杜友盧燦炯張園徐振興
(1農業農村部農業機械化技術開發推廣總站,北京100079;2湖北省農業機械化技術推廣總站,武漢430017;第一作者:duyou1234@126.com)
水稻是我國的主要糧食作物,常年種植面積約3 000萬hm2,占全國谷物種植面積的 30%;稻谷總產量近20 000萬t,占全國糧食總產的40%[1-4]。水稻生產在我國糧食生產中占有極其重要的地位。因此,加快推進水稻生產全程機械化,不斷降低水稻生產的勞動強度和生產成本,提高水稻產量和綜合效益,對增強我國糧食綜合生產能力,保障糧食安全具有重要意義[5]。
育秧是水稻生產過程中具有決定意義的關鍵基礎工序[6]。有研究表明,育秧方式一定程度上影響了秧苗質量乃至水稻產量的形成[7-9]。隨著我國水稻生產機械化水平的不斷提高,水稻育秧也正逐步向機械化、規模化、規范化方向發展。2015年,我國新增水稻工廠化育秧設備0.18萬套[10]。育秧設備設施、集中育供秧能力的發展,有效提高了水稻的育秧質量和效率,切實解決了“育秧難、育秧繁、育秧貴”的問題。本文對比分析了規格化育秧和大田泥漿育秧兩種育秧方式對水稻秧苗素質、栽插質量和產量形成的影響,以期為科學選用育秧方式提供理論依據。
試驗于2016年在湖北省石首市東升鎮東升村進行,供試品種為豐兩優1號。設置兩種不同的育秧方式:大田泥漿育秧和規格化育秧。大田泥漿育秧采用人工撒播、搭小拱棚保溫保濕的方式;規格化育秧采用育秧流水線(2BZP-800久保田育秧播種流水線)播種,一次性完成鋪床土、噴水、播種、覆土等多道工序,育秧采用鋼架育秧大棚,規格為41 m×8 m。
1.2.1 育秧成本
主要包括人工、耗電、育秧材料、維修和機具折舊費用。秧盤按4年使用年限計算折舊,播種機、催芽器使用年限按6年計算折舊。
1.2.2 秧苗素質
播種后第20 d選擇長勢中等的秧苗20株,測定距秧苗根萌發0.5 cm處的秧苗株高、莖基寬、葉齡、白根條數、葉面寬;取1個具有代表性的20 cm×20 cm秧塊,測定100株秧苗的干質量;插前均勻度合格率測定方法參照《水稻插秧機試驗辦法》(GB/T6243-2003)。
1.2.3 栽插質量
栽后第5 d于每處理中隨機選取3個觀測區,測定20穴的總株數及勾秧、傷秧、漂秧株數;測定100叢的漏插叢數、全漂叢數及翻倒叢數;在插好秧的田塊中用對角線取樣法選取5個測區,每個測區在全幅寬內各測100叢,測定每叢所插秧的株數,按照《水稻插秧機試驗辦法》(GB/T6243-2003)規定的合格范圍對每叢進行判定,計算均勻度合格率。

表1 不同育秧方式水稻育秧成本 (元/盤)

表2 不同育秧方式水稻秧苗素質

表3 不同育秧方式水稻栽插質量
1.2.4 產量及效益
每個處理均采取3點取樣法測產,測點面積1 m2,將測點內的水稻進行考種,測定穗粒數和千粒重,以此計算理論產量。實收后,計算實際產量。效益按當地稻谷時價計算。
所測數據采用Excel 2003和SAS軟件進行處理和分析。
從表1可以看出,規格化育秧成本為2.13元/盤,較大田泥漿育秧高15.1%。試驗過程中,規格化育秧需秧苗300盤/hm2,大田泥漿育秧需秧苗315盤/hm2。綜上,規格化育秧的成本為639元/hm2,大田泥漿育秧的成本為583元/hm2。
從表2可見,大田泥漿育秧的秧苗株高為17.5 cm,較規格化育秧的秧苗高16.7%,差異顯著;葉齡和百株干質量均高于規格化育秧,差異顯著;兩種育秧方式的莖基寬、白根條數和葉面寬無顯著差異。總的來看,大田泥漿育秧的秧苗素質高于規格化育秧的秧苗素質,這可能與大田泥漿育秧秧苗與土壤接觸更充分、肥力更有保障、溫度變化較大等因素有關。規格化育秧的秧苗插前均勻度合格率為92%,高于大田泥漿育秧的74%,差異顯著。主要是由于規格化育秧采用育秧流水線播種,播種均勻度高,且在大棚內育苗,溫度、濕度、光照等條件可控。試驗中,規格化育秧的用種量比大田泥漿育秧的用種量少7.5 kg/hm2。
選用久保田SPU-68C型乘坐式高速插秧機進行栽插,株距 16 cm,每 667 m2栽插基本苗 3.5~5.0 萬株。兩種育秧方式培育的秧苗均能滿足插秧機的作業要求。由表3可以看出,規格化育秧的傷秧率、漏秧率分別為3.2%和2.1%,較大田泥漿育秧分別低了0.7個和2.5個百分點;規格化育秧的均勻度合格率和作業效率分別為86%和0.3 hm2/h,較大田泥漿育秧分別高了8個百分點和3.4%。綜上,規格化育秧的栽插質量和作業效率均高于大田泥漿育秧,這可能與規格化育秧秧苗密度大、均勻度高、盤根較好有關。此外,兩種育秧方式的返青時間均為栽插后5~7 d,分蘗時間基本一致,栽插后第3周進入分蘗高峰。
由表4可以看出,規格化育秧的水稻理論產量和實際產量分別為 11 395.5 kg/hm2和 9 283.5 kg/hm2,較大田泥漿育秧的產量分別提高了1.7%和2.6%,表明規格化育秧有助于提高水稻產量。從產量構成因素來看,兩種育秧方式對每穗總粒數、結實率和千粒重的影響較小,但規格化育秧的有效穗數比大田泥漿育秧多6.0萬/hm2,差異顯著。說明規格化育秧主要是依靠增加水稻的有效穗數來提高水產量。
因其他管理環節及成本均相同,本文僅從育秧成本、種子成本、栽插成本和稻谷收益4個方面對兩種育秧方式進行效益分析。從表5可見,規格化育秧的育秧環節成本為639元/hm2,較大田泥漿育秧高56元/hm2;種子成本和栽插成本分別為1 050元/hm2和900元/hm2,較大田泥漿育秧低375元/hm2和45元/hm2。綜上,規格化育秧較大田泥漿育秧共計節約成本364元/hm2。規格化育秧和大田泥漿育秧的稻谷收益分別為25 251元/hm2和24 618元/hm2,即規格化育秧較大田泥漿育秧增加收益633元/hm2。因此,規格化育秧的綜合效益比大田泥漿育秧高997元/hm2。

表4 不同育秧方式對水稻產量及產量構成的影響

表5 不同育秧方式綜合效益分析 (元/hm2)
試驗結果表明,以育秧播種流水線播種、大棚育秧為主要內容的水稻規格化育秧技術播種均勻,育秧過程中光、溫、濕可控,其成苗率明顯高于大田泥漿育秧;單位面積用種量和栽插成本均低于大田泥漿育秧,產量高于大田泥漿育秧。規格化育秧綜合了其他育秧方式的長處,秧田選擇方便靈活,秧苗長勢整齊,根系發育好,抗病性強,適于機插秧的標準要求,有效地促進了育秧的集約化、專業化和商品化。此外,采用規格化育秧技術的機插水稻的傷秧率、漏秧率等指標均明顯低于大田泥漿育秧方式,單位面積有效穗數較高,能夠較好地適應江漢平原的水稻生產,在機插水稻產區具有較大的推廣應用價值。
水稻育秧流水線播種效率高,播種密度均勻,能夠達到2.5~3.0粒/cm高精度標準,進而實現了苗齊、苗壯、無空穴的高標準要求,秧苗素質明顯提高,縮短苗期2~3 d[11]。配套的工廠化育苗設施,解決了低溫爛秧、高溫燒苗等不良天氣造成的育秧難題,尤其是遭遇不良天氣的年份,有效防范了大面積的病苗、死苗,甚至無苗可用、無苗可插等情況的發生,降低了大規模育供秧的風險。因此,大力推進育秧標準化、管理規范化、生產規模化進程能夠有效提高水稻種植機械化水平。
近年來,在國家的高度重視和大力扶持下,水稻機械化生產水平顯著提高,據統計,2016年我國水稻耕種收綜合機械化率達79.2%,其中機耕率99.3%、機械種植率44.5%、機收率87.1%[12]。機械種植率作為“三率”中的薄弱環節[13-16],仍有進一步發展和提高的空間。下一步應加強育插秧技術在南方稻區,尤其是雙季稻區的技術攻關,尋求在品種、栽培技術和機械裝備上的創新和突破,形成三者間的有機融合和技術的集成配套,有效解決技術的適應性及本地化過程中遇到的問題。茬口矛盾特別突出的地區,可進行水稻中大苗育秧和高效移栽技術研究。同時,在主推機械化育插秧技術的基礎上,因地制宜地發展適應區域特點的水稻機械化種植技術。