雜交水稻制種機械化關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用

王茂理 向薇薇 李柏橋 何勇 肖龍 黃波 徐昌能

摘要?隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，農(nóng)村勞動力外出務(wù)工逐年增多，雜交水稻制種的生產(chǎn)成本不斷攀升。介紹了國內(nèi)外雜交水稻全程機械化制種技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了水稻機械化制種與常規(guī)制種生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢，提出了雜交水稻全程機械化制種的技術(shù)路線和關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)，總結(jié)了母本機插秧育秧、機械插秧、無人機輔助授粉、種子收割和烘干等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)。

關(guān)鍵詞?雜交水稻;全程機械化制種;關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號?S?511文獻標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611（2020）01-0034-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.009

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Integration and Application in the Key Technologies of Mechanization of Hybrid Rice Seed Production

WANG Mao?li， XIANG Wei?wei， LI Bai?qiao et al

（Mianyang Academy of Agricultural Sciences， Mianyang， Sichuan 621023）

Abstract?With the development of social economy and the improvement of people's living standard， more and more rural labor force goes out for work and the production cost of hybrid rice seed production continuously enhanced. In this research， we introduced the research status of whole?process mechanized seed production technology of hybrid rice at home and abroad， and analyzed the advantages of mechanized seed production and conventional seed production techniques for rice. The technical approach and the key techniques were put forward for the whole?process mechanized hybrid rice seed production. And the key technologies were summarized for transplanting seeding of female parent， transplanting seeding， UAV?assisted pollination and seed harvesting and drying.

Key words?Hybrid rice;Whole?process mechanized seed production;Key technique

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，農(nóng)村勞動力外出務(wù)工逐年增多，雜交水稻制種的生產(chǎn)成本不斷攀升，導(dǎo)致制種產(chǎn)業(yè)比較效益降低[1-2]。傳統(tǒng)水稻制種生產(chǎn)工作依靠大量勞動力支撐，因此水稻制種生產(chǎn)用工矛盾日益突出，使水稻制種產(chǎn)業(yè)難以更上一個臺階，基地面積迅速下降。

近年來，隨著土地的流轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)機械化的推廣，水稻制種集中育秧、機械化栽插、機械化授粉和機械化收獲等成為發(fā)展趨勢。水稻制種機械化技術(shù)研究與應(yīng)用即解決制種用工矛盾，又促進了水稻制種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。鑒于此，筆者介紹了國內(nèi)外雜交水稻全程機械化制種技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了水稻機械化制種與常規(guī)制種生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)勢，提出了雜交水稻全程機械化制種的技術(shù)路線、關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)，總結(jié)了母本機插秧育秧、機械插秧、無人機輔助授粉、種子收割和烘干等關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)。

1?研究現(xiàn)狀

我國雜交水稻制種機械化技術(shù)研究起步較晚，部分地區(qū)的少數(shù)制種大戶和專業(yè)合作社在整田、播種、移栽、噴施農(nóng)藥與激素、授粉、收割、烘干等環(huán)節(jié)中不同程度地實現(xiàn)了機械化作業(yè)。但是由于剛剛起步，大部分地區(qū)還處于試驗和探索階段，難以達(dá)到機械化推廣要求。因此，開展雜交水稻機械化制種關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用勢在必行[4]

2?水稻機械化制種優(yōu)勢

2.1?效率優(yōu)勢

一臺插秧機每天可插秧2～3 hm2，相當(dāng)于60～80個插秧手的插秧面積;一臺農(nóng)用無人機可授粉3～4 hm2，是人工竹竿趕粉的25～30倍，極大地提高了生產(chǎn)效率，減少了農(nóng)民田間勞動強度[5-6]。

2.2?增產(chǎn)增收?機械插秧基本苗足，規(guī)格統(tǒng)一，無返青期、分蘗早、通風(fēng)透光優(yōu)良，病蟲害發(fā)生大幅度降低，制種產(chǎn)量提高。

2.3?節(jié)本增效

①節(jié)約成本。機插秧采用的是秧盤育秧，無拔秧環(huán)節(jié)，采用機械插秧較人工手插可節(jié)約插秧費用3 000元/hm2;②節(jié)約育秧田。人工插秧秧田是機械插秧秧田的15倍，同時大幅減少用水和用肥。

2.4?生態(tài)質(zhì)量優(yōu)勢

機插秧規(guī)格固定，深淺適中，有利于水稻秧苗的健壯生長。此外，統(tǒng)一茬口布局，統(tǒng)一按批次育秧，統(tǒng)一水稻品種，統(tǒng)一秸稈還田，統(tǒng)一按茬口和秧苗批次順序插秧，統(tǒng)一用農(nóng)藥機械植保，統(tǒng)一肥水管理，這些均有效減輕了病蟲害，有利于提升稻谷品質(zhì)。

3?雜交水稻全程機械化制種技術(shù)路線

開展雜交水稻制種母本機插秧集中育秧、母本秧機插、無人機授粉、種子機械收割與烘干等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)研究與應(yīng)用，開展農(nóng)機與農(nóng)藝融合，提高雜交水稻制種全程機械化作業(yè)程度。

4?水稻制種全程機械化集成的關(guān)鍵技術(shù)

4.1?水稻制種機插秧育秧技術(shù)

該技術(shù)結(jié)合了機插毯狀秧和缽苗秧的優(yōu)勢和特點，促使水稻秧苗返青快，分蘗早，實現(xiàn)水稻制種高產(chǎn)。

4.1.1?母本機插秧播種。機插制種母本的播種時間要比手工移栽提前2～3 d。在母本種子露白或粉嘴時采用播種機播種，即秧盤加裝育秧基質(zhì)（厚1.5 cm）→灑水→播種→覆蓋基質(zhì)（厚0.5 cm）一體化操作。然后進行暗室催芽，即將播種后的秧盤有序碼成高20～25個，碼好后用塑料薄膜覆蓋保溫保濕促出苗。3～4 d（秧苗露針）后將秧盤平鋪在事先做好的秧廂上，豎排2行，依次平鋪，秧盤緊密擺放，盤邊沿緊靠，盤底與秧廂緊密貼合。育秧基質(zhì)：粉碎秸稈+營養(yǎng)土+育苗伴侶;基質(zhì)酸堿度：pH最佳為5，正常為5～7，超過7時就要進行調(diào)酸;播種量：28 cm×58 cm的秧盤播種芽谷80～90 g;14 cm×58 cm的秧盤播種芽谷45～50 g。

4.1.2?秧田要求平整。廂面高度差不超過3 cm。廂寬150～160 cm，溝寬50～60 cm，溝深20 cm。廂面干濕適度，保證秧盤出苗整齊，便于秧田管理。

4.1.3?秧田管理要求。播種到出苗，秧盤和廂面保持濕潤，廂溝有水，三葉后廂溝滿溝水。插秧前2～3 d排除廂溝水。一葉一心至二葉一心，如秧苗長勢差，每千克種子（16盤）可用尿素 30 g對水噴施或潑施，注意不能過量施用，防止施肥過量死苗[7]。

4.2?水稻制種機械插秧技術(shù)

4.2.1?母本插秧機選擇。長生育期母本，如Ⅱ-32A、宜香1A、蓉18A等選用行距25 cm的插秧機;中短生育期母本，如崗46A、綿香1A等選用行距20 cm的插秧機。

4.2.2?父本插秧規(guī)格要求。用機動噴霧器授粉栽雙行父本，父本行距50 cm，株距30～35 cm;用無人機授粉栽插6行父本，父本行距35 cm，株距35 cm。

4.2.3?母本機械栽插規(guī)格要求。中短生育期母本采用行距25 cm插秧機栽插，穴距12 cm，每穴2～3苗;短生育期母本采用行距20 cm插秧機栽插，穴距12 cm，每穴2～3苗;長生育期母本使用行距為30 cm插秧機栽插。母本廂寬根據(jù)授粉方式不同而異，機動噴霧器授粉母本廂寬330 cm，無人機授粉母本廂寬800～900 cm。

4.2.4?本田整地要求。翻地深度要控制在15 cm以內(nèi)，耕層平穩(wěn)，田塊平整高度差不超過3 cm。大田泥漿必須適度沉實，砂質(zhì)土地沉淀1 d左右，砂壤土沉淀2～3 d進行機械插秧。

4.2.5?插秧水深。插秧前1 d把本田水層調(diào)整到1 cm左右（呈花花水狀態(tài)）有利于插秧機作業(yè)。

4.2.6?機插技術(shù)關(guān)鍵。適齡移栽（機插秧齡12～20 d），苗高15～18 cm，葉齡3～4葉。隨著秧苗移栽秧齡的增大，播抽期延長將影響制種花期相遇。機械插秧的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為早、密、淺、正、直、勻、滿、齊、扶，邊插秧邊同步補苗。

4.2.7?本田管理要求。①科學(xué)管水。在插秧后的 2～3 d內(nèi)保持田間濕潤或花花水，以利提早返青，促進秧苗盡快發(fā)根。待長出第2片葉后時，保持淺水層到整個有效分蘗期。②精確施肥，適期追肥。底肥和分蘗肥以6∶4為宜。追肥時間應(yīng)在栽插后6～7 d時施用[8]。③及早預(yù)測花期，確保父母本花期相遇。移栽后對同一品種的父本和母本進行葉齡標(biāo)記，當(dāng)父本或母本主莖倒3葉露尖開始，每天剝檢1次幼穗分化進程，發(fā)現(xiàn)花期相遇不理想，及時采取促進或控制措施處理。④適時適量噴施生長激素，確保穗層整齊。父、母本九二O使用控制總量，不同組合用量有差異。⑤始穗前至灌漿成熟期及時拔去田間雜株，以確保種子純度。

4.3?水稻制種無人機授粉技術(shù)

無人機授粉作業(yè)具有無需專用起降場地、小巧輕便、操控靈活的優(yōu)勢。單旋翼和多旋翼無人機均可用于雜交水稻制種授粉。無人機授粉飛行航向在父本廂上空沿父本行向飛行，控制好飛行方位與姿態(tài)，確保風(fēng)場中心在父本廂正中間。最佳飛行高度為距父本穗層150 cm，等高飛行;飛行速度為300～400 cm/s，勻速飛行。揚花期每天10：00—12：00授粉，每天授粉2～3次，第1次授粉在父本散粉高峰時。如遇午間陰雨，可在雨停水干后及時授粉。

4.4?水稻制種機械化收割技術(shù)

在水稻谷粒90%變金黃色、穗枝梗變黃時，人工用竹竿將父本向父本行壓，然后用收割機收割，以防止母本種子機械混雜，確保種子純度。

4.5?水稻制種種子烘干技術(shù)

雜交水稻種子完全可以用低溫谷物烘干機烘干。在種子收割脫粒后，清除雜質(zhì)，并在1～2 h內(nèi)將種子進入循環(huán)烘干狀態(tài)，溫度控制在43 ℃內(nèi)，該方法對種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率無不良影響，還可提高的趨勢。當(dāng)種子烘干至13%安全水分時，關(guān)閉點火，讓冷風(fēng)機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，待倉內(nèi)種子冷卻后出倉，防止因溫差致種子爆腰[9]。

5?討論

5.1?存在的問題

5.1.1?水稻機械化制種技術(shù)推廣的瓶頸問題。推進水稻制種機械化生產(chǎn)，加強農(nóng)機農(nóng)藝融合，形成涵蓋水稻品種、耕作制度、栽培方式等的雜交水稻全程機械化生產(chǎn)技術(shù)體系，旨在穩(wěn)定雜交水稻制種基地，促進水稻制種規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

5.1.2?水稻制種效益低。水稻制種的效益在近20年屬于停滯狀態(tài)，效益持續(xù)偏低，這嚴(yán)重挫傷了農(nóng)戶的制種生產(chǎn)積極性，造成制種基地面積逐年下降。因此，應(yīng)適當(dāng)提高水稻種子收購價格，增加制種戶收入，穩(wěn)定雜交水稻制種面積，從而保障國家糧食安全[10]。

5.2?應(yīng)用前景

水稻制種全程機械化集成技術(shù)具有用工省、成本低、產(chǎn)量高、效益好的優(yōu)勢，可實現(xiàn)水稻制種工廠化、專業(yè)化、集約化育秧，大規(guī)模機械化插秧、收獲較傳統(tǒng)人工制種節(jié)約成本9 555元/hm2，因此具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。水稻制種全程機械化集成技術(shù)可推廣應(yīng)用至整個四川省雜交水稻制種，同時機械播種、育秧、移栽、管理和收獲等技術(shù)也可輻射至雜交水稻生產(chǎn)上。

參考文獻

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