水稻插秧機的復合作業探索

馬永明

(上海市金山區農業機械化管理站，上海 201599)

0 引言

由于水稻插秧秧苗素質差、封行遲、返青期長等因素，會加劇稻田雜草的發生[1-3]，另一方面，隨著輕簡栽培技術推廣、機械跨區作業、雜草抗藥性水平上升等原因，水稻田雜草種群結構復雜多變，惡性雜草發生密度不斷增加，稗草、千金子、多花水莧等主要雜草的抗藥性持續上升，對水稻生產構成嚴重威脅[4-5]。

針對以上問題，本研究在傳統水稻插秧機上加裝機械化除草設備，操作簡便，作業效率高，省時省工節本，除草裝置采用霧化噴施封閉技術，對土壤平整度要求較低，精準施藥，避免漏噴，與土壤結合能力強；一次封閉用藥控草效果達95%以上，持效期達35 d以上，可節約大量的莖葉除草成本。

通過與傳統田間插秧、雜草管理措施進行對比試驗，選取水稻漏插率、水稻生長指標、產量、田間除草率和傷苗率為田間試驗指標，對本研究提出的水稻插秧機復合作業田間應用情況進行科學評價，研究結果對于推動水稻機械化作業提供理論依據及技術參考，對于推動水稻插秧機的復合作業模式具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

選取江蘇省泗洪縣農業技術推廣中心、宿遷市農業技術綜合服務中心為試驗地進行田間插噴同步除草一體化技術試驗研究(圖1)，水稻品種為“南梗46”。

圖1 插噴同步除草一體化技術田間試驗

1.2 測定指標及方法

1.2.1 水稻插秧指標

1)水稻漏插率。以水稻插秧機一個作業方向連續選擇100穴作為測定區域，計算漏插穴數，漏插率(%)計算公式

(1)

2)水稻傷根率(%)計算公式[6]

(2)

式中y1—水稻插秧機前秧苗根系質量;

y2—水稻插秧機插秧結束后秧苗根系質量。

1.2.2 水稻生長指標

產量測定時，于成熟期在各小區隨機選取5叢水稻計算出每畝穴數、平均穴穗數和平均穗粒數。收獲的水稻脫粒曬干后放置于室內至籽粒與空氣濕度平衡，通過風選清除雜質和空秕粒后稱取實粒重量(采用精度0.01 g天平)，計算結實率。籽粒烘干后測定稻谷質量和含水率，然后按照標準含水率13.5%計算水稻產量，理論畝產=每畝穴數×平均穴穗數×平均穗粒數×結實率×千粒重[7]。

1.2.3 除草指標

由于水稻田間工作環境較為復雜，僅從精準控制試驗較為困難，為了測定不同作業模式下對稻田除草率及傷苗率的影響，在目標試驗區域內任意取5 m×5 m區域進行指標測定。每個試驗小區共選擇3次重復實驗進行測定。

除草率(%)計算公式如式(3)所示[8]

(3)

式中Q1—除草前測試目標區域內的雜草總數，棵；

Q2—除草后測試目標區域內雜草總數，棵。

傷苗率(%)計算公式如式(4)所示[9]

(4)

式中M1—測試目標區域內總秧苗數，株；

M2—測試目標區域內傷苗、埋苗總數量，株。

1.3 數據處理

首先利用Excel 2007對試驗數據進行整理，剔除異常數據。采用SPSS 17.0進行顯著性和相關關系分析，用Origin 2019進行繪圖分析。

2 結果與分析

2.1 水稻生長指標

2.1.1 水稻插秧效果

水稻漏插率及傷根率是影響機插質量的關鍵因素，試驗組水稻漏插率較對照組顯著降低23.08%(P<0.01)(表1)，水稻傷根率較對照組顯著降低5.88%(P<0.05)。

表1 水稻插秧效果對比 單位：%

2.1.2 水稻生長

數據統計及方差分析結果顯示，水稻插秧機的復合作業模式對水稻畝有效穗數、結實率和產量的影響均達到了顯著水平(P<0.05)，但其他產量構成因素的影響均達到極顯著水平(P<0.01)。與對照組相比，水稻插秧機的復合作業模式的水稻產量達到了572.6 kg·(667 m2)-1。與對照組相比，水稻插秧機的復合作業模式下水稻有效穗數、每穗粒數、結實率、千粒重及產量都有所提升。研究結果說明，采用水稻插秧機復合作業模式可以為后續水稻生長提供一個良好地生長環境，促進了水稻長勢，進而提高了水稻產量(表2)。

表2 水稻產量及構成因素

2.2 除草效果分析

水稻插秧機的復合作業模式與傳統除草模式及除草劑進行田間除草效果分析，研究結果如表3所示。研究結果表明，水稻插秧機復合作業模式下對于3種常見雜草去除率較高，在施藥前期尤為顯著，對田間雜草去除率較好，為水稻生長提供了良好地作業環境(圖2)。

圖2 除草前后效果對比圖

表3 水稻“插噴同步除草”一體化技術除草結果統計表 單位：%

在明確水稻插秧機復合作業模式田間作業優勢的前提下，對水稻插秧機的復合作業速度、除草率及水稻田間傷苗率進行分析，研究結果如表4所示。研究結果表明，水稻插秧機復合作業在1.44～2.16 km·h-1范圍中，水稻田間除草率隨著前進速度增加呈現出先增大后降低的變化趨勢，當機器前進速度在1.80 km·h-1時除草率達到最大值。水稻插秧機復合作業在1.44～2.16 km·h-1范圍中，水稻傷苗率呈現出先增加后降低的變化趨勢，當機器前進速度在1.98 km·h-1時，田間水稻傷苗率達到最小值。

表4 水稻插秧機復合作業模式不同前進速度對水稻除草率及傷苗率的影響

3 結論

本研究提出插噴同步除草一體化技術，在水稻插秧機加裝機械化除草設備，操作簡便，作業效率高，省時省工節本，采用霧化噴施封閉技術，基于自主研發的油懸除草劑，實現水稻田間精準施藥，與土壤結合能力強，藥效持效期達35 d以上，并且配備專用安全解毒劑，與除草劑配合使用，可以避免秧苗發生藥害，通過田間試驗得出以下結論：

1)本研究為驗證自主研發的水稻插秧機復合作業模式田間水稻插秧及除草性能，選取水稻除草率、傷苗率及水稻生長性狀及產量為評價指標進行驗證，田間試驗結果表明，水稻插秧機復合作業模式可以提高水稻插秧效率，與對照組相比，試驗組水稻產量達到了572.6 kg·(667 m2)-1。

2)為了驗證水稻插秧機復合作業模式及自主研發的油懸除草劑對除草性能的影響，選取除草率、傷苗率為評價指標，研究結果表明，水稻插秧機復合作業模式下田間運行穩定、操作簡單，傷苗率較低，除草效果較好，與傳統田間單獨進行除草作業相比，可以節省人力，減少作業工序，與常規除草藥劑相比，提高田間除草效果。

3)在明確水稻插秧機復合作業模式田間作業優勢的基礎上，對水稻插秧機復合作業整機行進速度進行評價，選取水稻除草率及傷苗率為評價指標。結果表明，機器前進速度在1.80 km·h-1時除草率達到最大值，機器前進速度在1.98 km·h-1時，田間水稻傷苗率達到最小值。

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