科创未来丨6小时!水稻丰收的时间密码

2023-07-24 22:06:54来源:四川在线编辑:张炼

四川在线记者 阚莹莹 文/图

7月13日晨,四川气象发布最新消息:当天,盆地大部有阵雨或雷雨,雨量普遍中到大雨,局部暴雨,盆地大部有4—6级偏北风。

下午2点,风力稍减,雨势渐弱。风雨后,田里的水稻如何?四川农业大学农学院教授、水稻栽培专家任万军带着学生,急切地来到位于成都市大邑县安仁镇的大邑县现代农业园区试验基地。车在一片稻田边停稳,眼前是望不到边的滚滚绿浪,风雨后更显茁壮。


即将成熟的水稻。

由南至北,四川2800多万亩水稻很快将迎来新一季的丰收。短短几个月时间,一粒种子在一个又一个昼夜里重复光合作用、呼吸作用,靠着光、温、水、肥等,严防随时而来的极端天气、病虫草害,最终把金灿灿、沉甸甸的稻谷奉献给人类。

在每个昼夜,有两个时间段在水稻的生命周期中起到非常关键的作用。近日,记者跟着任万军,踏入田间地头,近距离了解这些关键时刻对水稻的作用。

10—13点:水稻进入生长时刻

6月下旬开始,四川水稻由南向北、由东向西陆续进入扬花期。晴天的上午10点后,田间气温迅速突破30℃。不过,对水稻来说,它们正在紧张地进行一场悄无声息的工作。

气温逐渐升高,稻穗的一颗颗颖壳悄悄张开“嘴巴”,露出雄花和雌花。一阵风吹过,雄花上的花粉粒掉落,刚好落在某朵雌花柱头上。一次成功的授粉,就此完成。

水稻是自花授粉,风是千百年来最忠实的媒介。

“一个晴天,通常从上午10点到下午1点,这3个小时的温度、湿度最适宜扬花授粉。”任万军解释,一旦过了这个阶段,颖壳就会自动关闭。没有成功授粉的颖花,无法进行接下来的灌浆,最终变成一粒干瘪的空壳。

扬花期的水稻,尤其容易感染稻曲病。这个时期,雨水、露水和风等,将稻曲病的萌芽菌丝体或孢子附着在稻穗上,菌丝体或孢子再从水稻颖壳裂口处侵入,寄生在水稻籽粒内,吸收水稻营养,产生大量菌丝体,逐渐膨大成一个个菌块。

“因此,有经验的农民会在水稻破口前两三天施药,阻断病菌传播。另外,在扬花期间,对田里灌水,能保证植株生理需水,保障田里的蒸腾作用持续,最大限度地提高花粉和柱头活性。”任万军说。

上午10点到下午1点,这个时间段,似乎被烙进了水稻的基因里,成为丰收的时间密码。

事实上,不只是扬花期,决定一粒水稻重量的灌浆期,也在这个时刻最为关键。

水稻完成了授粉,接下来就进入灌浆期。

与人类相反,水稻白天利用光合作用合成物质能量,夜晚呼吸作用消耗能量。因此,在晴天的上午10点到下午1点,光合作用最强的时候,能量生产最多,灌浆最为活跃。

“这也是四川海拔较高、光照条件好、昼夜温差大的水稻产区,例如雅安市汉源县、凉山州一些水稻产区,单产明显高于盆地内产区的原因。”任万军说,“可以这样简单理解,稻壳里的大米,就是水稻生成的物质能量,减去消耗的能量,最终留下来的能量产物。汉源县等昼夜温差大的地方,白天光照强、气温高,物质能量生产得更多,而晚上气温低,能量消耗少。因此,水稻单产就更高。”


任万军在田间查看水稻长势。

17—20点:开始栽培活动

水稻经历了3个小时紧张忙碌的工作后,时间到了下午5点。

人类驯化水稻几千年来,似乎与水稻达成了某种默契。下午5点后,田间气温逐渐下降,水稻的自主活动也逐渐减少。这个时候的气温,正适合人类劳作,也是给水稻施肥、施药的好时机。

在水稻种植领域,叶面肥就像是水稻的配方奶粉,能满足综合营养所需。

“以叶面肥为例,气温太高的时候施肥,田间温度高,水分蒸发快,肥料堆积容易造成水稻烧苗。田间有露水的时候施肥,露水滴落容易把肥料带入土壤中,无法发挥作用。”任万军说,有经验的农民,一般选择在一天中田间没有露水、气温较低的时候施肥。因此,下午5点到晚上8点,是最好的时间段之一。

施药的时间同样如此。

气温高时,药物在强光照作用下既容易分解、挥发,又容易对水稻生成药害。另外,田间害虫在高温时躲在叶片下,杀虫效果大打折扣。因此,下午5—8点气温较低的时间,是一天中施药的最佳时间段。

然而,随着农民对种粮效益的要求、消费者对绿色大米的需求不断提升,在水稻栽培的专业领域,为施肥和施药这两大栽培活动总结的时间经验,绝不仅限于一天中的某几个小时。

肥料是种粮的一项重要成本,为最大限度节省肥料,提高土壤活性,从2015年开始,农业农村部在全国范围内实施肥料减量化行动。

所以,在技术层面,水稻专家们提出了测土配方施肥技术,根据土壤微量元素含量,水稻不同生长期,定制施肥方案。这也成为近年来四川推广范围最广、持续时间最久的水稻栽培技术之一,并不断被细化。

“实际上,这是一种理念。比如,我们的‘减量攻中’施肥技术,提倡在水稻需要营养最旺盛的时间段,例如拔节期,集中施用穗肥。这个时候,水稻对肥料的利用效率能达到60%,对比苗期的20%有了大大提升。就可以既把基蘖肥的施用量减下来,又能通过提高利用率而增产。”任万军说。


进入拔节期的水稻。

水稻专家们还建议,稻穗开花后,要停止施药,最大程度保证稻谷的卫生安全。

环环相扣:水稻丰收是系统工程

换上筒靴、佩戴好防晒袖,任万军走进一块试验田。田间,水稻的高度已超过膝盖。

弯腰从一簇水稻中抽出一根稻禾,一片片剥掉叶子。在这根稻禾的茎秆上,小拇指甲盖那么长、长满白色绒毛的幼年版稻穗露了出来。

“这一根水稻能产多少,就看这个小小的穗子能分化出多少朵颖花,颖花是否成功授粉,每粒稻谷能灌多少浆。”任万军说。“水稻从种到收,是一环扣一环的系统工程。要实现丰收,任何一环都很重要。”

四川省农科院作物所研究员郑家国告诉记者,在四川盆地水稻种植区,水稻单产水平近年来逐步提升。上世纪80年代平均亩产不到500公斤,现在高产田块可达800公斤以上。

单产提升的过程,也是从品种、育秧、移栽、管理,最后到收获,水稻一生中每个环节不断优化的过程。

这已经成为一项省级层面的行动。

良种是增产的基础,对增产贡献率近50%。数据测算,每推广10000亩优良品种,水稻能增产50万公斤以上。今年,农业农村厅公布50个农业主导品种,其中包括宜香优2115等9个水稻品种。

“三分种,七分管。”在技术方面,全省正推广集中育秧、旱育秧、机插秧等关键技术。同时,把“多用一斤种,增收百斤粮”作为关键增产技术措施,通过增加大面积生产种植密度,提升单产。

“通过这些措施,我们希望,今年的水稻亩均增产8公斤以上。”农业农村厅相关负责人说。

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