淮北地区秸秆全量还田机插水稻高产栽培技术研究

汪洪洋　朱聪聪　邓建平　王维屯　杨凯鹏　孙瑞　许方甫

（1江苏省东海县农业技术推广中心，江苏东海222300；2江苏省作物栽培技术指导站，南京210036；第一作者：qq3248306@163.com）



淮北地区秸秆全量还田机插水稻高产栽培技术研究

汪洪洋1朱聪聪2邓建平2王维屯1杨凯鹏1孙瑞1许方甫1

（1江苏省东海县农业技术推广中心，江苏东海222300；2江苏省作物栽培技术指导站，南京210036；第一作者：qq3248306@163.com）

摘要：为探讨淮北地区秸秆全量还田条件下机插稻高产栽培关键技术，于2011-2014年进行专题试验，研究比较了不同栽培措施对机插稻产量及产量构成的影响。结果表明，连粳7号、宁粳4号、连粳11号综合性状好，易于实现机插高产稳产；机插稻产量随播期的推迟而下降，采用柴米河基质和远大基质育壮秧可显著增产；机插株距11.7 cm×13.0 cm实产最高，产量与施氮量成抛物线关系，以纯氮用量22.5 kg/667 m2的处理产量最高；秸秆全量还田条件下干湿交替的节水灌溉模式显著增产8.70%；施用硅肥、矮壮丰、碧护均有显著增产效果。因此，淮北地区秸秆全量还田条件下应选用机插高产品种，适期早播密植，适当增施氮肥，实施节水灌溉，配套基质、硅肥及生化试剂的合理使用，可促进机插稻大面积平衡高产。

关键词：淮北；秸秆还田；机插稻；高产

淮北地区是江苏水稻主产区，2014年水稻种植面积128万hm2，占全省水稻面积的56.4%，总产占全省水稻总产的59.6%，平均单产8.82 t/hm2。近年来，随着农村劳动力的大量转移和人口老龄化的加剧，以机插秧为主的水稻轻简栽培技术得到不断发展［1］。然而，机插秧作为一种“短生育期、小穗型”栽培［2］，增加了以稻麦两熟制为主、全年光热条件较为紧张的淮北地区水稻夺高产的难度。虽然东海［3］等地在试验条件下出现过11.00 t/hm2高产，但大面积上受温光资源和技术条件限制，机插稻产量始终未突破10.00 t/hm2。前人为解决制约淮北地区机插水稻高产的瓶颈，对栽培技术和管理措施进行了大量研究［4-5］，但多是针对其中一种或两种栽培措施的探讨。有关淮北地区秸秆全量还田条件下机插稻高产栽培技术的研究仍是空白。本试验在筛选淮北地区机插高产适宜品种的基础上，通过不同专题试验，探讨了淮北地区机插稻高产栽培配套技术，为指导当地水稻大面积生产提供理论和实践依据。

1　材料与方法

1.1试验材料与地点

机插高产品种适应性试验于2011-2014年在东海县石榴镇展示基地进行。2012-2014年选定机插高产品种宁粳4号、连粳7号、连粳11号以及淮北地区大面积种植的徐稻3号为试验材料，在东海县平明镇周徐基地（E 118.957°，N 34.498°）进行专题试验。试验地前茬为小麦，土质为沙浆黑土，地力中等偏上，土壤有机质含量17.86 g/kg，全N 0.92 g/kg，速效磷31.6 mg/ kg，速效钾43.8 mg/kg，稻麦秸秆全量还田。统一采用塑料软盘旱育秧，每盘播量110 g，机插行距固定为30 cm。各专题试验重复2次，采用随机区组排列，每个小区66.7 m2。其他栽培管理按当地大田生产统一实施。

1.2试验方法

1.2.1品种对比试验

参试中熟中粳品种共11个，以徐稻3号为对照。6 月5日播种，6月25日栽插，机插株距13.5 cm，基本苗6.58万/667 m2。每667 m2施纯氮23.6 kg、P2O57.5 kg、K2O 7.5 kg，每667 m2基肥施45%复合肥40 kg、尿素5 kg，分蘖肥施尿素15 kg，促花肥施尿素10 kg及45%复合肥10 kg，保花肥施尿素5 kg。薄水栽秧，前期浅露结合促活棵，活棵后晾田3～5 d，够苗后多次轻搁田，后期保持干干湿湿。

1.2.2不同播期试验

试验设5月5日、5月10日、5月15日、5月20日及5月25日5个播期处理。播前用浸种灵、咪鲜胺浸种，预防恶苗病；栽前3 d喷施杀虫剂防稻蓟马、螟虫等。20 d秧龄移栽，株距13.5 cm。纯氮用量15 kg/667 m2，基蘖穗肥比例为4：3：3，分别在移栽前、移栽后10 d和倒3～4叶期施用；氮磷钾比例为2：1：1，磷肥全部基施，钾肥在移栽前和移栽后30 d各施50%。

表1　不同品种机插高产对比试验生育期及产量构成（2011）

1.2.3不同育秧方式试验

5月19日播种，6月9日实施机插。肥料运筹：每667 m2基肥施尿素10.0 kg、45%复合肥40.0 kg，分蘖肥施尿素15.0 kg，穗肥施尿素2.5 kg、45%复合肥7.5 kg。各产品按使用说明的用量、时间、方法施用。

1.2.4不同机插密度试验

设11.7 cm、13.3 cm、15.0 cm、16.7 cm、18.3 cm共5个株距处理，每667 m2基本苗分别为7.60万、6.69万、5.93万、5.32万、4.86万。5月25日播种，6月15日机械移栽。本田总施氮量15.0 kg/667 m2，N：P2O5：K2O=2：1：1，氮肥中基肥占30%，蘖肥占30%，穗肥占40%（分2次施用，倒4叶肥、倒3叶肥各占50%），磷肥全部作基肥，钾肥50%作基肥、50%于倒4叶期施。

1.2.5不同氮肥用量试验

5月30日播种，6月20日移栽，机插株距13.5 cm。设每667 m2施纯氮0（CK）、7.5 kg（N1）、15.0 kg （N2）、22.5 kg（N3）、30.0 kg（N4）5个氮肥水平，氮肥基蘖肥与穗肥比例为6：4，折合尿素施用，穗肥中促花肥和保花肥各占50%。P、K肥用量同常规栽培，每667 m2基施P2O5、K2O各10 kg。各小区用塑料薄膜覆盖田埂，保证单独排灌。

1.2.6秸秆还田条件下不同灌溉方式试验

试验采用裂区设计，施肥处理和不施肥处理2个主区内分别设3个裂区处理：稻麦秸秆全量还田条件下常规灌溉（全生育期保持浅水层，中期搁田，收获前1周断水）、稻麦秸秆持续全量还田条件下节水灌溉（在移栽后的10 d内田间保持浅水层，10 d后进行干湿交替灌溉）、稻麦秸秆不还田条件下节水灌溉。施肥区施纯氮22.5 kg/667 m2，基蘖肥：穗肥=6：4，其中基肥和分蘖肥各占50%，穗肥分2次等量施用，N：P2O5：K2O= 2：1：1，磷钾肥全部作基肥。机插株距13.5 cm，基本苗6.58万/667 m2。小区间筑埂，确保不窜肥。

1.2.7不同肥料及生化试剂效果试验

各小区普通尿素按纯氮20.0 kg/667 m2施，丰卉尿素按纯氮12.0 kg/667 m2施用。氮肥基蘖肥与穗肥比例7：3，磷钾肥全部作基肥。每667 m2施硅肥（硅肥为南京农业大学马同生教授等发明的“高效硅素化肥”的第2代产品，可溶性硅＞50%）6.0 kg，撒施基肥后掺混泥土10.0～17.0 kg均匀撒施。劲丰、矮壮丰、碧护按说明书用量于分蘖期喷施。以普通尿素无其他肥料及生化试剂处理为对照，5月19日播种，6月9日移栽，机插株距13.5 cm，基本苗6.58万/667 m2。小区间作埂隔离，并用塑料薄膜覆盖埂体，保证单独排灌。

1.3测定方法与统计分析

准确记录关键生育日期，定时定点普查苗情，成熟期分别进行理论测产并收取实产。所测数据用DPS和Excel软件进行分析和处理。

2　结果与分析

2.1机插高产适应性品种筛选

中稻1号、宁粳4号、连粳9号、连粳7号、连粳11号实产均超过对照品种徐稻3号，分别比对照增产3.60%、6.21%、1.07%、5.47%和3.42%（表1）。增幅最大的宁粳4号的有效穗数、结实率、千粒重低于对照，但每穗粒数极显著增加22.60%。连粳7号、连粳11表现规律基本一致。分析各品种生育期可知，高产品种中稻1号、宁粳4号、连粳9号抽穗期较对照推迟3 d，连粳11号提前1 d，连粳7号与对照同期抽穗。中稻1号、连粳9号全生育期分别比对照长3 d和2 d，宁粳4号和连粳7号分别比对照提前1 d和2 d成熟。

表2　机插连粳7号不同播期产量构成

表3　不同育秧产品对机插连粳11号产量与产量构成的影响

表4　不同密度对机插连粳7号产量及产量构成的影响

2.2不同播期对机插连粳7号产量构成的影响

由表2可知，在试验设置范围内，随着播期的推迟，连粳7号各处理理论产量和实际产量逐渐下降，以5月10日播种的处理最高，比5月30日播种的处理增产20.19%。就产量构成而言，每穗粒数随着播期的推迟表现为先升高后降低的趋势，以5月15日播种的处理最高，较5月30日播种的处理显著增加6.26%。单位面积穗数、结实率表现为随播期推迟而降低，5月30日播种的处理千粒重显著低于5月10日和5月15日播种的处理。

2.3不同育秧产品对机插连粳11号产量构成的影响

由表3可以看出，连粳11号单位面积穗数以远大基质处理最高，与对照差异显著；每穗粒数以柴米河基质处理最高，较对照增加6.95%，苗床调理剂处理最低，显著低于其他处理；结实率表现为恒奥达基质处理显著高于柴米河基质处理、远大基质处理，与育苗伴侣处理、苗床调理剂处理持平或略低，与对照无显著差异；各处理对千粒重影响较小；理论产量和实际产量以柴米河基质和远大基质较高，实测产量分别较对照增加4.32%和3.55%。

2.4机插密度对连粳7号产量构成的影响

从表4可见，单位面积穗数、结实率随株距的增大呈降低的趋势，处理间差异显著；每穗粒数呈相反的趋势，株距最大的处理较株距最低的处理显著增加14.22%；机插密度对千粒重的影响未达显著水平；理论产量和实际产量以株距13.3 cm的处理最高，株距11.7 cm的处理次之，两者差异不显著，但分别较株距18.3 cm的处理显著增产6.48%、5.35%。

2.5不同氮肥用量对机插连粳7号产量构成的影响

从表5可见，连粳7号单位面积穗数表现为随氮肥用量的增加而显著增加，每穗粒数在N3以下水平表现出与之一致的规律，N4处理每穗粒数与N2处理相当。结实率和千粒重随氮肥用量的增加而降低，均以CK最高。理论产量和实际产量表现为N3＞N2和N4＞N1＞CK，N3处理较CK显著增产44.69%。

2.6秸秆还田与灌溉方式对机插徐稻3号产量构成的影响

秸秆全量还田条件下采用传统灌溉方式造成徐稻3号每穗粒数、结实率和千粒重显著下降，但单位面积有效穗数较节水灌溉显著增加4.31%（表6）。节水灌溉条件下实施秸秆全量还田较秸秆不还田处理单位面积穗数降低4.89%，每穗粒数显著增加，结实率和千粒重差异不显著。理论产量和实际产量表现为节水灌溉+秸秆还田＞节水灌溉+秸秆不还田＞传统灌溉+秸秆还田，处理间差异显著。

表5　不同氮肥用量对机插连粳7号产量和产量构成的影响

表6　秸秆全量还田和节水灌溉对水稻产量及产量构成的影响

表7　不同肥料及生化试剂对机插连粳11号产量及产量构成的影响

2.7不同肥料及生化试剂对机插连粳11号产量构成的影响

从表7可见，丰卉尿素处理连粳11号单位面积穗数较对照显著减少2.98%，结实率显著增加，千粒重和每穗粒数与对照相当，理论产量和实际产量与对照持平。硅肥处理连粳11号每穗粒数较对照显著增加4.06%，最终实产较对照显著提高10.44%。劲丰和碧护处理连粳11号千粒重分别较对照高2.41%和2.64%，实产分别增加5.89%和7.87%，差异达显著水平。矮壮丰处理连粳11号的结实率和千粒重均显著高于对照，实产增加9.44%。

3　小结与讨论

良种是水稻产量提高的首要因子［6］。淮北地区作为江苏省重要的常规中粳稻生产基地，近年来育成的中粳品种繁多，但普遍存在生育期偏长、综合抗性不高、产量不稳定等现象［7］。机插秧为满足盘根和减少漏插的要求，常造成密生条件下秧苗素质不高、适栽期短等问题［8-9］，加之刀切式栽插形成的5～7 d缓苗期，严重制约品种产量潜力发挥和群体对温光资源的充分利用。淮北地区由于受茬口衔接和热量条件的限制，部分旱育手栽高产品种甚至存在机插不能安全齐穗的风险［10］。通过从各地引进的机插中熟中粳品种产量表现来看，中稻1号、宁粳4号、连粳7号、连粳9号和连粳11号均超过徐稻3号。中稻1号、连粳9号生育期稍迟，可作抛秧和手插进一步研究。宁粳4号、连粳7号、连粳11号综合抗性、丰产稳产性好，增产潜力大，其中连粳7号、宁粳4号已先后于2012年和2013年被农业部评定为超级稻品种，适宜淮北地区机插高产栽培推广应用。

水稻播期范围主要受制于小麦的收获期和确保安全齐穗的安全播期两个因素［11］，适宜播期可以有效利用温光资源，充分发挥水稻品种的产量潜力［12］。翟超群等［13］研究认为，淮北稻区播期在5月5-25日更易获得高产。本试验条件下，5月20日前播种，均可获得10.00 t/hm2以上的高产，产量随播期推迟而递减，与陆江林等［14］研究结果一致。不同机插密度主要通过影响单位面积穗数和穗型大小来影响产量［16］。前人关于栽插密度对产量的影响结论不一，有说稀植增粒［17］夺高产的，也有密植增穗［18］获高产的，究其原因是品种类型、地力条件、管理措施和生态环境的不一致。本试验在江苏淮北地区地力中等偏上田块进行，机插常规中熟中粳连粳7号以株距13.3 cm、基本苗6.69万/667m2的处理产量最高。在该密度条件下，连粳7号又以施氮量22.5 kg/667 m2的处理产量最高，15.0～30.0 kg/ 667 m2的处理均获得了接近10.5 t/hm2的高产，也说明该超级稻品种具有较好的耐肥抗倒性和高产稳产性。秸秆全量还田是一把双刃剑，既可以减少环境污染，培肥地力，也常由于还田量大，秸秆腐烂过程中造成僵苗不发［19］。通过水肥调节，改善土壤通透性被认为是应对僵苗的有效措施［20］。节水灌溉条件下干干湿湿有利于土壤增氧解毒，促进水气协调，达到促根壮蘖增产的作用。本研究还验证了育秧基质、硅肥、丰卉尿素、矮壮丰等的增产增效作用，有关产品最佳用法用量有待进一步研究明确。2014年国家粮食丰产科技工程东海县项目区通过组装集成应用机插高产栽培技术，3个百亩攻关田和5个千亩示范方机插产量分别达781.03 kg/ 667 m2、749.82 kg/667 m2，为大面积平衡高产提供了重要借鉴。

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Research on High Yield Cultivation Techniques of Mechanical Transplanting Rice with Total Straw Returning in Huaibei Area

WANG Hongyang1，ZHU Congcong2，DENG Jianping2，WANG Weitun1，YANG Kaipeng1，SUN Rui1，XU Fangfu1
（1Agricultural Technology Extension Center of Donghai County，Donghai，Jiangsu 222300，China；2Jiangsu Provincial Crop Cultivation Technology Guidance Station，Nanjing 210036，China；1st author: qq3248306@163.com）

Abstract:In order to study the key technology for high-yielding cultivation of mechanical transplanting rice under the condition of total straw returning，some special experiments were conducted from 2011 to 2014，so that we can have a comparative study on the effects of different cultivation measures on yield and its structure of mechanical transplanting rice. The results showed that，Lianjing 7，Ningjing 4 and Lianjing 11 were better than others according to the performance of comprehensive trait，and they were easy to achieve high and stable yield. The yield of mechanical transplanting rice was decreased with the delay of sowing date，but when we used Chaimihe and Yuanda material for rice seedling，the yield would increased by 4.32%and 3.55%respectively，and the real output was the highest as 22.5 kg/667 m2N. The yield reached its maximum as mechanical-transplanting plant spacing was 11.7 cm and 13.0 cm，the yield and nitrogen rate was parabola relationship. The yield was increased by 8.7%under the condition of total straw returning，water-saving irrigation mode of alternate drying-wetting. Applying silicon fertilizer，Aizhuangfeng and Bihu，the real outputs would exceed 10.5 t/hm2. Therefore，under the condition of total straw returning in Huaibei area，high-yielding variety should be selected by mechanical transplanting method，early sowing date at suitable time and close planting. In addition，with increasing nitrogen fertilizer reasonably and implementing water-saving irrigation，and matching seedling raising materials and using of silicon fertilizer and Aizhuangfeng，all these would contribute to realize a large area of high yield by mechanical transplanting method.

Key words:Huaibei area；total straw returning；mechanical transplanting rice；high yield

中图分类号：S511.048

文献标识码：B

文章编号：1006-8082（2016）03-0064-05

收稿日期：2015-11-15

基金项目：江淮下游（江苏）粳稻持续丰产高效技术集成创新与示范（2011BAD16B03，BE2012301）；江苏稻麦大面积均衡增产技术集成研究与示范（2012BAD04B08）