不同育秧方式下播種量和插秧機(jī)具對(duì)水稻產(chǎn)量及群體質(zhì)量的影響

張 橋 向開(kāi)宏 孫永健 武云霞 郭長(zhǎng)春 唐 源 劉芳艷 馬 均

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所/作物生理生態(tài)及栽培四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 溫江 611130)

水稻是我國(guó)主要的糧食作物，在我國(guó)糧食生產(chǎn)和消費(fèi)中占主導(dǎo)地位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)、農(nóng)村勞動(dòng)力的流失，以及水稻全程機(jī)械化生產(chǎn)程度較低、水資源緊缺、經(jīng)濟(jì)效益較低等問(wèn)題的限制，水稻種植面積大幅度減少[1]；且我國(guó)水稻直播技術(shù)不夠成熟[2-3]，以機(jī)插稻為主的機(jī)械化種植模式，是保障我國(guó)水稻種植面積，穩(wěn)固水稻產(chǎn)量，提高稻米品質(zhì)，保障糧食安全最主要技術(shù)手段[4-5]。國(guó)外機(jī)插稻的技術(shù)應(yīng)用廣泛，并且機(jī)插稻生產(chǎn)接近100%[6-7]。我國(guó)機(jī)插稻技術(shù)由日本引進(jìn)，經(jīng)過(guò)我國(guó)科學(xué)家多年的研究逐漸形成了適應(yīng)我國(guó)情況的技術(shù)體系[8-9]。多年生產(chǎn)已初步證明機(jī)插稻穩(wěn)產(chǎn)增效明顯，但農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合尚不緊密，秧苗素質(zhì)管理、機(jī)插質(zhì)量還有待進(jìn)一步提高[10-12]。在江蘇等機(jī)插推廣程度高的地區(qū)通常為機(jī)插粳稻，而四川地區(qū)為機(jī)插雜交秈稻，技術(shù)環(huán)節(jié)差異較大。此外，四川主要為水旱輪作區(qū)，前茬作物的收獲時(shí)間較晚(麥-稻、油-稻兩熟制)，并存在季節(jié)性干旱等因素，使水稻不能及時(shí)栽插，導(dǎo)致秧苗素質(zhì)變差[13-14]。在育秧環(huán)節(jié)已有研究表明，不同育秧方式下，較優(yōu)的育秧基質(zhì)能提高秧苗素質(zhì)，移栽后返青快，后期物質(zhì)積累能力強(qiáng)[15]；合理的播種量能節(jié)約種子、降低成本，并在保證秧盤單位面積苗數(shù)下，減少機(jī)插時(shí)缺窩數(shù)，間接提高機(jī)插質(zhì)量，并改善機(jī)插稻田間布局，使得通風(fēng)透光能力好，光合生產(chǎn)能力優(yōu)勢(shì)明顯[16-17]；且過(guò)度增加播種量，會(huì)導(dǎo)致成本較高，秧苗素質(zhì)變差[15]。關(guān)于育秧環(huán)節(jié)與插秧機(jī)具融合對(duì)水稻群體質(zhì)量以及產(chǎn)量的研究尚鮮有報(bào)道，且四川機(jī)插稻的推廣難度大，生產(chǎn)實(shí)踐上對(duì)育秧環(huán)節(jié)技術(shù)以及插秧機(jī)具的選用還不夠明確。因此，本試驗(yàn)以機(jī)插稻農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的首要融合點(diǎn)“育秧-機(jī)插”關(guān)鍵環(huán)節(jié)為研究對(duì)象，從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合、降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、改善群體質(zhì)量和水稻豐產(chǎn)高效為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)置不同育秧方式、播種量條件與插秧機(jī)具融合，進(jìn)一步探究不同秧苗素質(zhì)下配合不同插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻群體質(zhì)量及產(chǎn)量、稻作效益的影響，旨在為四川盆地機(jī)插稻高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)，為機(jī)插稻的生產(chǎn)推廣提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)材料為研究區(qū)域廣泛應(yīng)用且具有代表性的品種超級(jí)稻F優(yōu)498。試驗(yàn)于2018年在崇州市四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地(30°33′N，103°38′E；海拔520.6 m)進(jìn)行，耕層(0～20 cm)土壤質(zhì)地為砂壤土，含全氮2.2 g·kg-1、有機(jī)質(zhì)24.9 g·kg-1、速效磷57.9 mg·kg-1、 速效鉀102.5 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在前期研究基礎(chǔ)上[18]，采用三因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)：A因素為育秧方式：營(yíng)養(yǎng)土育秧、稀泥育秧； B因素為插秧機(jī)具：4行手扶式插秧機(jī)、6行乘坐式插秧機(jī)；C因素為播種量：65、85、105 g/盤。采用傳統(tǒng)毯苗機(jī)插身秧育秧模式，稀泥育秧基質(zhì)為試驗(yàn)田稀泥，含全氮2.1 g·kg-1、有機(jī)質(zhì)27.2 g·kg-1、速效磷15.6 g·kg-1、 速效鉀157.4 g·kg-1，營(yíng)養(yǎng)土基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量大于40%，購(gòu)自莘縣益諾基質(zhì)科技有限公司；插秧機(jī)具為：2ZS-4(SPW-48C)4行手扶式插秧機(jī)(蘇州久保田農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司)、NSPU-68C 6行乘坐式高速插秧機(jī)(蘇州久保田農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司)。機(jī)插行株距均為30 cm×20 cm，各處理種植12行，3次重復(fù)，小區(qū)面積35 m2。肥料N∶P2O5∶K2O為2∶1∶2，氮肥(150 kg N·hm-2) 按基肥∶蘗肥∶穗肥(曬田復(fù)水后一次性施入)為3∶3∶4施用，基肥在機(jī)插前1 d施入，蘗肥在機(jī)插后7 d施入，穗肥在機(jī)插后56 d施入；磷、鉀肥均作基肥一次性施入，磷肥(過(guò)磷酸鈣)施用量折合P2O575 kg·hm-2， 鉀肥(氯化鉀)施用量折合K2O 150 kg·hm-2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 秧苗素質(zhì) 于20 d秧齡時(shí)，各處理選取代表性植株30株，3次重復(fù)，分別調(diào)查葉齡、苗高、莖基寬、莖葉干重，并根據(jù)公式計(jì)算充實(shí)度、壯秧指數(shù)和整齊度[18]：

充實(shí)度=莖葉干重/苗高

(1)

壯秧指數(shù)=莖基寬×充實(shí)度

(2)

(3)

1.3.2 機(jī)插均勻度 機(jī)插5 d后根據(jù)《GB 6243-2017 水稻插秧機(jī)試驗(yàn)方法》[19]調(diào)查機(jī)插質(zhì)量，各小區(qū)調(diào)查10行20穴；統(tǒng)計(jì)漏蔸率并根據(jù)公式計(jì)算機(jī)插均勻度系數(shù)[20]：

均勻度系數(shù)=(1-漏蔸率)×(1-單穴苗變異系數(shù))

(4)。

1.3.3 莖蘗動(dòng)態(tài) 各小區(qū)以5點(diǎn)取樣法定點(diǎn)15穴調(diào)查水稻莖蘗數(shù)，拔節(jié)前每5 d調(diào)查1次，拔節(jié)后每7 d調(diào)查1次。

1.3.4 抽穗整齊度 于齊穗期各小區(qū)調(diào)查5穴具有代表性的稻株，用直尺量取穗頸至劍葉葉枕的距離，根據(jù)公式計(jì)算抽穗整齊度：

rd=(x-s)/x×100%

(5)

式中，rd為抽穗整齊度，x為穗頸至劍葉葉枕距離平均值的絕對(duì)值，s為標(biāo)準(zhǔn)差。

1.3.5 葉面積指數(shù)(LAI)與干物質(zhì)積累 各小區(qū)分別于分蘗盛期、拔節(jié)期、齊穗期與成熟期，按平均莖蘗數(shù)取5穴具有代表性的稻株，分莖、葉、穗(齊穗期與成熟期)，用Li-3100C葉面積分析儀(美國(guó)LI-COR公司)測(cè)定綠葉面積，計(jì)算葉面積指數(shù)(leaf area index，LAI)。將樣品烘干至恒重后測(cè)定干物質(zhì)量，并根據(jù)公式計(jì)算葉面積衰減(LAI·d-1)和群體生長(zhǎng)率(g·m2·d-1)。

葉面積衰減率=(LAI2-LAI1)/(t2-t1)

(1)

群體生長(zhǎng)率=(W2-Wl)/(t2-t1)

目前，歐盟、美國(guó)已經(jīng)各自開(kāi)發(fā)了完整的評(píng)價(jià)軟件，并得到了較廣泛的應(yīng)用；還有一些國(guó)家針對(duì)本國(guó)的核設(shè)施研究開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的評(píng)價(jià)軟件，也得到了一些應(yīng)用(如表1所示)。下面對(duì)幾種應(yīng)用較為廣泛的軟件進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

(2)

式中，LAI1和 LAI2為前后2次測(cè)定的葉面積指數(shù)；W1和 W2為前后2次測(cè)定的干物質(zhì)量；t1和t2分別為前后2次測(cè)定的時(shí)間。

1.3.6 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素 收獲時(shí)各小區(qū)調(diào)查60穴具有代表性的稻株，計(jì)數(shù)有效穗數(shù)并計(jì)算均值；分別取10穴具有代表性的稻株，脫粒自然風(fēng)干后，分離癟粒與飽粒，計(jì)算結(jié)實(shí)率；然后用PM-8188 New谷物水分測(cè)量?jī)x(上海嘉凱電子科技有限公司)測(cè)定水分含量，折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量(13.5%)，計(jì)算千粒重。各小區(qū)收割200穴，并折算成稻谷標(biāo)準(zhǔn)含水量(13.5%)計(jì)產(chǎn)。采用試驗(yàn)田與生產(chǎn)大田相結(jié)合核算經(jīng)濟(jì)效益，農(nóng)資、田間管理和育秧等成本來(lái)源于當(dāng)?shù)胤N糧大戶每畝機(jī)插秧的田間成本，種子成本和產(chǎn)量以試驗(yàn)田實(shí)際用種量和實(shí)收產(chǎn)量為準(zhǔn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)，計(jì)算各處理的平均值，以及標(biāo)準(zhǔn)差。利用SPSS 17.0軟件采用最小顯著差異(LSD)法進(jìn)行多重比較(α=0.05)，使用Origin 9.2繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 育秧方式、播種量對(duì)秧苗素質(zhì)與機(jī)插質(zhì)量的影響

由表1、表2可知，育秧方式、播種量對(duì)秧苗素質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均存在顯著或極顯著影響，且育秧方式、播種量以及插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻單穴苗變異系數(shù)、均勻度系數(shù)的影響均達(dá)極顯著水平。除充實(shí)度外，育秧方式對(duì)秧苗素質(zhì)各指標(biāo)的影響均高于播種量，秧苗整齊度受育秧方式的影響更大。從機(jī)插質(zhì)量來(lái)看插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插均勻度的影響更大。從互作效應(yīng)來(lái)看，育秧方式×播種量對(duì)百苗干物質(zhì)量、壯秧指數(shù)的影響存在極顯著的互作效應(yīng)；育秧方式×播種量×插秧機(jī)具對(duì)每穴苗數(shù)的影響存在極顯著的互作效應(yīng)。

由表1可知，營(yíng)養(yǎng)土育秧方式下，秧苗發(fā)育好，葉齡、苗高、百苗干物質(zhì)量、莖基寬、充實(shí)度、壯秧指數(shù)、整齊度均高于稀泥育秧；隨著播種量的增大，秧苗個(gè)體間對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的競(jìng)爭(zhēng)增大，導(dǎo)致各項(xiàng)指標(biāo)均不同程度地降低，整齊度也逐漸降低。由表2可知，稀泥育秧漏蔸率總體低于營(yíng)養(yǎng)土育秧，均勻度系數(shù)卻相對(duì)較低，主要是由單穴苗變異系數(shù)較大引起的。從插秧機(jī)具角度分析，6行乘坐式高速插秧機(jī)均勻度系數(shù)更高，在作業(yè)時(shí)更加均勻穩(wěn)定。從播種量角度分析，隨著播種量的增加漏蔸率逐漸降低，每穴苗數(shù)逐漸升高，單穴苗變異系數(shù)呈先降低后升高的趨勢(shì)，均勻度系數(shù)呈先升高后降低的趨勢(shì)。綜上可知，營(yíng)養(yǎng)土育秧處理下秧苗素質(zhì)更好，在播種量為85 g/盤(C2)時(shí)采用6行乘坐式高速插秧機(jī)機(jī)插秧苗均勻度最高，機(jī)插質(zhì)量最優(yōu)。

表1 不同育秧方式與播種量對(duì)秧苗素質(zhì)的影響Table 1 Effects of different seedling raising methods and seeding amount on seedling quality

2.2 不同育秧方式下播種量和插秧機(jī)具對(duì)群體質(zhì)量的影響

2.2.1 群體莖蘗數(shù)、成穗率及抽穗整齊度 由圖1、圖2可知，不同插秧機(jī)具與播種量各處理間群體莖蘗數(shù)存在顯著差異，且從不同育秧方式來(lái)看，營(yíng)養(yǎng)土育秧的群體莖蘗總數(shù)、抽穗整齊度與成穗率總體高于稀泥育秧；從不同插秧機(jī)具來(lái)看，6行乘坐式高速插秧機(jī)田間作業(yè)穩(wěn)定機(jī)插質(zhì)量較優(yōu)，群體莖蘗數(shù)、抽穗整齊度總體顯著高于4行手扶式插秧機(jī)，而對(duì)成穗率的優(yōu)勢(shì)不明顯。不同播種量條件下，隨著播種量的增加，群體莖蘗數(shù)、抽穗整齊度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以播量85 g/盤最適宜，而成穗率則表現(xiàn)為先下降后上升的趨勢(shì)。綜上分析，育秧環(huán)節(jié)采用營(yíng)養(yǎng)土育秧、播種量為85 g/盤配合6行乘坐式高速插秧機(jī)能提高水稻田間分布均勻度，從而保證水稻群體莖蘗數(shù)及有效穗數(shù)，提高水稻的抽穗整齊度。

表2 不同育秧方式、播種量與插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插均勻度的影響Table 2 Effects of different seeding raising methods, seeding amount and transplanting machines on transplanting uniformity

2.2.2 主要生育期群體干物質(zhì)重及群體生長(zhǎng)率 由表3、表4可知，各生育期不同處理的群體干物質(zhì)重、不同生育階段干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率存在顯著差異。營(yíng)養(yǎng)土育秧機(jī)插秧苗的秧苗素質(zhì)高，在移栽后物質(zhì)生產(chǎn)與積累中優(yōu)勢(shì)明顯，營(yíng)養(yǎng)土育秧各生育期群體干物質(zhì)重、不同生育階段干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率在一定程度上高于稀泥育秧；從不同插秧機(jī)具來(lái)看，因6行乘坐式高速插秧機(jī)較高的機(jī)插質(zhì)量，其處理在各生育期群體干物質(zhì)積重、群體生長(zhǎng)率一定程度上高于4行手扶式插秧機(jī)；從不同播種量來(lái)看，隨著播種量的增加各時(shí)期群體干物質(zhì)重、各生育階段干物質(zhì)積累量、群體生長(zhǎng)率呈先上升后下降的趨勢(shì)，播種量85g/盤為最佳處理。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。FTS：分蘗盛期；JS：拔節(jié)期；FHS：齊穗期；MS：成熟期。 A1：營(yíng)養(yǎng)土育秧；A2：稀泥育秧；B1：4行手扶式插秧機(jī)；B2：6行乘坐式高速插秧機(jī)； C1、C2、C3分別表示播種量為：65、85、105 g/盤。下同。Note: Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level among treatments. FTS: Full tillering stage. JS: Jointing stage. FHS: Full heading stage. MS: Mature stage. A1: Seedling raising by nutrient soil. A2: Slime seedling raising. B1: 4 line walking rice transplanting machines. B2: 6 row high speed rice transplanting machines. C1, C2 and C3 indicate different seeding rates: 65, 85 and 105 g/plate, respectively. The same as following.圖1 不同育秧方式下播種量和插秧機(jī)具對(duì)群體莖蘗數(shù)的影響Fig.1 Effects of seeding amount and seedling transplanting machines on population tiller number under different seedling raising methods

圖2 不同育秧方式下播種量和插秧機(jī)具對(duì)成穗率及抽穗整齊度的影響Fig.2 Effects of seeding amount and transplanting machines on earing rate and heading uniformity under different seedling raising methods

2.3 不同育秧方式、播種量和插秧機(jī)具下產(chǎn)量及主要群體質(zhì)量指標(biāo)方差分析

由表6可知，育秧方式、插秧機(jī)具、播種量對(duì)有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、總穎花數(shù)以及稻谷產(chǎn)量存在顯著或極顯著的影響，其中播種量與插秧機(jī)具對(duì)各指標(biāo)的影響明顯高于育秧方式。從三因素互作效應(yīng)分析，育秧方式×插秧機(jī)具×播種量對(duì)稻谷產(chǎn)量的影響存在顯著的互作效應(yīng)；從兩因素互作效應(yīng)分析，插秧機(jī)具×播種量對(duì)有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、總穎花數(shù)以及稻谷產(chǎn)量的影響存在極顯著的互作效應(yīng)，育秧方式×插秧機(jī)具、育秧方式×播種量對(duì)每穗粒數(shù)和稻谷產(chǎn)量存在極顯著的互作效應(yīng)。表明，育秧方式、插秧機(jī)具、播種量主要通過(guò)影響有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)進(jìn)而影響產(chǎn)量。由表7可知，三因素對(duì)齊穗期LAI以及齊穗期高效LAI均存在極顯著的影響，且播種量和插秧機(jī)具對(duì)結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累量、結(jié)實(shí)期群體生長(zhǎng)率和齊穗期LAI、齊穗期高效LAI的影響明顯高于育秧方式。此外，育秧方式×插秧機(jī)具×播種量對(duì)結(jié)實(shí)期干物質(zhì)積累量、結(jié)實(shí)期群體生長(zhǎng)率以及齊穗期高效LAI的影響存在顯著或極顯著的互作效應(yīng)。

表3 不同育秧方式下插秧機(jī)具與播種量對(duì)主要生育時(shí)期群體干物質(zhì)重及生長(zhǎng)率的影響(營(yíng)養(yǎng)土育秧)Table 3 Effects of transplanting machines and seeding amount on dry matter weight and growing rate of population in main growth periods under different seedling raising methods (seedling raising by nutrient soil)

表4 不同育秧方式下插秧機(jī)具與播種量對(duì)主要生育時(shí)期群體干物質(zhì)重及生長(zhǎng)率的影響(稀泥育秧)Table 4 Effects of transplanting machines and seeding amount on dry matter weight and growing rate of population in main growth periods under different seedling raising methods (slime seedling raising)

表5 不同育秧方式下插秧機(jī)具與播種量對(duì)主要生育時(shí)期LAI的影響Table 5 Effects of transplanting machines and seeding amount on LAI in main growth periods under different seedling raising methods

表6 不同播種、育秧方式與插秧機(jī)具對(duì)稻谷產(chǎn)量及其構(gòu)成因子影響的方差分析(F值)Table 6 Variance analysis of the effects of different seeding raising methods, seeding amount and transplanting machines on yield and its components (F value)

表7 不同播種、育秧方式與插秧機(jī)具對(duì)主要群體質(zhì)量指標(biāo)影響(F值)Table 7 Variance analysis of the effects of different seeding raising methods, seeding amount and transplanting machines on mainly population quality indexes (F value)

2.4 不同育秧方式下插秧機(jī)具與播種量對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表8和表9可知，營(yíng)養(yǎng)土育秧有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、稻谷產(chǎn)量與稀泥育秧相比總體較高。相同育秧方式下，6行乘坐式高速插秧機(jī)的稻谷產(chǎn)量、有效穗數(shù)及總穎花數(shù)均高于4行人工手扶式插秧機(jī)，且隨著播種量的增加均呈先增加后顯著降低的趨勢(shì)，以播種量85 g/盤(C2)為最優(yōu)。結(jié)果表明，營(yíng)養(yǎng)土育秧方式下，播種量為85 g/盤，并采用6行乘坐式高速插秧機(jī)機(jī)插，可提高水稻產(chǎn)量。

由表10可知，不同處理農(nóng)資及田間管理費(fèi)用一致，其成本主要差別來(lái)源于育秧費(fèi)用和機(jī)具費(fèi)用。比較不同育秧方式，營(yíng)養(yǎng)土育秧平均總收入和經(jīng)濟(jì)收益高于稀泥育秧。比較不同插秧機(jī)具，6行乘坐式高速插秧機(jī)的平均總收入和經(jīng)濟(jì)收益高于4行手扶式插秧機(jī)，總收入、經(jīng)濟(jì)收益分別平均提高了5.5%、7.5%，6行乘坐式高速插秧機(jī)平均成本利潤(rùn)率相比4行手扶式插秧機(jī)優(yōu)勢(shì)不明顯。比較不同播種量，總收入、經(jīng)濟(jì)收益、成本利潤(rùn)率均隨著播種量的增加呈先上升后降低的趨勢(shì)，播種量為85g/盤(C2)時(shí)最佳。雖然稀泥育秧，播種量85 g/盤，配合6行乘坐式高速插秧機(jī)的成本利潤(rùn)率較高，但營(yíng)養(yǎng)土育秧，播種量85 g/盤，配合6行乘坐式高速插秧機(jī)的總收入、經(jīng)濟(jì)收益更高。

表8 不同播種量與插秧機(jī)具對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響(營(yíng)養(yǎng)土育秧)Table 8 Effects of different transplanting machines and seeding amount on yield and its components (seedling raising by nutrient soil)

表9 播種量與插秧機(jī)具對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響(稀泥育秧)Table 9 Effects of different transplanting machines and seeding amount on yield and its components (slime seedling raising)

3 討論

3.1 育秧方式、播種量對(duì)秧苗素質(zhì)以及機(jī)插質(zhì)量的影響

秧苗是水稻大田生長(zhǎng)的起點(diǎn)，培育壯秧是機(jī)插稻高產(chǎn)的前提。育秧方式對(duì)秧苗素質(zhì)有顯著的影響，育秧基質(zhì)為秧苗提供生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及環(huán)境條件，環(huán)境適宜、較高育秧基質(zhì)質(zhì)量培育的秧苗綜合素質(zhì)較好[14-15]。本研究表明營(yíng)養(yǎng)土育秧秧苗素質(zhì)較稀泥育秧好，尤其秧苗的壯秧指數(shù)、整齊度等指標(biāo)，但營(yíng)養(yǎng)土育秧成本明顯高于稀泥育秧。有研究表明，播種量增加會(huì)導(dǎo)致秧苗葉齡、壯秧指數(shù)、秧苗整齊度等降低[21]。本研究結(jié)果與之相似，即隨著播種量的增加，葉齡、株高、百苗干物質(zhì)量、莖基寬、充實(shí)度、壯秧指數(shù)均呈逐漸降低的趨勢(shì)，此外秧苗整齊度也逐漸降低，其主要原因是隨著播種量的增加，秧苗個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)增大，單個(gè)秧苗所能利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，秧苗素質(zhì)變差。

育秧方式、播種量對(duì)機(jī)插質(zhì)量有重要影響。但前人研究尚不統(tǒng)一，汪建軍等[20]和韓康順等[22]研究表明，隨著播種量的增加漏篼率明顯降低，機(jī)插均勻度逐漸上升；而方書亮等[23]研究結(jié)果與之相反，隨著播種量增增加，秧苗移栽大田的機(jī)插質(zhì)量逐漸降低。本研究結(jié)果與前人研究有所差異，隨著播種量的增加漏蔸率逐漸降低，而機(jī)插均勻度則呈先上升后下降的趨勢(shì)，播種量85g/盤為最優(yōu)，其主要原因?yàn)椴シN量85g/盤處理的單穴苗變異系數(shù)較低，單穴苗數(shù)均勻，從而提高了整體均勻度。此外，本研究中6行乘坐式高速插秧機(jī)機(jī)插質(zhì)量較4行手扶式插秧機(jī)高，主要原因是6行乘坐式高速插秧機(jī)工作2次即能完成12行的種植任務(wù)，能降低多次工作帶來(lái)的負(fù)面影響，且6行乘坐式高速插秧機(jī)田間工作較穩(wěn)定，能提高機(jī)插的均勻度，改善機(jī)插稻田間分布。

表10 不同育秧方式下插秧機(jī)具與播種量對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 10 Effects of transplanting machines and seeding amount on economic benefits under different seeding raising methods

3.2 育秧方式、播種量與插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻群體質(zhì)量的影響

水稻的群體質(zhì)量決定水稻物質(zhì)積累及產(chǎn)量形成。關(guān)于育秧方式對(duì)水稻群體質(zhì)量的影響，任萬(wàn)軍等[24]和李立江等[25]研究表明，營(yíng)養(yǎng)充足、環(huán)境適宜的育秧方式，秧苗素質(zhì)優(yōu)勢(shì)明顯，移栽后有利于促進(jìn)分蘗早生快發(fā)，群體莖蘗數(shù)更高，后期群體物質(zhì)積累量更高。此外，育秧方式更為合理的處理秧苗個(gè)體發(fā)育良好，后期生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)勢(shì)明顯，能提高群體LAI以及高效LAI比例[26-27]。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究一致，營(yíng)養(yǎng)充足的營(yíng)養(yǎng)土育秧秧苗素質(zhì)較稀泥育秧更優(yōu)，后期生長(zhǎng)發(fā)育潛力大，群體莖蘗數(shù)、抽穗整齊度、群體LAI均較高，物質(zhì)生產(chǎn)以及積累量大。另外，本研究中營(yíng)養(yǎng)土育秧處理較稀泥育秧處理移栽均勻度更優(yōu)，機(jī)插稻大田分布空間均勻，更有利于水稻發(fā)揮生長(zhǎng)潛力。播種量在一定程度上決定著水稻群體質(zhì)量，但前人研究結(jié)論尚不統(tǒng)一。汪建軍等[20]研究表明，隨著播種量的增加群體莖蘗數(shù)、成穗率、群體LAI、干物質(zhì)積累量逐漸上升。龍瑞平等[28]研究表明，隨著播種量的增加秧苗素質(zhì)降低，移栽后莖蘗生長(zhǎng)受到抑制，群體LAI、物質(zhì)積累量逐漸降低。本研究結(jié)果與前人研究有所差異，結(jié)果表明，隨著播種量增加，群體莖蘗數(shù)、群體LAI、抽穗整齊度、群體干物質(zhì)生產(chǎn)與積累量呈先上升后下降的趨勢(shì)，原因是播種量85 g/盤處理的機(jī)插均勻度最高，田間分布更加合理，透光透氣能力更強(qiáng)，保障了高群體莖蘗數(shù)，提高了群體LAI、物質(zhì)生產(chǎn)與積累。隨著播種量的增加，成穗率呈先下降后上升的趨勢(shì)，其原因可能是播種量85 g/盤處理的前期分蘗發(fā)生快，無(wú)效莖蘗數(shù)多，曬田處理后，莖蘗數(shù)下降幅度更大，最終成穗率降低。此外，本試驗(yàn)進(jìn)一步補(bǔ)充完善了前人在育秧環(huán)節(jié)對(duì)機(jī)插稻群體質(zhì)量方面的研究[29]。前人關(guān)于插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻群體質(zhì)量的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究結(jié)果表明，6行乘坐式高速插秧機(jī)較4行手扶式插秧機(jī)優(yōu)勢(shì)明顯，其群體莖蘗數(shù)、群體干物質(zhì)積累、群體LAI、抽穗整齊度整體均較高，其主要原因?yàn)椋?行乘坐式高速插秧機(jī)田間工作更加穩(wěn)定，機(jī)插均勻度系數(shù)更高，機(jī)插稻田間分布均勻，給予機(jī)插稻更好的生長(zhǎng)起點(diǎn)，從而促進(jìn)了機(jī)插稻分蘗的發(fā)生，進(jìn)而提高了機(jī)插稻的物質(zhì)積累量、群體LAI以及抽穗整齊度等。本研究中，育秧方式、播種量與插秧機(jī)具綜合表現(xiàn)為：營(yíng)養(yǎng)土育秧方式下播種量為85 g/盤結(jié)合6行乘坐式高速插秧機(jī)水稻群體質(zhì)量最優(yōu)。但本研究缺少生理指標(biāo)的支撐，未來(lái)應(yīng)深入研究生理特征進(jìn)一步完善結(jié)論。

3.3 育秧方式、播種量與插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

四川省水稻機(jī)械化種植是水稻生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但機(jī)插稻關(guān)于“育秧-機(jī)插”關(guān)鍵配套技術(shù)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)量及其最終經(jīng)濟(jì)效益的影響尚不明確。前人研究表明，育秧方式、播種量主要通過(guò)影響有效穗數(shù)、穗粒數(shù)從而影響機(jī)插稻產(chǎn)量，普遍認(rèn)為隨著播種量的增加，在一定范圍內(nèi)有效穗數(shù)先增加后減少[22,30]。本研究結(jié)果與之基本一致，表現(xiàn)為營(yíng)養(yǎng)土育秧處理的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)以及稻谷產(chǎn)量較高，主要原因是秧苗素質(zhì)好，為后期物質(zhì)積累、產(chǎn)量構(gòu)成夯實(shí)了基礎(chǔ)。另外，隨著播種量的增加，有效穗數(shù)、穗粒數(shù)以及稻谷產(chǎn)量均呈先增加后降低的趨勢(shì)，可能是播種量為85 g/盤時(shí)田間均勻度高，有利于后期產(chǎn)量形成。在“育秧-機(jī)插”研究中，6行乘坐式高速插秧機(jī)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素指標(biāo)均高于4行手扶式插秧機(jī)，同時(shí)增產(chǎn)5.6%，主要是由于6行乘坐式高速插秧機(jī)較4行機(jī)插均勻度更高，水稻田間分布更為合理，有利于水稻生長(zhǎng)發(fā)育。本試驗(yàn)從側(cè)面證實(shí)了選用能提高田間均勻度的“育秧-機(jī)插”配套技術(shù)，更有利于機(jī)插稻增產(chǎn)創(chuàng)收。另外，本研究中，營(yíng)養(yǎng)土育秧的高產(chǎn)量帶來(lái)的總收入以及經(jīng)濟(jì)收益也較高；雖然6行乘坐式高速插秧機(jī)租金成本高，但其增產(chǎn)效果明顯，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益彌補(bǔ)了溢出的成本，機(jī)具成本貢獻(xiàn)率到達(dá)25%，選用播種量為85 g/盤時(shí)，成本適中，總收入、經(jīng)濟(jì)收益、成本利潤(rùn)率最高。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中通過(guò)提高播種量提高機(jī)插質(zhì)量的方法增產(chǎn)是不合理的，不僅產(chǎn)量得不到提高，還會(huì)造成成本的浪費(fèi)，其經(jīng)濟(jì)收益、成本利潤(rùn)率也會(huì)明顯降低，不利于機(jī)插稻持續(xù)發(fā)展，必須將“育秧-機(jī)插”關(guān)鍵配套環(huán)節(jié)——育秧方式、播種量及農(nóng)機(jī)具等因素配套，以達(dá)到機(jī)插稻農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的深度融合。

4 結(jié)論

育秧方式、播種量及插秧機(jī)具對(duì)機(jī)插稻機(jī)插均勻度、齊穗期LAI，以及稻谷產(chǎn)量均存在顯著或極顯著的調(diào)控效應(yīng)。本研究表明，高質(zhì)量的育秧技術(shù)尤為重要，但選擇合理的插秧機(jī)具同樣是穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的關(guān)鍵；在營(yíng)養(yǎng)土育秧方式下，85 g/盤的播種量，并配套6行乘坐式高速插秧機(jī)為最佳農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合處理，可有效提高機(jī)插均勻度，保證機(jī)插質(zhì)量，優(yōu)化機(jī)插稻群體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其光合產(chǎn)物的生產(chǎn)與積累，從而提高機(jī)插稻的產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)收益，保障成本利潤(rùn)率，實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)與增效的同步提高。