水稻无人机水直播机械化精量轻简高产高效栽培技术集成研究与应用

为了突出水稻无人机水直播机械化生产的经济效益，本文对不同播期水稻发育情况进行分析，研究石墨烯浆料处理对直播水稻产量的影响，分析不同播种方式下的水稻产量。研究表明，中期种植水稻发育较好，成秧率为五优金丝苗成秧率＞五优华占＞常规稻“三澳占”,杂交水稻抵御气候变化的能力较常规水稻强。株高情况为清水（CK）＞10A浆料＞10C浆料＞10B浆料，直播水稻产量低于机插和抛秧，可能是直播水稻分布不均匀，对其进行改进可促进水稻无人机水直播机械化技术运用及推广。

1 实施背景

来宾市开展晚稻水直播播种期对比、石墨烯不同用量对比等试验及水稻水直播50亩示范工作。项目实施地点为来宾市兴宾区南泗乡下莫村委横兴水稻种植专业合作社。研究出水稻无人机水直播机械化精量轻简高产高效栽培技术，明确水稻无人机水直播机械化存在问题并进行改进，以提高水稻种植效率和质量，节约成本。

2 实验分析

2.1 种植期对水稻的影响

确定晚水稻杂交稻为“又香优龙丝苗”、“五优华占”和常规稻“三澳占”，种植日期为7月8日、7月14日和7月22日，亩播种量为：杂交稻1.5 kg，常规稻2 kg，大区试验，每个品种种植面积0.5亩以上。除实验区播种期不同外，各处理试验水稻品种一致、田间管理措施一致，田间管理按推广总站技术规程实施，施1次基肥，3次追肥，播后第2d杂草封闭1次（丙草胺），苗后除草2次，人工除草3次，防病虫害共3次。

2.2 石墨烯含量对水稻种植的影响

确定种植品种为五优金丝苗，播种期为2020年7月29日；将配加10C浆料、10B浆料、10A浆料、清水（CK）种植的水稻进行对比，每个小区面积为63 m，播种量为20 kg/hm，基本苗为3.56万苗。田间管理措施基本一致，统一按推广总站技术规程实施，施1次基肥，2次追肥，播后第2 d杂草封闭1次（丙草胺），苗后除草2次，人工除草2次，防病虫害共3次。

2.3 实验参数

根据水稻种植情况对水稻“出苗率”和“成秧率”三个参数进行分析。此外，对亩有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重、实际亩产量等参数进行分析。

3 不同种植期水稻生育情况

3.1 播种期对种子发育的影响

不同播种期的又香优龙丝苗种子粒数均为76粒/m，播种期分别为7月8日、7月14日和7月22日。不同播种期的又香优龙丝水稻总苗数相差不大，数量在66～69。播种期为7月8日时，正常苗数为38，播种期为7月14日，正常苗数为58，播种期为7月22时，正常苗数为56。随播种日期延后，正常苗数有增加趋势。出苗率随播种期延后变化不大，数值在86.8%～90.8%；成秧率随播种期延后先增加后下降。晚期直播水稻成秧率和出苗率与气候相关，7月11日和7月26日有大雨到暴雨天气，7月14日，水稻成秧率较高，7月8日和7月22日水稻成秧率较低，是由于水稻成苗初期大雨和高温天气不利于水稻秧苗生长。7月8日～7月20日气候适宜，未出现大雨及高温天气，成秧率较高，水稻幼苗生长较好。

五优华占稻种粒数为65，总苗数在52～56，不同播期总苗数差距不大。但是正常苗数存在差异，随播期越延后水稻正常苗数逐渐增多。出苗率随播种期延后呈现先降低后上升的趋势。7月8日播种的五优华占成秧率为67.3%，7月14日播种的五优华占成秧率为71.2%，7月22日播种的五优华占成秧率为76.8%，随播种期延后逐渐增加。常规稻“三澳占”每平方米播种粒数为102粒，第1期和第2期水稻总苗数分别为80和79，第3期播种水稻总苗数为91。正常苗数分别为51、55和47。第1期播种水稻出苗率为63.5%，第2期出苗率为77.5%，第3期为89.2%，出苗率随播种期延后逐渐增大。常规稻“三澳占”成秧率随播种期延后呈现先增加后减小的趋势。第2期种植的五优金丝苗和常规稻种“三澳占”成秧率较第1期和第3期播种成秧率大。这是由于第1期秧苗和第3期秧苗在发育期均出现暴雨和高温天气，导致部分秧苗死亡。此外，第2期播种的杂交稻种成秧率为五优金丝苗成秧率＞五优华占＞常规稻“三澳占”。主要由于杂交水稻稻种较常规稻种生长能力强，而且杂交水稻抵抗生长环境气候变化的能力较强。

3.2 晚稻播种期对水稻全生育期的影响

通过对又香优龙丝苗、五优华占和常规稻“三澳占”全生育期进行统计，以明确播种期对水稻全生育期的影响。又香优龙丝苗全生育期受播种期影响较小，第1期和第2期播种的又香优龙丝苗全生育期均为107 d，第3期为108 d，播种对其全生育期几乎没有影响。此外，常规稻种“三澳占”第1期和第2期种植的秧苗全生育期均为107 d，受气候影响较小，第3期播种的稻种“三澳占”全生育期较前2期减少4 d。而五优华占稻种全生育期随播种期延后呈现逐渐增加的趋势，但增长天数相差不大，在100～103 d，对比3种水稻全生育期可知，在相同播种期条件下，五优华占全生育期短，成熟早。五优华占较又香优龙丝苗和常规稻“三澳占”更适合用作晚期水稻直播稻种，可减少生产周期。

4 不同石墨烯浆料处理对水稻成长情况的影响

4.1 石墨烯对五优金丝苗生长的影响

石墨烯对五优金丝苗出苗率和成秧率影响不明显，只有采用清水种植的成苗率较低。这可能是由于A、B、C浆料对五优金丝苗生长的影响程度相同，从而导致清水处理的秧苗成苗率低于石墨烯处理的秧苗。向五优金丝苗试验田中加入石墨烯有利于提高水稻成苗率。此外，采用不同浆料处理后的五优金丝苗苗高均随着时间增加逐渐增高，秧苗最大高度为100 cm左右。在9月2日前，不同处理方式下水稻株高为清水（CK）＞10A浆料＞10C浆料＞10B浆料；9月2日后采用10A浆料处理的五优金丝苗高度增加速度逐渐变缓。采用石墨烯浆料对五优金丝苗种子进行处理可以在不同程度上降低水稻苗高，提高水稻抵抗能力，提高水稻产量。

4.2 石墨烯对五优金丝苗产量的影响

五优金丝苗分蘖苗数随时间增加呈现先增加后下降的趋势。8月25日是五优金丝苗生长最旺盛的时期，此时分蘖苗数最高，应做好施肥工作，保证秧苗分蘖质量，提高秧苗有效分蘖率及产量。8月25日后，五优金丝苗分蘖苗数逐渐下降，是由于此时进入秧苗结实期，该阶段分蘖苗数逐渐减小。采用清水处理的五优金丝苗分蘖苗数最高，采用10B浆料处理的五优金丝苗分蘖苗数最少。采用10C浆料、10B浆料、10A浆料和清水（CK）处理后的五优金丝苗理论亩产、每穗总粒数和实际粒数逐渐下降。采用清水处理的五优金丝苗产量最低，采用10C浆料处理的五优金丝苗产量最高。采用石墨烯对水稻进行处理可降低水稻苗高，提高水稻成苗率，从而增加水稻产量。采用石墨烯浆料对五优金丝苗进行处理，为水稻生长提供碳元素。

5 播种方式对水稻经济性能的影响

又香优龙丝苗播种方式为抛秧、机插和直播。直播方式产量最低，机播产量最大，抛秧方式水稻产量相对机插方式较低。采用直播方式种植水稻，虽然可以节约人力资源，但由于直播方式会导致种子分布不均匀影响水稻生长。因此，需开发经济高效的新型水稻播种方式。