机械穴直播对杂交水稻生长及产量的影响

史鸿志 朱德峰 张玉屏 向镜 张义凯 陈惠哲

（中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通讯作者：chenhuizhe@163.com）

机械穴直播对杂交水稻生长及产量的影响

史鸿志 朱德峰 张玉屏 向镜 张义凯 陈惠哲*

（中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通讯作者：chenhuizhe@163.com）

以超级籼粳杂交稻甬优538为试材，研究了机械穴直播在不同播种量（45 kg/hm2和60 kg/hm2）条件下对水稻生长及产量的影响。结果表明，采用机械穴直播技术，虽然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻的生长条件，降低了基部节间的弯曲力矩，使生育后期的倒伏风险明显降低；机械穴直播提高了每穗粒数、结实率和千粒重，产量较人工撒播提高了1.63%～5.48%。

水稻；机械穴直播；生长；产量

随着我国高效除草剂技术的成熟和农田机械化水平的提高，以省力、省工、成本低为特征的直播稻种植面积迅速扩大[1]。目前，我国直播稻面积占水稻种植面积的30%左右，但以人工撒播为主[2]。人工撒播成苗不稳定，密度大，群体通风透光性差，易感染病虫害，根系下扎浅，后期易倒伏，造成产量不高不稳[3]。采用机械穴直播，可实现稻种田间有序精确分布，有利于构建高质量群体起点和争取高产高效[4]。2016年，中国水稻研究所与韩国G-Geumgang有限公司合作，引进了精量穴播及施肥一体化的KDS-08MS直播机。本试验运用KDS-08MS直播机，以人工撒播为对照，研究机械穴直播对杂交稻生长及产量的影响，以为直播稻高产栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年在中国水稻研究所富阳基地进行。试验田块肥力中等，土质为黏性水稻土，冬闲。水稻生长季节平均温度和降水量等气象数据见图1。

1.2 试验设计

机械穴直播设置2个播量处理，分别为45 kg/hm2（T1）和60 kg/hm2（T2）。以人工撒播为对照，分别为45 kg/hm2（T3）和60 kg/hm2（T4）。采用大区设计，不设重复，每个处理面积60 m2以上。直播前10 d按湿润直播的要求翻耕和整地，及时耕、耙、平，用丁草胺等除草剂防治杂草。供试品种选用超级籼粳杂交稻甬优538，种子由浙江省宁波市种子公司提供。直播前选种，并浸种消毒2 d，不催芽，以浸到稻壳颜色变深、稻谷呈半透明状为适宜，晾干待播。6月30日播种。直播前对KDS-08MS直播机进行安装调试，确保运转正常。KDS-08MS直播机播种行数为8行，行距27 cm，穴距14 cm。播后及时开沟排水。基肥随播种施入16 kg/667 m2复合肥（N、P、K有效成分各占15%）；分蘖肥分播后2周和播后3周2次施入，分别施17.3 kg/667 m2复合肥和5.8 kg/667 m2尿素；穗分化期施尿素12.0 kg/667 m2和氯化钾5.0 kg/667 m2；后期根据水稻生长情况酌施保花肥。水分管理采用好气灌溉，播种后保持土壤湿润，出苗后至3叶期建立浅水层促分蘖，6～7叶期开始间歇灌溉，茎蘖数达到预定穗数的70%～80%时及时搁田，后实施湿润灌溉。适时防治病虫草害。

图1 2016年水稻生长季节降雨量和平均温度

1.3 测定项目与方法

记载各处理的穗分化期、齐穗期和成熟期。种子出苗后，机械穴直播每处理随机选择8行，每行1.5 m，调查行内的出苗数。人工撒播每处理用直径40 cm塑料圆圈随机选择6点，调查圈内的出苗数。计算出苗率及漏播率（出苗率=出苗数/播种粒数×100%；漏播率=漏播穴数/调查总穴数×100%）。每隔7 d定点调查1次茎蘖数，直到抽穗期。成熟期定点查有效穗数，取代表性植株6丛，测定每穗粒数、粒重和结实率。每处理随机选择3个点，每点实割4 m2测产。成熟期每处理随机选择3个点，每点取代表性单茎5条，测定株高（茎基部到穗部顶端的长度）、重心高度、节间长度和节间干质量，并根据各处理的倒伏情况，统计倒伏面积，计算倒伏面积比例。

表1 不同直播方式水稻的出苗率及成穗率

图2 不同直播方式水稻倒伏面积比例

重心高度测定方法：剪去根系，将茎秆放在一支点上，左右移动使茎秆保持水平，测量支点到茎基部的长度，并称单茎鲜质量。

节间长度和节间干质量测定方法：从茎秆节处剪短，将茎秆分成若干节间。将基部第1伸长节间称为第1节间，如此向上，分别为第2节间和第3节间。测量各节间长度，并烘干至恒重，称干质量。单位长度节间干质量=节间干质量/节间长度，弯曲力矩=株高×茎秆鲜质量[5]。

倒伏面积比例=倒伏面积/种植面积×100%。

1.4 数据计算与统计分析

数据用Excel 2016处理，用Origin 2017作图，用DPS 7.05进行统计分析，多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 机械穴直播对水稻生育时期、出苗数和成穗率的影响

调查结果表明，不同直播处理均在播种后2～3 d出苗，生育期也基本一致，穗分化期为8月11日，齐穗期为9月19日，成熟期为12月2日；T1和T2处理的漏播率分别为7.29%和2.08%

由表1可知，T1处理的出苗率为46.19%，较T3低10.77个百分点；T2处理的出苗率为41.96%，较T4处理低17.68个百分点。这可能与播后第2天的暴雨有关，当天降雨量达40.20 mm，从而影响了机械穴直播的出苗。因此，采用机械穴直播必须开好沟，使降水能及时排出。

对不同直播处理的分蘖动态分析后发现，T1、T2和T3处理的高峰苗出现在播种后第63天，而T4处理则提前1周左右达到高峰苗。从表1可见，在相同播种量下，人工撒播的处理高峰苗数和有效穗数均高于机械穴直播，但成穗率均低于机械穴直播。

2.2 机械穴直播水稻成熟期倒伏面积比例

直播水稻根系发达，但集中分布于表土层，下扎较浅，导致生育后期容易倒伏[6]。由图2可知，随播种量的增加，直播稻倒伏面积比例呈上升趋势，相同播种量下机械穴直播倒伏面积比例较人工撒播显著下降。T1和T2处理的倒伏面积比例分别为5.2%和20.2%，较人工撒播T3和T4处理分别低44.8个和71.4个百分点。可见，机械穴直播处理可减少水稻后期倒伏，利于稳产。

由表2可知，株高和基部第1至第3节的单位长度节间干质量各处理间差异不明显，但播种量大时，群体株高会略有下降，重心高度也会下移。本试验中植株高度和重心高度与倒伏面积比例相关性均不显著，说明它们并不是直接影响倒伏的因素。比较基部节间弯曲力矩，T3和T4处理的弯曲力矩分别为1105.5 cm·g和 1 136.8 cm·g，较T1和T2处理的弯曲力矩分别高42.9 cm·g和105.3 cm·g。水稻倒伏指数与基部节间弯曲力矩呈正比[5]，表明机械穴直播可以改善直播稻的生长条件，优化群体质量，降低基部节间弯曲力矩，从而降低倒伏风险。

2.3 机械穴直播水稻的产量及其构成因素

由表3可知，T1和T2处理的产量分别为9367.06 kg/hm2和9030.81kg/hm2，较T3和T4处理分别增产1.63%和5.48%。从产量构成因素来看，机械穴直播由于出苗率下降，其有效穗数低于人工撒播，但每穗粒数、结实率和千粒重均得以提高。其中，T1和T2处理的每穗粒数分别较人工撒播T3和T4处理增加8.44粒和17.84粒，结实率分别提高1.69个和8.64个百分点，千粒重分别提高1.01 g和0.30 g。以上说明，采用机械穴直播技术能获得更高的产量，每穗粒数、结实率和千粒重的提高是其增产的主要原因。

表2 不同直播方式水稻的茎秆形态及基部节间弯曲力矩

表3 不同直播方式水稻的产量及其构成因素

3 小结与讨论

本研究表明，KDS-08MS直播机具有播种精度高、播种均匀、播种与施肥一体、田间操作方便等优点，在我国主要稻区有较好的应用前景。使用该机械进行穴直播，虽然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻生长条件，降低了基部节间弯曲力矩，使生育后期的倒伏风险明显降低。同时，机械穴直播提高了每穗粒数、结实率和千粒重，产量较人工撒播增产1.63%～5.48%。虽然因播期过迟及花后气温较低，水稻结实率普遍较低，但机械穴直播的结实率仍比人工撒播略高。

目前我国杂交稻种植面积占水稻种植面积的50%～60%[7]，结合前人的研究[8-9]，该直播机在杂交稻上应用时播种量仍需要适当降低，控制在15.0～22.5 kg/hm2之间较为适宜。另外，针对直播后出苗差的问题，直播后应及时开沟排水，以提高种子的出苗率。

[1]张洪程.水稻机械化精简化高产栽培 [M].北京：中国农业出版社，2016.

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[9]卢燕.直播密度对水稻不同类型品种综合生产力的影响 [D].扬州：扬州大学，2008.

Effects of Mechanical Hill-drop Drilling on Growth and Yield of Hybrid Rice

SHI Hongzhi,ZHU Defeng,ZHANG Yuping,XIANG Jing,ZHANG Yikai,CHEN Huizhe*
（State Key Laboratory of Rice Biology,China National Rice Research Institute,Hangzhou 310006,China;1st author:1178244522@qq.com;*Corresponding author:chenhuizhe@163.com）

This experiment was conducted to evaluate the effects of hill-drop drilling by KDS-08MS direct seeder on growth and yield of hybrid rice in different seeding rates（45 kg/hm2and 60 kg/hm2）,using Yongyou 538 as material.The results showed that using the mechanical hill-drop drilling technique,although reduced the emergence rate,increased the productive tiller percentage.It improved the growth condition of direct seeding rice,reduced the bending moment of stalk and decreased the risk of lodging in the late growth stage.Compared with manual broadcast,the mechanical hill-drop drilling technique increased the grains per panicle,seed setting rate and 1000-grain weight,and the yield increased by 1.63%～5.48%.

rice;mechanical hill-drop drilling;growth;yield

S511.042

B

1006-8082（2017）04-0075-03

2017－06－15

浙江省公益性技术应用研究项目（2015C32044）；农业部财政项目“超级稻高产栽培技术研发与应用”（2016-2018）