shù)苗。覆膜處理在拔節(jié)期、抽穗期、成熟期的苗數(shù)均高于不覆膜處理,苗數(shù)高出0.7 萬~1.3 萬/畝。覆膜處理的成穗率較不覆膜處理略高,增幅在2.2%~2.6%,差異不顯著。
表2 2021-2022 年不同處理對南粳46 莖蘗動態(tài)的影響
由表3 可知,覆膜處理較不覆膜處理的拔節(jié)期、抽穗期、成熟期分別提前2~3 d、2~4 d、4~5 d,全生育期縮短4~5 d。而覆膜處理的株高較不覆膜處理均有所降低,2 年分別降低5.3 cm 和4.5 cm,降幅分別為5.1%和4.3%。說明覆膜處理能縮短生育期和降低植株高度。
表3 2021-2022 年不同處理對南粳46 生育特性的影響
由表4 可知,覆膜處理下每平米千金子、稗草、莎草、水莧菜、丁香蓼和鴨舌草數(shù)量都明顯少于不覆膜處理,2 年平均降幅分別為60.3%、34.6%、32.9%、51.0%、56.0%和46.3%,均有顯著控制效果。雜草總量上覆膜處理較不覆膜處理2 年每平米分別減少3.35 株和3.37 株,降幅分別為49.9%和46.1%,說明覆膜處理能大幅降低雜草發(fā)生量,效果顯著。
表4 2021-2022 年不同處理對稻田雜草發(fā)生的影響
由表5 可知,2021-2022 年覆膜處理較不覆膜處理產(chǎn)值分別增加91.4 元/畝和122.1 元/畝,因為覆膜處理較不覆膜處理產(chǎn)量高。從生產(chǎn)成本來看,覆膜處理主要是增加了地膜和農(nóng)機作業(yè)費,2 年平均分別增加了350 元/畝和75 元/畝;農(nóng)藥、人工、灌溉費用均較不覆膜處理有所下降,2 年平均分別降低了42.5 元/畝、160.0 元/畝和20.0 元/畝。從效益來看,2021-2022 年覆膜處理較不覆膜處理效益分別降低了128.6 元/畝和62.9 元/畝,這主要是由于地膜成本較高所導致的。
表5 2021-2022 年不同處理對水稻生產(chǎn)及效益的影響
從產(chǎn)量結構來看,生物降解膜處理能增加有效穗數(shù)、結實率和千粒重,平均增產(chǎn)5.0%,增產(chǎn)顯著,說明生物降解覆蓋可以促進分蘗發(fā)生,提高灌漿結實期養(yǎng)分供應效率。從生育特性來看,生物降解膜覆蓋處理水稻全生育期可縮短4~5 d,且能有效降低植株高度,說明生物可降解膜覆蓋可在一定程度上促進優(yōu)質(zhì)粳稻提早成熟和壯稈穩(wěn)產(chǎn),這可能是因為生物降解膜覆蓋后提高了優(yōu)質(zhì)粳稻全生育期的有效積溫,提高了肥料利用率,加快了水稻葉齡進程。從雜草發(fā)生來看,生物降解膜處理可有效抑制雜草的發(fā)生,不需要施用任何除草劑,大大降低了水稻人工除草成本,減少了農(nóng)藥污染。從成本效益來看,生物降解膜覆蓋主要降低了人工除草成本,且減少了除草用藥和灌溉成本,與此同時機插效率的降低,增加了機械作業(yè)費和地膜的成本,反而增加了每畝平均成本,但在人工短缺的太湖地區(qū)可以緩解勞動力不足的問題。
從2 年試驗示范來看,毯苗機插生物降解地膜還存在諸多問題,一是插秧機換行間隔的地方地膜未能覆蓋,地膜空隙處仍有雜草發(fā)生,需改進裝置寬度,增加地膜門幅;二是生物降解膜機插成本較高,每畝增加100 元左右;三是生物降解膜機插對插秧田塊要求較高,例如田塊平整度要高,耕作層不宜過深,插秧時田塊泥頭不宜過爛,從而增加了整地成本;四是生物降解膜機插速度較慢,大面積推廣還有一定難度。