不同直播方式对水稻产量及经济效益的影响

沈足金，钱秋杰，徐建强

(嘉兴市农业科学研究院 桐乡农业科学研究所，浙江 桐乡 314500)

水稻是浙江省的主要粮食作物，种植面积占耕地面积的50%以上，产量约占粮食总量的80%[1]。桐乡是浙北重要产粮区，水稻种植面积稳定在1.3 万hm2左右[2]。近年来，稳粮保供和粮食生产功能区整治优化工作持续推进，水稻种植面积进一步扩大。据调查，桐乡市种粮大户水稻种植面积从2019年的户均24.3 hm2提高到2022年的户均35.3 hm2，对提高水稻生产效率有了更高的要求。

播种是水稻生产中的重要环节，机插秧、直播逐渐成为单季稻的主要种植方式[3]。但由于机械化育插秧技术存在作业难度大、育秧繁琐、秧盘播种管理要求高、农民难以适应等问题[4]，目前直播还是桐乡地区最主要的水稻播种方式，具有省工、省力、省秧田、高产高效等优点[5]。随着农机装备的快速发展，背负式喷雾机、水稻精量穴直播机和无人机已广泛应用于水稻生产，水稻人工撒播的方式已逐步淘汰。本试验主要研究3种不同直播方式对水稻产量性状和经济效益的影响，对不同直播方式给予客观评价，为农户选择适宜的栽培方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验地点

试验于2022年在浙江省桐乡市屠甸镇荣星村进行，试验田由桐乡市石泾粮油农机专业合作社管理。供试土壤为水稻土、潮泥田，前作为小麦。整地施肥前取样，土壤pH值6.2、全氮含量为0.123 g·kg-1、有效磷含量为34.8 mg·kg-1、速效钾含量为84.0 mg·kg-1、有机质含量为19.5 g·kg-1，具有区域代表性。

1.1.2 试验品种

秀水14(浙审稻2017009)，属中熟单季常规粳稻，生长整齐、分蘖力强、株高适中，后期青秆黄熟，丰产性好、米质较优，适宜在浙江省作单季晚稻种植。

1.1.3 直播机具

3WF-140A背负式喷雾喷粉机、博源2BDZ-10水稻精量穴直播机、大疆T40无人机，均为桐乡市石泾粮油农机专业合作社自有机具。

1.2 试验方法

试验采用单因素随机区组设计，设置背负式喷直播(以下简称喷直播)、水稻精量穴直播(以下简称穴直播)、无人机精量直播(以下简称飞播)3个处理，每个小区面积334 m2，3次重复。各处理使用同批次水稻种子，实行相同田间管理。对3种不同直播方式下的苗蘖动态、产量构成因素等作物性状进行对比，并分别实割测产，比较经济效益。

1.3 试验管理

前作小麦收获后，试验田块用拖拉机旋耕，上水耙平，施用水稻配方肥(金正大，N 22%，P2O58，K2O 12%)525 kg·hm-2作底肥；5月24日浸种催芽，使用2 000倍25%氰烯菌酯悬浮剂和2 000倍咪鲜胺乳油浸种48 h，清水淘洗后催芽，种谷破胸露白后适当炼芽；5月27日播种，播前芽谷用35%丁硫克百威DS 15 g和10%吡虫啉WP 20 g均匀拌种；播种时要求田内无积水，无低水潭、高突起，开好围沟和横沟；播种后5 d，选用安全型除草剂苄嘧·禾草丹兑水喷雾封草；出苗至2叶1心期第1次上水，施用尿素225 kg·hm-2作苗肥促分蘖，苄嘧·苯噻酰拌尿素撒施杀草，保持薄水，以水抑草，且水面不能淹没秧心，以免产生药害；7月20日开始排水搁田，控无效分蘖和基部节间长度，分次轻搁至7月底，搁田程度要求田边开细裂，田中不陷脚；孕穗至齐穗期保持田间水层，齐穗后实行干湿交替间歇灌溉，保持田土湿润，收割前7 d停止灌水。根据当地农业部门发布的病虫情报进行病虫害防治。

水稻直播栽培时播种量决定了基本苗数量。播种量过低，基本苗不足，会导致有效穗数不足而难以高产；播种量过高，群体内个体间对温、光、水、肥等的竞争加剧，导致茎秆细弱、群体恶化，加剧倒伏和病虫害的发生[6-7]。本试验采用当地农技推广部门推荐的水稻直播用种量，穴直播行距20 cm，株距16 cm，每穴5～8粒，播种量为52.5 kg·hm-2；喷直播和飞播在播种过程中存在种子浪费现象，故用种量为60 kg·hm-2，较穴直播增加7.5 kg·hm-2，保证试验田基本苗充足。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 叶龄和分蘖记载

每个小区选择有代表性的位置作定点调查，记录区域内分蘖数，最高苗出现后停止记载，取样时调查有效穗数；在区域内选择相邻的10株确定为观察株，在叶片上做记号，记录叶龄。2叶1心期开始，每7 d调查1次，剑叶全展后完成叶龄记载。

1.4.2 取样考种

水稻成熟前每个小区采用5点取样法取样，穴直播每个样点取10穴，统计每穴有效穗数；喷直播和飞播每个样点选取0.5 m2统计有效穗数。穴直播根据有效穗数平均值每个样点取5穴考种；喷直播和飞播每个样点选取0.11 m2考种。考种项目为穗总粒数、穗实粒数和千粒重。同时，各处理收割脱粒，分开晾晒，计算实际产量。

1.4.3 成本及效益调查

调查并测算不同直播方式的人工、农机、农资投入品等播种成本、播种效率和产出效益，并分析比较。

2 结果与分析

2.1 不同直播方式对水稻叶龄的影响

水稻茎、根系的生长和穗发育存在以水稻叶片为指标的器官同伸关系[8]，故水稻叶龄一定程度上能直接反映水稻生长状态，指导农户对田间管理作出合理调整。由表1可知，喷直播和飞播处理中，各期调查的水稻叶龄数值均略微大于穴直播，总叶龄数分别为15.6、15.6、15.7叶，无明显差异。叶龄受品种特性、温度和日长等环境因素的影响[9]。本试验中各处理水稻生长外部环境基本相同，故总叶龄数无明显差异，但由于穴直播处理中一穴多苗，小环境中光照、养分相对竞争激烈，叶片生长速度弱于喷直播和飞播，故同期叶龄数值小。而喷直播与飞播处理中种子与种子间相对分散，在光照、营养物质等方面显然更利于水稻幼苗的前期生长[10]。

表1 不同直播方式对水稻叶龄的影响Table 1 Effects of different seeding methods on leaf age of rice

2.2 不同直播方式对水稻分蘖的影响

单位面积穗数是水稻产量构成要素之一，主要取决于分蘖发生数与成穗率的高低[10]。因此，合理管控分蘖，提高成穗率，使群体达到合理有效的穗数是提高水稻产量的重要举措。由图1可知，穴直播处理中水稻分蘖发生速度明显慢于喷直播和飞播，最高苗期较喷直播和飞播晚7 d；最高苗数为634.5 万·hm-2，较喷直播和飞播低。成熟期有效穗数为331.5 万·hm-2，较喷直播和飞播分别低5.6%、6.8%，但穴直播的成穗率最高。由于喷直播和飞播的种子分布相对分散，光照和养分条件优于穴直播，有利于苗蘖生长，故前中期长势相对较好。喷直播和飞播处理的分蘖比穴直播快且多，但无效分蘖也多，后期逐渐退化，成穗率比穴直播处理低。

图1 不同直播方式对水稻分蘖的影响Fig.1 Effects of different direct seeding methods on rice tillering

2.3 不同直播方式对水稻穗粒结构的影响

合理利用分蘖，在保证足穗的基础上攻大穗，使单位面积穗数和穗粒数协调发展，是当前提高水稻单产的主攻方向[11-12]。由表2可知，虽然穴直播处理的有效穗数最低，但穗型更大，穗总粒数为124.8粒，分别较喷直播和飞播高12.0%、6.5%；穗实粒数为116.3粒，分别较喷直播和飞播高11.5%、5.6%；千粒重为24.7 g，分别较喷直播和飞播高2.1%、2.5%，结实率与其他处理差异不明显。穴直播处理的实际产量为9 037.5 kg·hm-2，分别较喷直播和飞播高7.8%、3.1%。由于喷直播和飞播处理下播种相对较密但不均匀，水稻群体整齐度不高，造成小穗比例高，影响最终产量。穴直播处理后期水稻群体光照、通风条件较好，养分利用率高，有利于穗粒形成和充分灌浆，更具高产潜力。

表2 不同直播方式下水稻产量及其构成Table 2 Rice yield and its composition under different direct seeding methods

2.4 不同直播方式的成本及效益比较

由表3可知，不同直播方式播种环节成本差异较小，且占水稻生产总成本的比重较低。其中，喷直播处理在播种环节的成本最高，为592.5元·hm-2，较穴直播和飞播分别高67.5、172.5元·hm-2。穴直播处理的产值为24 401.3元·hm-2，较穴直播和飞播分别高1 765.8、737.1元·hm-2；效益为4 847.3元·hm-2，较穴直播和飞播分别高1 833.3、632.1元·hm-2。可见，产量是影响水稻种植效益的最重要因素。

表3 不同直播方式的成本及效益Table 3 The costs and benefits of different direct seeding methods

3 结论与讨论

3种不同水稻直播方式的对比试验表明，在相同环境及生产管理条件下，穴直播方式下的水稻群体具有更好的通风、光照条件，养分利用率高，能有效提高穗粒数和千粒重，促进水稻增产增收，取得更高经济效益，是目前桐乡地区最适宜的水稻直播方式。

随着农村劳动力的减少和劳动力成本的提高，进一步提高劳动生产效率将是水稻生产发展方向。飞播方式的播种效率是穴直播的5倍，播种环节能有效减少对劳动力的依赖，确保水稻及时播种，不误农时，同时又能获得相对较高的水稻产量和经济效益，比穴直播更适合承包面积较大的种粮主体，具有较好的应用前景。