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稻虾综合种养水稻品种筛选研究进展

2021-12-08郭哈伦李阳阳陈林荣周翌城窦志徐强高辉

中国稻米 2021年5期
关键词:稻虾茎秆种养

郭哈伦 李阳阳 陈林荣 周翌城 窦志 徐强 高辉

(扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏 扬州225009;第一作者:1121790188@qq.com;*通讯作者:gaohui@yzu.edu.cn)

稻田综合种养是以水稻种植为基础、与水产养殖结合、形成的一种复合型生态模式[1],可实现“一水两用、一田多收”,生产出更安全优质的稻谷和水产品,增加稻田综合效益。2017年“中央一号文件”和相关规划均强调发展稻田综合种养产业。据统计,2019年,我国稻田综合种养面积已达226.67万hm2,包括稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖等数十种模式,其中稻虾综合种养因淡水小龙虾(克氏原螯虾)消费市场巨大,成为当前发展速度最快、面积最大、总产最高、产值最多的模式。2020年,全国稻虾综合种养面积达110.54万hm2,约占稻田综合种养面积的50%,占全国水稻种植总面积的3.3%[2]。

余开等[3]研究发现,与纯种稻模式相比,稻虾种养模式纯效益增加29 400元/hm2。然而,笔者所在的研究团队通过对江苏省盱眙县、泗阳县等稻虾综合种养主产区的种养大户现场调查发现,当前稻虾综合种养整体水平不高,种养大户所使用的水稻品种基本延用稻麦、稻油等轮作方式下使用的水稻品种,如南粳9108、金粳818、徽两优898、两优688、Y两优1998等,这些品种存在生育期偏长、淹水条件下抗倒性较差、病虫害抗性一般、稻曲病较重等问题,制约了稻虾种养下水稻丰产稳产,且易造成稻虾连作或共生农时矛盾、季节紧张、资源匹配错位,进而影响稻虾综合种养质量的提高和效益的提升。虽然不少新型农业经营主体积极打造中高端“稻虾米”“虾田米”,但使用的水稻品种品质一般,市场竞争力与欢迎度受限。

由于稻虾综合种养生产的稻谷大多以普通稻谷价格出售,因此淡水小龙虾收入是该模式效益增加的主因,这也导致部分农户在从事稻虾种养中往往重虾轻稻,甚至部分种养户挖沟面积远超国家规定的标准(沟坑占比不超过总种养面积的10%),水稻种植面积严重不足,且产量低[4]。因此,应进一步发掘和释放“双水(水稻、水产品)双绿(绿色稻米、绿色水产品)”理念的潜在效益,将其转化为“双水”产品的市场价值[5]。因地制宜地选用优质高产水稻品种,可达到协调稻虾种养关系,充分利用稻虾互利共生优势,提高温光资源利用率,促进稻虾协同绿色优质高效生产,提高稻虾双产量和双效益的目的。

1 基于稻虾综合种养的优质高产水稻品种筛选

稻虾共生系统需较长时间的深水灌溉,稻田生态系统的物质流、能量流以及生物间的相互作用等会发生一系列变化,因而水稻品种选用以及因种栽培就显得尤为重要。唐建军等[6]分析认为,稻渔综合种养系统的稻谷产品宜走优质化、商品化道路,要选择食味品质和外观品质及稳产性能优先的品种,其中食味品质和外观品质必须得到优先保证,以提高市场竞争力。王显等[7]研究得出,苏垦118、淮稻5号、南粳5055、扬粳805、宁粳7号等5个品种抗性表现较好,外观品质佳与适口性好,在市场上销售往往供不应求;与主推品种南粳9108相比,苏垦118的加工品质、外观品质和食味表现均较优,而淮稻5号的加工品质、外观品质优良,食味值略低。汪本福等[8]利用灰色关联度法从整精米率、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度等11个指标性状对稻虾田品种进行了分析指出,福稻88、鄂香2号、香润1号、桃优香占、鄂丰丝苗、玉针香等6个品种可作为稻虾种养中推广应用的优质稻品种。

石世杰等[9]对象牙香珍、天两优953、鄂中5号、天源粳036、泰优390等5个水稻品种在稻虾田中的不同播期对产量等的影响研究发现,稻虾共作的水稻产量随播期的推迟有显著或极显著水平差异。巢思琴等[10]对水稻品种综合性状比较发现,嘉丰优2号产量高、抗性好、米质好、适应性强,可在稻虾种养模式下推广种植。孙炳林等[11]基于水稻产量及其他综合表现,筛选出桃优香占、徽两优630、隆两优1318、晶两优534等品种,适用于太湖县稻虾综合种养。史晓宇等[12]在12个水稻品种中,筛选出了籼粳杂交稻甬优5550、甬优7850、甬优8050和籼型杂交稻嘉丰优2号、深两优332为可推广应用的推荐品种。

2 稻虾综合种养不同模式对水稻品种的要求

2.1 稻虾连作对水稻品种的要求

稻虾连作是指在适宜地区水稻收获后至下一季水稻种植前,在稻田养一至两茬淡水小龙虾(苗),水稻种植后小龙虾仅在稻田环沟活动的模式。因水稻和小龙虾的管理较为独立,可规避夏季高温养虾和捕虾难的问题,是当前种养户选择的稻虾综合种养主要模式[13]。

以江苏省为例,稻虾连作模式下,因水稻栽后种养户不再捕虾,为了在水稻移栽前多捕虾,水稻移栽时间往往较常规稻麦轮作推迟7 d以上,且希望水稻成熟后较早收获,以便早上水,成虾早繁苗,翌年早出虾、出大虾,从而提高养虾收入,增加稻虾种养收益。从种养户角度而言,稻虾连作模式下水稻应“迟栽早收”,在保障水稻高产稳产的前提下,生育期尽量缩短,为稻田让茬养虾提供更充足的时间。这就导致水稻移栽时间比非稻虾田晚,造成水稻生长期间的温光条件发生变化,进而水稻的抽穗灌浆时期也受到影响。结实率和千粒重是水稻高产的基本要素,决定这两个要素高低的是灌浆结实期籽粒的灌浆进程,而进程的快慢则主要受日平均温度影响[14]。研究表明,水稻在开花及灌浆结实期最适宜的日平均温度为25℃~28℃,当日均温高于30℃,日平均最高温度高于35℃时,籽粒开花期持续受高温影响,将导致颖花败育、结实率降低[15],这就要求稻虾连作水稻品种能耐高温,保证灌浆进程顺利,达到高产稳产目的。

综上所述,稻虾连作要求水稻品种生育期较短且耐高温,保证水稻健康生长、适时成熟,同时要求水稻品种耐肥性好。当前稻田淡水小龙虾繁育一体化的模式使得小龙虾出现多代同堂、种质退化的现象,导致小龙虾越养越小。近年,水产界专家提出小龙虾在稻田实行繁养分离,以方便精确管理每一茬小龙虾,从而提高小龙虾的规格和整齐度。在此条件下,大量冬季稻田不再用于养虾,可用于种植小麦或绿肥等作物,同时水稻也无需较早收获,这就降低了对水稻生育期等的要求,使得生产者有了更多的水稻品种选择。

2.2 稻虾共生对水稻品种的要求

稻虾共生是指除了稻前虾、稻后虾外,在水稻移栽后一段时间,稻田持续保持深水(25~40 cm)状态,形成稻虾共生的绿色高效种养模式。

稻虾共生和稻虾连作模式对水稻性状的要求存在较大差异。稻虾共生水稻在拔节前后灌深水,且在虾苗投入到捕捞整个过程中保持25~40 cm水位。深水条件使水稻植物激素含量改变,进而茎秆的形态学和解剖学特征也会随之发生一系列变化,解剖结构特征与茎秆机械强度有密切关系[16],茎秆强度下降,增大倒伏风险,不利于水稻高产稳产。研究表明,与常规灌溉相比,深水灌溉水稻茎秆抗折力下降43.69%、茎秆弯曲应力下降9.64%、倒伏指数上升23.6%[17]。笔者所在的研究团队近年研究发现,稻虾种养深水灌溉下,水稻茎秆基部节间明显伸长、重心高度上升、弯曲力矩增大、结构性碳水化合物积累减少,使得基部茎秆机械强度显著下降,茎秆抗倒伏能力变差。

稻虾共生对水稻而言,具有减肥减药、减少相关病虫害、提高稻米质量及节本增效等作用;对小龙虾而言,则具有扩大其活动空间、满足小龙虾生长需求的作用。且养虾水位越深、水温越低,越适合小龙虾抵御夏季高温,越能促进大规格小龙虾形成。但长期淹水对水稻分蘖发生有抑制作用,且增加了病害发生。水稻移栽后应快发分蘖,较早够苗晒田,控制无效分蘖,以利于构建20~40 cm水层,以水压草,并引虾入田,形成稻虾共生。因此,在稻虾共生模式下,要求水稻具有分蘖早生快发、株型挺立紧凑、耐长期淹水、株高较高且抗倒性和抗病虫能力强等特征[18]。

3 结语

《国务院办公厅关于防止耕地“非粮化”稳定粮食生产的意见》明确指出,利用永久基本农田发展稻渔、稻虾、稻蟹等综合立体种养,应当以不破坏永久基本农田为前提,沟坑占比要符合稻渔综合种养技术规范通则标准。因此,应选择更高产、更优质、更抗逆、适宜机械化栽插的水稻品种,在沟坑占比≤10%的条件下,以高产稳产弥补沟坑造成的稻谷损失,以优质绿色高效提升稻米市场竞争力和提增水稻在稻虾种养效益中的权重,实现保障国家粮食安全、提高农民务农收益、提供绿色安全产品的共赢。

未来,科研人员应根据不同地区、不同稻虾模式对水稻品种性状的要求,加快培育出适宜稻虾综合种养的水稻品种(系),因地制宜地筛选出适于本土化推广应用、受到市场欢迎的稻虾综合种养水稻主推品种,配套绿色高效栽培技术,为稻虾综合种养高质量可持续发展提供品种和技术支撑。

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