潘志军,吴晨阳,张晓红,周 兵
(安徽省庐江县农业技术推广中心,安徽 庐江 231500)
水稻是我国重要粮食作物之一,在我国的粮食安全保障体系和农业生产中占有重要地位。其中,双季稻对水稻总产的贡献很大,单位面积双季稻产量较单季稻高57%左右[1-2]。近年来,受劳动力转移、双季稻机械装备不足、农机农艺配套技术相对落后和种植大户种植意愿不强等因素的影响,双季稻种植面积逐年锐减,双季稻机械化以及配套技术的研究成为限制双季稻发展的重要因素[3-4]。庐江属于沿江双季稻北缘地区,该地区的光温条件有限、栽植期高温和安全齐穗、茬口衔接紧、机械化栽植的不适应是生产上主要限制因素。
毯苗机插高效省工,是近年来推广的主流机插模式,但存在秧龄弹性小、秧苗素质不高、移栽植伤重、返青期长等缺点[5-6],尤其在双季晚稻生产中适应性表现较差,因此遴选适宜双季晚稻的新型机插模式代替人工栽植,解决毯状秧机插适应性问题成为双季晚稻生产的迫切需要。钵苗机插是一种新型机插方式,具有栽植秧苗素质高、活棵发苗快、产量群体优良等优点,逐年成为多地主攻高产的重要机械栽插模式。张洪程等[7-9]研究表明:在单季稻生产条件下,钵苗机插机械水稻增产优势明显,平均较毯苗机插增产6.0%~12.6%。钵苗机械已在单季稻种植中广泛运用,但在沿江地区双季晚稻栽培中的研究较少。本研究在庐江县典型双晚生产区,连续2年进行定点专项试验,试验选用2种类型早熟双晚品种为供试材料,以新型乘坐式高速插秧机作为钵苗机插机械,并与宽窄行毯状秧机插模式和传统塑盘旱育抛栽模式作对比,比较不同栽植方式对沿江双季稻北缘地区双季晚稻生育期、茎蘖消长动态、产量结构和实测产量等影响,期望筛选出双季晚稻适宜栽植方式,探究钵苗机插的应用表现。
试验田位于庐江县汤池镇双墩村(117°06′32″ E,31°21′31″ N),前茬作物为双季早稻,田块面积2154.4 m2;供试土壤为河流冲积物母质发育形成的潴育型水稻土亚类沙泥田土属沙泥田土种,土壤理化性质:土壤pH值6.0、有机质31.1 g/kg、全氮0.83 g/kg、有效磷(P2O5)3.6 mg/kg、速效钾(K2O)40.0 mg/kg。
供试品种:春优284(A)、镇稻18(B)、甬优4550(C);钵苗机插采用日神牌RXA-60T型乘坐式高速插秧机,毯苗机插采用井关PZ80D-25型插秧机。
试验采取裂区设计,主区为品种,副区为3种栽插方式。3种栽植方式分别为:T1,钵苗机插模式,行距33 cm和27 cm(平均行距30 cm),株距11 cm;T2,毯苗机插模式,行距25 cm,株距11 cm;T3,抛栽模式,抛秧密度控制为45万/hm2。
钵苗机插模式于6月中下旬播种,春优284和甬优4550每穴谷粒控制在2~3粒,镇稻18每穴谷粒控制在4~5粒;毯苗机插模式于6月下旬播种,春优284和甬优4550每盘播种量为80 g干籽/盘,镇稻18为100 g干籽/盘;抛栽模式于6月下旬播种,春优284和甬优4550每孔谷粒数为2~3粒,镇稻18每孔谷粒数为4~5粒。3种模式同时栽插,2种机插模式均栽插4机幅。每处理小区面积在76 m2左右,采取随机区组排列,试验处理区四周设3.0 m以上保护行。所有试验处理均采用相同田间管理且保持同一施肥水平:施肥量纯N 269.4 kg/hm2、纯P 90.0 kg/hm2、纯K 225.0 kg/hm2。
每处理设置3个重复,每重复分别定点测定叶龄和茎蘖动态,叶龄与茎蘖动态均每隔5 d左右测定1次,高峰苗期加密记载;在水稻成熟期收获前,每重复调查60穴数测定每穴有效穗数;取6穴测定颖花数和结实率;收获时随机取样晾干测定千粒重;每小区单打单收并去杂、称重,折合14.5%含水量标准产量,并计算单位面积产量。
试验数据采用Excel 2003和SPSS 22等统计软件进行分析。
钵苗摆栽模式秧龄弹性大,且可以配合大龄壮秧机栽技术,毯状秧机栽模式对秧苗的秧龄要就较高,一般不超过30 d[10],双晚茬口衔接较紧的现实情况下,秧龄弹性大,早齐穗、黄熟有利于生产安全。结果表明:钵苗机栽处理较毯状秧处理齐穗期提前2~3 d,黄熟期提前3~6 d,钵苗机栽模式与传统抛栽模式在齐穗期和成熟期方面较为相似(表1)。
本地区抛栽模式一般抛栽170万/hm2左右,而毯状秧机栽以最小株行距栽植,一般基本苗在140万/hm2左右,钵苗机栽受机插株行距限制基本苗低于抛栽和毯状秧机栽模式,基本苗约100万/hm2。通过对2年茎蘖动态数据分析发现,传统抛栽模式在基本苗和有效穗方面有绝对优势,毯状秧机插处理基本苗和高峰苗都要高于钵苗摆栽处理,钵苗机插模式缓苗期短发棵快,表现出较好的群体弹性,在栽植后不断缩小与毯状秧机插模式的茎蘖数差距,至成熟期有效穗数趋于相似,说明钵苗机栽模式的成穗稳定性更好(图1)。
2年连续试验发现,在3种栽植模式中,传统抛栽模式与钵苗机栽均有较好的产量表现,钵苗机插模式产量较毯苗机插模式高5.2%,且在2017年试验中增产达到显著水平。考察主要产量的构成指标发现,各处理在千粒重方面无显著差异,在颖花数、结实率和单位面积有效穗方面呈现出一定的差异。比较2种机栽模式,钵苗机插处理在颖花数和结实率方面均表现出领先优势,分别较毯状秧机栽处理高11.78%和12.32%。综合来看,钵苗机插模式虽然在单位面积有效穗数方面落后于毯状秧机栽模式,但钵苗机插模式产量构成更为均衡,颖花数和结实率表现突出,理论产量较常规毯状秧机栽显著提高(表2)。
表1 不同栽插方式下生育期比较
注:2016A、2016B分别为2016年参试的A、B品种。下同。
图1 不同栽植方式对茎蘖消长动态的影响
传统塑盘旱育抛栽模式基本苗可控,弹性大,而机械栽插模式均受机械性能限制,基本苗很难大幅变动[11-12]。试验发现,塑盘旱育抛栽模式产量优势主要来源于单位面积有效穗数的提高,本试验中钵苗机插模式以最大基本苗栽插时,依然比抛栽模式约少40%,本田期钵苗机插模式不断缩小与抛栽模式茎蘖数的差距,但由于双季晚稻栽插气温偏高、分蘖时间短等特点[13-14],成熟期有效穗数依然少于抛栽模式,同时抛栽模式低位分蘖较多,理论上在穗粒结构方面存在一定优势[15-16],传统抛栽模式较为适合双晚生产安全,但在劳动人口转移和水稻生产全程机械化的大趋势下,传统抛栽模式越来越不能适应双晚生产和产业发展的需求。钵苗机栽具有与抛栽模式同样优异的产量构成,特别是在缓苗发棵、结实率和颖花数方面表现突出,试验中钵苗机栽模式与传统抛栽模式均表现出较好的增产效果,与抛栽模式相比提高产量的突破口在于提高单位面积的有效穗数。
毯状秧机栽是现行较为成熟水稻机械化栽插解决方案,但实践中毯状秧机插存在对秧龄要求较高,秧龄弹性小,栽插植伤大、缓苗期慢、成穗率较低的缺陷[17],钵苗机栽通过培育大龄壮秧配套无植伤栽插技术,缓苗期极大缩短。在本试验中,钵苗机插在双季晚稻生产中更能挖掘水稻品种潜力,表现出较好的群体爆发弹性和群体质量,成穗率高于毯状秧机插处理;同时,钵苗机栽模式较毯状秧机栽更早安全齐穗,成熟期提前,在双晚茬口衔接紧和全生产期短的现实困难下推广钵苗机栽有重要现实意义,从生产角度看,钵苗机栽是更适合于双晚的机械化生产。在钵苗机插技术基础上,配合大龄壮秧培育技术,改良新型钵苗机插机械,缩小株行距配置提高机插基本苗数,可望破解双季稻北缘地区机械化机插难以大面积推广的瓶颈问题。
表2 不同栽插方式对产量结构的影响
注:同列数据后的小写字母表示在0.05水平上的差异显著性,字母相同则差异不显著,字母不同则差异显著。
参考文献:
[1] Zhang X, Wang D, Fang F, et al. Food safety and rice production in China[J]. Resource Agricultural Modernization, 2005, 26(1): 85-88.
[2] 朱德峰,陈惠哲,徐一成,等.我国双季稻生产机械化制约因子与发展对策[J].中国稻米,2013,19(4):1-4.
[3] 王全忠.我国长江流域发展双季稻的调控路径选择[J].农业技术经济,2015(7):70-71.
[4] 张元红,刘长全,国鲁来.中国粮食安全状况评价与战略思考[J].中国农村观察,2015(1):12-13.
[5] 孙德超,李晓东,姜阿利,等.水稻钵育秧苗机插技术特点及其优势[J].农业机械,2010(20):69.
[6] 胡雅杰,邢志鹏,龚金龙,等.钵苗机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨[J].中国农业科学,2014,47(5):865-879.
[7] 张洪程,朱聪聪,霍中洋,等.钵苗机插水稻产量形成优势及主要生理生态特点[J].农业工程学报,2013,29(21):50-59.
[8] 姚月明,沈明星,孙华,等.钵苗移栽对单季晚稻生育特性及产量的影响[J].江苏农业科学,2000(1):13-15.
[9] 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.
[10] 吴一梅,张洪程.秧龄对机插水稻秧苗素质及产量的影响[J].中国稻米,2009(1):36-38.
[11] 潘晓华,陈小荣,杨福孙.双季水稻塑盘旱育抛栽基本苗公式的建立[J].中国水稻科学,2006,20(3):290-294.
[12] 张洪程.钵苗机插水稻生产特点及其利用的核心技术[J].农机市场,2012(8):19-21.
[13] 李木英,黄程宽,谭雪明,等.不同机插条件下双季稻不同品种的分蘖特性[J].中国农机化学报,2016,37(2):245-252.
[14] 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.
[15] 曾勇军.双季稻高产群体株型指标及调控对策研究[D].南昌:江西农业大学,2008.
[16] 邴延忠,陈宗凯.水稻钵苗移栽机械化技术研发与应用[J].农机科技推广,2011(4):52.
[17] 张洪程,龚金龙.中国水稻种植机械化高产农艺研究现状及发展探讨[J].中国农业科学,2014,47(7):1273-1289.