史鴻志 朱德峰 張玉屏 向鏡 張義凱 陳惠哲

（中國(guó)水稻研究所水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通訊作者：chenhuizhe@163.com）

機(jī)械穴直播對(duì)雜交水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

史鴻志 朱德峰 張玉屏 向鏡 張義凱 陳惠哲*

（中國(guó)水稻研究所水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通訊作者：chenhuizhe@163.com）

以超級(jí)秈粳雜交稻甬優(yōu)538為試材，研究了機(jī)械穴直播在不同播種量（45 kg/hm2和60 kg/hm2）條件下對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，采用機(jī)械穴直播技術(shù)，雖然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻的生長(zhǎng)條件，降低了基部節(jié)間的彎曲力矩，使生育后期的倒伏風(fēng)險(xiǎn)明顯降低；機(jī)械穴直播提高了每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，產(chǎn)量較人工撒播提高了1.63%～5.48%。

水稻；機(jī)械穴直播；生長(zhǎng)；產(chǎn)量

隨著我國(guó)高效除草劑技術(shù)的成熟和農(nóng)田機(jī)械化水平的提高，以省力、省工、成本低為特征的直播稻種植面積迅速擴(kuò)大[1]。目前，我國(guó)直播稻面積占水稻種植面積的30%左右，但以人工撒播為主[2]。人工撒播成苗不穩(wěn)定，密度大，群體通風(fēng)透光性差，易感染病蟲害，根系下扎淺，后期易倒伏，造成產(chǎn)量不高不穩(wěn)[3]。采用機(jī)械穴直播，可實(shí)現(xiàn)稻種田間有序精確分布，有利于構(gòu)建高質(zhì)量群體起點(diǎn)和爭(zhēng)取高產(chǎn)高效[4]。2016年，中國(guó)水稻研究所與韓國(guó)G-Geumgang有限公司合作，引進(jìn)了精量穴播及施肥一體化的KDS-08MS直播機(jī)。本試驗(yàn)運(yùn)用KDS-08MS直播機(jī)，以人工撒播為對(duì)照，研究機(jī)械穴直播對(duì)雜交稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，以為直播稻高產(chǎn)栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年在中國(guó)水稻研究所富陽(yáng)基地進(jìn)行。試驗(yàn)田塊肥力中等，土質(zhì)為黏性水稻土，冬閑。水稻生長(zhǎng)季節(jié)平均溫度和降水量等氣象數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

機(jī)械穴直播設(shè)置2個(gè)播量處理，分別為45 kg/hm2（T1）和60 kg/hm2（T2）。以人工撒播為對(duì)照，分別為45 kg/hm2（T3）和60 kg/hm2（T4）。采用大區(qū)設(shè)計(jì)，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)處理面積60 m2以上。直播前10 d按濕潤(rùn)直播的要求翻耕和整地，及時(shí)耕、耙、平，用丁草胺等除草劑防治雜草。供試品種選用超級(jí)秈粳雜交稻甬優(yōu)538，種子由浙江省寧波市種子公司提供。直播前選種，并浸種消毒2 d，不催芽，以浸到稻殼顏色變深、稻谷呈半透明狀為適宜，晾干待播。6月30日播種。直播前對(duì)KDS-08MS直播機(jī)進(jìn)行安裝調(diào)試，確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常。KDS-08MS直播機(jī)播種行數(shù)為8行，行距27 cm，穴距14 cm。播后及時(shí)開(kāi)溝排水?；孰S播種施入16 kg/667 m2復(fù)合肥（N、P、K有效成分各占15%）；分蘗肥分播后2周和播后3周2次施入，分別施17.3 kg/667 m2復(fù)合肥和5.8 kg/667 m2尿素；穗分化期施尿素12.0 kg/667 m2和氯化鉀5.0 kg/667 m2；后期根據(jù)水稻生長(zhǎng)情況酌施?；ǚ省Ｋ止芾聿捎煤脷夤喔?，播種后保持土壤濕潤(rùn)，出苗后至3葉期建立淺水層促分蘗，6～7葉期開(kāi)始間歇灌溉，莖蘗數(shù)達(dá)到預(yù)定穗數(shù)的70%～80%時(shí)及時(shí)擱田，后實(shí)施濕潤(rùn)灌溉。適時(shí)防治病蟲草害。

圖1 2016年水稻生長(zhǎng)季節(jié)降雨量和平均溫度

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

記載各處理的穗分化期、齊穗期和成熟期。種子出苗后，機(jī)械穴直播每處理隨機(jī)選擇8行，每行1.5 m，調(diào)查行內(nèi)的出苗數(shù)。人工撒播每處理用直徑40 cm塑料圓圈隨機(jī)選擇6點(diǎn)，調(diào)查圈內(nèi)的出苗數(shù)。計(jì)算出苗率及漏播率（出苗率=出苗數(shù)/播種粒數(shù)×100%；漏播率=漏播穴數(shù)/調(diào)查總穴數(shù)×100%）。每隔7 d定點(diǎn)調(diào)查1次莖蘗數(shù)，直到抽穗期。成熟期定點(diǎn)查有效穗數(shù)，取代表性植株6叢，測(cè)定每穗粒數(shù)、粒重和結(jié)實(shí)率。每處理隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)實(shí)割4 m2測(cè)產(chǎn)。成熟期每處理隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)取代表性單莖5條，測(cè)定株高（莖基部到穗部頂端的長(zhǎng)度）、重心高度、節(jié)間長(zhǎng)度和節(jié)間干質(zhì)量，并根據(jù)各處理的倒伏情況，統(tǒng)計(jì)倒伏面積，計(jì)算倒伏面積比例。

表1 不同直播方式水稻的出苗率及成穗率

圖2 不同直播方式水稻倒伏面積比例

重心高度測(cè)定方法：剪去根系，將莖稈放在一支點(diǎn)上，左右移動(dòng)使莖稈保持水平，測(cè)量支點(diǎn)到莖基部的長(zhǎng)度，并稱單莖鮮質(zhì)量。

節(jié)間長(zhǎng)度和節(jié)間干質(zhì)量測(cè)定方法：從莖稈節(jié)處剪短，將莖稈分成若干節(jié)間。將基部第1伸長(zhǎng)節(jié)間稱為第1節(jié)間，如此向上，分別為第2節(jié)間和第3節(jié)間。測(cè)量各節(jié)間長(zhǎng)度，并烘干至恒重，稱干質(zhì)量。單位長(zhǎng)度節(jié)間干質(zhì)量=節(jié)間干質(zhì)量/節(jié)間長(zhǎng)度，彎曲力矩=株高×莖稈鮮質(zhì)量[5]。

倒伏面積比例=倒伏面積/種植面積×100%。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用Excel 2016處理，用Origin 2017作圖，用DPS 7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 機(jī)械穴直播對(duì)水稻生育時(shí)期、出苗數(shù)和成穗率的影響

調(diào)查結(jié)果表明，不同直播處理均在播種后2～3 d出苗，生育期也基本一致，穗分化期為8月11日，齊穗期為9月19日，成熟期為12月2日；T1和T2處理的漏播率分別為7.29%和2.08%

由表1可知，T1處理的出苗率為46.19%，較T3低10.77個(gè)百分點(diǎn)；T2處理的出苗率為41.96%，較T4處理低17.68個(gè)百分點(diǎn)。這可能與播后第2天的暴雨有關(guān)，當(dāng)天降雨量達(dá)40.20 mm，從而影響了機(jī)械穴直播的出苗。因此，采用機(jī)械穴直播必須開(kāi)好溝，使降水能及時(shí)排出。

對(duì)不同直播處理的分蘗動(dòng)態(tài)分析后發(fā)現(xiàn)，T1、T2和T3處理的高峰苗出現(xiàn)在播種后第63天，而T4處理則提前1周左右達(dá)到高峰苗。從表1可見(jiàn)，在相同播種量下，人工撒播的處理高峰苗數(shù)和有效穗數(shù)均高于機(jī)械穴直播，但成穗率均低于機(jī)械穴直播。

2.2 機(jī)械穴直播水稻成熟期倒伏面積比例

直播水稻根系發(fā)達(dá)，但集中分布于表土層，下扎較淺，導(dǎo)致生育后期容易倒伏[6]。由圖2可知，隨播種量的增加，直播稻倒伏面積比例呈上升趨勢(shì)，相同播種量下機(jī)械穴直播倒伏面積比例較人工撒播顯著下降。T1和T2處理的倒伏面積比例分別為5.2%和20.2%，較人工撒播T3和T4處理分別低44.8個(gè)和71.4個(gè)百分點(diǎn)。可見(jiàn)，機(jī)械穴直播處理可減少水稻后期倒伏，利于穩(wěn)產(chǎn)。

由表2可知，株高和基部第1至第3節(jié)的單位長(zhǎng)度節(jié)間干質(zhì)量各處理間差異不明顯，但播種量大時(shí)，群體株高會(huì)略有下降，重心高度也會(huì)下移。本試驗(yàn)中植株高度和重心高度與倒伏面積比例相關(guān)性均不顯著，說(shuō)明它們并不是直接影響倒伏的因素。比較基部節(jié)間彎曲力矩，T3和T4處理的彎曲力矩分別為1105.5 cm·g和 1 136.8 cm·g，較T1和T2處理的彎曲力矩分別高42.9 cm·g和105.3 cm·g。水稻倒伏指數(shù)與基部節(jié)間彎曲力矩呈正比[5]，表明機(jī)械穴直播可以改善直播稻的生長(zhǎng)條件，優(yōu)化群體質(zhì)量，降低基部節(jié)間彎曲力矩，從而降低倒伏風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 機(jī)械穴直播水稻的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表3可知，T1和T2處理的產(chǎn)量分別為9367.06 kg/hm2和9030.81kg/hm2，較T3和T4處理分別增產(chǎn)1.63%和5.48%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，機(jī)械穴直播由于出苗率下降，其有效穗數(shù)低于人工撒播，但每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重均得以提高。其中，T1和T2處理的每穗粒數(shù)分別較人工撒播T3和T4處理增加8.44粒和17.84粒，結(jié)實(shí)率分別提高1.69個(gè)和8.64個(gè)百分點(diǎn)，千粒重分別提高1.01 g和0.30 g。以上說(shuō)明，采用機(jī)械穴直播技術(shù)能獲得更高的產(chǎn)量，每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重的提高是其增產(chǎn)的主要原因。

表2 不同直播方式水稻的莖稈形態(tài)及基部節(jié)間彎曲力矩

表3 不同直播方式水稻的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

3 小結(jié)與討論

本研究表明，KDS-08MS直播機(jī)具有播種精度高、播種均勻、播種與施肥一體、田間操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)主要稻區(qū)有較好的應(yīng)用前景。使用該機(jī)械進(jìn)行穴直播，雖然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻生長(zhǎng)條件，降低了基部節(jié)間彎曲力矩，使生育后期的倒伏風(fēng)險(xiǎn)明顯降低。同時(shí)，機(jī)械穴直播提高了每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，產(chǎn)量較人工撒播增產(chǎn)1.63%～5.48%。雖然因播期過(guò)遲及花后氣溫較低，水稻結(jié)實(shí)率普遍較低，但機(jī)械穴直播的結(jié)實(shí)率仍比人工撒播略高。

目前我國(guó)雜交稻種植面積占水稻種植面積的50%～60%[7]，結(jié)合前人的研究[8-9]，該直播機(jī)在雜交稻上應(yīng)用時(shí)播種量仍需要適當(dāng)降低，控制在15.0～22.5 kg/hm2之間較為適宜。另外，針對(duì)直播后出苗差的問(wèn)題，直播后應(yīng)及時(shí)開(kāi)溝排水，以提高種子的出苗率。

[1]張洪程.水稻機(jī)械化精簡(jiǎn)化高產(chǎn)栽培 [M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2016.

[2]羅錫文，廖娟，胡煉，等.提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2016，32（1）：1-11.

[3]羅錫文，王在滿.水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2014（1）：23-29.

[4]張洪程，龔金龍.中國(guó)水稻種植機(jī)械化高產(chǎn)農(nóng)藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（7）：1 273-1 289.

[5]姜元華，張洪程，趙可，等.機(jī)插條件下秈粳雜交稻莖稈的抗倒性評(píng)價(jià)及成因分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30（19）：19-29.

[6]張國(guó)平，周偉軍.作物栽培學(xué)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2016.

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[9]盧燕.直播密度對(duì)水稻不同類型品種綜合生產(chǎn)力的影響 [D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，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

浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目（2015C32044）；農(nóng)業(yè)部財(cái)政項(xiàng)目“超級(jí)稻高產(chǎn)栽培技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”（2016-2018）