李艳大 舒时富 陈立才 叶春 曾水生 李星 贺捷 江向荣
摘要:为了研究不同行距插秧机对双季稻产量的影响及配套农艺技术,以11个早晚稻品种为材料,设置8寸和9寸2个机插行距,系统测定不同处理的机插质量和产量。结果表明:8寸插秧机的机插质量高,作业性能稳定;8寸插秧机较9寸插秧机,早稻增产347.30 kg/hm2,增产率达5.49%,晚稻增产579.54 kg/hm2,增产率达9.12%。基于试验支持研究和已有相关研究成果,制定了适应8寸插秧机的配套农艺技术。
关键词:8寸插秧机;双季稻区;配套农艺技术
中图分类号:S318文献标志码:A论文编号:2013-0864
0引言
随着中国经济的快速发展和农村劳动力的大量转移,南方双季稻区适龄劳动力季节性短缺矛盾日益突出,劳动力成本迅速上升,双季稻生产迫切需要相适应的以机械化作业为核心的现代稻作技术[1-3]。目前,中国南方双季稻生产的机械化种植水平较低,适应双季稻农艺生产要求的插秧机及配套农艺技术短缺,市场上插秧机虽然品种繁多,但这些插秧机的行距均为9寸。9寸行距在中国南方双季稻区行距过大、基本苗和有效穗数不足、水稻生长前期漏光损失严重、光能利用率低,不能充分发挥双季机插稻的增产潜力,难以获得高产和稳产[2,4]。前人针对水稻机械化种植技术进行了广泛研究,但多集中在不同机插行距[5-8]与种植方式[9-12]对水稻产量的影响研究上,较少涉及配套农艺技术研究,同时对农艺技术适应农机作业要求及实现农机农艺技术有效融合方面研究较少。为此,笔者在江西省4个双季稻生产区实施不同品种和不同机插行距的田间试验,系统分析不同机插行距对双季稻产量的影响及课题组改进研制的8寸插秧机的作业性能,并基于试验支持研究和已有相关研究成果[13-16],制定了适应8寸插秧机的配套农艺技术,以期为双季稻机械化高产栽培提供技术支撑,促进南方双季稻生产机械化的全面发展,实现农机农艺技术有效融合。
1材料与方法
1.1试验设计
试验于2011—2012年3—11月在江西省泰和县(26o47' N,114o54' E)、浮梁县(29o21' N,117o13' E)、新建县(28o70' N,115o82' E)和南昌县(28o55' N,115o93' E)进行。以11个早晚稻品种为材料,设置2个机插行距,分别为8寸和9寸,株距均为11.7 cm,分别采用“久保田”牌9寸插秧机和江西省农科院农业工程研究所与安徽艾田农业装备有限公司共同研制的“艾田”牌2ZS-488B型8寸插秧机栽插。南北行向栽植,小区面积200 m2,3次重复,均采用於泥硬盘育秧,其他同当地大田常规管理,供试早晚品种及其处理见表1。
1.2测定项目与方法
1.2.1机插质量移栽后,随机连续选取50穴,调查插栽深度、每穴株数、伤秧率、漂秧率和漏插率。
1.2.2产量和产量构成于成熟期调查穗数,取样测定穗粒数、结实率、千粒重;每个处理收割中心4 m2进行测产,单独脱粒晒干并风选后,称干谷重,同时测定干谷水分含量,然后计算折合含水量为14%的稻谷产量。
1.3数据分析
数据分析处理采用Microsoft Office Excel 2007进行。
2结果与分析
2.1机插质量
表2为泰和与浮梁试验点2011年和2012年2个机插行距的秧苗机插质量。由表2可知,2个试验点不同行距插秧机的机插质量相差不大,8寸插秧机的栽插深度、伤秧率和漏插率略低于9寸插秧机,两者分别平均相差0.02 cm、0.15%和0.11%;8寸插秧机的每穴株数和漂秧率略高于9寸插秧机,两者分别平均相差0.18株和0.06%,说明8寸插秧机的作业性能稳定,各项性能指标均达到设计要求。
2.2产量和产量结构
4个试验点早稻和晚稻不同机插行距的产量和产量结构分别见表3和表4。由表3和表4可知,不同机插行距对早、晚稻品种的结实率和千粒重影响不大;而供试早、晚稻品种的穗数随行距的减小而增加;8寸行距的产量明显高于9寸行距的产量。其中,早稻8寸行距的平均产量为6693.58 kg/hm2,9寸行距的平均产量为6346.28 kg/hm2;晚稻8寸行距的产量平均为6952.64 kg/hm2,9寸行距的平均产量为6373.10 kg/hm2。因此,在中国南方双季稻区,推广应用8寸行距插秧机,可显著增加栽植密度和单位面积有效穗数,是提高双季稻单位面积产量的重要途径。
表5和表6分别是4个试验点早稻和晚稻不同机插行距的增产效应。由表5和表6可知,4个试验点早稻和晚稻的产量均以8寸行距最高。其中,早稻8寸行距比9寸行距平均增产347.30 kg/hm2,平均增产率为5.49%;晚稻8寸行距比9寸行距平均增产579.54 kg/hm2,平均增产率为9.12%。
3配套农艺技术
将课题组改进研制的8寸插秧机在江西省4个双季稻种植区进行试验示范,并开展配套农艺技术研究。在认真查阅相关文献资料、基于试验支持研究及综合利用已有相关研究成果[13-16]的基础上,制定了适应8寸插秧机育秧、机插和大田管理环节的配套农艺技术。
3.1育秧
3.1.1品种选择和播种期早稻宜选用生育期105~110天,分蘖力强、增产潜力大的品种。播种期按秧龄20~25天来确定,早稻播种期一般在3月15日—4月5日。晚稻选择生育期115天以内、分蘖力强、抽穗整齐、抗倒伏的品种。播种期按秧龄15~20天来确定,一般为6月下旬,但要根据早稻抽穗情况掌握。掌握“宁可田等秧,切勿秧等田”的原则。
3.1.2浸种催芽用种量:杂交稻品种按每公顷30 kg、常规稻品种按每公顷45~60 kg备种。浸种前晒种1~2天后,用强氯精消毒。常温浸种36~48 h,期间换水1~2次,让种子充分吸足水分。然后用50~60℃的温水浸种30 min,再放入恒温设备中以38~40℃的恒温破胸露白,也可用棉被或稻草包裹种子破胸。注意要适时翻种、补水增氧,保持种子温度均匀,含水量充足。破胸露白的种子晾干后(以不粘手为宜)播种。采用人工播种方式的,可将破胸露白的种子,在30~32℃适宜温度下继续催芽至芽长半粒谷后播种。
3.1.3播种育秧
(1)营养土备制。选择无病菌的土壤,去除石块和杂物,晒干后粉碎。每公顷大田需备足素土约1800 kg,其中约300 kg用作播种时盖种,另1500 kg拌入尿素3300 g、氯化钾3300 g、过磷酸钙16800 g和江西省农科院农业工程所自主研发的早稻和晚稻育秧专用营养剂4950 g,适量洒水,充分搅拌均匀后,堆沤15天以上备用。
(2)育秧盘准备。育秧盘选择塑料硬盘为宜。每公顷大田备足塑料硬盘(内径尺寸580 mm×225 mm)420~450个。
(3)播种设备准备。检查调试播种流水线。床土铺放量以装平秧盘(约3.5~4 kg/盘)为宜。芽谷播种量:杂交稻每盘85~100 g,常规稻每盘105~120 g;洒水量以秧盘底部床土湿透为宜;盖种覆土厚度以5~8 mm为宜(覆土后看不见芽谷)。
(4)大棚育秧秧床准备。大棚育秧应先作好秧床,以利于播种后摆盘和秧苗管理。大棚秧床的制作方法参见“3.1.5淤泥育秧技术”部分。
(5)播种。播种前准备好芽谷、秧盘、床土、水及运输工具等,合理安排操作人员,以保证作业流畅,避免种子、床土浪费。播种覆土后的秧盘,用适当的运输工具及时送至温室或大棚内出苗。无温室大棚育秧条件的参见“3.1.5淤泥育秧技术”部分。
3.1.4秧苗管理
(1)出苗。早稻进入温室或大棚的育秧盘在30~32℃的适宜温度下出苗,没有温控条件的,可在秧盘上再覆盖一层内膜,控温保湿促齐苗。出苗期间一般不需要喷水,待芽破土后,保持床土湿润。晚稻育秧期间气温较高,应根据天气变化,及时通风保湿促齐苗。待芽破土后,保持床土湿润状态,高温天气要及时遮阳。
(2)秧苗管理。早稻在2叶1心期,开始通风炼苗,提高秧苗抗寒能力,寒潮来时注意灌水保温。早稻和晚稻秧苗前期保持盘土湿润,后期干湿交替,促进盘根。移栽前3~5天控水炼苗,保持盘土干爽。在移栽前4~5天施送嫁肥,每盘施尿素1~2 g、氯化钾1 g,兑水洒施。秧苗期主要病虫害有立枯病、稻瘟病、稻蓟马、灰飞虱等,在秧苗2叶期后,应密切注意病虫发生情况,及时对症用药防治。移栽前3天要全面进行一次药剂防治工作,做到带药移栽。
3.1.5淤泥育秧技术没有机械化播种育秧设施的农户,可采用淤泥育秧技术,培育适合机插的健壮秧苗。淤泥育秧技术工艺流程:
A:晒种→选种→浸种→破胸→催芽
B:秧田翻耕→精做秧床→摆放空盘→畦沟淤泥中拌入营养剂→匀装淤泥→均匀播种→压种→覆膜→揭膜炼苗→秧苗管理→起秧机插
(1)秧田准备与秧床制作。选择背风向阳、运输方便、便于管理的田块作秧田,并按秧田与大田比例1:(90~100)留足备用。播种前一周左右翻耕后,根据秧田肥力水平每公顷施用45%的复合肥375~525 kg,然后灌水整地,要求上糊下实。2天后摊田开沟作秧床。秧床规格为畦面宽1.4 m,秧床之间的沟宽0.45~0.55 m,床面达到“实、平、光、直”,最后排水晾板(保持沟内有薄水)备用。
(2)摆盘与填装淤泥。在准备好的秧床上,平摆秧盘,每条秧床横排2行秧盘,依次平铺,盘与盘贴紧,盘底与床面贴合。在畦沟内,匀撒早稻和晚稻机插专用育秧营养剂(每袋1 kg),可用于8寸秧盘84~90个,与糊泥拌匀后装盘。秧盘中的淤泥要填满、刮平。
(3)均匀播种。可选用田间轨道式播种机播种。人工播种时要做到分次细播,力求均匀。播种后用平板压种,注意不要移动种谷和压断种芽。
(4)秧苗管理。早稻播种后,搭建高约0.45 m的拱棚,拱架间距0.5 m,盖好农膜,将四周封压严实,控温保湿促齐苗。气温较低的地区,宜采用双膜育秧,出苗后,再揭去内膜。在此期间应特别注意,根据天气变化,及时保温或通风;晴天中午秧苗出现卷叶要灌薄水护苗,雨天放干秧沟水。晚稻播种2天后,傍晚开始揭膜露苗。注意高温天气应覆盖遮阳网防高温烧苗。
3.2机插
3.2.1秧苗标准早稻适龄秧苗为25天左右,叶龄在3.0~4.0叶,株高15~20 cm,播种均匀度85%以上,秧苗生长整齐,秧根盘结,提起不散块,卷起不折断。晚稻适龄秧苗为15~20天左右,叶龄在3.0~4.0叶,株高16~22 cm,播种均匀度85%以上,秧苗生长整齐,无病虫害,叶色青绿,盘根好,提起不散块,卷起不折断。
3.2.2正确起运插前3~5天保持秧床干爽,进一步促进秧根盘结。插秧当天起秧,将秧块小心卷起,堆叠2~3层,运至大田机插。做到随起、随运、随插。
3.2.3插秧机选择和调试选用“艾田”牌2ZS-488B型8寸插秧机。插秧机工作前需进行检查调试,检查运转是否平稳顺畅,调试好插秧的株距档位(株距为11.7 cm),初步调整好纵向取秧深度(1.2~1.5 cm)。试插一段距离,检查插秧质量是否符合技术要求,针对插秧质量状况及时调整插秧机相关结构。
3.2.4栽插栽插技术要求:水层深度1~2 cm,每穴3~4棵苗(常规稻4~6棵苗),栽插深度0.5~1.5 cm,漏插率控制在5%以内,每公顷需插足30.0万穴~31.5万穴。漏插率超过5%,应及时补苗,以免影响产量。发现涌泥严重,应待大田继续沉实后栽插。
3.3大田管理
3.3.1肥料运筹中等肥力田块,早稻每公顷总施肥量为纯氮150 kg、纯钾150 kg和纯磷93 kg。晚稻每公顷总施肥量为纯氮180 kg、纯钾180 kg和纯磷130.5 kg。除磷肥作为基肥在耕整地时一次性施用外,氮肥和钾肥分期施用。
分蘖肥:机插秧苗小、苗弱,插后7~10天早稻每公顷追施尿素90 kg(晚稻120 kg)、氯化钾150 kg(晚稻150 kg),促进快速分蘖。
穗肥:分蘖盛期后,早稻每公顷施尿素75 kg(晚稻63 kg)、氯化钾105 kg(晚稻150 kg)作穗肥。破口期可根据苗情喷磷酸二氢钾150 g兑水50 kg叶面喷雾,可提高成穗率和结实率。
3.3.2灌溉管理
(1)分蘖阶段。薄露返青,浅湿勤露,促进根系活力。返青后应浅水灌溉,水深1~2 cm。灌水后待其自然落干,再上新水,促进分蘖早生快发。
(2)搁田控苗阶段。进入够苗期后,即每公顷总苗数达到预期穗数的80%(常规稻300万穗左右,杂交稻262.5万穗左右)时,开始晒田控苗。晒田要做到“看天、看地、看苗、看品种”,对叶色深、长势旺、发苗较多、底肥足的田块及分蘖力强的品种要早晒、重晒,即晒到田边开大裂,田中开小裂;对叶色浅、长势健,群体较少的田块及分蘖力弱的品种适当轻晒,即晒到田边开小裂,田中硬皮,表土不白,人走留脚印但泥不沾脚,叶色稍褪淡;对长势太差的田块提倡水分自然落干,不晒。
(3)孕穗阶段。孕穗期至抽穗扬花期应保持2~3 cm水层,以保颖花分化和抽穗扬花。
(4)灌浆结实阶段。抽穗扬花期至灌浆前期采用间歇灌溉,以灌跑马水为主,干湿交替。收割前5~7天断水,过早断水易出现早衰。
3.3.3病虫草综合防治
(1)化学除草。在机插7~10天后,每公顷用30%直播宁1500 g,拌入分蘖肥施用,并保持3~5 cm水层5~7天,确保防效。杂草较重的田块,可在用药后10~12天,每公顷再用20%苄·丁颗粒剂3750 g均匀拌细土撒施,并保持浅水4~5天。
(2)病虫防治。根据病虫发生情况,采取相应的防治对策,加强预测预报,及时制定科学的防治策略,选准药种进行防治。早稻的病虫害主要有“两病三虫”,即稻瘟病、纹枯病及二化螟、稻纵卷叶螟和稻飞虱。施药前田间灌水3~5 cm,喷药每公顷用水量应为750~900 kg,喷药后保水3~5天,以保证药效。晚稻的病虫害主要为螟虫,其次为稻飞虱和稻纵卷叶螟。部分地区还要注意在拔节孕穗至成熟期防治叶瘟、白叶枯病、纹枯病和稻茎瘟等。
4结论与讨论
随着中国经济的快速发展和农村劳动力的大量转移,劳动力成本迅速上升,双季稻生产急需省工节本的机械化高产高效栽培技术,以提高机插双季稻产量和充分发挥品种的增产潜力[17-18]。本研究针对南方双季稻区机械化种植水平低,9寸插秧机栽插行距过大,基本苗不足及适宜双季稻农艺生产要求的插秧机与配套农艺技术短缺的现状,根据双季稻生产特点和配套农艺技术试验,在9寸插秧机的基础上,改进研制出2ZS-488B型手扶步进式8寸插秧机,并在江西省4个双季稻生产区开展了不同机插行距的对比试验。结果表明,8寸插秧机的机插质量与目前市场上应用的9寸插秧机的机插质量相差不大,各项调查指标均符合插秧机作业性能标准要求。如8寸插秧机的栽插深度、伤秧率和漏插率分别为1.69 cm、2.71%和1.90%,与9寸插秧机相比,两者分别仅相差0.02 cm、0.15%和0.11%,说明8寸插秧机的作业性能稳定,各项性能指标均达到设计要求。在产量和产量结构方面,不同机插行距对早、晚稻品种的结实率和千粒重影响不大,而各供试早、晚品种8寸行距的穗数和产量均比9寸行距的高,这与前人的研究结论相一致[5-6]。其中,早稻8寸行距比9寸行距平均增产347.30 kg/hm2,平均增产率为5.49%;晚稻8寸行距比9寸行距平均增产579.54 kg/hm2,平均增产率为9.12%。因此,在我国南方双季稻区,推广应用8寸插秧机,可显著增加栽植密度和单位面积有效穗数,是提高双季稻单位面积产量的重要途径。
本研究在认真查阅相关文献资料、基于试验支持研究及综合利用已有相关研究成果[13-16]的基础上,制定了适应8寸插秧机育秧、机插和大田管理环节的配套农艺技术,有效解决了农艺技术适应农机作业要求,实现了农机农艺技术有效融合与集成,创新了双季稻区高产高效机械化栽培模式,显著提高了双季稻单位面积产量,增加了农民收入,为推进中国南方双季稻机械化生产提供了可行的技术与装备模式。当然,该配套农艺技术主要依据江西省双季稻生产实际而制定的,具有一定的局限性,其在中国南方其它双季稻区的适用性有待今后进一步探讨。
参考文献
[1] 邹应斌.长江流域双季稻栽培技术发展[J].中国农业科学,2011,44(2):254-262.
[2] 张文毅,袁钊和,吴崇友,等.水稻种植机械化进程分析研究[J].中国农机化,2011(1):19-22.
[3] 朱德峰,陈惠哲,徐一成.我国水稻机械种植的发展前景与对策[J].农业技术与装备,2007(1):14-15.
[4] 荆爱霞.移栽行距、密度对水稻超高产形成的影响[D].扬州:扬州大学,2008.
[5] 叶厚专,李艳大,沈显华,等.不同机插行距对水稻产量的影响[J].中国农机化,2012(4):59-62.
[6] 陈立才,叶厚专,李艳大,等.丘陵双季稻区不同机插行距对水稻产量的影响[J].山东农业科学,2013,45(5):53-56.
[7] 钱银飞,张洪程,吴文革,等.移栽密度组合对机插水稻淮稻5号生长发育及产量形成的影响[J].江西农业大学学报,2009,31(1):41-48.
[8] 李世峰,刘蓉蓉,吴九林.不同播量与移栽密度对机插水稻产量形成的影响[J].作物杂志,2008(4):71-74.
[9] 何瑞银,罗汉亚,李玉同,等.水稻不同种植方式的比较试验与评价[J].农业工程学报,2008,24(1):167-171.
[10] 罗锡文,谢方平,区颖刚,等.水稻生产不同栽植方式的比较试验[J].农业工程学报,2004,20(1):136-138.
[11] 景启坚,薛艳凤.水稻机插与其它种植方式在产量及分孽特性上的差异比较[J].中国农机化,2003(4):13-15.
[12] 高连兴,赵秀荣.机械化移栽方式对水稻产量及主要性状的影响[J].农业工程学报,2002,18(5):45-48.
[13] 李艳大,叶厚专,沈显华,等.丘陵早稻机械化种植品种筛选研究[J].中国农机化,2011(6):61-65.
[14] 舒时富,叶厚专,沈显华,等.丘陵山地区域双季晚稻机械化种植品种筛选研究[J].中国农学通报,2012,28(3):23-27.
[15] 陈立才,叶厚专,李艳大,等.丘陵双季稻机械化生产高产栽培技术研究[J].中国农机化学报,2013,34(2):52-58.
[16] 李艳大,叶厚专,舒时富,等.适合机械化作业的双季稻株型性状研究[J].中国农机化学报,2013,34(4):71-77.
[17] 程式华,方福平.2009年中国水稻产业发展报告[M].北京:中国农业出版社,2009:45-48.
[18] 张汉夫.我国水稻育插秧机械化进入快速发展阶段[J].中国农机化,2009(2):12-15.