机收再生稻履带窄幅化改制及宽窄行配套栽插减损效果研究初报

林席跃，雷正平，伍先群，黄素华，邵彩虹，杨树林，黎明强，刘金萍，甘金华，温南卉

（1崇义县农业技术推广中心，江西 崇义 341300；2中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081；3江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所，南昌 340109；4上犹县农业技术推广中心，江西 上犹 341200）

0 引言

再生稻俗称“抱孙谷”或“秧孙谷”，在汉末郭义恭所著《广志》、张湛著《养身要术》和明代徐光启著《农政全书》中均有记载[1]。杨东和段秀建等[2-3]的研究结果表明，再生稻栽培可实现较单季稻增产27.34%、增效93.7%、产投比提高12.68%。曾腊春[4]的研究结果表明，再生稻栽培有利于缓解季节矛盾，提高化肥农药利用率。王飞和邓世友等[5-6]的研究认为再生稻生产模式具有高产高效、节本增效、环境友好的优势。目前生产上应用的机收再生稻还存在机械碾压重、再生季损失率大(40%～50%)、产量较低、稻米品质下降等问题，制约再生稻规模化发展[7]。前人主要从水分管理、品种、留桩高度、机械收割与人工收割再生季产量效益比较等方面[8-9]及再生稻收割机研制方面进行了研究[8-10]，未对机收减损技术进行综合研究。卢康等[11]研制的双割台双滚筒式全履带再生稻收割机直行碾压率约为28%。刘竣[12]研究的高地隙轮式再生稻收获机比一般履带式收割产量增加14.4%，因设计和制造再生稻专用收割机成本高，其适用性有待进一步验证。付建伟等[13]研究的双通道喂入式再生稻收割机可比常规收割机收割后再生季增产约23.9%。杨禹锟[14]研究的全喂入式再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%。伍峰[15]研究的宽窄行栽培比常规栽培增产1853.4 kg/hm2。张淑英[16]的研究结果较对照实现增幅12.3%。李章模[17]研究的水稻宽窄行栽培增产7%～8%。汤兰[18]对宽窄行栽培进行了规范化技术总结。宽窄行栽插用于再生稻栽培、特别是对再生季产量减损效果的研究鲜见报导，周巍等[19]研究的宽窄行栽培区理论产量比常规栽培区高730.8 kg/hm2。基于本团队前期对机收再生稻收割机窄幅履带的减损效果研究结果[20]，本研究重点研究宽窄行配套栽插对机收再生稻产量的影响，获得了理想效果。现将结果报告如下，供研究者、农技人员、产者参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验于2020年3—11月在江西省崇义县长龙镇葫芦村粮丰项目示范区进行。

1.2 供试材料、工具和机械

1.2.1 供试水稻品种 杂交水稻‘晶两优1377’。

1.2.2 工具和机械 工具：宽窄行手插秧定距工具（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm株距为15 cm）；农机：久保田SPV-6CMD高速插秧机及配套硬质塑秧盘（30 cm等行距）、沃得锐龙4LZ-4.0E联合收割机（45 cm宽履带/35 cm窄履带）、艾禾4LZT-4.0ZB1纵轴流联合收割机（45 cm宽履带/35 cm窄履带）、谷王4LZ-4.0ZC（45 cm宽履带/35 cm窄履带），参试收割机均装备碎草装置。

1.3 试验方法

1.3.1 履带窄幅化改制方法 按照沃得锐龙4LZ-4.0E（90 mm×51节×450 mm）和艾禾4LZT-4.0ZB1（90 mm×53节×450 mm）谷王 4LZ-4.0ZC（90 mm×52节×400 mm）的原配履带型号，保持履带外花形状（高花或矮花）、导轮齿型号（宽齿或窄齿）、节距（90 mm）、节数（51节、52节或53节）不变，将履带宽度45cm改制成宽度35 cm；在改制中增设内置钢丝强度，增强履带抗拉强度，延长使用寿命。

1.3.2 处理设置 处理Ⅰ：窄履带(35 cm)+宽窄行栽插（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm、株距15 cm）；处理Ⅱ：窄履带(35 cm)+等行距栽插（行距30 cm、株距14 cm）；处理Ⅲ：宽履带(45 cm)+宽窄行栽插（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm、株距15 cm）；处理Ⅳ(CK)：宽履带(45 cm)+等行距栽插（行距30 cm、株距14 cm）；以收割机机型为重复；栽插密度23.55万～24万穴/hm2、基本苗数60万～70万株。

1.3.3 大田管理 各处理区农事及其他管理技术设计相同。播期：2020年3月20日。水分管理：头季稻分蘖盛期达到目标苗数开始烤田控苗，扬花期保持浅水，灌浆结实期保持干湿交替，收割前10～12天结合施催芽肥复浅水后再控水至收割，通过晒田或人工灌水的方法将收割前田间土壤容积含水量调控在26%左右，头季收割后结合施促苗肥及时灌跑马水，此后保持湿润灌溉至收获。施肥水平：头季稻施纯量N 228 kg/hm2、P 124.5 kg/hm2、K 218.25 kg/hm2，再 生 季施纯量 N 198 kg/hm2、P 30 kg/hm2、K 117 kg/hm2；病虫防控：以稻飞虱、二化螟、三化螟、纹枯病、稻瘟病、稻曲病等病虫害为重点，根据病虫发生情况进行防控。头季收割：头季稻成熟度达到90%左右抢晴收割，按“Ⅲ”作业行走线路、以田块最窄的两端为固定转弯和出仓区，收割时稻桩留桩高度25 cm左右。

1.4 数据分析

采用Excel 2016对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 宽窄行栽插对头季稻产量的影响

2.1.1 宽窄行栽插与等行距栽插对再生稻头季光能利用率的影响 从图1可知，宽窄行栽插的头季稻在破口期、齐穗期、成熟期的干物质总量分别比对照增加3.7%、3.9%、2.0%，其中成熟期宽窄行栽插的有效穗干物重比对照增加6.0%，说明宽窄行栽插可以改善稻株光能和营养供给条件，有利提高光能利用率，从而获得更高的干物质积累，该结果与董立强等[21]的研究结果基本一致。

图1 宽窄行栽插与等行距栽插头季不同时期干物质含量变化比较

2.1.2 宽窄行栽插对头季稻产量构成主要因子的影响从图2可知，宽窄行栽插的株高、穗长、穗粒数、结实率、千粒重等指标均比对照高，穗粒数、实粒数分别比对照提高3.50%、7.05%，从而实现增产效果。

图2 宽窄行栽插与等行距栽插对头季稻产量构成因子影响比较

2.2 宽窄行栽插对再生季产量的影响

2.2.1 宽窄行栽插与等行距栽插对再生季产量构成主要因素影响比较 从图3可知，宽窄行栽插的有效穗数、总粒数、结实率、实粒数、千粒重均比对照高，分别增长4.5%、1.2%、8.9%、10.1%、3.3%。

图3 宽窄行栽插与等行距栽插对再生季稻产量构成因子影响比较

2.2.2 宽窄行栽插对机收再生稻稻桩碾压面积的影响从图4可以得出，机收再生稻在窄幅履带收割设置下，宽窄行栽插和等行距对所留稻桩的机收碾压总面积占比分别为30.9%、39.7%，宽窄行栽插较等行距栽插的碾压总面积下降8.9%，为机收再生稻再生季产量减损奠定基础。

图4 宽窄行栽插与等行距栽插头季机收碾压面积比较

2.2.3 窄幅履带配套宽窄行栽插与等行距栽插对再生季产量减损效果比较 据作者此前研究结果：在未配套宽窄行栽插情况下，窄幅履带机收的碾压面积较宽幅履带下降14.0%、再生季产量损失率下降11.8%[20]。从图5可知本研究采用窄幅履带及配套宽窄行栽插对机收再生季理论产量损失比对照(CK)减少1288.16 kg/hm2、损失率下降19.8%。

图5 宽窄行与等行距栽插对再生季产量损失影响比较

从表1可知，机收再生稻采用宽窄行栽插，有利于提高再生稻头季产量，可实现全年两季（茬）实收总产量 16309.22 kg/hm2、比对照增产 2206.2 kg/hm2、增长15.64%；采用窄幅履带及配套宽窄行栽插实现再生季产量 5897.87 kg/hm2，较对照增产 807.41 kg/hm2、增长15.86%。

表1 宽窄行栽插与等行距栽插全年实收产量比较

3 结论与讨论

3.1 结论

研究结果表明：再生稻头季宽窄行栽插有利于提高光照利用率，提高群体生物量。宽窄行栽插的头季稻成熟期干物质总量比对照提高1.68%、有效穗数比对照提高4.6%，配套窄幅履带收割可实现两季（茬）总产量 16309.22 kg/hm2、比对照增产 2206.02 kg/hm2、增长15.64%；再生稻头季机收采用窄幅履带及配套宽窄行栽插实现再生季产量损失减少1288.16 kg/hm2，损失率下降19.8%，收机再生稻履带窄幅化改制及宽窄行配套栽插减损效果明显。

3.2 讨论

本试验的宽窄行设置是在人工栽插条件下实现的，与董立强[21]的研究(33+17)×17 cm基本接近，但是大面积推广应用还有一定难度。杨永生[22]研究的宽窄行(25～30 cm+22～25 cm)插秧机，未实现与收割机作业行走轨迹相适应的宽行距(30～35 cm)，减损不够效果理想。彭韩非等[23]研究的水稻有序抛秧机可实现行距宽窄可调，目前尚未发现该机型对再生稻产量减损效果的有关报导。而一般人工栽插较机插成本增加1000元/hm2左右，减少碾压造成的再生季产量损失521.25 kg/hm2，仍有效益优势，适合劳动力较充足的丘陵山区小规模再生稻生产。而大规模再生稻生产受到劳动力的制约，仍需配套行距可调的插秧机机型。同时，收割机手作业精准度的把握程度对减损效果有一定影响，提高收割机手的作业技术水平十分必要。施孟涛等[24]的沃得携手江苏大学推出低碾压率收割机试验尚未完成，能否大面积推广应用还需要实践证明。李慧龙[25]研究的再生稻机收碾压稻茬扶正装置是否有减损效果还值得考究。本研究结果是一种经济、适用、易推广的机收再生稻减损方法，在生产上得到广泛应用。采用行距可调的插秧机配套窄幅履带收割机，并装备定位巡航系统，做到栽插行向与收割作业轨迹吻合，是实现机收再生稻产量减损最大化的研究方向。