不同直播方式對水稻產量及經濟效益的影響

沈足金，錢秋杰，徐建強

(嘉興市農業科學研究院 桐鄉農業科學研究所，浙江 桐鄉 314500)

水稻是浙江省的主要糧食作物，種植面積占耕地面積的50%以上，產量約占糧食總量的80%[1]。桐鄉是浙北重要產糧區，水稻種植面積穩定在1.3 萬hm2左右[2]。近年來，穩糧保供和糧食生產功能區整治優化工作持續推進，水稻種植面積進一步擴大。據調查，桐鄉市種糧大戶水稻種植面積從2019年的戶均24.3 hm2提高到2022年的戶均35.3 hm2，對提高水稻生產效率有了更高的要求。

播種是水稻生產中的重要環節，機插秧、直播逐漸成為單季稻的主要種植方式[3]。但由于機械化育插秧技術存在作業難度大、育秧繁瑣、秧盤播種管理要求高、農民難以適應等問題[4]，目前直播還是桐鄉地區最主要的水稻播種方式，具有省工、省力、省秧田、高產高效等優點[5]。隨著農機裝備的快速發展，背負式噴霧機、水稻精量穴直播機和無人機已廣泛應用于水稻生產，水稻人工撒播的方式已逐步淘汰。本試驗主要研究3種不同直播方式對水稻產量性狀和經濟效益的影響，對不同直播方式給予客觀評價，為農戶選擇適宜的栽培方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地點

試驗于2022年在浙江省桐鄉市屠甸鎮榮星村進行，試驗田由桐鄉市石涇糧油農機專業合作社管理。供試土壤為水稻土、潮泥田，前作為小麥。整地施肥前取樣，土壤pH值6.2、全氮含量為0.123 g·kg-1、有效磷含量為34.8 mg·kg-1、速效鉀含量為84.0 mg·kg-1、有機質含量為19.5 g·kg-1，具有區域代表性。

1.1.2 試驗品種

秀水14(浙審稻2017009)，屬中熟單季常規粳稻，生長整齊、分蘗力強、株高適中，后期青稈黃熟，豐產性好、米質較優，適宜在浙江省作單季晚稻種植。

1.1.3 直播機具

3WF-140A背負式噴霧噴粉機、博源2BDZ-10水稻精量穴直播機、大疆T40無人機，均為桐鄉市石涇糧油農機專業合作社自有機具。

1.2 試驗方法

試驗采用單因素隨機區組設計，設置背負式噴直播(以下簡稱噴直播)、水稻精量穴直播(以下簡稱穴直播)、無人機精量直播(以下簡稱飛播)3個處理，每個小區面積334 m2，3次重復。各處理使用同批次水稻種子，實行相同田間管理。對3種不同直播方式下的苗蘗動態、產量構成因素等作物性狀進行對比，并分別實割測產，比較經濟效益。

1.3 試驗管理

前作小麥收獲后，試驗田塊用拖拉機旋耕，上水耙平，施用水稻配方肥(金正大，N 22%，P2O58，K2O 12%)525 kg·hm-2作底肥；5月24日浸種催芽，使用2 000倍25%氰烯菌酯懸浮劑和2 000倍咪鮮胺乳油浸種48 h，清水淘洗后催芽，種谷破胸露白后適當煉芽；5月27日播種，播前芽谷用35%丁硫克百威DS 15 g和10%吡蟲啉WP 20 g均勻拌種；播種時要求田內無積水，無低水潭、高突起，開好圍溝和橫溝；播種后5 d，選用安全型除草劑芐嘧·禾草丹兌水噴霧封草；出苗至2葉1心期第1次上水，施用尿素225 kg·hm-2作苗肥促分蘗，芐嘧·苯噻酰拌尿素撒施殺草，保持薄水，以水抑草，且水面不能淹沒秧心，以免產生藥害；7月20日開始排水擱田，控無效分蘗和基部節間長度，分次輕擱至7月底，擱田程度要求田邊開細裂，田中不陷腳；孕穗至齊穗期保持田間水層，齊穗后實行干濕交替間歇灌溉，保持田土濕潤，收割前7 d停止灌水。根據當地農業部門發布的病蟲情報進行病蟲害防治。

水稻直播栽培時播種量決定了基本苗數量。播種量過低，基本苗不足，會導致有效穗數不足而難以高產；播種量過高，群體內個體間對溫、光、水、肥等的競爭加劇，導致莖稈細弱、群體惡化，加劇倒伏和病蟲害的發生[6-7]。本試驗采用當地農技推廣部門推薦的水稻直播用種量，穴直播行距20 cm，株距16 cm，每穴5～8粒，播種量為52.5 kg·hm-2；噴直播和飛播在播種過程中存在種子浪費現象，故用種量為60 kg·hm-2，較穴直播增加7.5 kg·hm-2，保證試驗田基本苗充足。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 葉齡和分蘗記載

每個小區選擇有代表性的位置作定點調查，記錄區域內分蘗數，最高苗出現后停止記載，取樣時調查有效穗數；在區域內選擇相鄰的10株確定為觀察株，在葉片上做記號，記錄葉齡。2葉1心期開始，每7 d調查1次，劍葉全展后完成葉齡記載。

1.4.2 取樣考種

水稻成熟前每個小區采用5點取樣法取樣，穴直播每個樣點取10穴，統計每穴有效穗數；噴直播和飛播每個樣點選取0.5 m2統計有效穗數。穴直播根據有效穗數平均值每個樣點取5穴考種；噴直播和飛播每個樣點選取0.11 m2考種。考種項目為穗總粒數、穗實粒數和千粒重。同時，各處理收割脫粒，分開晾曬，計算實際產量。

1.4.3 成本及效益調查

調查并測算不同直播方式的人工、農機、農資投入品等播種成本、播種效率和產出效益，并分析比較。

2 結果與分析

2.1 不同直播方式對水稻葉齡的影響

水稻莖、根系的生長和穗發育存在以水稻葉片為指標的器官同伸關系[8]，故水稻葉齡一定程度上能直接反映水稻生長狀態，指導農戶對田間管理作出合理調整。由表1可知，噴直播和飛播處理中，各期調查的水稻葉齡數值均略微大于穴直播，總葉齡數分別為15.6、15.6、15.7葉，無明顯差異。葉齡受品種特性、溫度和日長等環境因素的影響[9]。本試驗中各處理水稻生長外部環境基本相同，故總葉齡數無明顯差異，但由于穴直播處理中一穴多苗，小環境中光照、養分相對競爭激烈，葉片生長速度弱于噴直播和飛播，故同期葉齡數值小。而噴直播與飛播處理中種子與種子間相對分散，在光照、營養物質等方面顯然更利于水稻幼苗的前期生長[10]。

表1 不同直播方式對水稻葉齡的影響Table 1 Effects of different seeding methods on leaf age of rice

2.2 不同直播方式對水稻分蘗的影響

單位面積穗數是水稻產量構成要素之一，主要取決于分蘗發生數與成穗率的高低[10]。因此，合理管控分蘗，提高成穗率，使群體達到合理有效的穗數是提高水稻產量的重要舉措。由圖1可知，穴直播處理中水稻分蘗發生速度明顯慢于噴直播和飛播，最高苗期較噴直播和飛播晚7 d；最高苗數為634.5 萬·hm-2，較噴直播和飛播低。成熟期有效穗數為331.5 萬·hm-2，較噴直播和飛播分別低5.6%、6.8%，但穴直播的成穗率最高。由于噴直播和飛播的種子分布相對分散，光照和養分條件優于穴直播，有利于苗蘗生長，故前中期長勢相對較好。噴直播和飛播處理的分蘗比穴直播快且多，但無效分蘗也多，后期逐漸退化，成穗率比穴直播處理低。

圖1 不同直播方式對水稻分蘗的影響Fig.1 Effects of different direct seeding methods on rice tillering

2.3 不同直播方式對水稻穗粒結構的影響

合理利用分蘗，在保證足穗的基礎上攻大穗，使單位面積穗數和穗粒數協調發展，是當前提高水稻單產的主攻方向[11-12]。由表2可知，雖然穴直播處理的有效穗數最低，但穗型更大，穗總粒數為124.8粒，分別較噴直播和飛播高12.0%、6.5%；穗實粒數為116.3粒，分別較噴直播和飛播高11.5%、5.6%；千粒重為24.7 g，分別較噴直播和飛播高2.1%、2.5%，結實率與其他處理差異不明顯。穴直播處理的實際產量為9 037.5 kg·hm-2，分別較噴直播和飛播高7.8%、3.1%。由于噴直播和飛播處理下播種相對較密但不均勻，水稻群體整齊度不高，造成小穗比例高，影響最終產量。穴直播處理后期水稻群體光照、通風條件較好，養分利用率高，有利于穗粒形成和充分灌漿，更具高產潛力。

表2 不同直播方式下水稻產量及其構成Table 2 Rice yield and its composition under different direct seeding methods

2.4 不同直播方式的成本及效益比較

由表3可知，不同直播方式播種環節成本差異較小，且占水稻生產總成本的比重較低。其中，噴直播處理在播種環節的成本最高，為592.5元·hm-2，較穴直播和飛播分別高67.5、172.5元·hm-2。穴直播處理的產值為24 401.3元·hm-2，較穴直播和飛播分別高1 765.8、737.1元·hm-2；效益為4 847.3元·hm-2，較穴直播和飛播分別高1 833.3、632.1元·hm-2。可見，產量是影響水稻種植效益的最重要因素。

表3 不同直播方式的成本及效益Table 3 The costs and benefits of different direct seeding methods

3 結論與討論

3種不同水稻直播方式的對比試驗表明，在相同環境及生產管理條件下，穴直播方式下的水稻群體具有更好的通風、光照條件，養分利用率高，能有效提高穗粒數和千粒重，促進水稻增產增收，取得更高經濟效益，是目前桐鄉地區最適宜的水稻直播方式。

隨著農村勞動力的減少和勞動力成本的提高，進一步提高勞動生產效率將是水稻生產發展方向。飛播方式的播種效率是穴直播的5倍，播種環節能有效減少對勞動力的依賴，確保水稻及時播種，不誤農時，同時又能獲得相對較高的水稻產量和經濟效益，比穴直播更適合承包面積較大的種糧主體，具有較好的應用前景。