摘要：為解決北方寒地綠色水稻栽培生產(chǎn)中存在的單一綠色防控能力弱和模式組裝應(yīng)用效果差等問(wèn)題，采用核心區(qū)、輻射區(qū)和常規(guī)區(qū)示范推廣方式，探討了不同綠色栽培模式對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)種植區(qū)相比，核心區(qū)與輻射區(qū)水稻產(chǎn)量要低，其中核心區(qū)差異達(dá)顯著水平；功能性元素鎂、硒、鋅含量顯著提高，稻米加工品質(zhì)改善；經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，核心區(qū)和輻射區(qū)較常規(guī)區(qū)經(jīng)濟(jì)效益分別增加17682元/hm2和5670元/hm2，且核心區(qū)稻米符合A級(jí)綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。可見(jiàn)，綠色栽培技術(shù)模式是適于寒地水稻推廣的一種模式。

　　關(guān)鍵詞：寒地水稻；綠色防控；功能型制劑；水稻產(chǎn)量；稻米品質(zhì)

　　黑龍江省是我國(guó)粳稻的主要生產(chǎn)基地，在水稻生產(chǎn)中長(zhǎng)期大量應(yīng)用化學(xué)肥料和農(nóng)藥，造成了土壤板結(jié)、耕層地力下降、肥料利用效率低、面源污染嚴(yán)重和生態(tài)平衡被破壞等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重威脅我國(guó)糧食質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[1-2]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和消費(fèi)群體經(jīng)濟(jì)收入的增加，人們對(duì)食品安全越來(lái)越重視，對(duì)綠色、有機(jī)和高品質(zhì)稻米的需求逐漸增大，促進(jìn)了北方無(wú)公害、綠色和有機(jī)水稻價(jià)格的持續(xù)增長(zhǎng)，北方綠色水稻產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于技術(shù)落實(shí)不到位、投入品防控效果差、大田干擾因素多和產(chǎn)量下降效益低等因素極大程度上抑制了綠色水稻大面積種植，嚴(yán)重影響綠色水稻的體系化推廣和產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)[3]。本研究擬通過(guò)核心區(qū)、輻射區(qū)和常規(guī)區(qū)的直觀展示和有效的示范推廣，將綠色栽培技術(shù)和稻米品質(zhì)提升有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益共同發(fā)展，為北方寒地綠色農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)地點(diǎn)概況

　　試驗(yàn)田位于黑龍江省湯原縣的梧桐河農(nóng)場(chǎng)（47°12′～47°19′E，130°36′～130°59′N）。該地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，為黑龍江省第三積溫帶，年平均降水量540mm，年平均蒸發(fā)量1155mm，年平均積溫2520℃，年平均氣溫2.1℃，最高氣溫33.1℃，最低氣溫-41.2℃，年日照時(shí)數(shù)2500h，無(wú)霜期130d，結(jié)凍期150d，最深凍土層1.25m，年平均風(fēng)速4m/s。試驗(yàn)區(qū)土壤類(lèi)型為潛育草甸土，土壤基礎(chǔ)理化性狀為：有機(jī)質(zhì)含量35mg/kg，速效氮105mg/kg，速效鉀157mg/kg，速效磷28.9mg/kg，pH5.8。

　　1.2試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)示范水稻品種為三江6號(hào)和長(zhǎng)粒香，河蟹幼苗產(chǎn)自遼寧省盤(pán)錦市，試驗(yàn)面積0.3～0.7hm2，單排單灌。試驗(yàn)材料還包括：生物有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45.0%，黑龍江農(nóng)墾三龍生物有限公司生產(chǎn)）、苗床生物制劑（有效活菌數(shù)≥0.2億，黑龍江農(nóng)墾三龍生物有限公司生產(chǎn)）、葉面功能型制劑（硒、鈣、鎂≥10%，黑龍江農(nóng)墾谷潤(rùn)植保科技發(fā)展有限公司）、生物農(nóng)藥（1.8%阿維菌素，濟(jì)南中科綠色生物工程有限公司生產(chǎn)；2%加收米，日本北興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社）。SF-888水田撒肥機(jī)，黑龍江農(nóng)墾英田農(nóng)業(yè)機(jī)械制造有限公司制造；2BJ-840型播種機(jī)，佳木斯明瑞農(nóng)業(yè)機(jī)械制造有限公司制造；LJSL-260型打漿機(jī)，黑龍江大東機(jī)械有限責(zé)任公司制造；T16型無(wú)人機(jī)噴藥機(jī)械，深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司制造；ZK-106型誘捕器，安徽中昆綠色防控科技有限公司制造；4LZ-4型收割機(jī)，久保田農(nóng)業(yè)機(jī)械（蘇州）有限公司制造。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1試驗(yàn)示范區(qū)氣候條件

　　考察2019年氣候條件發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)示范區(qū)全年降雨量895.3mm，較2018年多398.6mm，較歷年降雨量平均值多396.2mm，其中5月、6月、7月、8月和9月降雨量指標(biāo)均高于歷年降雨量平均值，為歷年來(lái)特殊年份；全年日照與熱量分布不均衡，表現(xiàn)為3月和4月氣溫高、降雨少和日照多，7月、9月和10月氣溫與歷年相比稍高、降雨量大和日照稍多，6月和8月出現(xiàn)較嚴(yán)重低溫、多雨和寡照天氣，對(duì)水稻產(chǎn)生有效分蘗和抽穗灌漿造成嚴(yán)重影響；全年≥10℃積溫2644℃，較2018年減少193℃；初霜偏早，出現(xiàn)于9月20日，較2018年提前20d，較歷年平均值提前5d，無(wú)霜期145d（表1）。

　　2.2不同處理對(duì)病蟲(chóng)害發(fā)生的影響

　　從表2可見(jiàn)，不同示范區(qū)均輕微發(fā)生病蟲(chóng)害，如紋枯病、細(xì)菌性褐斑病和潛葉蠅，但不影響水稻最終產(chǎn)量。噴施阿維菌素和加收米，以及安裝殺蟲(chóng)燈和性誘捕器抓捕二化螟等措施，對(duì)預(yù)防和控制病蟲(chóng)害起到關(guān)鍵作用；加之氣溫低、雨水大等條件下病蟲(chóng)害爆發(fā)程度輕，其防控效果極其顯著，核心區(qū)與輻射區(qū)綠色防控措施取得較好效果，與常規(guī)示范區(qū)化學(xué)農(nóng)藥噴施效果無(wú)顯著差異。

　　2.3不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

　　從表3可見(jiàn)，叢數(shù)、穗數(shù)和實(shí)粒數(shù)等指標(biāo)不同處理間差異不顯著；核心示范區(qū)產(chǎn)量低于輻射示范區(qū)和常規(guī)種植區(qū)產(chǎn)量，分別低9.2%和9.5%，差異顯著；輻射示范區(qū)產(chǎn)量略低于常規(guī)種植區(qū)，差異不顯著。因氣候影響常規(guī)種植區(qū)2019年產(chǎn)量低于往年水平。

　　2.4試驗(yàn)示范區(qū)稻米功能性元素含量

　　將核心區(qū)和輻射區(qū)稻米制備混合樣品送至譜尼測(cè)試中心對(duì)鎂、硒和鋅含量進(jìn)行檢測(cè)，分析發(fā)現(xiàn)，未噴施功能型制劑的常規(guī)種植區(qū)稻谷鎂、硒和鋅含量均未檢出，核心區(qū)與輻射區(qū)三江6號(hào)大米鎂含量178.0mg/100g、硒含量36.0mg/100g，長(zhǎng)粒香大米鋅含量1.34mg/100g、硒含量22.0μg/100g（表4）。可見(jiàn)，于水稻齊穗后期噴施功能型制劑后稻米鎂、硒和鋅含量顯著提高。

　　2.5不同處理對(duì)稻米品質(zhì)的影響

　　從表5可見(jiàn)，核心區(qū)直鏈淀粉含量、堊白度、出糙率和整精米率指標(biāo)均高于輻射區(qū)和常規(guī)種植區(qū)，蛋白質(zhì)含量低于輻射區(qū)和常規(guī)區(qū)；輻射區(qū)直鏈淀粉含量、堊白度、出糙率和整精米率指標(biāo)高于常規(guī)區(qū)，蛋白質(zhì)含量一致。可見(jiàn)，減少速效肥施用量并利用有機(jī)肥料替代模式對(duì)稻谷品質(zhì)特別是加工品質(zhì)具有提升作用。

　　2.6核心區(qū)稻米安全指標(biāo)

　　從表6可見(jiàn)，核心區(qū)稻谷檢驗(yàn)結(jié)果符合NY/T2978-2016的技術(shù)要求，符合綠色水稻A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.7不同試驗(yàn)示范區(qū)經(jīng)濟(jì)效益比較

　　從表7可見(jiàn)，核心區(qū)、輻射區(qū)與常規(guī)種植區(qū)稻谷效益分別為18562.5元/hm2、9205.5元/hm2和3535.5元/hm2，核心區(qū)還增加了養(yǎng)殖河蟹收益2655.0元/hm（2河蟹苗投入量為45kg/hm2，河蟹產(chǎn)出量210kg/hm2，投放成本5445元/hm2，產(chǎn)出價(jià)值8100元/hm2），核心區(qū)與輻射區(qū)分別較常規(guī)種植區(qū)增加純經(jīng)濟(jì)效益17682.0元/hm2和5670.0元/hm2。

　　3討論與結(jié)論

　　3.1綠色栽培技術(shù)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

　　大量研究結(jié)果表明，科學(xué)施用有機(jī)肥能顯著提高水稻產(chǎn)量[6-9]。本試驗(yàn)示范結(jié)果表明，示范核心區(qū)與輻射區(qū)水稻產(chǎn)量分別為7682.4kg/hm2和8391.9kg/hm2，比常規(guī)種植區(qū)低，與稻田種養(yǎng)模式下稻谷產(chǎn)量7500kg/hm2相比產(chǎn)量要高[10-11]。有機(jī)肥能增加水稻干物質(zhì)量、千粒重和結(jié)實(shí)率，但有機(jī)肥肥效慢，需數(shù)年施用才達(dá)到純化肥的水平[12]。因此在水稻實(shí)際種植過(guò)程中，常采取有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配施方式來(lái)提高作物產(chǎn)量[13-14]。

　　3.2綠色栽培技術(shù)對(duì)稻米品質(zhì)的影響

　　有機(jī)肥和生物有機(jī)肥常被用于生產(chǎn)綠色稻米。有機(jī)肥因其緩釋特性能促進(jìn)水稻生育后期光合產(chǎn)物的積累和籽粒的充實(shí)，提升稻米品質(zhì)[15]；生物有機(jī)肥可以運(yùn)用功能菌株特性促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高稻米的出糙率、精米率、整精米率和蛋白質(zhì)含量，降低堊白度和堊白粒率[16-18]。本試驗(yàn)示范結(jié)果表明，與輻射區(qū)和常規(guī)種植區(qū)相比，核心區(qū)稻米的直鏈淀粉含量、堊白度、出糙率和整精米率指標(biāo)顯著增高，蛋白質(zhì)含量降低，與前人研究結(jié)果不同稻田生態(tài)種養(yǎng)模式均能顯著降低稻米堊白度和直鏈淀粉含量有差異[19-20]。本試驗(yàn)示范結(jié)果還表明，灌漿期噴施不同功能型制劑顯著提高了稻米鎂、硒和鋅元素的含量，提升了稻米價(jià)值。

　　3.3綠色栽培技術(shù)對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

　　本研究結(jié)果表明，核心區(qū)和輻射區(qū)收益較常規(guī)區(qū)增加17682.00元/hm2和5670.00元/hm2。河蟹與水稻種養(yǎng)結(jié)合模式已被大家所熟悉和認(rèn)可，但黑龍江省第三積溫帶有別于遼寧盤(pán)錦等技術(shù)成型和積溫適宜的養(yǎng)殖區(qū)域，因此，此綠色栽培技術(shù)在積溫條件低和生育周期短等不利條件下促進(jìn)河蟹增效（核心區(qū)養(yǎng)殖河蟹增效2655.00元/hm2），為北方寒地大面積推廣蟹稻綠色種養(yǎng)模式提供了經(jīng)驗(yàn)。

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　　懷寶東1閆鳳超1*曹有鑫2隋文志1趙曉鋒1李佩然1葉志峰2劉士昌2