一种寒地水稻稳产栽培方法

1.本发明涉及一种水稻栽培方法。


背景技术：

2.水稻是人类重要的粮食作物，水稻的耕种与食用都具有悠久的历史，并且世界上有至少50％的人口都在食用水稻，或利用水稻进行工业生产的原料。水稻主要分布在亚洲、欧洲和热带美洲及非洲等区域。每年的水稻的产量占世界粮食作物产量第三位，仅低于玉米和小麦。我国是世界上的水稻生产大国，黑龙江也是我国重要的稻主产区和商品粮生产基地，并且今年来水稻种植面积也在不断的扩大，对于我国粮食安全的保障供给发挥了非常重要的作用。
3.各类作物每年生产的秸秆数亿吨，其中水稻秸秆占三分之一，秸秆资源的合理循环利用成为我国水稻生产急需解决的问题。传统的秸秆焚烧由于会破坏土壤结构，造成农田质量下降，秸秆焚烧使得地表中的微生物被烧死，腐殖质、有机质被矿化，田间焚烧秸秆破坏了生物系统的平衡，改变了土壤的物理性状，加重了土壤板结，破坏了地力，加剧了干旱，农作物的生长因而受到影响。并且会造成严重的环境污染、引发火灾等一系列的不堪设想的后果，因此，人们正研究了更科学的秸秆处理方式，例如秸秆还田、秸秆腐熟制备有机肥、秸秆碳化等更科学的解决秸秆问题的手段。应积极推进我国水稻秸秆综合利用，减少因秸秆焚烧引起的环境污染等问题，探索与我国稻田固碳减排、丰产增效与培肥地力技术相适应的秸秆利用新途径。但黑龙江气候的特点是秋季收获秸秆，冬季长达3个月的，无论是秸秆深埋还田、还是秸秆腐熟制备有机肥的工艺都将停滞或随着温度降低而周期延长，有时在一茬作物周期内秸秆无法完成腐解，又会产生新的秸秆，随着秸秆的累积使得的耕地的质量受到严重的影响。并且过多的未腐解的秸秆混在耕地内也会对土壤的透气性、透水性、有机质组成等产生不利的影响，从而影响水稻产量。
4.为了提高水稻种植产量，很多人都采用加大肥料使用量或者在防治病虫害时大量使用农药，对土壤结构和生态环境造成破坏，还致使水稻中有药物残留，造成食品安全问题，进而给农业健康发展和人类生命安全带来威胁。为此，必须优化水稻种植技术，通过科学的优化和完善栽培技术，根据土壤肥力，合理使用肥料和农药施，维持生态环境平衡，还能提高水稻种植产量和效益。此外，黑龙江的黑土稻田虽具有较高的有机质，由于农田长期以施用化肥为主，氮肥施用过量和利用率低，土壤板结、土壤肥力下降等日益严重。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述现有技术中的不足，提出一种寒地水稻稳产栽培方法，能够提高产量和质量，并解决秸秆还田的问题。
6.本发明寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
7.一、秋季整地及秸秆还田
8.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有
机肥，用旋耕机进行旋地并起垄，旋耕深度为22cm-30cm，垄宽为20cm-25cm，垄高为 10cm-12cm，垄间距为6cm-8cm；向耕地内注密实剂水溶液至浸入深度达到10～12cm，晒田至表层土壤含水量在60％以下时向耕地内注固化剂水溶液至浸入深度达到10～12cm；进行晒田至表层土壤含水量在60％以下时，利用圆筒形镇压器镇压耕地，镇压至垄高降低至3～5m；镇压后原垄的高度降低，间距变小，在两垄间的沟内播种；反复镇压耕地后能够得到5～6cm厚度的密实表层土，密实表层土的密度为1.5～2.0g/cm3；
9.所述固化剂水溶液中含有浓度为1～3wt％的壳聚糖，1wt％的草酸；所述密实剂水溶液为浓度为1～3wt％的黄原胶水溶液；
10.二、选种及处理
11.播种前，将种子在阳光下摊铺晾晒，摊铺厚度为5-6厘米，每2个小时翻动一次，晾晒一天，使种子达到含水量一致；然后用包衣剂进行包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，可以用于播种；
12.三、播种：
13.当地日平均气温稳定大于6℃后播种，在两垄间的沟内播种；
14.四、施肥：
15.亩总的施肥量为氮肥：10kg-15kg，五氧化二磷5-6kg，氧化钾4-5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入；基肥在播种前施入基肥为氮肥的60-70％，以及全部的五氧化二磷和氧化钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的10-15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的25-30％；
16.五、水层管理：
17.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期水层控制在4-5cm，抽穗杨花期水层最深控制在1-2cm；
18.六、收获：在9月下旬进行收获。
19.本发明有益效果为：
20.本发明方法能够提高水土保持能力和蓄能能力，在寒冷地区能够为春季种子生根发芽、幼苗提供稳定的生长环境，提高了种子或幼苗对过大温差的适应能力。本发明水稻幼苗的根系生长迅速，促进了幼苗生长速度，并且后期秧苗的深层根系比例高，利于提高产量和质量。本发明土壤中的微生物的活性能够快速恢复，微生物生长速度更快，说明已经形成了优势菌株，这与密实表层土的设置有着直接的关系；微生物活性提高促进了水稻整个生长阶级的抗病性和生产力、提高了秸秆的腐解效率更高，并显著的增加了土壤耕层有机质、有效磷、速效钾含量。
附图说明
21.图1为本发明实施例中的密实表层土的形成过程示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
23.具体实施方式一：本实施方式寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
24.一、秋季整地及秸秆还田
25.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有机肥，用旋耕机进行旋地并起垄，旋耕深度为22cm-30cm，垄宽为20cm-25cm，垄高为 10cm-12cm，垄间距为6cm-8cm；向耕地内注密实剂水溶液至浸入深度达到10～12cm，晒田至表层土壤含水量在60％以下时向耕地内注固化剂水溶液至浸入深度达到10～12cm；进行晒田至表层土壤含水量在60％以下时，利用圆筒形镇压器镇压耕地，镇压至垄高降低至3～5m；镇压后原垄的高度降低，间距变小，在两垄间的沟内播种；反复镇压耕地后能够得到5～6cm厚度的密实表层土，密实表层土的密度为1.5～2.0g/cm3；
26.所述固化剂水溶液中含有浓度为1～3wt％的壳聚糖，1wt％的草酸；所述密实剂水溶液为浓度为1～3wt％的黄原胶水溶液；
27.本实施方式在旋地后向耕地内注固化剂和注密实剂，固化剂和注密实剂会向土壤中扩散至一定深度，由于壳聚糖带有氨基，黄原胶带有羧基，二者发生离子反应，与土壤形成胶状泥水混合物，并在晒田工艺中粘度进一步提高，经镇压后在耕地表层形成一层密实表层土，该土层性能稳定，具有更好的水土保持能力和蓄能能力，在寒冷地区能够为种子生根发芽、幼苗提供稳定的生长环境，提高了种子或幼苗对过大温差的适应能力。
28.本实施方式密实表层土的作用周期能够达到播种后的2个月，其中的固化剂和注密实剂能够在稻田内逐渐生物降解去除；本实施方式采用播种方式，并结合设置的密实表层土，与现有的移栽方法相比，本实施方式水稻幼苗的根系生长迅速，促进了幼苗生长速度，并且后期秧苗的深层根系比例高，利于提高产量和质量。
29.本实施方式在密实表层土中添加了有机肥，其中含有的微生物经过秋季和冬季驯化后，与未设置含有有机肥的密实表层土的耕地相比，在第二年春季本实施方式土壤中的微生物的活性能够快速恢复，微生物生长速度更快，说明已经形成了优势菌株，这与密实表层土的设置有着直接的关系，优势菌株的形成能够快速建立稳定的土壤生态系统，有效利用营养物质，协调和驱动养分循环，提高了水稻整个生长阶级的抗病性和生产力。
30.本实施方式利用耕地表层土固定还田的秸秆，使得大部分的秸秆固定在耕地表层，与土壤混合，更有有利于秸秆的腐解的进行。
31.二、选种及处理
32.播种前，将种子在阳光下摊铺晾晒，摊铺厚度为5-6厘米，每2个小时翻动一次，晾晒一天，使种子达到含水量一致；然后用包衣剂进行包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，可以用于播种；
33.三、播种：
34.当地日平均气温稳定大于6℃后播种，在两垄间的沟内播种；
35.四、施肥：
36.亩总的施肥量为氮肥：10kg-15kg，五氧化二磷5-6kg，氧化钾4-5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入；基肥在播种前施入基肥为氮肥的60-70％，以及全部的五氧化二磷和氧化钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的10-15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的25-30％；
37.五、水层管理：
38.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期水层控制在4-5cm，抽穗杨花期水层最深控制在1-2cm；
39.六、收获：在9月下旬进行收获。
40.本实施方式具备以下有益效果：
41.本实施方式方法能够提高水土保持能力和蓄能能力，在寒冷地区能够为春季种子生根发芽、幼苗提供稳定的生长环境，提高了种子或幼苗对过大温差的适应能力。本实施方式水稻幼苗的根系生长迅速，促进了幼苗生长速度，并且后期秧苗的深层根系比例高，利于提高产量和质量。本实施方式土壤中的微生物的活性能够快速恢复，微生物生长速度更快，说明已经形成了优势菌株，这与密实表层土的设置有着直接的关系；微生物活性提高促进了水稻整个生长阶级的抗病性和生产力、提高了秸秆的腐解效率更高，并显著的增加了土壤耕层有机质、有效磷、速效钾含量。
42.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中旋耕深度为30cm，垄宽为20cm，垄高为10cm，垄间距为8cm。
43.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述有机肥亩用量为500-800kg。
44.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中播种量为12kg/亩，播种深度为2.1～2.5cm。
45.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中追肥遵循苗旺少追、苗弱多追的原则，追肥时田面应建立4cm-6cm的水层，追肥和蘖肥时田面应有至少5cm深的水层。
46.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤五乳熟中期时断水。
47.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：田间管理期间，按照常规方法进行除草、病虫害防治。
48.实施例1：
49.本实施例寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
50.一、秋季整地及秸秆还田
51.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有机肥，用旋耕机进行旋地并起垄，旋耕深度为22cm-30cm，垄宽为23cm-25cm，垄高为 10cm-12cm，垄间距为7cm-8cm；向耕地内注密实剂水溶液至浸入深度达到11～12cm，晒田至表层土壤含水量在60％以下时向耕地内注固化剂水溶液至浸入深度达到11～12cm；进行晒田至表层土壤含水量在60％以下时，利用圆筒形镇压器镇压耕地，镇压至垄高降低至4～5m；镇压后原垄的高度降低，间距变小，在两垄间的沟内播种；反复镇压耕地后能够得到密实表层土，密实表层土的密度为1.8～2.0g/cm3；
52.所述固化剂水溶液中含有浓度为3wt％的壳聚糖，1wt％的草酸；所述密实剂水溶液为浓度为3wt％的黄原胶水溶液；所述有机肥亩用量为700kg；
53.二、选种及处理
54.播种前，将种子在阳光下摊铺晾晒，摊铺厚度为5-6厘米，每2个小时翻动一次，晾
晒一天，种子达到含水量一致；然后用包衣剂进行包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，即可用于播种；
55.三、播种：
56.当地日平均气温稳定大于6℃后播种，在两垄间的沟内播种，播种量为12kg/亩，播种深度为2.1～2.5cm；
57.四、施肥：
58.亩总的施肥量为氮肥(纯氮)：15kg，五氧化二磷6kg，氧化钾5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入，基肥在播种前施入，基肥为氮肥的60％，以及全部的五氧化二磷和氧化钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的 25％；追肥遵循苗旺少追、苗弱多追的原则，追肥时田面应建立5cm-6cm的水层，追肥和蘖肥时田面应有至少5cm深的水层；
59.五、水层管理：
60.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期(7月上旬)水层控制在4-5cm，抽穗杨花期(8月上旬)水层最深控制在1-2cm，乳熟中期时断水；
61.田间管理期间，按照常规方法进行除草、病虫害防治。
62.六、收获：在9月下旬进行收获；此时稻穗的穗粒达到蜡熟中后期，水量在19～20％，是最佳收获期。
63.实施例2：
64.本实施例寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
65.一、秋季整地及秸秆还田
66.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有机肥，用旋耕机进行旋地并起垄，旋耕深度为22cm-30cm，垄宽为23cm-25cm，垄高为 10cm-12cm，垄间距为7cm-8cm；向耕地内注密实剂水溶液至浸入深度达到11～12cm，晒田至表层土壤含水量在60％以下时向耕地内注固化剂水溶液至浸入深度达到11～12cm；进行晒田至表层土壤含水量在60％以下时，利用圆筒形镇压器镇压耕地，镇压至垄高降低至4～5m；镇压后原垄的高度降低，间距变小，在两垄间的沟内播种；反复镇压耕地后能够得到密实表层土，密实表层土的密度为1.8～2.0g/cm3；
67.所述固化剂水溶液中含有浓度为2wt％的壳聚糖，1wt％的草酸；所述密实剂水溶液为浓度为2wt％的黄原胶水溶液；所述有机肥亩用量为700kg；
68.二、选种及处理
69.播种前，将种子在阳光下摊铺晾晒，摊铺厚度为5-6厘米，每2个小时翻动一次，晾晒一天，种子达到含水量一致；然后用包衣剂进行包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，即可用于播种；
70.三、播种：
71.当地日平均气温稳定大于6℃后播种，在两垄间的沟内播种，播种量为12kg/亩，播种深度为2.1～2.5cm；
72.四、施肥：
73.亩总的施肥量为氮肥(纯氮)：15kg，五氧化二磷6kg，氧化钾5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入，基肥在播种前施入，基肥为氮肥的60％，以及全部的五氧化二磷和氧化
钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的 25％；追肥遵循苗旺少追、苗弱多追的原则，追肥时田面应建立5cm-6cm的水层，追肥和蘖肥时田面应有至少5cm深的水层；
74.五、水层管理：
75.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期(7月上旬)水层控制在4-5cm，抽穗杨花期(8月上旬)水层最深控制在1-2cm，乳熟中期时断水；
76.田间管理期间，按照常规方法进行除草、病虫害防治。
77.六、收获：在9月下旬进行收获；此时稻穗的穗粒达到蜡熟中后期，水量在19～20％，是最佳收获期。
78.实施例3：
79.本实施例寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
80.一、秋季整地及秸秆还田
81.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有机肥，用旋耕机进行旋地并起垄，旋耕深度为22cm-30cm，垄宽为23cm-25cm，垄高为 10cm-12cm，垄间距为7cm-8cm；向耕地内注密实剂水溶液至浸入深度达到11～12cm，晒田至表层土壤含水量在60％以下时向耕地内注固化剂水溶液至浸入深度达到11～12cm；进行晒田至表层土壤含水量在60％以下时，利用圆筒形镇压器镇压耕地，镇压至垄高降低至5～6m；镇压后原垄的高度降低，间距变小，在两垄间的沟内播种；反复镇压耕地后能够得到密实表层土，密实表层土的密度为1.8～2.0g/cm3；
82.所述固化剂水溶液中含有浓度为3wt％的壳聚糖，1wt％的草酸；所述密实剂水溶液为浓度为3wt％的黄原胶水溶液；所述有机肥亩用量为700kg；
83.二、选种及处理
84.播种前，将种子在阳光下摊铺晾晒，摊铺厚度为5-6厘米，每2个小时翻动一次，晾晒一天，种子达到含水量一致；然后用包衣剂进行包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，即可用于播种；
85.三、播种：
86.当地日平均气温稳定大于6℃后播种，在两垄间的沟内播种，播种量为12kg/亩，播种深度为2.1～2.5cm；
87.四、施肥：
88.亩总的施肥量为氮肥(纯氮)：15kg，五氧化二磷6kg，氧化钾5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入，基肥在播种前施入，基肥为氮肥的60％，以及全部的五氧化二磷和氧化钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的 25％；追肥遵循苗旺少追、苗弱多追的原则，追肥时田面应建立5cm-6cm的水层，追肥和蘖肥时田面应有至少5cm深的水层；
89.五、水层管理：
90.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期(7月上旬)水层控制在4-5cm，抽穗杨花期(8月上旬)水层最深控制在1-2cm，乳熟中期时断水；
91.田间管理期间，按照常规方法进行除草、病虫害防治。
92.六、收获：在9月下旬进行收获；此时稻穗的穗粒达到蜡熟中后期，水量在19～
20％，是最佳收获期。
93.对比例1：
94.本实施例寒地水稻稳产栽培方法按照以下步骤进行：
95.一、秋季整地及秸秆还田
96.在10月中旬，前茬水稻收获后，将水稻秸秆粉碎至4～7cm并均匀撒布，同时撒布有机肥，用旋耕机进行旋地；第二年5月中旬，进行打浆；打浆同时施入有机肥700kg；打浆后第4天开始插秧；
97.二、选种及处理
98.进行种子包衣，包衣后在阴凉条件下晾干，即可用于浸种、催芽、水稻育苗；
99.三、插秧：
100.当地日平均气温稳定大于6℃后插秧，采用机械插秧，行距30cm，株距13cm，每穴 2～3株；
101.四、施肥：
102.亩总的施肥量为氮肥(纯氮)：15kg，五氧化二磷6kg，氧化钾5kg；施肥分为基肥、追肥、蘖肥三次施入，基肥在播种前施入，基肥为氮肥的60％，以及全部的五氧化二磷和氧化钾；追肥在水稻3叶期时施入，为氮肥的15％；蘖肥在5.5叶期时施入，为氮肥的 25％；追肥遵循苗旺少追、苗弱多追的原则，追肥时田面应建立5cm-6cm的水层，追肥和蘖肥时田面应有至少5cm深的水层；
103.五、水层管理：
104.在3叶期前不进行灌溉，3叶期水层控制在3-4cm，3.5-4.0叶期(7月上旬)水层控制在4-5cm，抽穗杨花期(8月上旬)水层最深控制在1-2cm，乳熟中期时断水；田间管理期间，按照常规方法进行除草、病虫害防治。
105.六、收获：在稻穗的穗粒达到蜡熟中后期时进行收。
106.上述实验均在黑龙江省哈尔滨市，其中有机肥的成分：氮1.837％，磷1.985％，钾 2.143％，有机质33.314％。
107.实施例1～3产量和质量均较对比例有显著的提升，表1为水稻穗实粒数、千粒重、结实率和产量统计表，并且实施例1～3的水稻达到蜡熟中后期较对比例1提前了5天。表2为耕层深度为10～20cm中的土壤中有机质、有效磷、速效钾的测定结果(7月份)，分别采用高温外热重铬酸钾氧化-容量法、碳酸氢钠法、乙酸铵提取法进行检测。实施例 1～3的土壤的有机质、有效磷、速效钾含量均较对比例有很大的提升。收获后实施例1～3 中0～10cm深度的土壤中有机质含量均在1.70～1.81％之间，且粘(泥)粒占45％-60％，容重在1.1-1.4g/cm3，说明土壤的质地轻松，通气透水。并且实施例1中残留的未腐解的秸秆仅为对比例1中的10％。
108.表1
109.分组穗实粒数/个千粒重/g结实率/％亩产量/kg实施例195.36a29.35a83.14a680.87a实施例297.95a29.08a85.21a669.78a实施例399.12a28.75a84.42a648.62a对比例192.36a28.14a83.13a630.12a
110.注：小写字母表示差异在p≤0.05水平上显著。
111.表2
112.分组有机质/％有效磷mg/kg速效钾mg/kg实施例11.8527.39220.35实施例21.7727.68219.68实施例31.7326.48210.39对比例11.6922.35198.35