淮北地區(qū)水稻不同機(jī)械化栽插方式生產(chǎn)力比較試驗(yàn)

杜同慶， 李振宏

(睢寧縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 江蘇 睢寧 221200)

水稻種植機(jī)械化革新了傳統(tǒng)的種植模式，解放了勞動(dòng)力，用科學(xué)技術(shù)增加了農(nóng)民的收益，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。探索研究新型水稻機(jī)械化種植方式及其高產(chǎn)形成特征一直是生產(chǎn)上的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)[1-4]。當(dāng)前淮北地區(qū)水稻生產(chǎn)上應(yīng)用的機(jī)插栽培方式主要有30 cm毯苗機(jī)插、25 cm毯苗機(jī)插及缽苗機(jī)插3種方式，但在該生態(tài)條件下，3種機(jī)插栽培方式產(chǎn)量的形成特征研究較少。本試驗(yàn)選取現(xiàn)有的三種水稻機(jī)械化栽插方式進(jìn)行比較研究，以探究在不同機(jī)械化栽插條件下，水稻生產(chǎn)力情況，以期為大面積機(jī)插水稻生產(chǎn)提供理論與技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)地條件與試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在睢寧縣稻麥科技綜合示范基地內(nèi)進(jìn)行。睢寧縣位于黃淮海平原南緣，屬溫帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，日照充足，年平均溫度14.3 ℃左右，降水量877.6 mm，日照2 244.1 h，無(wú)霜期較長(zhǎng)。試驗(yàn)地前茬為小麥，土壤類(lèi)型為兩合土。0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)22.23 g/kg、全氮1.54 g/kg、速效磷16.52 mg/kg，速效鉀139.63 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)三種機(jī)插栽培方式，分別為缽苗機(jī)插、30 cm毯苗機(jī)插、25 cm毯苗機(jī)插，選用品種為徐稻9號(hào)。缽苗機(jī)插：5月10日落谷，每孔4～6粒，栽插行株距33.0 cm×12.0 cm；30 cm毯苗機(jī)插：5月31日育秧，每盤(pán)110 g，栽插行株距30.0 cm×12.0 cm；25 cm毯苗機(jī)插：5月31日育秧，栽插行株距25.0 cm×12.0 cm。大田采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為300 m2(20 m×15 m)，3次重復(fù)，大田四周地膜包梗，排灌分開(kāi)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1生育進(jìn)程與莖蘗動(dòng)態(tài)記載

各小區(qū)定點(diǎn)20穴，自移栽至抽穗每隔7 d調(diào)查分蘗動(dòng)態(tài)，并記錄各生育進(jìn)程時(shí)間。

1.3.2干物質(zhì)量

分別于有效分蘗臨界葉齡期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、乳熟期(抽穗后20 d)、成熟期，按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取代表性植株3穴，105 ℃下殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，測(cè)定各部分干物質(zhì)量。

1.3.3產(chǎn) 量

成熟期每小區(qū)隨機(jī)普查50穴，計(jì)算有效穗數(shù)，取2穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，測(cè)理論產(chǎn)量，并實(shí)收核產(chǎn)。

1.4 田間情況

6月20日栽插，肥水管理按本地高產(chǎn)栽培進(jìn)行，試驗(yàn)?zāi)蛩?純氮)施入量為18 kg/667 m2，基肥∶蘗肥∶穗肥=4∶3∶3分別施入。施過(guò)磷酸鈣15 kg/667 m2，一次性作為基肥施入。施氯化鉀10 kg/667 m2，分基肥與穗肥2次等量施入。分蘗肥在機(jī)插后第5、10天施入，穗肥分別在倒4葉、倒2葉葉齡期施入。苗期淺水勤灌，分蘗末期排水曬田，堅(jiān)持多次輕曬的原則。拔節(jié)到成熟期采用濕潤(rùn)灌溉，干濕交替。其他管理措施統(tǒng)一按高產(chǎn)栽培要求實(shí)施。

表1 不同機(jī)插栽培方式下水稻生育期

表2 不同機(jī)插栽培方式下水稻干物質(zhì)量 單位：kg/667 m2

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)，采用DPS v 7.05軟件進(jìn)行方差分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同機(jī)械化栽插條件下水稻生育進(jìn)程

缽苗機(jī)插、30 cm毯苗機(jī)插和25 cm毯苗機(jī)插三種機(jī)械化栽插方式的落谷時(shí)間分別為5月10日、5月20日、5月20日，移栽期均為6月20日，移栽時(shí)葉齡分別為5.2葉、4.1葉和4.1葉。缽苗機(jī)插齊穗最早，為8月26日，其次為30 cm毯苗機(jī)插，齊穗期為8月29日。最終缽苗機(jī)插的成熟期為10月11日，較30 cm、25 cm毯苗機(jī)插提前5 d、6 d，全生育期達(dá)到154 d，較30 cm、25 cm毯苗機(jī)插長(zhǎng)5 d、4 d。

2.2 不同機(jī)械化栽插條件下水稻莖蘗動(dòng)態(tài)

由圖1可以看出，三種栽插方式相比較，缽苗機(jī)插帶土移栽，傷根輕，水稻活棵較快，早期分蘗發(fā)生早，栽插一周后可見(jiàn)分蘗。7月7日調(diào)查，缽苗機(jī)插莖蘗數(shù)增長(zhǎng)89.7%，而30 cm毯苗機(jī)插和25 cm毯苗機(jī)插分別增加37.6%和28.9%。在7月底三種機(jī)插類(lèi)型莖蘗數(shù)均達(dá)到高峰苗，25 cm毯苗機(jī)插高峰苗最高，達(dá)到44萬(wàn)/667 m2，而缽苗機(jī)插莖蘗最高(34.5萬(wàn)/667 m2)。在同樣的管理?xiàng)l件下，缽苗機(jī)插、30 cm毯苗機(jī)插、25 cm毯苗機(jī)插三種機(jī)插方式成穗數(shù)分別為25.1萬(wàn)/667 m2、25.9萬(wàn)/667 m2、27.1萬(wàn)/667 m2，分別較相應(yīng)高峰苗減少9.4萬(wàn)/667 m2、13.9萬(wàn)/667 m2、17萬(wàn)/667 m2。分析最終成穗率，缽苗機(jī)插栽培方式的成穗率平均72.7%，而30 cm毯苗機(jī)插和25 cm毯苗機(jī)插的成穗率分別為65.0%和61.4%。

圖1 不同機(jī)插栽培方式下莖蘗動(dòng)態(tài)變化

2.3 不同機(jī)械化栽插條件下水稻主要生育期干物質(zhì)量及比例

從水稻各時(shí)期干物質(zhì)量分析，N-n期時(shí)，三種機(jī)插栽培處理干物質(zhì)量表現(xiàn)為缽苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插。成熟期時(shí)，群體干物質(zhì)量缽苗機(jī)插達(dá)1 354.8 kg/667 m2，較25 cm、30 cm毯苗機(jī)插分別高7.2%和10.6%。從各階段群體干物質(zhì)積累量分析，播種到N-n期干物質(zhì)積累量，缽苗機(jī)插>毯苗機(jī)插，此階段干物質(zhì)積累量占總干物質(zhì)量比例表現(xiàn)為缽苗機(jī)插>毯苗機(jī)插；N-n期至拔節(jié)期(即無(wú)效分蘗期)，缽苗機(jī)插的干物質(zhì)積累量為253.2 kg/667 m2，30 cm、25 cm毯苗機(jī)插干物質(zhì)積累量分別為230.8 kg/667 m2、233.0 kg/667 m2，此階段干物質(zhì)積累量占比表現(xiàn)為30 cm毯苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插>缽苗機(jī)插；拔節(jié)到抽穗期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為缽苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插；后期(抽穗-成熟)干物質(zhì)積累量缽苗機(jī)插最大，為586.3 kg/667 m2，較25 cm毯苗機(jī)插和30 cm毯苗機(jī)插分別高11.5%和16.5%。

表3 不同機(jī)插栽培方式下水稻各生育期干物質(zhì)積累量

表4 不同機(jī)插栽培方式下水稻經(jīng)濟(jì)性狀

表5 不同機(jī)插栽培方式下水稻產(chǎn)量分析

2.4 不同機(jī)械化栽插條件下水稻產(chǎn)量情況

三種不同機(jī)插栽培方式下，水稻產(chǎn)量存在顯著差異，從產(chǎn)量分析看，缽苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插，缽苗機(jī)插顯著高于2種毯苗機(jī)插。缽苗機(jī)插水稻實(shí)測(cè)產(chǎn)量721.69 kg/667 m2，比25 cm毯苗機(jī)插、30 cm毯苗機(jī)插分別增加2.22 kg/667 m2、36.46 kg/667 m2。缽苗機(jī)插與25 cm毯苗機(jī)插產(chǎn)量差異不顯著，二者極顯著高于30 cm毯苗機(jī)插。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，群體穎花量表現(xiàn)出缽苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插；結(jié)實(shí)率上缽苗機(jī)插大于毯苗機(jī)插，2種毯苗機(jī)插結(jié)實(shí)率相當(dāng)；千粒重表現(xiàn)出缽苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插。再?gòu)姆f花量的構(gòu)成因素分析，單位面積穗數(shù)表現(xiàn)出25 cm毯苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插>缽苗機(jī)插。每穗粒數(shù)表現(xiàn)為缽苗機(jī)插>30 cm毯苗機(jī)插>25 cm毯苗機(jī)插，缽苗機(jī)插穗粒數(shù)分別比30 cm、25 cm毯苗機(jī)插增加7.7%和9.2%。分析三個(gè)處理穗粒數(shù)變異系數(shù)，缽苗機(jī)插栽插穗粒數(shù)變異系數(shù)最小，為22.15%，25 cm毯苗機(jī)插變異系數(shù)最大，為28.97%。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同栽培方式水稻莖蘗動(dòng)態(tài)變化

缽苗機(jī)插帶土移栽，傷根輕，水稻活棵較快，早期分蘗發(fā)生早，栽插一周后可見(jiàn)分蘗[5-7]。隨著毯苗機(jī)插水稻的返青活棵，高峰苗以25 cm毯苗機(jī)插最高，其次為30 cm毯苗機(jī)插。分析群體莖蘗動(dòng)態(tài)變化，缽苗機(jī)插總莖蘗數(shù)增長(zhǎng)較平緩，毯苗機(jī)插莖蘗數(shù)呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。結(jié)合后期穗粒數(shù)變異系數(shù)分析，毯苗機(jī)插均高于缽苗機(jī)插，其中25 cm毯苗機(jī)插最大(28.97%)，即大小穗差異較大。可見(jiàn)毯苗機(jī)插密度增加后，應(yīng)結(jié)合烤田等相關(guān)技術(shù)的落實(shí)以控制無(wú)效分蘗的成穗，實(shí)現(xiàn)群體質(zhì)量的提高。

3.2 不同栽培方式水稻產(chǎn)量及其增產(chǎn)原因

淮北地區(qū)三種不同機(jī)插栽培方式間水稻產(chǎn)量存在顯著差異，缽苗機(jī)插顯著高于2種毯苗機(jī)插。對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析，缽苗機(jī)插比毯苗機(jī)插增產(chǎn)主要是由于群體穎花量提高，構(gòu)成穎花量?jī)梢蛩刂校克肓?shù)貢獻(xiàn)最大，且變異系數(shù)小，均為大穗。25 cm毯苗機(jī)插與缽苗機(jī)插產(chǎn)量差異不顯著，其產(chǎn)量的獲得主要依靠穗數(shù)提高，但穗粒數(shù)變異系數(shù)最大，小分蘗成穗較多。綜合三種機(jī)械化栽插方式，缽苗機(jī)插水稻在適宜穗數(shù)的基礎(chǔ)上，增加每穗粒數(shù)，攻取大穗，略提高千粒重，以獲得高產(chǎn)。而25 cm毯苗機(jī)插以顯著的增加穗數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升。

3.3 不同栽培方式水稻干物質(zhì)生產(chǎn)與積累

水稻籽粒產(chǎn)量來(lái)自抽穗前莖鞘貯存的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和抽穗后葉片的光合產(chǎn)物，并主要取決于抽穗后的光合產(chǎn)物[8-10]。群體干物質(zhì)量，在有效分蘗臨界葉齡期到成熟期，缽苗機(jī)插干物質(zhì)量高于毯苗機(jī)插，具有一定干物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)；至拔節(jié)期，不同機(jī)插栽培方式間干物質(zhì)量基本相當(dāng)，主要由于毯苗機(jī)插稻在無(wú)效分蘗期生長(zhǎng)積累較多。再?gòu)娜后w干物質(zhì)階段積累比例來(lái)看，生育后期不同機(jī)插栽培方式表現(xiàn)出缽苗機(jī)插>毯苗機(jī)插，為大穗的形成和千粒重提供物質(zhì)保障。缽苗機(jī)插較毯苗機(jī)插高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)是在適宜的前期物質(zhì)生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，促進(jìn)中后期的物質(zhì)生產(chǎn)能力，提高拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期的干物質(zhì)積累量，尤其是抽穗后的物質(zhì)生產(chǎn)能力。

4 結(jié) 論

淮北地區(qū)在有限的溫光資源條件下，機(jī)插稻產(chǎn)量的提升在不同機(jī)插栽培方式的選擇上，可優(yōu)先選擇缽苗機(jī)插栽培方式，通過(guò)早育秧、育壯秧、攻取大穗實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升；其次可選擇25 cm毯苗機(jī)插的栽插方式，在培育壯秧的基礎(chǔ)上，奪取更多的穗數(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升。