李澤華，馬 旭，陳林濤，李宏偉，黃益強(qiáng)，黎俊榮，羅國武，姚俊豪

育秧播種密度與取秧面積耦合對(duì)雜交稻機(jī)插質(zhì)量和產(chǎn)量的影響

李澤華1，馬 旭2※，陳林濤2，李宏偉2，黃益強(qiáng)3，黎俊榮3，羅國武4，姚俊豪4

（1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣州 510642；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣州 510642；3. 肇慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，肇慶，526070；4. 廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣總站，廣州 510515）

為探索雜交稻機(jī)械化種植方法，根據(jù)雜交稻少本稀植的農(nóng)藝要求，該文對(duì)不同育秧播種密度與插秧機(jī)取秧面積耦合栽插的質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)行研究，于2017年和2018年在廣東省江門市、肇慶市和汕頭市進(jìn)行不同育秧播種密度（30～90 g/盤）和取秧面積耦合栽插對(duì)比試驗(yàn)，分析了耦合栽插對(duì)栽插質(zhì)量、根系損傷率和發(fā)根力的影響；以缽體苗人工手插為對(duì)照，開展不同育秧播種密度與取秧面積耦合栽插的大田生產(chǎn)試驗(yàn)，分析了雜交稻毯狀苗不同育秧播種密度耦合栽插方式的產(chǎn)量表現(xiàn)及其特征。結(jié)果表明：1）現(xiàn)有技術(shù)條件下，基于育秧播種密度與取秧面積耦合栽插方法可實(shí)現(xiàn)不同育秧播種密度下較高質(zhì)量的栽插，1～3株/穴的比例介于80.67%~95.33%之間，1～4株/穴的比例超過90.67%；育秧床土對(duì)栽插質(zhì)量有較大影響，采用基質(zhì)育秧或“基質(zhì)+旱地土”育秧，當(dāng)育秧播種密度超過50 g/盤時(shí)，漏插率為3.50%～6.38%，平均為5.11%，基本滿足雜交稻機(jī)插農(nóng)藝要求。2）不同育秧播種密度耦合栽插方式的根系損傷率為15.37%～31.16%；當(dāng)育秧播種密度大于40 g/盤時(shí)，根系損傷率隨育秧播種密度的增加而增大；發(fā)根力與根系損傷率之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.949 3；當(dāng)育秧播種密度差異不超過10 g/盤時(shí)，發(fā)根力沒有顯著差異，當(dāng)育秧播種密度差異超過20 g/盤，發(fā)根力的差異達(dá)到顯著水平。3）不同耦合栽插方式中，50 g/盤機(jī)插的單產(chǎn)最高；從產(chǎn)量角度看，不同耦合栽插方式及對(duì)照的產(chǎn)量規(guī)律為：50 g/盤機(jī)插>缽苗手插>60 g/盤機(jī)插>70 g/盤機(jī)插或90 g/盤機(jī)插；與各品種的區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)比較發(fā)現(xiàn)，不同耦合栽插方式的實(shí)際產(chǎn)量都未達(dá)到區(qū)試產(chǎn)量，其原因是單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率都不及區(qū)試中的表現(xiàn)，但穗長達(dá)到或略超過區(qū)試中的表現(xiàn)。研究結(jié)果對(duì)攻克雜交稻機(jī)械化種植難題具有參考價(jià)值。

水稻；機(jī)械化；播種密度；取秧面積；根系損傷；產(chǎn)量；雜交稻

0 引 言

雜交稻種植機(jī)械化是中國水稻種植機(jī)械化發(fā)展中的難點(diǎn)之一[1]，雜交稻種植面積占中國水稻種植面積超過50%[2]，因此，探索雜交稻機(jī)械化種植方式對(duì)解決水稻機(jī)械化種植難題具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

毯狀苗機(jī)械化育插秧技術(shù)（簡(jiǎn)稱“毯狀苗機(jī)插”）是突破雜交稻種植機(jī)械化難題的重要途徑之一。該技術(shù)在日本、韓國和中國的黑龍江和江蘇等地區(qū)得到了很好的推廣，但該技術(shù)應(yīng)用于雜交稻時(shí)，雜交稻的高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)得不到充分發(fā)揮，產(chǎn)量與人工插秧相比偏低[3-4]，其主要原因是：毯狀苗育秧時(shí)，為保障一定的盤根成毯性，育秧播種密度大，秧苗素質(zhì)差，且機(jī)插植傷較重，栽植后至恢復(fù)正常生長通常要經(jīng)歷7～10d的緩苗期，當(dāng)機(jī)插育秧或栽插質(zhì)量不理想時(shí)，嚴(yán)重影響雜交稻高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮[5]。生產(chǎn)實(shí)踐和研究表明，與常規(guī)稻相比，雜交稻栽培強(qiáng)調(diào)稀播、稀插、早插、早發(fā)，培育壯秧，合理密植，一般要求栽插1～3株/穴[6-9]。因此，從滿足雜交稻栽插農(nóng)藝要求角度看，突破雜交稻毯狀苗機(jī)插技術(shù)的核心目標(biāo)是提高秧苗素質(zhì)、減少機(jī)插植傷、實(shí)現(xiàn)1～3株/穴精準(zhǔn)栽插。

提高秧苗素質(zhì)的重要途徑之一是降低育秧播種密度[10-12]。試驗(yàn)表明[10]，在華南雙季稻區(qū)，雜交稻毯狀苗機(jī)插的適宜播種密度為45～80 g/盤。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的2ZSB-500型智能水稻秧盤育秧精密播種生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)不同播種密度（≤300 g/盤）的均勻條播和撒播，具備低播量精密播種育秧的裝備條件。但問題是在滿足低播量育秧成毯條件下，如何實(shí)現(xiàn)雜交稻1～3株/穴精準(zhǔn)栽插并盡可能減少機(jī)插植傷。

從育插秧裝備的性能角度看，影響毯狀苗機(jī)插每穴苗數(shù)的主要因素是播種均勻性（受出苗率影響，最直接的因素是秧苗分布的均勻性）和插秧機(jī)取秧精準(zhǔn)性；從栽插方法角度看，影響毯狀苗機(jī)插每穴苗數(shù)的主要因素是育秧播種密度與插秧機(jī)取秧面積的耦合關(guān)系[13]。在現(xiàn)有裝備條件下，創(chuàng)新和優(yōu)化栽插方法是提高雜交稻毯狀苗育插秧技術(shù)水平的重要途徑之一?？紤]到與撒播相比，條播的種子分布均勻，秧苗素質(zhì)高，更有利于栽插質(zhì)量的提高[10,14]；并且每穴栽插苗數(shù)主要取決于秧苗生長密度和插秧機(jī)取秧面積的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。為此，本文提出雜交稻低播量精密條播育秧播種密度與取秧面積耦合栽插方法，以實(shí)現(xiàn)符合雜交稻種植農(nóng)藝要求的高質(zhì)量栽插。

雜交稻育秧播種密度與取秧面積耦合機(jī)械化栽插思想，早期可見于羅漢亞等[13]的文章。近期，李澤華等[10-11]研究育秧播種密度對(duì)秧苗素質(zhì)和成毯特性的影響，為進(jìn)一步探索耦合栽插方法提供了基礎(chǔ)。此外，滕飛等[15]還探討了機(jī)插取秧量對(duì)雜交稻生長和產(chǎn)量的影響，胡劍鋒等[16]比較了不同播種方式（條播和撒播）和播種密度對(duì)雜交稻秧苗生長特性、栽插質(zhì)量和產(chǎn)量的特點(diǎn)。實(shí)際上，雜交稻耦合栽插方法吸引人們深入研究的另一個(gè)動(dòng)力是根系損傷問題。近年來，為探索雜交稻機(jī)械化種植方式的高產(chǎn)機(jī)理，人們從水稻地上部特征（產(chǎn)量及其構(gòu)成、群體莖蘗、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累等）逐漸轉(zhuǎn)變到對(duì)水稻地下部特征的研究（主要是根系形態(tài)生理特性）[17-19]。毯狀苗機(jī)插與缽苗機(jī)移栽的重要區(qū)別之一在于缽苗機(jī)移栽基本上不存在根系損傷，而毯狀苗機(jī)插不可避免會(huì)存在一定程度的根系損傷。根系損傷究竟在多大程度上影響雜交稻的產(chǎn)量，以及如何盡可能地減少機(jī)插對(duì)根系的損傷是雜交稻耦合栽插方法研究的重要內(nèi)容。直觀上看，采用條播方式播種，種子在秧盤內(nèi)呈條型分布，基于耦合栽插思想，將插秧機(jī)橫向取秧次數(shù)與條播行數(shù)耦合固定，可減少秧爪橫向取秧誤差對(duì)秧苗及根系的損傷，有效減少機(jī)插植傷，通過調(diào)整插秧機(jī)縱向取秧量調(diào)節(jié)取秧面積，可實(shí)現(xiàn)雜交稻1～3株/穴精準(zhǔn)栽插。因條播的秧苗分布更均勻，因而更有利于栽插質(zhì)量的提高。

本文針對(duì)上述耦合栽插方法，通過田間試驗(yàn)研究不同育秧播種密度與取秧面積耦合對(duì)雜交稻栽插質(zhì)量和產(chǎn)量的影響，以期為進(jìn)一步提升毯狀苗機(jī)械化育插秧裝備及其技術(shù)水平提供支撐，為探索雜交稻機(jī)械化種植方式提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)共5組，分別于2017年和2018年早晚兩季在廣東省江門市（國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系江門綜合試驗(yàn)站恩平試驗(yàn)基地）、肇慶市（國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系肇慶綜合試驗(yàn)站）和汕頭市（錦灃農(nóng)機(jī)合作社）的試驗(yàn)基地進(jìn)行。

采用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的“2ZSB-500型智能水稻秧盤育秧精密播種生產(chǎn)線”進(jìn)行育秧播種，振動(dòng)種盤采用18行的V-T型振盤，秧盤為28 cm×58 cm標(biāo)準(zhǔn)毯狀硬秧盤，稻種為芽種，剛好破胸露白，播種后采用暗出苗技術(shù)進(jìn)行催芽（即播種后將秧盤疊放，用黑色無紡布遮蓋保濕保溫催芽），出芽后移至田間進(jìn)行田間育秧。江門試驗(yàn)中，采用生升牌水稻育秧基質(zhì)（廣州生升農(nóng)業(yè)有限公司配制）作為育秧床土，主要成分為泥炭、蛭石、椰糠、黏土、生長調(diào)節(jié)劑、專用肥；pH值5.0～6.0，EC值（可溶性鹽含量）0.8～1.2 ms/cm，有機(jī)質(zhì)含量>45%，總養(yǎng)分2%～4%，水分<30%?？紤]到生升牌育秧基質(zhì)吸水性偏弱，肇慶試驗(yàn)中，采用“基質(zhì)+旱地土”混合配成育秧床土，其中旱地土約占30%。汕頭試驗(yàn)采用旱地土作為育秧床土，旱地土經(jīng)消毒處理并拌有適量的基肥。肇慶和汕頭育秧所用的旱地土選取當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)旱地黃壤土，使用前過篩去石。為保持人工手插與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際生產(chǎn)一致，所用缽體苗采用人工撒播方式進(jìn)行播種，播種量與當(dāng)?shù)貙?shí)際生產(chǎn)相同。

栽插時(shí)，插秧機(jī)橫向取秧次數(shù)為18次，縱向取秧量根據(jù)秧苗生長密度和1～3株/穴栽插目標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，確定后固定調(diào)節(jié)桿并記錄檔位（取秧深度為8～18 mm，共11檔）。肇慶和江門試驗(yàn)采用井關(guān)-PG6水稻高速插秧機(jī)、汕頭試驗(yàn)采用久保田SPV-6CMD型高速插秧機(jī)進(jìn)行機(jī)插秧，人工插秧當(dāng)天完成，栽插基本苗與機(jī)插秧基本一致。栽插當(dāng)天，考察秧苗素質(zhì)并測(cè)試栽插質(zhì)量。

收獲時(shí)，采用三點(diǎn)測(cè)產(chǎn)法測(cè)算理論產(chǎn)量，用聯(lián)合收割機(jī)收獲，測(cè)算實(shí)際產(chǎn)量，并進(jìn)行考種。

為了與實(shí)際生產(chǎn)條件一致，采用同一塊田大面積隨機(jī)區(qū)組對(duì)比試驗(yàn)。大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)處理為30 、40 、50、60 、70 和90 g/盤的毯狀苗機(jī)插，對(duì)照為常規(guī)缽體苗人工手插。為方便表達(dá)，栽插方式依次記為30 g/盤機(jī)插、40 g/盤機(jī)插、50 g/盤機(jī)插、60 g/盤機(jī)插、70 g/盤機(jī)插、90 g/盤機(jī)插和缽苗手插。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)機(jī)插方式處理的種植面積為0.4 hm2，缽苗手插處理為0.2 hm2。所有處理均為常規(guī)管理，施肥量、病蟲害防治和水分管理等基本一致。受當(dāng)?shù)貦C(jī)插種植習(xí)慣和試驗(yàn)條件限制，3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的種植模式有所差異，具體試驗(yàn)設(shè)置見表1。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 秧苗素質(zhì)

在移栽期對(duì)不同栽插方式的秧苗素質(zhì)進(jìn)行考察。主要測(cè)試指標(biāo)包括葉齡、苗高、苗莖寬、百株鮮質(zhì)量、百株根質(zhì)量、百株干質(zhì)量和質(zhì)高比。具體測(cè)試方法參見文獻(xiàn)[10]。

1.2.2 栽插質(zhì)量

栽插質(zhì)量主要包括漏插率、1～3株/穴比例、1～4株/穴比例、平均每穴苗數(shù)實(shí)際值和理論值。栽插后，沿插秧機(jī)行走方向一個(gè)作業(yè)幅寬內(nèi)連續(xù)選取200穴的測(cè)區(qū)，計(jì)漏插穴數(shù)，3次重復(fù)，計(jì)算漏插率，漏插率=（漏插總穴數(shù)/測(cè)定總穴數(shù)）×100%。在大田中隨機(jī)連續(xù)調(diào)查100穴，記錄每穴苗數(shù)，3次重復(fù)，統(tǒng)計(jì)1～3株/穴比例、1～4株/穴比例和平均每穴苗數(shù)實(shí)際值。平均每穴苗數(shù)理論值由播種密度、出苗率和取秧面積進(jìn)行折算，其中出苗率按照文獻(xiàn)[10]中的方法調(diào)查獲得，取秧面積=橫向取秧量×縱向取秧量，橫向取秧量=280 mm/18= 15.56 mm，縱向取秧量由試驗(yàn)調(diào)準(zhǔn)的檔位確定。

表1 試驗(yàn)方案與設(shè)置

注：30、40、50、60、70和90 g/盤表示育秧播種密度，下同。

Note: 30、40、50、60、70 and 90 g/tray represent nursing seedling density, the same as below.

1.2.3 根系損傷率

根系損傷率是根系損傷程度的度量指標(biāo)，其值越大，表明損傷越嚴(yán)重。

由于根系損傷試驗(yàn)具有破壞性，機(jī)插前的樣本與機(jī)插后的樣本不會(huì)是同一個(gè)樣本，直接測(cè)試根系的損傷量不可操作。為此采用抽樣調(diào)查的方法，分別獲取機(jī)插前和機(jī)插后百株根質(zhì)量占百株鮮質(zhì)量的比例數(shù)據(jù)，由這2個(gè)數(shù)值構(gòu)建度量根系損傷程度的指標(biāo)，具體方法如下：

設(shè)1，2分別表示機(jī)插前和機(jī)插后根質(zhì)量比例，1，2分別表示機(jī)插前和機(jī)插后百株根質(zhì)量，g；1，2分別表示機(jī)插前和機(jī)插后百株地上部質(zhì)量，g，則有

理論上，機(jī)械栽插僅損傷根系，對(duì)水稻地上部分沒有影響。因此可以假設(shè)1=2（因機(jī)插前后的樣本不同，實(shí)際測(cè)試中不一定相等。此處，1,2,1,2是虛擬變量，不影響根系損傷率的計(jì)算，僅用于公式的理論推導(dǎo)）。將式（1）中的2個(gè)等式左右兩邊分別相除，易得

定義根系損傷率（%）為

具體測(cè)試方法如下：試驗(yàn)時(shí)，從秧盤中選取有代表性的秧苗100株，清洗干凈，在無水滴掉下時(shí)測(cè)定機(jī)插前百株鮮質(zhì)量，然后用剪刀將秧根剪下，測(cè)定機(jī)插前百株根質(zhì)量，重復(fù)3次取平均值，計(jì)算1的值。按照栽插要求調(diào)整好取秧面積正常栽插以后，由插秧機(jī)切取適量的秧苗，清洗干凈，選取有代表性的秧苗100株，在無水滴掉下時(shí)測(cè)定機(jī)插后百株鮮質(zhì)量，然后用剪刀將秧根剪下，測(cè)定機(jī)插后百株根質(zhì)量，重復(fù)3次取平均值，計(jì)算2的值。最后由公式（3）計(jì)算根系損傷率。

1.2.4 發(fā)根力和產(chǎn)量

1）發(fā)根力：栽插后第5天，從大田中抽取20穴，記數(shù)每穴苗數(shù)和新生根數(shù)（即白根數(shù)），計(jì)算平均每株新生根數(shù)，即為秧苗發(fā)根力。

2）產(chǎn)量及其構(gòu)成：產(chǎn)量測(cè)定方法與文獻(xiàn)[4]中的方法一致。產(chǎn)量構(gòu)成中，結(jié)實(shí)率為3點(diǎn)測(cè)產(chǎn)中樣本點(diǎn)的結(jié)實(shí)率，測(cè)試方法為：將脫粒后的樣品去雜，充分混合后用同一規(guī)格的量器抽取稻谷樣本，每個(gè)樣品約200 g，重復(fù)3次，用水選法區(qū)分實(shí)粒和空秕粒，晾干水分后用SLY-C型電子自動(dòng)數(shù)粒儀（托普數(shù)粒儀）計(jì)數(shù)實(shí)粒數(shù)，人工計(jì)數(shù)空秕粒數(shù)。結(jié)實(shí)率=實(shí)粒數(shù)/(實(shí)粒數(shù)+空秕粒數(shù))×100%。多次試驗(yàn)表明，穗長與每穗粒數(shù)存在很強(qiáng)的線性相關(guān)性，為減少工作量（實(shí)際考種中，測(cè)試每穗粒數(shù)工作量太大，因稻谷脫落，也存在較大誤差），選用穗長反映穗型大小。穗長的測(cè)定方法：在每種種植方式的每個(gè)重復(fù)中選取有代表性的5穴，割取稻穗，測(cè)量每穗的長度（從穗頸節(jié)到穗頂（不連芒）的長度）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel2010和SPSS20進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、計(jì)算、作圖和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同育秧播種密度和育秧床土對(duì)秧苗素質(zhì)的影響

移栽期，不同育秧播種密度和床土類型培育的秧苗的葉齡、苗高、苗莖寬、百株鮮質(zhì)量、百株根質(zhì)量、百株干質(zhì)量和質(zhì)高比等秧苗素質(zhì)指標(biāo)及其比較見表2。

由表2可知，對(duì)毯狀苗而言，隨著育秧播種密度的增加，葉齡減少、苗高變矮、苗莖寬變細(xì)、百株鮮質(zhì)量、百株根質(zhì)量和百株干質(zhì)量有減少趨勢(shì)，這與文獻(xiàn)[10]的結(jié)論一致。50和60 g/盤毯狀苗比較，除了在A2試驗(yàn)中的苗高、百株鮮質(zhì)量、百株根質(zhì)量、百株干質(zhì)量和在A5試驗(yàn)中的百株鮮質(zhì)量存在一些差異外，其他各項(xiàng)指標(biāo)的差異不顯著。從質(zhì)高比的比較看，50和60 g/盤毯狀苗的秧苗素質(zhì)差異不顯著；A1、A2和A4試驗(yàn)的缽體苗質(zhì)高比顯著高于50和60 g/盤毯狀苗，A3和A5試驗(yàn)的缽體苗質(zhì)高比與50和60 g/盤毯狀苗相當(dāng)，表明缽體苗略優(yōu)于50和60 g/盤毯狀苗。比較不同的床土類型可見，A2和A4試驗(yàn)中的秧齡分別為16 d（晚稻）和23 d（早稻）（見表1），與其他3組試驗(yàn)的秧齡相比，在相同季節(jié)中并無顯著延長，但葉齡、苗高、苗莖寬、質(zhì)高比等指標(biāo)要明顯高于其他試驗(yàn)，A3試驗(yàn)中的葉齡、苗高、苗莖寬等高于A4試驗(yàn)的原因主要是A3試驗(yàn)的秧齡較長，這表明在華南雙季稻區(qū)，采用“基質(zhì)+旱地土”育秧有利于秧苗的生長和壯秧的培育。

表2 不同育秧播種密度和床土類型的秧苗素質(zhì)比較

注：同列不同小寫和大寫字母分別表示5%和1%水平差異顯著。
下同。Note: Different small letters and big letters in same column indicate significant differences at 5% and 1% level respectively. The same as below.

2.2 不同育秧播種密度與取秧面積耦合對(duì)栽插質(zhì)量的影響

雜交稻毯狀苗機(jī)插中，不同育秧播種密度與取秧面積耦合對(duì)栽插質(zhì)量的影響主要是每穴苗數(shù)和漏插率。為了考察栽插質(zhì)量及其影響因素，表3給出了5次試驗(yàn)的栽插質(zhì)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表3 不同耦合栽插方式栽插質(zhì)量的比較

注：橫向取秧量為15.56 mm。
Note: The transverse seedling fetching depth is 15.56 mm.

由表3可知：

1）不同育秧播種密度（30、40、50、60、70和90 g/盤）與插秧機(jī)取秧面積耦合精準(zhǔn)栽插，1～3株/穴的比例介于80.67%到95.33%之間，1～4株/穴的比例超過90.67%；特別地，采用基質(zhì)育秧或基質(zhì)+旱地土育秧，1～3株/穴的比例超過85.50%，1～4株/穴的比例超過94.00%，表明毯狀苗耦合栽插方法能在不同育秧播種密度下實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量栽插，具有較好的靈活性和適應(yīng)性。

2）采用基質(zhì)育秧或基質(zhì)+旱地土育秧，當(dāng)育秧播種密度超過50 g/盤時(shí)，漏插率為3.50%～6.38%，平均為5.11%，基本滿足雜交稻機(jī)插農(nóng)藝要求。采用旱地土育秧或育秧播種密度低于40 g/盤時(shí)，漏插率相對(duì)較高。育秧播種密度偏低時(shí)，漏插率偏高的原因主要與取秧面積和出苗率有關(guān)，但取秧面積過大，則生產(chǎn)效率較低。當(dāng)采用旱地土育秧時(shí)（試驗(yàn)A3和A5），漏插率超過11.00%，1～3株/穴的比例低于90.00%，栽插質(zhì)量不夠理想，其原因主要與秧塊含水率有關(guān)。在華南雙季稻區(qū)，采用旱地土育秧的秧塊含水率控制相對(duì)較難，早稻栽插時(shí)雨水豐富，通常在陣雨間歇中栽插或者冒著小雨栽插，因含水率高秧塊偏軟且黏性大，容易擠壓變形造成縱向取秧不準(zhǔn)，或者臃堵秧爪造成連續(xù)漏插；晚稻栽插時(shí)氣溫較高，很難控制秧塊晾曬時(shí)間，若晾曬時(shí)間偏長，秧塊收縮變形大且秧苗因缺水而死苗，若晾曬時(shí)間不夠，則秧塊很軟且黏性大，不利于秧苗運(yùn)送和機(jī)械栽插。因此，采用毯狀苗耦合栽插方法，還必須考慮育秧床土對(duì)實(shí)際栽插質(zhì)量的影響。在華南雙季稻區(qū)，建議采用育秧基質(zhì)或育秧基質(zhì)+旱地土（不超過30%）進(jìn)行育秧。

3）平均每穴苗數(shù)實(shí)際值高于理論值。其原因主要與秧塊擠壓變形有關(guān)?，F(xiàn)有插秧機(jī)采用單向軸承驅(qū)動(dòng)同步帶，同步帶與秧苗底部的摩擦力帶動(dòng)秧苗向下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)縱向送秧，受重力作用或機(jī)器振動(dòng)、搖晃等影響產(chǎn)生縱向滑動(dòng)或擠壓，秧塊容易彎曲變形，造成插秧機(jī)縱向取秧不準(zhǔn)，嚴(yán)重時(shí)秧塊下滑受阻形成連續(xù)漏插。因此，為確保毯狀苗耦合栽插的質(zhì)量，需進(jìn)一步改進(jìn)插秧機(jī)縱向送秧方法。

為考察現(xiàn)有栽插方法因縱向送秧不準(zhǔn)確對(duì)栽插質(zhì)量的影響，統(tǒng)計(jì)分析了實(shí)際栽插中每盤秧苗的栽插穴數(shù)及其波動(dòng)。其中，每盤秧苗栽插理論穴數(shù)=28 cm ×58 cm/取秧面積，每盤秧苗栽插實(shí)際穴數(shù)由田間調(diào)查獲得。調(diào)查方法如下：首先將插秧機(jī)秧箱清空，然后裝上6盤秧，隨機(jī)選取其中1盤秧苗作為考察對(duì)象，待栽插完畢統(tǒng)計(jì)栽插穴數(shù)（含空穴），重復(fù)5次，計(jì)算平均栽插穴數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和百分比誤差。圖1為3次試驗(yàn)（A1、A4和A5）的調(diào)查結(jié)果。

由圖1可見，每盤秧苗栽插穴數(shù)實(shí)際值都小于理論值，表明栽插時(shí)實(shí)際取秧面積大于理論取秧面積，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是秧塊存在縱向擠壓。從栽插穴數(shù)實(shí)際值的標(biāo)準(zhǔn)差誤差線可以看出，試驗(yàn)A5（2018年汕頭晚稻）的3條誤差線都比其他的誤差線要長，表明試驗(yàn)A5中的栽插穴數(shù)波動(dòng)更明顯，其原因是試驗(yàn)A5采用旱地土育秧，秧塊偏軟易變形，造成插秧機(jī)實(shí)際取秧面積不準(zhǔn)確及臃堵秧爪所致。試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，試驗(yàn)A4（2018年肇慶早稻）中采用基質(zhì)+旱地土育秧，不同育秧播種密度（30～60 g/盤）耦合栽插方式下每盤秧苗栽插穴數(shù)的平均差異為31～43穴/盤，百分比誤差為4.98%～6.62%；試驗(yàn)A1（2017年，江門，晚稻）中采用基質(zhì)育秧，不同育秧播種密度（50～70 g/盤）耦合栽插方式下每盤秧栽插穴數(shù)的平均差異為40～80穴/盤，相對(duì)誤差為5.67%～8.37%；試驗(yàn)A5（2018年，汕頭，晚稻）中采用旱地土育秧，不同育秧播種密度（50～90 g/盤）耦合栽插方式下每盤秧栽插穴數(shù)的平均差異為61～227穴/盤，相對(duì)誤差為8.22%～21.06%。

注：橫坐標(biāo)為“試驗(yàn)號(hào)-播種密度”，表示不同的耦合栽插方式。例如A4-30表示第4組試驗(yàn)（2018年，肇慶，早稻試驗(yàn)）中育秧播種密度為30 g/盤的毯狀苗機(jī)插。

由上述數(shù)據(jù)可知，現(xiàn)有毯狀苗耦合栽插方式的取秧精度存在不準(zhǔn)確性，其波動(dòng)性與秧塊變形和插秧機(jī)縱向送秧方式有關(guān)。當(dāng)采用基質(zhì)育秧或基質(zhì)+旱地土育秧時(shí)，秧塊變形相對(duì)較小，育秧播種密度為50和60g/盤的每盤秧苗栽插穴數(shù)的相對(duì)誤差為5.37%～5.94%，若采用旱地土育秧，秧塊偏軟，每盤秧苗栽插穴數(shù)的相對(duì)誤差偏大。因此，從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的角度看，提高雜交稻毯狀苗機(jī)械栽插質(zhì)量，需進(jìn)一步提高插秧機(jī)的取秧精準(zhǔn)性。該問題的解決，依賴于育秧方式和插秧機(jī)縱向送秧方式以及育秧床土和實(shí)際操作規(guī)范程度等。

2.3 不同育秧播種密度與取秧面積耦合栽插對(duì)根系損傷的影響

近年來，為探索雜交稻機(jī)械化種植方式的高產(chǎn)機(jī)理，人們從水稻地上部特征[17]（產(chǎn)量及其構(gòu)成、群體莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累等）逐漸轉(zhuǎn)變到對(duì)水稻地下部特征的研究[18-19]（主要是根系形態(tài)生理特性等）。根系作為水稻生長發(fā)育過程中的重要器官，參與水稻體內(nèi)各種生理生化過程，包括地下營養(yǎng)物質(zhì)和水分的攝取、根系激素的合成等[20]。同時(shí)，根系的發(fā)育與水稻地上部的生長息息相關(guān)，地上部分能夠提供充足的碳水化合物以供根系的生長需要，而根系也能夠?qū)z取的營養(yǎng)物質(zhì)、水分以及自身合成的各種激素向上運(yùn)輸來維持地上部分的正常生長[21]。毯狀苗機(jī)插與缽苗機(jī)移栽的重要區(qū)別之一在于缽苗機(jī)移栽基本上不存在根系損傷，而毯狀苗機(jī)插不可避免會(huì)存在一定程度的根系損傷。迄今為止，毯狀苗機(jī)插根系損傷對(duì)雜交稻生育進(jìn)程及產(chǎn)量的影響未見報(bào)道。本文提出了一種根系損傷程度測(cè)量方法（見前文1.2.3節(jié)），嘗試從根系損傷的角度探索毯狀苗耦合栽插方法對(duì)雜交稻生育特征和產(chǎn)量的影響。因不同試驗(yàn)中，根系損傷的規(guī)律基本一致，本文以試驗(yàn)A4的數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。

試驗(yàn)A4中，分別統(tǒng)計(jì)了30、40、50和60 g/盤育秧播種密度下毯狀苗耦合栽插前與栽插后的根系特征數(shù)據(jù)，測(cè)試了百株鮮質(zhì)量、百株根質(zhì)量和根系損傷率等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。圖2為根系對(duì)比照片。由圖2a可知，栽插之前，隨著育秧播種密度的降低，毯狀秧苗的根量有增加趨勢(shì)，根系發(fā)育趨好。由圖2b可見，栽插后較長的根基本上被插秧機(jī)全部切斷，表明不同耦合栽插方式下秧苗的根系都有一定程度的損傷，且損傷較大。為定量描述插秧機(jī)對(duì)根系的損傷程度，對(duì)不同育秧播種密度下耦合栽插的根系損傷率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表4。

從表4可以看出，40 g/盤的根質(zhì)量比例變化量最小，為3.79個(gè)百分點(diǎn)，表明育秧播種密度太低和太高都可能導(dǎo)致根系的損傷程度增大。當(dāng)育秧播種密度較低時(shí)，秧苗生長稀疏，根系較發(fā)達(dá)，長根較多，盡管機(jī)插時(shí)取秧面積相對(duì)較大，但較長的根系都被切斷，總體根系損傷仍然較大。當(dāng)育秧播種密度較高時(shí)，秧苗生長較密，根系細(xì)弱，根系纏繞緊密，由于取秧面積較小，根系損傷也會(huì)偏大。從圖2中也可以看出，對(duì)60 g/盤的秧苗，很多主根系都被插秧機(jī)切斷，留下的根系相對(duì)較少。

圖2 栽插前后根系比較

表4 不同耦合栽插方式根系損傷的比較

另外，由表4還可發(fā)現(xiàn)，隨著育秧播種密度的增加，機(jī)插前秧苗的百株鮮質(zhì)量逐漸遞減，但根質(zhì)量比例有增加趨勢(shì)。當(dāng)育秧播種密度從30 g/盤增加到60 g/盤，百株鮮質(zhì)量從46.67 g降低到29.83 g，但根質(zhì)量比例從36.64%增加到38.21%。這可能是因?yàn)?，隨著播種密度的增加，秧苗素質(zhì)整體變?nèi)?，但地上部的莖葉和地下部的根系不會(huì)同比例變?nèi)酰瑸榱藸?zhēng)奪營養(yǎng)，地下根系的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更激烈。

試驗(yàn)表明：不同耦合栽插方式下，秧苗根系損傷率為15.37%～31.16%，40 g/盤的毯狀苗機(jī)插方式損傷率最低；當(dāng)育秧播種密度大于40 g/盤時(shí)，隨著育秧播種密度的增加，秧苗根系損傷率有增加趨勢(shì)。

2.4 不同育秧播種密度與取秧面積耦合栽插對(duì)發(fā)根力的影響

毯狀苗機(jī)插對(duì)根系的損傷直接影響返青的快慢以及后續(xù)的生育狀況，這些影響可以由發(fā)根力來反映。表5給出了5組試驗(yàn)的發(fā)根力比較結(jié)果。

由表5可以看出：

1）育秧播種密度由40 g/盤增加到90 g/盤，發(fā)根力有遞減的趨勢(shì)。因此，適當(dāng)降低育秧播種密度是提高毯狀苗育插秧技術(shù)的可行途徑之一。

2）毯狀苗耦合栽插中，當(dāng)育秧播種密度的差異不超過10 g/盤，發(fā)根力沒有顯著差異。例如30與40g/盤、40與50 g/盤、50與60 g/盤之間的差異都不顯著。當(dāng)育秧播種密度的差異超過20 g/盤，發(fā)根力的差異達(dá)到顯著性水平。這表明，在一定的育秧播種密度波動(dòng)范圍內(nèi)（譬如差異不超過20 g/盤），不同育秧播種密度的秧苗素質(zhì)存在顯著性差異，但發(fā)根力的差異不顯著。因此，在漏插率差異不顯著的條件下，應(yīng)優(yōu)選育秧播種密度較低的方式進(jìn)行耦合栽插。例如，50與60 g/盤之間，應(yīng)優(yōu)選50 g/盤的耦合栽插方式。

表5 不同耦合栽插方式的發(fā)根力

注：*和**分別表示在5%和1%水平上差異顯著。

Note: * and ** means significantly differences at 5% and 1% levels, respectively.

3）A2～A5的試驗(yàn)表明，缽苗手插的發(fā)根力顯著或極顯著高于50～90 g/盤耦合栽插的發(fā)根力，但試驗(yàn)A4中，40 g/盤與缽苗手插的發(fā)根力沒有顯著差異。2.3節(jié)分析結(jié)果表明，40 g/盤的根系損傷率最低，為15.37%。這可能是因?yàn)椋?dāng)根系損傷率不超過一定的臨界值，毯狀苗機(jī)插的發(fā)根力將不受到顯著的影響。實(shí)際上，以試驗(yàn)A4的數(shù)據(jù)為依據(jù)，計(jì)算30～60 g/盤4種耦合栽插方式下的根系損傷率與發(fā)根力之間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果為-0.949 3，接近相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)的臨界值0.950，且表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此，關(guān)注毯狀苗機(jī)插的根系損傷率，將有望揭開不同播種密度耦合栽插的影響機(jī)理。該問題還需更深入系統(tǒng)的研究。

2.5 不同育秧播種密度與取秧面積耦合栽插對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

不同耦合栽插方式大田生產(chǎn)對(duì)比試驗(yàn)的產(chǎn)量及其主要構(gòu)成見表6。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同育秧播種密度的毯狀苗機(jī)插對(duì)水稻千粒質(zhì)量的影響較少，穗粒數(shù)與穗長呈顯著正相關(guān)關(guān)系，因此，產(chǎn)量構(gòu)成中主要考察單位面積有效穗數(shù)、穗長和結(jié)實(shí)率。品種區(qū)試的產(chǎn)量表現(xiàn)具有很好的代表性，是品種審定推廣的重要依據(jù)之一。為此，以品種區(qū)試的產(chǎn)量表現(xiàn)作為參考，比較不同種植方式下的產(chǎn)量表現(xiàn)，以挖掘雜交稻高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的影響因素，為探索雜交稻種植方式提供參考。

表6 不同耦合栽插方式雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

注：穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、穗長和產(chǎn)量的參考值數(shù)據(jù)來自品種審定信息（農(nóng)作物品種查詢系統(tǒng)：http://202.127.42.178:4000），其中產(chǎn)量參考值的區(qū)間數(shù)據(jù)由2次區(qū)試中產(chǎn)量表現(xiàn)的最小值和最大值構(gòu)成。

Note: The reference value of panicle, seed setting rate, panicle length and yield comes from the information of each variety certification(http://202.127.42.178:4000). The interval data of yield reference value consists of the minimum and maximum value of yield performance in two zone tests.

由表6可知：

1）從產(chǎn)量的絕對(duì)值看，不同耦合栽插方式及其對(duì)照的產(chǎn)量規(guī)律為：50 g/盤機(jī)插>缽苗手插>60 g/盤機(jī)插>70 g/盤機(jī)插或90 g/盤機(jī)插。

2）不同育秧播種密度耦合栽插方式中，50 g/盤機(jī)插的單產(chǎn)最高。30和40 g/盤的單產(chǎn)低于50 g/盤的原因主要是漏插率偏高，單位面積有效穗數(shù)不足，分別少了12.30×104和9.90×104穗/hm2。70和90 g/盤的單產(chǎn)低于50 g/盤的原因是單位面積有效穗數(shù)較少、結(jié)實(shí)率較低和穗長較短。60 g/盤的單位面積有效穗數(shù)比50 g/盤的稍多，平均多3.48×104穗/hm2，但結(jié)實(shí)率相對(duì)較低、穗長較短，結(jié)實(shí)率平均低1.75個(gè)百分點(diǎn)，穗長平均短0.63 cm。結(jié)合表3中的平均每穴苗數(shù)分析可知，60 g/盤的平均每穴苗數(shù)比50 g/盤的多0.21株/穴，而縱向取秧量?jī)H相差一個(gè)檔位（試驗(yàn)A1、A4、A5，差距為1 mm）或相等（試驗(yàn)A2和A3），即兩者的取秧面積相等或近似相等。這就說明，與50 g/盤相比，60 g/盤的播種密度大，每穴基本苗數(shù)較多，雖然單位面積有效穗數(shù)較多，但結(jié)實(shí)率低、穗型小，最終產(chǎn)量較低。也就是說，增加播種量，不但沒有增加產(chǎn)量，反而因增加用種量而增加了成本?；蛘哒f，從育秧播種密度與取秧面積的耦合關(guān)系判斷，50 g/盤栽插的耦合性更好。因此，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，雜交稻毯狀苗機(jī)插的適宜育秧播種密度為50 g/盤左右，太低會(huì)因?yàn)槁┎迓势咴斐捎行霐?shù)不足，太高會(huì)限制大穗和結(jié)實(shí)率的形成，從而影響雜交稻高產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

3）由多重比較可知，50和60 g/盤耦合栽插方式與缽苗手插的單產(chǎn)沒有顯著差異，30、40、70和90 g/盤耦合栽插方式顯著或極顯著低于缽苗手插的單產(chǎn)。30和40 g/盤的單產(chǎn)低于缽苗手插的原因主要是有效穗數(shù)極顯著低于缽苗手插，70和90 g/盤的單產(chǎn)低于缽苗手插的原因主要表現(xiàn)為穗長顯著偏短，即穗型較小。

4）與參考值進(jìn)行比較可知：5組試驗(yàn)的實(shí)際產(chǎn)量都未達(dá)到產(chǎn)量參考值的下限，表明實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)量都不及品種區(qū)試的產(chǎn)量，其特點(diǎn)為穗數(shù)和結(jié)實(shí)率都小于參考值，穗長達(dá)到或略超過參考值。這表明，單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率是制約雜交稻高產(chǎn)種植的兩個(gè)關(guān)鍵因素。

3 討 論

與品種區(qū)試的產(chǎn)量進(jìn)行比較，本試驗(yàn)不同種植方式下的產(chǎn)量都低于區(qū)試的產(chǎn)量，主要表現(xiàn)為有效穗數(shù)不足和結(jié)實(shí)率大幅度降低。

由于品種區(qū)試都是采用人工插秧種植，與毯狀苗機(jī)插秧種植方式存在很大差別。一般地，單位面積有效穗數(shù)主要與生育前期的基本苗數(shù)和分蘗能力有關(guān)。由于缺乏品種區(qū)試栽培相關(guān)信息，無法比較有效穗數(shù)不足的原因。但本研究的5組試驗(yàn)中，有3組試驗(yàn)中50 g/盤機(jī)插與缽苗手插的有效穗數(shù)差異不顯著（A2、A3和A5）；在差異顯著的A1和A4兩組試驗(yàn)中，由表3的平均每穴苗數(shù)實(shí)測(cè)值可見，有效穗數(shù)與栽插時(shí)每穴苗數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，A4試驗(yàn)中有效穗數(shù)與每穴苗數(shù)的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.931 9，呈顯著正相關(guān)關(guān)系。這就說明，保障有效穗數(shù)的前提是栽插足夠的基本苗數(shù)。本研究中的有效穗數(shù)不足應(yīng)該主要與機(jī)插漏插率偏高有關(guān)，也可能與秧苗素質(zhì)和單位面積栽插基本苗數(shù)等因素有關(guān)。由此可見，通過育秧播種密度與取秧面積耦合，在進(jìn)一步提高育秧質(zhì)量和機(jī)械栽插質(zhì)量的基礎(chǔ)上，毯狀苗機(jī)插能實(shí)現(xiàn)與人工手插基本相當(dāng)?shù)挠行霐?shù)，確保合理的群體結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，保障有效穗數(shù)不能只通過提高取秧量來增加栽插基本苗數(shù)。騰飛等[15]的研究表明，毯狀苗機(jī)插中，取秧量對(duì)雜交稻有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率影響較大，增大取秧量可顯著提高有效穗數(shù)，但結(jié)實(shí)率有所下降，產(chǎn)量大致呈先上升后下降的趨勢(shì)。

本研究中，結(jié)實(shí)率降低是產(chǎn)量不及區(qū)試產(chǎn)量的第二個(gè)特點(diǎn)。影響雜交稻結(jié)實(shí)率的因素很多也很復(fù)雜，除了受品種的遺傳特性影響外，還受種植方式、環(huán)境條件和病蟲害等因素影響。環(huán)境條件主要是孕穗期至抽穗揚(yáng)花期的氣象條件[22]，即主要受生育后期天氣變化的影響較大，溫度過高或過低都會(huì)降低結(jié)實(shí)率。研究表明[23-24]，對(duì)雜交稻品種，早稻孕穗期最低適宜氣溫為23.3 ℃，適宜平均氣溫為26.5 ℃，晚稻最低溫度為22.6 ℃，適宜平均氣溫為25.8 ℃；孕穗期至抽穗揚(yáng)花期日最高溫度大于30 ℃的天數(shù)對(duì)水稻空殼率的影響達(dá)極顯著。根據(jù)試驗(yàn)記錄，孕穗期至抽穗揚(yáng)花期，早稻主要集中在5月和6月，晚稻主要集中在9月和10月。表7給出了5組試驗(yàn)中孕穗期至抽穗揚(yáng)花期的氣象特性。

表7 孕穗期至抽穗揚(yáng)花期的氣候特征

注：數(shù)據(jù)來源于廣東歷史天氣預(yù)報(bào)查詢網(wǎng)站：www.tianqihoubao.com/lishi/ guangdong.htm

Note：Data source is Guangdong historical weather forecast query website: www. tianqihoubao.com/lishi/guangdong.htm

由表7可知，對(duì)江門和肇慶地區(qū)的3組試驗(yàn)（A1，A2，A4），無論是早稻還是晚稻，月最低溫都低于最低適宜溫度，月最高溫度都高于30 ℃，并且日最高溫度大于30 ℃的天數(shù)較多，最少的都有14d。另外，這2個(gè)地區(qū)在孕穗期至抽穗揚(yáng)花期，下雨天數(shù)較多，晴天數(shù)比較少。這就說明，本研究中的結(jié)實(shí)率降低，應(yīng)該與氣象條件有很大的關(guān)系。對(duì)汕頭地區(qū)的2組試驗(yàn)（A2和A5），雖然氣候條件相對(duì)適宜，但白葉枯病和稻縱卷葉螟害在2次試驗(yàn)中都遇到，特別是2017年晚稻中白葉枯病的影響較大，導(dǎo)致水稻的結(jié)實(shí)率降低。

另外，由表6可見，除了A4試驗(yàn)外，不同育秧播種密度下毯狀苗機(jī)插的結(jié)實(shí)率差異不顯著；有4組試驗(yàn)中50和60g/盤毯狀苗機(jī)插與缽苗手插的結(jié)實(shí)率差異不顯著。這就說明，相對(duì)于氣象條件和病蟲害因素，不同育秧播種密度毯狀苗機(jī)插方式對(duì)結(jié)實(shí)率的影響要相對(duì)弱一些。

總之，從產(chǎn)量構(gòu)成角度看，探索雜交稻毯狀苗機(jī)械化耦合栽插技術(shù)，關(guān)鍵是協(xié)調(diào)單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，其中與栽插質(zhì)量聯(lián)系最緊密的是單位面積有效穗數(shù)。

4 結(jié) 論

針對(duì)雜交稻機(jī)械化種植難題，基于毯狀苗機(jī)插技術(shù)，提出雜交稻低播量精密條播育秧播種密度與取秧面積耦合栽插方法。以缽苗手插為對(duì)照，對(duì)比分析了不同育秧播種密度（30～90 g/盤）下耦合栽插方式對(duì)栽插質(zhì)量、根系損傷、發(fā)根力和產(chǎn)量的影響，主要結(jié)論如下：

1）耦合栽插方法是實(shí)現(xiàn)符合雜交稻農(nóng)藝要求的高質(zhì)量栽插的有效途徑之一。研究表明，現(xiàn)有技術(shù)條件下，不同育秧播種密度耦合栽插1～3株/穴的比例介于80.67%~ 95.33%之間，1～4株/穴的比例超過90.67%，采用基質(zhì)育秧或基質(zhì)+旱地土育秧，當(dāng)育秧播種密度超過50g/盤時(shí)，漏插率為3.50%～6.38%，平均為5.11%，基本滿足雜交稻機(jī)插農(nóng)藝要求。

2）根系損傷對(duì)毯狀苗機(jī)插的產(chǎn)量有重要影響。研究表明，不同育秧播種密度耦合栽插方式的根系損傷率為15.37%～31.16%；當(dāng)育秧播種密度大于40 g/盤時(shí)，根系損傷率隨播種密度的增加而增大；發(fā)根力與根系損傷率之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.949 3；當(dāng)育秧播種密度的差異不超過10 g/盤時(shí)，發(fā)根力沒有顯著差異，當(dāng)育秧播種密度的差異超過20 g/盤，發(fā)根力的差異達(dá)到顯著性水平。

3）現(xiàn)有技術(shù)條件下，適度育秧播種密度的耦合栽插方式可實(shí)現(xiàn)與缽苗手插產(chǎn)量無顯著差異的高產(chǎn)種植。研究表明，不同耦合栽插方式中，以50 g/盤機(jī)插的單產(chǎn)最高；從產(chǎn)量角度看，不同耦合栽插方式及其對(duì)照的產(chǎn)量規(guī)律為：50 g/盤機(jī)插>缽苗手插>60 g/盤機(jī)插>70 g/盤機(jī)插或90 g/盤機(jī)插；經(jīng)檢驗(yàn)，50和60 g/盤耦合栽插方式與缽苗手插的單產(chǎn)沒有顯著差異。

4）單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率是不同種植方式的2個(gè)最主要的產(chǎn)量構(gòu)成因素。與各品種的區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)比較發(fā)現(xiàn)，不同耦合栽插方式的實(shí)際產(chǎn)量都未達(dá)到品種區(qū)試的產(chǎn)量，其特點(diǎn)是單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率都不及品種區(qū)試中的表現(xiàn)，但穗長則達(dá)到或略超過品種區(qū)試中的表現(xiàn)。因此，從品種、栽插方式和環(huán)境等因素對(duì)雜交稻單位面積有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率的作用及其互作機(jī)理中探索雜交稻高產(chǎn)栽培技術(shù)，是未來徹底解決雜交稻種植機(jī)械化難題的研究重點(diǎn)。

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Effects of coupling of nursing seedling densities and seedling fetching area on transplanting quality and yield of hybrid rice

Li Zehua1, Ma Xu2※, Chen Lintao2, Li Hongwei2, Huang Yiqiang3, Li Junrong3, Luo Guowu4, Yao Junhao4

(1.,,510642,; 2,,510642,; 3,526070,; 4,,510515,)

Mechanical transplanting of hybrid rice is a difficult problem in rice production mechanization. In order to solve this problem, a new mechanized transplanting method of coupling nursing seedling density and seedling fetching area for hybrid rice is proposed according to the agronomic requirements for mechanical transplanting technology of hybrid rice. The comparison tests of different coupling transplanting methods with different nursing seedling densities are arranged in Jiangmen City, Zhaoqing City and Shantou City of Guangdong Province from 2017 to 2018. The influence of coupling transplanting methods for transplanting quality, root damage rate and rooting ability are analyzed. Based on field production comparison tests, the yield and its characteristics of hybrid rice coupling transplanting with different nursing seedling densities are investigated. The results show that: 1) Under the existing technical conditions, the transplanting quality of coupling transplanting methods under different nursing seedling densities is good. The proportion of 1-3 plants per hole is between 80.67% and 95.33%, and the proportion of 1-4 plants per hole is more than 90.67%. The seed bed soil type is an important factor in seedlings and transplanting quality. When the nursing seedling density exceeds 50 g/tray, the missing plant rate is 3.50%-6.38%, with an average of 5.11%, which basically meets the agronomic requirements of hybrid rice mechanical transplanting. 2) The root damage rate of coupling transplanting with different nursing seedling densities is 15.37%-31.16%. When the nursing seedling density is higher than 40 g/tray, the root damage rate is increased with the increase of the nursing seedling density. There is a negative correlation between rooting ability and root damage rate, and the correlation coefficient is -0.949 3. When the difference of nursing seedling density is no more than 10 g/tray, there is no significant difference of rooting ability. When the difference of nursing seedling density is more than 20 g/tray, the difference of rooting ability reaches a significant level. 3) For the different coupling transplanting methods, the yield of 50 g/tray mechanized transplanting is the highest, the rules of yield of different coupling transplanting methods are as follows: 50 g/tray mechanized transplanting >transplanting by hand of pot seedling >60 g/tray mechanized transplanting >70 g/tray mechanized transplanting or 90 g/tray mechanized transplanting. It is found that the actual yield of different coupling transplanting methods did not reach the yield of variety zone test. The yield performance is that the panicle number per unite area and filled-grain percentage of mechanical coupling transplanting methods are less than that of variety zone test, but the panicle length is reached or slightly exceeded that of variety zone test. The research conclusions have important reference value to overcome the problem of hybrid rice mechanized transplanting.

rice; mechanization; nursing seedling density; seedling fetching area; root damage; yield; hybrid rice

李澤華，馬 旭，陳林濤，李宏偉，黃益強(qiáng)，黎俊榮，羅國武，姚俊豪. 育秧播種密度與取秧面積耦合對(duì)雜交稻機(jī)插質(zhì)量和產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(24)：20－30. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.24.003 http://www.tcsae.org

Li Zehua, Ma Xu, Chen Lintao, Li Hongwei, Huang Yiqiang, Li Junrong, Luo Guowu, Yao Junhao. Effects of coupling of nursing seedling densities and seedling fetching area on transplanting quality and yield of hybrid rice[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(24): 20－30. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.24.003 http://www.tcsae.org

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.24.003

S233.71

A

1002-6819(2019)-24-0020-11

2019-09-10

2019-10-09

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFD0700703）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51675188）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（CARS-01-43）

李澤華，副教授，博士，研究方向?yàn)樗旧a(chǎn)機(jī)械化及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析研究。Email：lzhljl@scau.edu.cn

馬 旭，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備方面的研究。Email：maxu1959@scau.edu.cn

中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)會(huì)員：馬 旭（E041200004S）