豫南粳稻优质稻米的生产技术
(一)豫南粳稻优质稻米生产技术的原理、要求及主要技术方法
豫南粳稻优质稻米生产技术主要是利用优质的粳稻品种,在相应的栽培技术措施和环境条件下生产出来优质的稻米。稻米品质主要是受两方面的影响,一是品种本身优质的遗传特性,二是水稻种植中的环境条件、栽培措施、收获及储藏加工等;前者占品质因素的60%,后者占40%。优质粳稻栽培技术不同于粳稻高产栽培技术,应根据不同的品种特性,采取相应的栽培技术措施。
(二)豫南粳稻优质稻米对品种的要求
品种挑选上应选择生育期适宜、产量高、抗性强、米质达到国标三级以上优质粳稻品种。适合豫南种植的粳稻品种有:信粳18、信粳64、郑稻19、新稻18号、新稻19号、宁粳4号、9优418、6优53、隆优1715、徐优631、徐68优201、69优8号、徐优733等。近几年通过“籼改粳”项目的建设,从全国各地引进优良的粳稻品种,从中筛选了适合豫南种植的优良粳稻品种,这些品种部分没有通过河南省审定或国审,但在豫南稻区种植表现优良,适宜粳稻种植大户进行选择种植,如南粳9108、南粳5055、宁粳3号、南粳44、南粳45、南粳46、武运粳20等。
(三)豫南粳稻优质稻米生产对环境条件的要求
生产基地环境质量的好坏对优质米生产十分重要。影响稻米品质因素较多,除主要受遗传因子控制外,环境条件的影响也较大,主要是温度、光照和土壤等条件为主。
1.温度对稻米品质的影响 在各种环境因子中,气温尤其是灌浆结实期的气温是影响稻米品质的一个极为重要的因素,其贡献率达88.51%。粳稻灌浆结实期气温应以21℃左右为宜。灌浆结实期高温天气往往导致灌浆速率加快,稻谷淀粉颗粒灌浆不紧密,垩白米率增加,腹白、心白增多,透明度降低,碾米品质变劣,特别是整精米率降低,碎米增多,而且高温还导致蒸煮品质和食味品质变差;温度过低也同样不利于米质的形成,导致蛋白质降低,抽穗期低温导致不能安全齐穗,或灌浆期不能正常灌浆充实,垩白增大,导致减产,品质降低;同时,低温也会使稻米的“青米率”增加。
2.光照对稻米品质的影响 光照是影响稻米品质的另一个重要因子。水稻生育后期光照不足,光合作用减弱,碳水化合物合成受到抑制,尤其是营养生长过旺,田间郁闭,通气透光不良,垩白米发生多。但光照强度大,温度也会相应地提高,使水稻结实过程缩短,形成高温逼熟,也使垩白增大,垩白粒率提高。
3.生长环境对稻米品质的影响 优质稻米生产宜选择污染少、灌溉水源清洁方便的地方作为生产基地,因为工业污染如氯离子、硫及重金属汞、铅等工业废物的污染,农业污染如农药中的有机磷和砷,除草剂、化学肥料和植物化学生长调节剂等的长期使用都会影响稻米的卫生品质,不利于人类健康。另外,灌溉水也是各种污染物进入稻米的载体。
优质粳稻生产要求阳光充足,雨量充沛,抽穗灌浆期温度适宜,昼夜温差大,灌浆结实期以气温19~22℃、相对湿度75%以下;土壤要求有机质含量较高,达2.5%以上;营养元素丰富、平衡,氮、磷、钾含量中等以上;微量元素硼、铜、锰、铁、钼、锌、钴等有一定含量;pH值偏酸;小于0.002毫米的土壤黏粒含量在30%以上。豫南稻区属于亚热带向暖温带过渡区,水、热资源丰富,年≥10℃的活动积温为4 800~4 900℃,平均气温15.1~15.3℃,降水量900~1 400毫米,日照实数1 900~2 100小时,光合有效辐射166.56千焦(40千卡)/厘米2,无霜期220~230天,相对湿度年均77%,非常适合种植晚播粳稻。
(四)豫南粳稻优质稻米生产对栽培条件的要求
优质稻米的生产中不同的栽培条件和栽培要求对稻米品质也有一定的影响,主要是施肥、水分管理、播种期和移栽密度等。
1.移栽密度对豫南粳稻优质稻米的影响 移栽密度对稻米品质有较大影响。增加栽培密度或基本苗数会使出糙率、精米率和整精米率下降,垩白米率提高,透明度降低,直链淀粉和糊化温度上升,尤其是密度过大,稻株的营养面积减小,导致从土壤中吸收的氮素减少,使稻米蛋白质含量下降,同时,造成田间生产郁闭,透光通气减弱,“青米”米粒增加,使加工品质和外观品质变劣。
2.施肥对豫南粳稻优质稻米的影响 不同种类的肥料,如有机肥和化肥对水稻品质的影响各不相同。化肥长期使用对土壤和稻米品质的不良影响已经被引起重视,化肥过多使用会降低品质,有机肥能有效地改善品质。
氮素对品质的影响最为重要,适当增施氮肥可以提高整精米率和蛋白质含量,改善稻米的商品价值和营养价值,尤其是稻米蛋白质含量随氮素的增加而增加,垩白粒率和垩白的大小随着施氮量的增加而降低。水稻生育后期追氮有缩小米粒垩白、改善外观品质的良好作用。不同生育期追氮对籽粒蛋白质含量的影响大小依次为:抽穗期>减数分裂期>枝梗分化期>分蘖期,以减数分裂期和分蘖期追氮对籽粒中蛋白质含量影响最大。不同生育时期追氮,对稻米直链淀粉含量的影响与对蛋白质含量的结果正好相反,分蘖期、枝梗分化期、减数分裂期、抽穗期追氮使米粒中直链淀粉含量降低,但氮肥过量会导致胶稠度降低,食味品质变差。
钾素有利于提高稻米蛋白质含量,降低直链淀粉的含量。钾素营养充足的籽粒不仅饱满,千粒重高,空壳率低,而且外观色泽金黄,成熟整齐。施钾对籽粒营养品质也有一定影响,可明显提高籽粒的氨基酸总量,施钾对稻谷的加工品质及商品品质均有明显的改善,出糙率、精米率特别是整精米率显著提高。从食用的商品品质看,由于施钾后直链淀粉含量下降,米胶长度明显提高,食味口感有明显改善。
3.水分管理对豫南粳稻优质稻米的影响 水分对稻米品质的影响包含质和量两个方面。水质显著影响稻米品质,利用河水灌溉的稻米品质优于用塘水灌溉的。土壤含水量低时或在干旱条件下,糙米中的蛋白质含量较高。研究认为,水稻抽穗后35~40天为最佳断水期,水稻成熟度好,产量提高,米饭适口性较强。断水越早,品质越差,产量越低;早断水处理,米饭食味性降低,减产明显。据分析,水稻抽穗后,延长断水期能够提高根的活力,增强结实期养分、水分吸收能力,以根养叶,保持稻株活秆成熟,提高叶片的光合能力,能显著提高水稻产量决定期和产量生产期的光能利用,扩大光合积累,使稻穗积蓄更多淀粉,同时能够提高结实率和成熟度。
4.播种期对豫南粳稻优质稻米的影响 播种期是对豫南粳稻品质影响的重要因素,播种过早,抽穗灌浆期正处于高温阶段,粳稻灌浆速度过快,结实率和千粒重降低,稻米品质差,同时播种早,粳稻的抽穗灌浆期处在高温高湿阶段,容易诱发稻瘟病和纹枯病的大流行,影响稻米品质;播种过晚,粳稻不能正常成熟,不完善粒和青粒米增多,稻米品质变差。因此,确定豫南粳稻的播种期、安全齐穗期、最佳齐穗期是种植豫南粳稻的技术核心。
5.病虫草害防治对豫南粳稻优质稻米的影响 在优质稻的栽培中,剧毒、高残留的化学农药和除草剂的使用既会增加稻米对人体健康的潜在威胁,又会给土壤带来长期有害的残留成分,造成“二次污染”,不利于优质稻米产业的可持续发展。
(五)豫南粳稻优质栽培技术规程
优质水稻栽培比常规水稻栽培要求严格,要实现优质米的特征,就应该在选择良种的前提下,在栽培技术上严格按操作规程实施。
1.选择优质品种 稻米的外观品质与内在营养、食味主要受制于其品种的遗传性,根据近几年的比较筛选,适合豫南稻区种植的优质粳稻品种有宁粳3号、南粳9108、南粳5055、信粳64、郑稻19、隆优1715、徐68优201、徐优631、天隆粳6号等。
2.育苗技术 壮秧标准:机插秧秧龄18~25天,叶龄4.5~5叶,苗高16~18厘米;抛秧秧龄16~20天,叶龄3~3.5叶,苗高12~15厘米;手插秧秧龄23~25天,叶龄5.5~6.0叶,苗高20~22厘米,根数都在14~16条,百株干重在4克以上,充实度0.3~0.35,干重率18%~25%。这样的秧苗抵抗不良环境能力强,为大田快速活苗、早分蘖奠定基础。
(1)平整秧田。选择无污染、地势平坦、背风向阳、排灌良好、土壤偏酸、肥沃的稻田作秧田,整田时达到田平泥活无杂草,田面平整高差不超过3厘米。
(2)种子处理。
1)种子质量:确保达二级以上标准,纯度98%以上,发芽率90%以上,净度98%以上,含水量15%以下。
2)晒种:选择晴好的天气晒4~6小时,促进种子新陈代谢,使种子发芽一致,并能杀死种子表面的病原菌。
3)选种:用黄泥水或淡盐水选种,捞出瘪谷,清水冲洗种子。
4)浸种与催芽:主要是杀死种子上带的恶苗病、干尖线虫病、稻瘟病和部分其他病原菌。每2.5千克种子用16%的咪鲜胺·杀螟丹可湿性粉剂500倍液浸种48小时,期间不换水,人工翻动2~3次增氧,洗净再用清水浸泡24小时,然后将种子洗净后按每份不超过5千克放置在阴凉处让其自然长芽,防治烧芽。
(3)播种。
1)播期:豫南粳稻适宜的播期为5月中下旬,根据不同的栽培方式、不同的品种播期不同,一般机插秧在5月10~20日播种,抛秧和手插秧在5月20~25日播种,可有效避过抽穗灌浆期的高温高湿天气。
2)播量:不同品种、不同栽插方式播种量不同。常规粳稻品种机插秧每亩大田用种量2~2.5千克;抛秧和手插秧每亩大田用种量2千克,杂交粳稻每亩大田用种量1.5~1.75千克;抛秧和手插秧每亩大田用种量1~1.25千克。
3)播种及秧床管理:机插秧参照水稻机插秧泥质法育秧技术规程(DB41/T 1131—2015);抛秧选用561孔或434孔钵体塑料软盘,采用水稻抛植苗泥质法育秧技术规程(DB41/T 1157—2015),其中苗床覆盖物由作物秸秆改为无纺布;手插秧采用常规育秧方法。优质粳稻品种育秧期间要尽量减少各种杀菌剂、杀虫剂和无机化肥的用量。
3.插秧技术
(1)选择优良稻田。土壤是影响稻米品质和产量的极重要的外界因子,其耕层的厚薄、泥水温度的高低、土壤类型及其化学性质对稻米品质均有显著的影响。因此,在进行优质稻米生产时,应选择地面较平整,水源充足,排灌方便,土壤基础肥力达到中等偏上水平(3级及以上)的田块,同时,其产地环境质量条件应符合NY 5116—2002的规定,避免选择有重金属污染、有机物污染、土壤耕层薄、土壤贫瘠类型的土壤,具体参照表5-13。
表5-13 全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级
(2)整田施肥封闭除草。整地前维护好灌排水渠,保证单排单灌畅通。冬闲田要进行秋整地,经过冬春两季的冻融交替,促进土壤内有机质充分分解,提高土壤透气性,用犁、耙等耕作机具对稻田耕层进行全面耕整。要求全田高低差不超过3厘米,耕层松软,土壤细碎,无大量杂草及残茬,使之形成一个有利于优质米生产的生态环境。结合整田每亩施45%复合肥(氮∶磷∶钾=15%∶15%∶15%)30千克,稻田肥力低于中等偏上水平的增加10%~15%的施肥量。机插秧在移栽前的2~3天整田,并施40%苄嘧·丙草胺可湿性粉剂有效成分24~28克/亩封闭除草。
(3)移栽。
1)移栽时期:移栽期主要由播种期和栽播方式确定在豫南地区优质梗型稻米生产播种期根据品种生育期长短一般安排在5月中下旬至6月初。再根据不同的移栽方式确定移栽时期,机插秧秧龄在4.5~5叶盘根后移栽;抛秧秧龄在3~4.5叶时抛栽;手插秧秧龄在5.5~6.0叶时移栽。同期播种,抛秧最早,机播秧次之,手播秧最晚。另外,移栽期还受腾茬早晚影响。
2)移栽密度:机插秧和手插秧每亩1.3万~1.4万穴,移栽株行距16厘米×30厘米,抛秧每亩抛栽40盘(561孔秧盘)或50盘(434孔秧盘),每平方米抛栽20~25穴。
3)移载要求:机插秧在移栽时田间排出明水,插后马上灌水3~5厘米护苗,返青后灌2~3厘米水层;抛秧时田面水层2~3厘米,先稀后匀,先远后近,分两次抛,第一次抛总量的70%~80%,第二次抛总量余下的20%~30%,站立苗要达到80%以上;手插秧秧苗要随拔随栽,要插浅、插实、插匀。
4.大田管理
(1)查苗补苗。机插秧、手插秧和抛秧栽抛后2~3天查苗补苗,抛秧田每隔3米间出一个25厘米的工作道。
(2)化学除草。移抛栽后3~4天进行化学除草。机插秧和抛秧用有效成分160~240克/亩的25%苄·丁粉剂拌细土撒施。人工手插秧每亩用14%苄·乙可湿性粉剂40~56克拌细土撒施。本田分蘖中后期如发生稗草、千金子等禾本科杂草可选用40%氰氟·二氯可湿性粉剂60~120克/亩,发生莎草、鸭舌草等阔叶杂草可用20%二甲四氯水剂200~250毫升/亩进行茎叶喷雾处理。
(3)施肥。本田不施分蘖肥,分蘖期如遇连续低温阴雨,造成分蘖迟缓,每亩追施尿素2千克。第1、2节间伸长后的拔节初期或叶龄余数3.8时,常规粳稻每亩施尿素7.5~10千克,钾肥4~5千克;杂交粳稻每亩施尿素6~7.5千克,钾肥3~4千克。灌浆初期如果叶色偏淡,每亩追施尿素2.5~3千克。抽穗前2~5天用喷施宝或赤霉素1.5~2克/亩加2‰磷酸二氢钾溶液喷施1次,扬花后用喷施宝加2‰磷酸二氢钾溶液再喷施1次。
(4)水层管理。灌溉水质应符合相应的国家标准。掌握前期浅水勤灌促早发,移抛栽后灌浅水护苗,水层达到3~4厘米;分蘖期间保持浅水层,分蘖苗常规粳稻每亩达到24万、杂交粳稻每亩达到17万时排水晒田,直至拔节初期灌水,晒田以不影响秧苗正常发育为宜。孕穗和扬花期间保持水层4~6厘米,扬花结束后排除明水,干湿交替,保持稻田湿润,切忌过早断水。
(5)病虫害综合防治。
1)防治原则。提倡病虫害综合防治,通过减施氮素,增施磷钾肥料,适时控水等科学水肥管理措施减轻病虫的发生为害;在病虫害混合发生期,按照防治指标,实行病虫兼治,一喷多防。其中穗期病虫害按照DB41/T 1130—2015规定执行,推广频振灯诱杀、性诱剂诱杀二化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱等害虫,人工释放赤眼蜂防治二化螟等绿色防治技术。重点防治稻蓟马、稻纵卷叶螟和稻曲病。
2)稻蓟马防治。①苗床预防:在秧苗2叶期结合施断乳肥,按苗床面积每亩用有效成分2.5克的噻虫嗪分散剂拌肥撒施或每亩用有效成分1.25克的噻虫嗪分散剂药液喷雾。②本田预防:秧苗栽抛后3~4天结合化学除草每亩用有效成分2.5克的噻虫嗪分散剂拌土撒施或每亩用有效成分1.25克的噻虫嗪分散剂药液喷雾,10~12天后再按上述用量防治1次。
3)潜叶蝇、稻象甲防治。水稻栽抛后如出现潜叶蝇、稻象甲为害,分别用15%阿维·毒乳油1 500~2 000倍液、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂10毫升/亩药液常规喷雾防治。
4)稻纵卷叶螟防治。在卵孵盛期选用20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂10毫升/亩或5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂16~20克/亩或1.8%阿维菌素乳油100毫升药液喷雾防治,或用0.4%氯虫苯甲酰胺颗粒剂600~700克/亩在卵孵盛期前3~5天撒施预防。
5)稻瘟病防治。分蘖期如出现点片叶瘟,选用75%三环唑可湿性粉剂20~26克/亩加40%稻瘟灵乳油95~120毫升/亩喷雾防治。
6)纹枯病防治。水稻晒田后,可结合稻纵卷叶螟防治加入10%井冈霉素水剂100毫升/亩或30%苯醚·丙环唑乳油25毫升/亩、48%戊唑醇悬浮、75%三环唑可湿性粉剂25~30克/亩在抽穗前喷雾防治。
7)稻曲病防治。破口前5~7天和破口期分别喷施30%苯醚·丙环唑乳油20毫升/亩或3%井冈·嘧甘素水剂6~8克/亩喷雾防治稻曲病。
8)稻飞虱防治。抽穗灌浆后加强对稻飞虱的监测,一旦发生可选用25%噻虫嗪水分散粒剂2克/亩、25%吡蚜酮可湿性粉剂30克/亩等药剂喷雾防治。
(6)适时收获。适时收获是优质稻米生产的关键技术,收获过早或过晚都会影响稻米的品质。收获过早,青粒和不饱满粒增加,整精米率降低;收获过晚,则易产生裂纹米和碎米,同样也会降低整精米率。一般来说,优质粳稻生产要求的最佳收获期的田间长相为:大约有90%的籽粒变黄、穗轴1/3变黄、基部只有极少几个绿色颗壳籽粒。
5.构建合理群体数量 已有研究表明,稻米品质随着产量的上升会呈现出变劣的趋势,因此,在优质稻米生产中,平衡水稻产量与品质的关系尤为重要。通过构建合理的群体,是获得产量与优质的一项重要技术措施。在豫南地区,可通过控制移栽密度和有效分蘖数来构建合理的群体。一般建议机插秧移栽株行距为16厘米×30厘米,手插秧移栽株行距17厘米×26厘米或16厘米×30厘米,抛秧每平方米抛栽25~30穴,每亩可抛栽40(561孔秧盘)或50盘(434孔秧盘),以此保证本田移栽密度达到1.3万~1.4万穴/亩,基本苗4万~5万个/亩。此外,在分蘖期间,当杂交粳稻分蘖苗达到17万个/亩时,常规粳稻分蘖苗达到24万/亩可采取排水晒田的方式,来控制分蘖数量。
6.实行病虫草害综合防治 在豫南地区粳稻生产中,应重点加强对虫(稻蓟马、卷叶螟)、草(稗草、莎草、游草)、病(恶苗病、稻曲病)等的防治。为提高防治效果,节约生产成本,保障稻米品质安全,在防治策略上,提倡病虫害综合防治,通过减施氮素、增施磷钾肥料、适时控水等科学水肥管理措施,创造有利于水稻生长,不利于病虫害发生的环境条件,减轻病虫的发生为害;在病虫害混合发生期,按照防治指标,实行病虫兼治,一喷多防。