节水抗旱稻旱优116 的特征特性及在沿淮地区旱种旱管栽培技术

2024-04-01 12:34杨学龙阚民东李明寿
农业科技通讯 2024年2期
关键词:旱稻抗旱田间

杨学龙 张 雷 阚民东 李明寿

(上海天谷生物科技股份有限公司 上海 201210)

水稻是我国最重要的粮食作物, 提高稻谷产量对保障我国粮食安全具有重要意义。 目前我国水稻生产面临3 个主要问题, 一是水稻生产是 “用水大户”,约占农业总用水量的50%,而我国淡水资源相对缺乏,是世界13 个贫水国之一[1-2];二是干旱频繁发生,导致近年来水稻减产严重[3];三是水稻抗旱性差, 生产过程中田间长期保留水层的种植方式随着农药化肥施用量的增加,造成严重的面源污染,产生大量的温室气体甲烷排放[4-5]。 要解决上述问题,关键是增强水稻抗旱性,提高水分利用效率,实行旱种旱管,充分利用降雨,从而大幅减少灌溉用水,大幅减少稻田温室气体排放和农田面源污染[6]。 因此,提高水稻品种的节水抗旱特性, 培育并推广节水抗旱稻品种,实行旱种旱管,对于稳定和增加水稻单产、缓解我国水资源短缺状况、 保护生态环境和保障粮食安全具有十分重大的意义[7-8]。

节水抗旱稻是同时具有水稻高产优质和旱稻节水抗旱特性的一种新型水稻类型[9]。 在同等灌溉条件下,其产量、米质与传统水稻基本持平,但可节水50%以上,具有较好的抵抗干旱的能力。 在栽培上简单易行,既可像水稻一样在水田淹水种植,也可以像小麦一样在旱地直播种植。 生产上投入低,节能环保[6,10]。2013 年“水稻抗旱基因资源挖掘与节水抗旱稻创制”相关研究获得国家科学技术发明二等奖[11]。 2016 年4 月,原农业部正式颁布实施了节水抗旱稻术语(NY/T 2862-2015) 和节水抗旱稻抗旱性鉴定技术规范(NY/T 2863-2015)等农业行业标准[12]。 2018 年经国家品种审定委员会批准, 把节水抗旱稻作为一种特殊类型的水稻品种,启动国家节水抗旱稻品种区域试验,极大地推动了节水抗旱稻的研究与发展[13]。 2020 年节水抗旱稻成为国家科学技术进步一等奖 “水稻遗传资源的创制保护和研究利用”的成果转化项目之一。自2010 年至今,节水抗旱稻从上海走向全国,截至目前已经在安徽、湖北、河南、浙江、江西、广西、湖南等地种植,年栽种面积达20 万hm2,表现出节水、抗旱、省肥、早熟、稳产、优质等特点[14-15]。

沿淮地区是我国重要的玉米、 大豆等秋粮作物主产区, 该地区土壤主要以缺乏灌溉设施的低洼易涝旱地为主, 这些旱地最显著的特点是遇降雨易出现涝害,玉米、大豆等旱地作物极易减产甚至绝收,除此之外,沿淮地区先天水资源严重不足,人均水资源占有量仅为全国平均水平的1/4,因此种植传统水稻缺乏灌溉条件[13,16]。 近年来,沿淮地区发展基于节水抗旱稻的“玉改稻”(以节水抗旱稻代替玉米种植)种植模式, 年种植面积近13 万hm2, 实现了旱涝保收[15,17]。 “玉改稻”优化了农作物种植结构, 据调查,其经济效益相对于种植传统玉米增加了75.0%~114.3%[18]。 因此,在全球气候变暖、极端灾害天气频现、水资源日益短缺的背景下,在沿淮地区发展节水抗旱稻种植,实行旱种旱管,实现“藏粮于地,藏粮于技”、农业供给侧改革具有重大的战略意义。

1 品种选育

旱优116 是上海天谷生物科技股份有限公司利用不育系沪旱7A 和恢复系旱恢116 配组育成的感温型三系杂交籼稻新组合, 是首批通过国家节水抗旱稻品种区域试验的节水抗旱稻品种,于2020 年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号:国审稻20200313),并获得植物新品种权保护(品种权号:CNA049897E)。

2 种植表现

2018 年参加国家节水抗旱稻长江中下游特殊类型稻品种区域试验, 水直播旱管条件下平均产量8 182 kg/hm2, 比对照旱优73 增产3.29%; 2019 年续试, 水直播旱管条件下平均产量8 300 kg/hm2,比对照旱优73 增产5.78%; 2 年区域试验平均产量8 241 kg/hm2, 比对照旱优73 增产4.54%;2019 年生产试验, 水直播旱管条件下平均产量8 199 kg/hm2,比对照旱优73 增产2.8%。

2020 年在河南省桐柏县城郊乡向庄村示范种植1 hm2, 采用机条播种植方式,旱种旱管,5 月13 日播种, 播种耕整前施三元复合肥 (N∶P∶K 为15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥,秧苗3~5 叶期结合雨水补施尿素60 kg/hm2,分蘖期、灌浆乳熟期分别灌水2 次,确保土壤湿润;9 月14 日桐柏县农业农村局组织专家进行收割测产, 平均有效穗261 万穗/hm2, 穗粒数162 粒,结实率86.1%,千粒重28.3 g,田间实割测产平均产量9 460 kg/hm2。2021 年在安徽省阜南县王家坝镇郎湾村示范种植3.33 hm2, 采用机条播种植方式,旱种旱管,6 月8 日播种,播种耕整前施三元复合肥 (N∶P∶K 为15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥, 秧苗3~5 叶期结合雨水补施尿素75 kg/hm2,分蘖期、灌浆乳熟期分别灌水2 次, 确保土壤湿润,10 月13 日阜南县农业科学研究所组织专家进行收割测产, 平均有效穗253 万穗/hm2,穗粒数165 粒,结实率85.5%,千粒重28.5 g, 田间实割测产平均产量9 580 kg/hm2。2022 年在蚌埠市固镇磨盘村示范种植6.67 hm2,采用机条播种植方式,旱种旱管,6 月9 日播种,播种耕整前施三元复合肥(N∶P∶K 为15∶15∶15)450 kg/hm2作底肥,秧苗3~5 叶期结合雨水补施尿素75 kg/hm2,分蘖期、 孕穗扬花期、 灌浆乳熟期分别灌水3 次, 保持土壤湿润,10 月14 日蚌埠市种子管理站组织专家进行收割测产, 平均有效穗267 万穗/hm2, 穗粒数169 粒,结实率84.1%,千粒重28.5 g,田间实割测产平均产量9 690 kg/hm2。

3 特征特性

3.1 生育期

旱优116 在沿淮地区作油菜茬稻种植, 旱种旱管,5 月15 日播种,9 月14 日成熟,全生育期121 d,比旱优73 短1~2 d; 作麦茬稻种植, 旱种旱管,6 月8 日播种,10 月11 日成熟, 全生育期118 d, 比旱优73 短1~2 d。

3.2 农艺性状

旱优116 属于籼型三系节水抗旱稻品种, 在沿淮地区旱种旱管种植, 平均株高107.2 cm; 株型紧凑,茎秆粗壮,长势繁茂,后期转色好;分蘖力中等,苗期生长势强,根系发达,抗倒能力强;叶鞘、叶枕均为绿色,叶片淡绿色;穗粒结构协调、无芒、穗大粒多, 结实率高, 谷粒呈细长形; 一般有效穗达到266 万穗/hm2, 穗长平均24.5 cm, 每穗总粒数平均163 粒,结实率平均83.9%,千粒重28.2 g。

3.3 抗性

2018-2019 年参加国家节水抗旱稻长江中下游特殊类型稻品种区域试验,进行稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱的抗性及抗旱性鉴定, 鉴定结果: 中感稻瘟病,稻瘟病综合指数5.01,穗瘟损失率最高级7 级,高感白叶枯病(V、IV 型菌致病性均为9 级);水稻纹枯病、稻曲病发病轻;高感褐飞虱(褐飞虱9 级);抗旱(抗旱系数平均0.9,抗旱级别最高为3 级);高温下抽穗,结实较高且稳定,具有一定的耐高温性。

3.4 稻米品质

2018-2019 年参加国家节水抗旱稻长江中下游特殊类型稻品种区域试验,送样并经农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心(武汉)米质检测,参照国家《优质稻谷》(GB/T 17891-2017)标准,米质主要指标2 年综合表现:旱优116 出糙率79.4%,整精米率49.0%,粒长7.0 mm、长宽比3.3,垩白粒率19%,垩白度6.1%,透明度2 级,碱消值4.1 级,胶稠度69 mm,直链淀粉含量15.1%,综合评级为部标普通。

4 旱种旱管栽培技术要点

4.1 种子处理

播种前将非包衣种子选晴朗天气均匀平铺在干燥的地面上,晒种1~2 d,以增加种子的亲水性,切勿放置水泥场地暴晒;播种前可用咪鲜胺杀菌防病,用10%阿维菌素颗粒剂、3%呋喃丹颗粒等药物拌种防止鸟类啄食和地下害虫, 具体用量可根据具体药剂和含量而定[19]。

4.2 整地

整地前10~15 d 用草铵膦或草甘膦进行田间除草处理; 灭草后, 用旋耕机进行整地, 应深翻20~25 cm,深翻后及时进行耙平耙匀,确保地块耙碎耙透、上下紧实,便于播种等工作的后续开展。

4.3 适时播种

在沿淮地区作麦茬或油菜茬种植, 前茬作物收获后,应及时抢墒或造墒播种,建议6 月10 日前播种,最晚不得迟于6 月15 日;旱种旱管地块,建议采用机械条播,播种量根据土壤墒情适当调整,总体控制在22.5~37.5 kg/hm2范围内, 播种深度2~4 cm、行距25~30 cm 为宜,播种后应及时覆土,确保一播全苗,保证基本苗,为丰产打下基础。

4.4 杂草防除

沿淮地区节水抗旱稻苗后杂草种类较多、 数量大, 已成为限制节水抗旱稻单产提高和应用推广的主要瓶颈, 因此节水抗旱稻高产的关键技术就是除草[16];在生产上,一般遵循“一封、二杀、三补”的除草原则[20];一封:土壤封闭处理是基础,播种后1 d 内,一般用二甲戊灵1 500 mL/hm2兑水600 kg/hm2进行土壤封闭处理,需作到水量充足、喷雾均匀、不漏喷、重喷,喷药时间宜选在无风、无雨的傍晚;二杀:茎叶处理要及时,一般在秧苗2.5~3.0 叶后、杂草3~5 叶选用敌稗·氰氟草酯1 500 mL/hm2+灭草松1 500 mL/hm2+氯氟吡氧乙酸异辛酯750 mL/hm2兑水600 kg/hm2进行1 次茎叶处理,注意喷雾均匀,整个生育期内,茎叶处理不得超过两次;三补:在二杀后,根据田间杂草情况,选择适宜的除草剂进行针对性除草,必要时可采取化学除草和人工除草相结合的方式, 确保田间无杂草。

4.5 适时浇灌水

旱优116 在生产上具有很强的抗旱能力, 可旱直播旱管,但并不是完全不需要水,尤其在节水抗旱稻需水敏感期适时浇水是获得高产的关键;播种后,若土壤墒情不足应及时浇透出苗水,确保一播全苗,以防出苗不齐或出苗缓慢延长生育期;分蘖期,若遇10~15 d 无有效降水,应及时浇好分蘖水,促使分蘖早生多发,增加有效分蘖;孕穗扬花期,此时是节水抗旱稻需水最敏感的时期, 若遇5~8 d 无有效降水,需及时、 足量灌水, 减少高温干旱对幼穗分化的影响,提高有效穗粒数;灌浆乳熟期,若遇8~10 d 无有效降水应及时浇灌水, 保证田间土壤相对湿度在80%以上,以利于提高结实率,增加千粒重,为丰产打好基础。

4.6 科学运筹肥料

重施底肥,轻施分蘖肥,播种耕整前施三元复合肥450 kg/hm2(N∶P∶K 为15∶15∶15)作底肥;分蘖至拔节期,根据田间苗情长势,适当追施尿素,一般不超过75 kg/hm2, 具体施肥量宜根据土壤肥力情况适当增减;孕穗灌浆期,可根据田间苗情长势,适当喷施磷肥、钾肥等微量元素肥料,以期增强节水抗旱稻的抗倒性,提高产量和品质。

4.7 加强病虫害防治

旱优116 主要病虫害有纹枯病、 稻瘟病、 稻曲病、螟虫、稻飞虱等,应随时关注田间病虫害发生情况,结合当地植保部门病虫害预测情报,及时防治病虫害; 在旱优116 分蘖末期即田间封行后, 用井冈·枯芽菌3 000 mL/hm2兑水600 kg/hm2进行喷雾防治纹枯病;在旱优116 分蘖期,用40%三环唑可湿性粉剂600 g/hm2兑水600 kg/hm2喷雾防治叶瘟;在旱优116 破口前7~10 d 和齐穗期, 可用20%粉锈宁(三唑酮)乳油1 200 mL/hm2+40%三环唑可湿性粉剂750 g 兑水450 kg/hm2喷雾防治穗颈瘟、 稻粒瘟、稻曲病,一定要喷足量,喷雾均匀、不漏喷,要使药液能渗透到叶鞘; 在旱优116 田间卵孵盛期或低龄幼虫高峰期,可用40%毒死蜱乳油1 500 mL/hm2+1.8%阿维菌素乳油1 500 mL/hm2+10%吡虫啉可湿性粉剂225 g 兑水450 kg/hm2防治螟虫、稻飞虱。

4.8 适时收获

适时收获是旱优116 高产稳产的保证, 一般在蜡熟末期至完熟初期谷粒变硬、 颖壳发黄85%左右时抢晴收获,尽早晒干。

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