北方寒地绿色功能型水稻栽培技术试验

　　摘要：为解决北方寒地绿色水稻栽培生产中存在的单一绿色防控能力弱和模式组装应用效果差等问题，采用核心区、辐射区和常规区示范推广方式，探讨了不同绿色栽培模式对水稻产量、品质和经济效益的影响。结果表明，与常规种植区相比，核心区与辐射区水稻产量要低，其中核心区差异达显著水平；功能性元素镁、硒、锌含量显著提高，稻米加工品质改善；经济效益显著提高，核心区和辐射区较常规区经济效益分别增加17682元/hm2和5670元/hm2，且核心区稻米符合A级绿色产品标准。可见，绿色栽培技术模式是适于寒地水稻推广的一种模式。

　　关键词：寒地水稻；绿色防控；功能型制剂；水稻产量；稻米品质

　　黑龙江省是我国粳稻的主要生产基地，在水稻生产中长期大量应用化学肥料和农药，造成了土壤板结、耕层地力下降、肥料利用效率低、面源污染严重和生态平衡被破坏等一系列问题，严重威胁我国粮食质量安全和农业生态环境[1-2]。随着我国经济的发展和消费群体经济收入的增加，人们对食品安全越来越重视，对绿色、有机和高品质稻米的需求逐渐增大，促进了北方无公害、绿色和有机水稻价格的持续增长，北方绿色水稻产业蓬勃发展。但在实际生产中，由于技术落实不到位、投入品防控效果差、大田干扰因素多和产量下降效益低等因素极大程度上抑制了绿色水稻大面积种植，严重影响绿色水稻的体系化推广和产业的规模化经营[3]。本研究拟通过核心区、辐射区和常规区的直观展示和有效的示范推广，将绿色栽培技术和稻米品质提升有机结合，实现生态效益、社会效益、经济效益共同发展，为北方寒地绿色农业的长远发展奠定坚实基础。

　　1材料与方法

　　1.1试验地点概况

　　试验田位于黑龙江省汤原县的梧桐河农场（47°12′～47°19′E，130°36′～130°59′N）。该地属于亚热带季风气候，为黑龙江省第三积温带，年平均降水量540mm，年平均蒸发量1155mm，年平均积温2520℃，年平均气温2.1℃，最高气温33.1℃，最低气温-41.2℃，年日照时数2500h，无霜期130d，结冻期150d，最深冻土层1.25m，年平均风速4m/s。试验区土壤类型为潜育草甸土，土壤基础理化性状为：有机质含量35mg/kg，速效氮105mg/kg，速效钾157mg/kg，速效磷28.9mg/kg，pH5.8。

　　1.2试验材料

　　试验示范水稻品种为三江6号和长粒香，河蟹幼苗产自辽宁省盘锦市，试验面积0.3～0.7hm2，单排单灌。试验材料还包括：生物有机肥（有机质≥45.0%，黑龙江农垦三龙生物有限公司生产）、苗床生物制剂（有效活菌数≥0.2亿，黑龙江农垦三龙生物有限公司生产）、叶面功能型制剂（硒、钙、镁≥10%，黑龙江农垦谷润植保科技发展有限公司）、生物农药（1.8%阿维菌素，济南中科绿色生物工程有限公司生产；2%加收米，日本北兴化学工业株式会社）。SF-888水田撒肥机，黑龙江农垦英田农业机械制造有限公司制造；2BJ-840型播种机，佳木斯明瑞农业机械制造有限公司制造；LJSL-260型打浆机，黑龙江大东机械有限责任公司制造；T16型无人机喷药机械，深圳市大疆创新科技有限公司制造；ZK-106型诱捕器，安徽中昆绿色防控科技有限公司制造；4LZ-4型收割机，久保田农业机械（苏州）有限公司制造。

　　2结果与分析

　　2.1试验示范区气候条件

　　考察2019年气候条件发现，试验示范区全年降雨量895.3mm，较2018年多398.6mm，较历年降雨量平均值多396.2mm，其中5月、6月、7月、8月和9月降雨量指标均高于历年降雨量平均值，为历年来特殊年份；全年日照与热量分布不均衡，表现为3月和4月气温高、降雨少和日照多，7月、9月和10月气温与历年相比稍高、降雨量大和日照稍多，6月和8月出现较严重低温、多雨和寡照天气，对水稻产生有效分蘖和抽穗灌浆造成严重影响；全年≥10℃积温2644℃，较2018年减少193℃；初霜偏早，出现于9月20日，较2018年提前20d，较历年平均值提前5d，无霜期145d（表1）。

　　2.2不同处理对病虫害发生的影响

　　从表2可见，不同示范区均轻微发生病虫害，如纹枯病、细菌性褐斑病和潜叶蝇，但不影响水稻最终产量。喷施阿维菌素和加收米，以及安装杀虫灯和性诱捕器抓捕二化螟等措施，对预防和控制病虫害起到关键作用；加之气温低、雨水大等条件下病虫害爆发程度轻，其防控效果极其显著，核心区与辐射区绿色防控措施取得较好效果，与常规示范区化学农药喷施效果无显著差异。

　　2.3不同处理对水稻产量及产量性状的影响

　　从表3可见，丛数、穗数和实粒数等指标不同处理间差异不显著；核心示范区产量低于辐射示范区和常规种植区产量，分别低9.2%和9.5%，差异显著；辐射示范区产量略低于常规种植区，差异不显著。因气候影响常规种植区2019年产量低于往年水平。

　　2.4试验示范区稻米功能性元素含量

　　将核心区和辐射区稻米制备混合样品送至谱尼测试中心对镁、硒和锌含量进行检测，分析发现，未喷施功能型制剂的常规种植区稻谷镁、硒和锌含量均未检出，核心区与辐射区三江6号大米镁含量178.0mg/100g、硒含量36.0mg/100g，长粒香大米锌含量1.34mg/100g、硒含量22.0μg/100g（表4）。可见，于水稻齐穗后期喷施功能型制剂后稻米镁、硒和锌含量显著提高。

　　2.5不同处理对稻米品质的影响

　　从表5可见，核心区直链淀粉含量、垩白度、出糙率和整精米率指标均高于辐射区和常规种植区，蛋白质含量低于辐射区和常规区；辐射区直链淀粉含量、垩白度、出糙率和整精米率指标高于常规区，蛋白质含量一致。可见，减少速效肥施用量并利用有机肥料替代模式对稻谷品质特别是加工品质具有提升作用。

　　2.6核心区稻米安全指标

　　从表6可见，核心区稻谷检验结果符合NY/T2978-2016的技术要求，符合绿色水稻A级标准。

　　2.7不同试验示范区经济效益比较

　　从表7可见，核心区、辐射区与常规种植区稻谷效益分别为18562.5元/hm2、9205.5元/hm2和3535.5元/hm2，核心区还增加了养殖河蟹收益2655.0元/hm（2河蟹苗投入量为45kg/hm2，河蟹产出量210kg/hm2，投放成本5445元/hm2，产出价值8100元/hm2），核心区与辐射区分别较常规种植区增加纯经济效益17682.0元/hm2和5670.0元/hm2。

　　3讨论与结论

　　3.1绿色栽培技术对水稻产量的影响

　　大量研究结果表明，科学施用有机肥能显著提高水稻产量[6-9]。本试验示范结果表明，示范核心区与辐射区水稻产量分别为7682.4kg/hm2和8391.9kg/hm2，比常规种植区低，与稻田种养模式下稻谷产量7500kg/hm2相比产量要高[10-11]。有机肥能增加水稻干物质量、千粒重和结实率，但有机肥肥效慢，需数年施用才达到纯化肥的水平[12]。因此在水稻实际种植过程中，常采取有机肥与无机肥配施方式来提高作物产量[13-14]。

　　3.2绿色栽培技术对稻米品质的影响

　　有机肥和生物有机肥常被用于生产绿色稻米。有机肥因其缓释特性能促进水稻生育后期光合产物的积累和籽粒的充实，提升稻米品质[15]；生物有机肥可以运用功能菌株特性促进作物生长，提高稻米的出糙率、精米率、整精米率和蛋白质含量，降低垩白度和垩白粒率[16-18]。本试验示范结果表明，与辐射区和常规种植区相比，核心区稻米的直链淀粉含量、垩白度、出糙率和整精米率指标显著增高，蛋白质含量降低，与前人研究结果不同稻田生态种养模式均能显著降低稻米垩白度和直链淀粉含量有差异[19-20]。本试验示范结果还表明，灌浆期喷施不同功能型制剂显著提高了稻米镁、硒和锌元素的含量，提升了稻米价值。

　　3.3绿色栽培技术对水稻经济效益的影响

　　本研究结果表明，核心区和辐射区收益较常规区增加17682.00元/hm2和5670.00元/hm2。河蟹与水稻种养结合模式已被大家所熟悉和认可，但黑龙江省第三积温带有别于辽宁盘锦等技术成型和积温适宜的养殖区域，因此，此绿色栽培技术在积温条件低和生育周期短等不利条件下促进河蟹增效（核心区养殖河蟹增效2655.00元/hm2），为北方寒地大面积推广蟹稻绿色种养模式提供了经验。

　　参考文献

　　[1]刘兆辉，薄录吉，李彦.氮肥减量施用技术及其对作物产量和生态环境的影响综述[J].土壤与肥料，2016（4）：1-9.

　　[2]张智，李小坤，丛日环.稻田优化施肥效果与氮、磷环境效益评价[J].农业科学，2016，49（5）：906-915.

　　[3]芦吉媛.宣城市水稻绿色生产问题分析与关键技术[J].安徽农学通报，2020，26（suppl1）：29.

　　[4]张运红，杜君，和爱玲.海藻酸钠寡糖对水稻生长发育、产量及镉吸收分布的影响[J].江西农业学报，2017，29（6）：1-6.

　　[5]孙永健，孙园园，蒋明金.施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响[J].农业科学，2016，49（24）：4745-4756.

　　[6]高菊生，秦道珠，刘更另，等.长期施用有机肥对水稻生长发育及产量的影响[J].耕作与栽培，2002（2）：31-33.

　　怀宝东1闫凤超1*曹有鑫2隋文志1赵晓锋1李佩然1叶志峰2刘士昌2

《北方寒地绿色功能型水稻栽培技术试验》

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