由于我国水稻主产区多为长江中下游和黄淮流域,因此抗旱稻生产技术对稻米品质提升具有重要意义。国家863计划节水抗旱稻种植技术重点研发专项项目(2012YZF20170005)于2012年启动,是以节水灌溉、粮食作物为主要研究对象,应用综合集成与关键技术的研究和示范。项目以“中国水稻节水抗旱稻综合种养模式”为研究方向,重点围绕水稻节水与耐旱性强、产量高、抗倒伏的特性开展研发和示范。在四川、湖南等主产区和长江中下游核心地区开展了多种类型水旱轮作的水稻品种试验及示范,筛选出了高效节水抗旱稻3-5号、湘优169等品种。研究成果对解决我国节水抗旱稻种植生产中存在的问题,降低水稻种植成本,促进水稻优质高效生产,增加农民收入具有重要意义。

一、节水育秧技术

我国干旱地区水稻种植以水旱轮作方式为主,育秧周期长,秧苗容易出现大小苗不齐、空秆等现象。为了确保水稻种植的成功、优质高产,我国必须培育出耐旱性强、抗逆性强、抗倒伏能力强的抗旱稻品种。目前节水灌溉技术已经广泛应用于我国粮食生产及经济作物生产中。抗旱稻生产中,由于要用大量水分用于灌大水,使得灌溉量减少,灌溉用水减少,因而要增加相应播种量。为此,必须根据不同地区自然条件,选择不同节水技术。例如长江中下游地区常用的水育旱地水稻、节水抗旱稻等,但均采用传统育秧模式,其秧苗基部不能充分形成新根,根系不发达,吸收能力弱;且对土壤水分要求严格,水需量小;且秧苗生长慢,秧龄短,抗旱性强,耐旱性差;其抗逆性差的原因在于灌溉费用大、劳动力成本高。因此,开发和使用节水栽培技术是当前水稻生产的关键技术之一。

二、栽培模式

在水稻产区,可采用2年生的晚稻或春稻种植,也可采用3年生的早稻进行水旱轮作。种植对象以当地适种性较好的“中国水稻节水抗旱稻综合种养”。一季稻通常是在4月下旬至5月上旬,每亩用种量150~200 kg,用旱稻专用肥或高效氮肥作基肥,或采用秸秆还田。同时,种植1~2茬水稻以不影响粮食生产为原则;采用抗旱稻品种,可直接使用节水灌溉技术。但当遇连续高温干旱天气时,可采用水稻旱轮作技术(旱田与水旱轮作模式)。

三、水旱轮作模式与管理技术

项目以节水抗旱稻为主要研究对象,建立了一整套较为完整的水旱轮作技术模式和管理系统,其中最为重要的是品种筛选与水旱轮作。项目组先后在四川、湖南等主产区和黄淮流域进行了多种类型的水稻种植试验:湖南省浏阳市大围山镇石马坪村与长沙市芙蓉区、望城区红旗乡等地开展了两年的“5·18”水稻水旱轮作模式试验,在此基础上又通过两年和三年(2014-2016)持续的种植,于2017年7月实现了旱稻产量、品质、效益全面提升,较好地解决了稻田生态环境退化及产量下降等问题。同时,还解决黄淮区域因稻田水质变差带来的稻瘟病和纹枯病困扰。

四、机械化收获技术

水稻收获是水稻种植的关键环节,是保证水稻高产的重要技术措施。因此,旱稻种植必须实现机械化收获,才能实现机械化收割,从而降低水稻种植成本。该研究以川稻3-5号为研究对象,采用全机械化联合收割机进行水稻播种、插秧、收割等机械化作业。结果表明:机械化收获的稻谷单位面积产量比人工收获提高了30%~40%,提高了产量;机械化收获的水稻植株容重降低,叶龄增加,灌浆时间缩短,米质较好。机械化收获是增加产量的重要手段之一;机械成熟度一致,有利于水稻穗数均衡,粒数多,出米率高;同时减轻了劳动强度。机械化生产效率是水稻产量的重要因素。

五、成果推广效益

本项目通过多品种筛选及示范,在四川省广元市、四川省乐山市、湖南省岳阳市等地进行了节水抗旱稻生产技术示范。示范推广了高产高效、节本增效、绿色优质的节水抗旱稻种植新技术。其中抗旱稻品种湘优169以其高产、抗逆性强、品质优等特点成为新的重点攻关品种;该品种2013年通过四川省审定,2015年在四川省广元市利州区建立示范基地;示范面积达到200余亩,2015年实现产量300 t/hm 3。应用效果良好,增产增收效果明显,增产30%以上。应用效果明显。相关成果获得四川省科学技术进步奖二等奖。

六、主要内容及成果评价

本项目针对节水抗旱稻种植中的难点问题开展技术攻关,实现了节水高效稻种植模式优化,水稻产量可达每亩1000 kg以上和亩产1500 kg以上的高产优质水稻新品种。建立了集“节水、抗旱”为一体的节本高效节水、高产优质、绿色环保相结合的高产高效节水抗旱稻田综合种养模式。研究成果为全国节水抗旱稻种植模式提供研究支撑,已在长江中下游、黄淮流域、长江中下游核心地区推广面积超过110万亩,累计增加经济效益85.96亿元,可增加农民收入3162万元。其中亩产400 kg以上新品种3-5号增产18%以上,亩产提高40 kg以上;节水30%以上。获得省部级科学技术奖2项。其中获国家科技进步二等奖1项、国家发明专利7项。以节水抗旱稻种质资源创新平台为依托,建立节水抗旱稻高产栽培技术模式,培育出优质节水抗旱水稻新品种湘优169;在湖南、四川等省和中国农科院水稻研究所开展抗旱稻研究及示范,种植2个推广栽培面积30万亩以上。