水稻机插秧高效栽培和植保技术的应用策略全面分析

作者: 吴琳

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随着全球人口的持续增长和食品需求的不断提高,传统的水稻生产方式已经无法满足当前的粮食安全需求。为提升水稻产量与质量,本文首先对现代水稻机插秧栽培中的植保技术进行了全面概述,阐明了其在提高产量、降低成本和环境影响方面的重要性。并详细分析了水稻机插秧栽培技术的关键要点,以及水稻机插秧栽培中的植保策略。研究表明,在标准化水稻机插秧栽培的条件下,合理施药,灵活运用生物、农业、物理植保技术可有效提高水稻产量与质量。

水稻作为我国最重要的粮食作物之一,其生产直接关系到粮食安全。随着人口增长和耕地资源相对减少,如何提高单位面积产量和质量成为农业领域中的重要任务。机插秧栽培技术因其高效、节省劳动力和提升作物均衡生长等优点,在现代水稻生产中得到了广泛应用。而植保技术是确保机插秧栽培成功的关键环节,其涉及病虫害防治、杂草管理等多个方面。随着科学技术的进步,传统的植保方法正在向更加智能化、精准化方向发展,如采用精准施药系统减少化学农药使用量,提高防治效果,融合生物控制手段构建可持续发展的植保体系,这些创新不仅有助于提升水稻产量和品质,还对环境保护和农业可持续发展具有深远意义。本文旨在结合水稻机插秧栽培技术要点,探讨如何在栽培中应用植保技术,以达到提高产量和质量的目的。

一、植保技术概述

植保技术,即植物保护技术,是指在农业生产中为了防治各种病虫害、杂草和其他有害生物,调节作物生长环境,提高作物产量、质量的一系列技术方法。现代植保技术正从单纯依赖人力或者简单机械操作转向集成多元化知识体系与创新工具相结合的智能化管理模式。

传统植保技术依赖于人工巡视田间、定期喷洒化学农药等方式控制病虫害,而现代植保中,通常结合使用不同类型的控制方法,如培育具有天然抵抗力的品种、使用性信息素干扰害虫交配行为、引入天敌进行生物控制等非化学方法,同时可以在适当时机使用适当剂量的化学农药,从而达到既高效又环境友好的防治效果,其更重视综合性管理策略的运用。同时,随着科技进步,植保技术也在不断革新。例如,利用遥感技术和地理信息系统(GIS)进行病虫害监测与分布预测,采用精准农业设备变量施药,或基于互联网和移动通信网络的智能监测系统等,这些高科技手段提高了植保工作的精确度和响应速度。

二、水稻机插秧栽培技术要点

1、秧苗准备与处理

秧苗准备与处理是水稻机插秧栽培技术中的基础环节,直接关系到秧苗的成活率、均匀性以及后期生长势,所以在机插秧栽培过程中,应对秧苗进行预先准备与处理,以确保机插的成功和水稻高产。

秧苗应选择具备发芽率高、纯度高、无病害等特性的优质种子,再对种子进行筛选,去除杂质和瘪粒。随后配置适当比重的盐水进行盐水选种,利用密度差将饱满种子与秕粒分离,确保种子质量。选种后用清水反复冲洗数次,彻底去除盐分。再将合格的种子置于30℃恒温水中浸泡24小时,以促进种子吸水和萌发。在浸种过程中,定时换水,保持水质清洁,防止病菌滋生。浸种结束后,将种子捞出,控水30分钟,使其水分适中。最后,将种子置于28~30℃的温室中进行催芽处理,保持足够的湿度,以提高发芽率。24小时后种子开始露白,逐渐转入25℃的环境中继续催芽,直至大部分种子露白,芽长1毫米左右。

秧田应选择土壤肥沃、排灌方便、前茬无病害残留的地块作秧田,秧田面积一般为大田的1/20~1/10。对秧田进行深翻晒田,灭菌处理后每亩施腐熟有机肥1500千克、磷肥20千克,以确保苗期养分供应,再进行平整作业。播种前,应选用规格合适的育秧盘,清理盘内杂物,确保育秧均匀一致,将秧盘摆放在铺好的育秧床上,盘间留有适当缝隙,便于后期管理操作。播种前,将发芽种子与稀释的红霉素800倍液一起摇匀涂种,减少细菌性病害的发生。播种时,将育秧床充分灌水,确保床面均匀湿润。每亩用种量约为7~8千克,将处理好的种子均匀撒播在育秧盘中,保证播种厚度均匀一致。为了提高种子的附着力,可在播种前喷洒一层薄薄的泥浆,种子撒播后轻覆一层干净稻壳或细土,厚度约为0.5厘米,以保持种子的湿润度和稳定性。播种后浇适量清水,保持土壤湿润,为出苗创造良好的环境。

当秧苗长至3~4叶期(大约20~25天龄),高度达15~20厘米,根系发达、茎秆粗壮且未分蘖时,进行蹲苗处理。此时根据天气预报调整水分管理,控制床面湿润,防止徒长。在正式机插前2~3天,轻微减少浇水量逐渐干燥床面,训练秧苗根系适应新的环境,提高秧苗移栽成活率。在移栽当天,逐一检验育秧盘,去除病苗、弱苗,确保机插的准确性和均匀性。

2、田间整地与插秧作业

田间整地之前,首先需要对田块进行规划和测量,确保田块的平整度和水分的均匀分布。具体操作过程中,可以使用激光平地仪进行田块平整,精确控制田块的高度差,将田块平整度控制在±2厘米以内,避免秧苗因积水或干旱而生长不良。耕地时,应根据土壤的实际情况选择合适的耕作深度,常规情况下,水稻田的耕作深度应在15~20厘米之间,以松散土壤,改善土壤结构,增加土壤的通气性和保水能力。耕地过程中,需均匀施入基肥,每亩施用氮、磷、钾复合肥(N∶P∶K比例为15∶15∶15),用量为15~20千克,并加入适量的有机肥(如腐熟的农家肥),每亩1500~2000千克,以提高土壤的肥力和微生物活性。

插秧时,为保证插秧的效果,需选择每亩插秧密度为30~35株的机型。插秧机的插植深度控制在2~3厘米之间,过深会影响秧苗的呼吸和生长,过浅则容易倒伏。插植的间距应为12~15厘米,行距应保持在30厘米左右,以保证合理光照和通风,并在气温较低的早晨或傍晚进行,避免高温时段插秧对秧苗造成的损伤。插秧时,需保持匀速行驶,避免过快或过慢,以保证插秧的质量。插秧完成后,应立即进行灌溉,保证田间积水深度在5~7厘米,以防止秧苗因缺水或淹水而生长不良。

3、水肥管理

水肥管理是水稻生长过程中的重要环节,其关键在于为作物提供适量的水分和养分,提升作物的产量和品质,减少资源浪费和环境污染。灌溉中,应结合水稻生长周期,灵活确定灌溉量。以秧苗定植后为例,秧苗恢复期(定植后1~7天),田间需要维持浅水层(2~5厘米),以帮助秧苗迅速恢复生长并促进根系扎实,然后进入中干湿交替灌溉阶段,即每次灌溉后保持湿润状态3~5天,再排干直至土壤表面呈现微裂纹为止,再进行下一次灌溉,以此促进根系深入发展,防止病虫害发生。

肥料管理则应依据土壤肥力、前茬作物残留、品种需求等因素确定施肥计划。在插秧前可使用复合肥料或有机无机混合肥料,以每亩用量约30~50千克为宜,将肥料均匀撒布并深翻入土壤15~20厘米处,完成基础施肥,追肥可分为分蘖追肥、拔节追肥和孕穗追肥3个阶段。分蘖期追施氮肥以促进分蘖增多,可每亩使用尿素10~15千克;拔节期需要增加氮、磷、钾复合型化学肥料,以每亩20千克左右的标准施用,并注意与足够的灌溉相结合;孕穗期则重于补充钾元素来提高抗倒伏能力和粒重。此外,在整个生长周期内可应用叶面喷施技术补充微量元素和调控植物生理活性。例如,在早上或傍晚温度较低、风速较小时进行叶面喷施0.1%~0.2%的硼酸或锌硫配制液,以提高水稻产量。在大规模种植条件下,可以利用智能农业系统监测土壤湿度、温度等参数,并结合作物生长模型自动调整灌溉与施肥方法。例如,在种植区域的5厘米与20厘米2个深度设置土壤湿度传感器,监测土壤湿度变化情况,并利用数据反馈控制自动灌溉系统开启关闭时间。

三、水稻机插秧栽培中植保技术的应用策略

1、精准施药

精准施药技术属于化学植保技术,是现代水稻机插秧栽培过程中重要的植保策略之一,其目的为将药物在正确的时间和地点作用于目标病虫害,从而达到最佳防治效果,同时减少药剂的使用量和农药残留。

由于病虫害的种类、分布范围和发生程度直接决定施药的需求,所以精准施药的核心是针对病虫害种类,结合病虫害的生物学特性,选择针对性药物。例如,对于稻飞虱,可将每株1~2只为阈值,达到此阈值或超过时,进行防治,并以秧苗期至分蘖期为防治重点,此期间采用25%苯并环唑乙酯乳油1000~1500倍液,亩用50~75克,结合水稻生长,每7~10天1次,连续喷施2次。为增强药物施用效果,药剂喷施应在早晚温度较低、风速较小的条件下进行,以确保药剂在叶面的覆盖范围、附着力、渗透力。同时,也可结合现代化技术,应用无人机喷药技术。无人机拥有精准定位、自动飞行、载荷能力强等特点,可以准确地喷施到目标病虫害的集中区域,最大限度减少药剂的浪费,提高施药效率。比如在药箱容量10升,喷幅4~6米,飞行速度每秒4~6米的条件下,1台无人机可在半小时内完成5~10亩地的喷药工作。

2、抗性品种与生物防治结合

抗性品种与生物防治的结合指的是选择具有病虫害抗性的水稻品种,并结合生物防治方法,以减少化学农药的使用,提高粮食产量和品质的同时保护环境。

具体而言,需结合种植区域历史病虫害发生情况选择抗性品种,并考虑品种的抗性水平、产量和品质等因素。例如,如果某品种的稻瘟病抗性评级为9(最高为10),那么在稻瘟病严重的年份,该品种的产量会比抗性评级为6的品种高出20%。

生物防治方面,主要是使用天敌、病原微生物或其他生物制剂控制病虫害。例如,可使用苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)控制稻纵卷叶螟,使用放线菌(Streptomyces)控制稻瘟病。具体防治中,需根据实际情况细化防治方法。例如,如果在田间发现稻纵卷叶螟的卵块数量每100株稻苗超过了3个,那么应立即使用苏云金杆菌进行防治,但使用生物制剂时,需注意正确的使用方法和使用量。例如,使用苏云金杆菌时,每亩需要使用1.5~2.0千克的制剂,用500~750千克水稀释后喷雾。

3、农业与物理植保技术相结合

农业与物理植保技术不仅可以有效控制害虫和病害,还能减轻对环境的影响,是实现可持续农业发展的关键。目前常用的物理植保技术包括如光诱导、色板诱捕、物理隔离等(主要针对虫害),可以直接减少害虫数量,减少病害的传播。农业技术则包括品种选择、合理轮作、土壤管理等,以增强作物自身的抗病虫害能力,达到减少化学农药使用的目的。

抗病品种选择方面与上述基本相同。合理轮作和间作制度指在相同种植区域内,不连续种植相同科属的作物,以打断害虫和病原体的生命周期,减少田间的病虫害源。例如,在水稻收割后,种植豆科作物如绿豆或大豆,可以在非水稻生长季节内有效利用土地资源。根据实际田间管理经验,在秋季播种豆科作物,并在来年春季之前将其翻入土壤作为绿肥,可以显著提高土壤的氮含量。具体实践中,可每亩使用100~150千克的种子进行播种,覆盖后适当灌溉以促进发芽和生长。该轮作制度不仅可增强土壤的肥力和结构,还可改变害虫的栖息环境以减少害虫数量。例如,在豆科作物生长期间常见的某些害虫与水稻害虫种类不同,这便打破了水稻种植区域内的“小型食物链”,因此可利用这种生态差异性减少特定水稻害虫,如稻飞虱等的滋生。同时,在轮作期间,需注意监控和管理田间湿度及其他环境因素,定期进行土壤和植被检测,以评估轮作效果并及时调整未来的种植计划,避免引入新的病害源。

物理植保技术方面,常用的技术包括色板诱捕和光诱捕。实际应用中,可设置黄色或蓝色粘性板,吸引并捕捉稻飞虱等害虫。由于不同种植区域的虫害规模种类不同,色板设置数量存在较大差异,但在虫害严重程度不高的情况下每亩可设置5~10块色板,以减少害虫密度。同时,利用光诱捕设备在夜间吸引并捕杀成虫(针对趋光类虫害),每亩安装1~2台,进一步减少害虫数量。同时,也可在水稻生长初期覆盖20~30目的防虫网,防止飞虱等小型害虫的侵入,减少病害的传播。除上述直接针对虫害的防治方法外,还可深翻土壤,破坏害虫的越冬环境,减少害虫的数量,并保持田间湿度,减少稻瘟病等水生病害的发生。

4、加强杂草管理

杂草不仅与水稻争夺光照、水分和营养,还会成为害虫和病菌的寄主,影响水稻生长和产量,所以在植保技术应用中,应加强杂草管理,减少农药使用,提高作物产量和品质。杂草管理需针对具体杂草种类采取特定措施,为此首先可在每亩地中设置5个1平方米大小的样方,记录下各样方内出现的杂草种类及其数量,评估主要杂草群落,确定防治重点。同时,在秧苗前期使用3%的氟嘧磺隆,以预防1年生禾本科杂草和部分阔叶杂草。插秧后7~10天内,当大多数1年生禾本科杂草处于2叶~3叶期时,应选择15%的苯噁唑悬浮剂或10%吡虫啉可湿性粉剂,稀释后使用喷雾器均匀喷洒于田间。为进一步控制多年生禾本科杂草,可在抽穗前10~15天应用系统性除草剂如环吡氟草酮(普草克)湿性粒剂数量按照每公顷150~200克计算,抑制杂草生长。同时,在整个季节里,应定期手工除草,以人工拔除的形式去除难以利用化学方法控制的耐药性强或者密度较低的杂草。

综上所述,科技为农业领域带来了革命性变革,未来,随着植保技术研究的逐步深入和相关技术应用的不断完善,水稻机插秧栽培将更加注重可持续发展,相关人员应结合栽培实际,不断推陈出新,探索新技术、新理念在水稻栽培中的应用,以进一步提升水稻产量和质量。

(作者单位:230000安徽省肥东县农业技术综合服务中心)

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