機(jī)收再生稻履帶窄幅化改制及寬窄行配套栽插減損效果研究初報(bào)

林席躍，雷正平，伍先群，黃素華，邵彩虹，楊樹林，黎明強(qiáng)，劉金萍，甘金華，溫南卉

（1崇義縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江西 崇義 341300；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京 100081；3江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與資源環(huán)境研究所，南昌 340109；4上猶縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江西 上猶 341200）

0 引言

再生稻俗稱“抱孫谷”或“秧孫谷”，在漢末郭義恭所著《廣志》、張湛著《養(yǎng)身要術(shù)》和明代徐光啟著《農(nóng)政全書》中均有記載[1]。楊東和段秀建等[2-3]的研究結(jié)果表明，再生稻栽培可實(shí)現(xiàn)較單季稻增產(chǎn)27.34%、增效93.7%、產(chǎn)投比提高12.68%。曾臘春[4]的研究結(jié)果表明，再生稻栽培有利于緩解季節(jié)矛盾，提高化肥農(nóng)藥利用率。王飛和鄧世友等[5-6]的研究認(rèn)為再生稻生產(chǎn)模式具有高產(chǎn)高效、節(jié)本增效、環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì)。目前生產(chǎn)上應(yīng)用的機(jī)收再生稻還存在機(jī)械碾壓重、再生季損失率大(40%～50%)、產(chǎn)量較低、稻米品質(zhì)下降等問題，制約再生稻規(guī)?；l(fā)展[7]。前人主要從水分管理、品種、留樁高度、機(jī)械收割與人工收割再生季產(chǎn)量效益比較等方面[8-9]及再生稻收割機(jī)研制方面進(jìn)行了研究[8-10]，未對(duì)機(jī)收減損技術(shù)進(jìn)行綜合研究。盧康等[11]研制的雙割臺(tái)雙滾筒式全履帶再生稻收割機(jī)直行碾壓率約為28%。劉竣[12]研究的高地隙輪式再生稻收獲機(jī)比一般履帶式收割產(chǎn)量增加14.4%，因設(shè)計(jì)和制造再生稻專用收割機(jī)成本高，其適用性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。付建偉等[13]研究的雙通道喂入式再生稻收割機(jī)可比常規(guī)收割機(jī)收割后再生季增產(chǎn)約23.9%。楊禹錕[14]研究的全喂入式再生稻收割機(jī)碾壓率比履帶式水稻收割機(jī)降低了27.5%。伍峰[15]研究的寬窄行栽培比常規(guī)栽培增產(chǎn)1853.4 kg/hm2。張淑英[16]的研究結(jié)果較對(duì)照實(shí)現(xiàn)增幅12.3%。李章模[17]研究的水稻寬窄行栽培增產(chǎn)7%～8%。湯蘭[18]對(duì)寬窄行栽培進(jìn)行了規(guī)范化技術(shù)總結(jié)。寬窄行栽插用于再生稻栽培、特別是對(duì)再生季產(chǎn)量減損效果的研究鮮見報(bào)導(dǎo)，周巍等[19]研究的寬窄行栽培區(qū)理論產(chǎn)量比常規(guī)栽培區(qū)高730.8 kg/hm2?；诒緢F(tuán)隊(duì)前期對(duì)機(jī)收再生稻收割機(jī)窄幅履帶的減損效果研究結(jié)果[20]，本研究重點(diǎn)研究寬窄行配套栽插對(duì)機(jī)收再生稻產(chǎn)量的影響，獲得了理想效果?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下，供研究者、農(nóng)技人員、產(chǎn)者參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年3—11月在江西省崇義縣長(zhǎng)龍鎮(zhèn)葫蘆村糧豐項(xiàng)目示范區(qū)進(jìn)行。

1.2 供試材料、工具和機(jī)械

1.2.1 供試水稻品種 雜交水稻‘晶兩優(yōu)1377’。

1.2.2 工具和機(jī)械 工具：寬窄行手插秧定距工具（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm株距為15 cm）；農(nóng)機(jī)：久保田SPV-6CMD高速插秧機(jī)及配套硬質(zhì)塑秧盤（30 cm等行距）、沃得銳龍4LZ-4.0E聯(lián)合收割機(jī)（45 cm寬履帶/35 cm窄履帶）、艾禾4LZT-4.0ZB1縱軸流聯(lián)合收割機(jī)（45 cm寬履帶/35 cm窄履帶）、谷王4LZ-4.0ZC（45 cm寬履帶/35 cm窄履帶），參試收割機(jī)均裝備碎草裝置。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 履帶窄幅化改制方法 按照沃得銳龍4LZ-4.0E（90 mm×51節(jié)×450 mm）和艾禾4LZT-4.0ZB1（90 mm×53節(jié)×450 mm）谷王 4LZ-4.0ZC（90 mm×52節(jié)×400 mm）的原配履帶型號(hào)，保持履帶外花形狀（高花或矮花）、導(dǎo)輪齒型號(hào)（寬齒或窄齒）、節(jié)距（90 mm）、節(jié)數(shù)（51節(jié)、52節(jié)或53節(jié)）不變，將履帶寬度45cm改制成寬度35 cm；在改制中增設(shè)內(nèi)置鋼絲強(qiáng)度，增強(qiáng)履帶抗拉強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命。

1.3.2 處理設(shè)置 處理Ⅰ：窄履帶(35 cm)+寬窄行栽插（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm、株距15 cm）；處理Ⅱ：窄履帶(35 cm)+等行距栽插（行距30 cm、株距14 cm）；處理Ⅲ：寬履帶(45 cm)+寬窄行栽插（行距22.5 cm-35 cm-22.5 cm-35 cm-22.5 cm、株距15 cm）；處理Ⅳ(CK)：寬履帶(45 cm)+等行距栽插（行距30 cm、株距14 cm）；以收割機(jī)機(jī)型為重復(fù)；栽插密度23.55萬～24萬穴/hm2、基本苗數(shù)60萬～70萬株。

1.3.3 大田管理 各處理區(qū)農(nóng)事及其他管理技術(shù)設(shè)計(jì)相同。播期：2020年3月20日。水分管理：頭季稻分蘗盛期達(dá)到目標(biāo)苗數(shù)開始烤田控苗，揚(yáng)花期保持淺水，灌漿結(jié)實(shí)期保持干濕交替，收割前10～12天結(jié)合施催芽肥復(fù)淺水后再控水至收割，通過曬田或人工灌水的方法將收割前田間土壤容積含水量調(diào)控在26%左右，頭季收割后結(jié)合施促苗肥及時(shí)灌跑馬水，此后保持濕潤(rùn)灌溉至收獲。施肥水平：頭季稻施純量N 228 kg/hm2、P 124.5 kg/hm2、K 218.25 kg/hm2，再 生 季施純量 N 198 kg/hm2、P 30 kg/hm2、K 117 kg/hm2；病蟲防控：以稻飛虱、二化螟、三化螟、紋枯病、稻瘟病、稻曲病等病蟲害為重點(diǎn)，根據(jù)病蟲發(fā)生情況進(jìn)行防控。頭季收割：頭季稻成熟度達(dá)到90%左右搶晴收割，按“Ⅲ”作業(yè)行走線路、以田塊最窄的兩端為固定轉(zhuǎn)彎和出倉(cāng)區(qū)，收割時(shí)稻樁留樁高度25 cm左右。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 寬窄行栽插對(duì)頭季稻產(chǎn)量的影響

2.1.1 寬窄行栽插與等行距栽插對(duì)再生稻頭季光能利用率的影響 從圖1可知，寬窄行栽插的頭季稻在破口期、齊穗期、成熟期的干物質(zhì)總量分別比對(duì)照增加3.7%、3.9%、2.0%，其中成熟期寬窄行栽插的有效穗干物重比對(duì)照增加6.0%，說明寬窄行栽插可以改善稻株光能和營(yíng)養(yǎng)供給條件，有利提高光能利用率，從而獲得更高的干物質(zhì)積累，該結(jié)果與董立強(qiáng)等[21]的研究結(jié)果基本一致。

圖1 寬窄行栽插與等行距栽插頭季不同時(shí)期干物質(zhì)含量變化比較

2.1.2 寬窄行栽插對(duì)頭季稻產(chǎn)量構(gòu)成主要因子的影響從圖2可知，寬窄行栽插的株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等指標(biāo)均比對(duì)照高，穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)分別比對(duì)照提高3.50%、7.05%，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)效果。

圖2 寬窄行栽插與等行距栽插對(duì)頭季稻產(chǎn)量構(gòu)成因子影響比較

2.2 寬窄行栽插對(duì)再生季產(chǎn)量的影響

2.2.1 寬窄行栽插與等行距栽插對(duì)再生季產(chǎn)量構(gòu)成主要因素影響比較 從圖3可知，寬窄行栽插的有效穗數(shù)、總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、實(shí)粒數(shù)、千粒重均比對(duì)照高，分別增長(zhǎng)4.5%、1.2%、8.9%、10.1%、3.3%。

圖3 寬窄行栽插與等行距栽插對(duì)再生季稻產(chǎn)量構(gòu)成因子影響比較

2.2.2 寬窄行栽插對(duì)機(jī)收再生稻稻樁碾壓面積的影響從圖4可以得出，機(jī)收再生稻在窄幅履帶收割設(shè)置下，寬窄行栽插和等行距對(duì)所留稻樁的機(jī)收碾壓總面積占比分別為30.9%、39.7%，寬窄行栽插較等行距栽插的碾壓總面積下降8.9%，為機(jī)收再生稻再生季產(chǎn)量減損奠定基礎(chǔ)。

圖4 寬窄行栽插與等行距栽插頭季機(jī)收碾壓面積比較

2.2.3 窄幅履帶配套寬窄行栽插與等行距栽插對(duì)再生季產(chǎn)量減損效果比較 據(jù)作者此前研究結(jié)果：在未配套寬窄行栽插情況下，窄幅履帶機(jī)收的碾壓面積較寬幅履帶下降14.0%、再生季產(chǎn)量損失率下降11.8%[20]。從圖5可知本研究采用窄幅履帶及配套寬窄行栽插對(duì)機(jī)收再生季理論產(chǎn)量損失比對(duì)照(CK)減少1288.16 kg/hm2、損失率下降19.8%。

圖5 寬窄行與等行距栽插對(duì)再生季產(chǎn)量損失影響比較

從表1可知，機(jī)收再生稻采用寬窄行栽插，有利于提高再生稻頭季產(chǎn)量，可實(shí)現(xiàn)全年兩季（茬）實(shí)收總產(chǎn)量 16309.22 kg/hm2、比對(duì)照增產(chǎn) 2206.2 kg/hm2、增長(zhǎng)15.64%；采用窄幅履帶及配套寬窄行栽插實(shí)現(xiàn)再生季產(chǎn)量 5897.87 kg/hm2，較對(duì)照增產(chǎn) 807.41 kg/hm2、增長(zhǎng)15.86%。

表1 寬窄行栽插與等行距栽插全年實(shí)收產(chǎn)量比較

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

研究結(jié)果表明：再生稻頭季寬窄行栽插有利于提高光照利用率，提高群體生物量。寬窄行栽插的頭季稻成熟期干物質(zhì)總量比對(duì)照提高1.68%、有效穗數(shù)比對(duì)照提高4.6%，配套窄幅履帶收割可實(shí)現(xiàn)兩季（茬）總產(chǎn)量 16309.22 kg/hm2、比對(duì)照增產(chǎn) 2206.02 kg/hm2、增長(zhǎng)15.64%；再生稻頭季機(jī)收采用窄幅履帶及配套寬窄行栽插實(shí)現(xiàn)再生季產(chǎn)量損失減少1288.16 kg/hm2，損失率下降19.8%，收機(jī)再生稻履帶窄幅化改制及寬窄行配套栽插減損效果明顯。

3.2 討論

本試驗(yàn)的寬窄行設(shè)置是在人工栽插條件下實(shí)現(xiàn)的，與董立強(qiáng)[21]的研究(33+17)×17 cm基本接近，但是大面積推廣應(yīng)用還有一定難度。楊永生[22]研究的寬窄行(25～30 cm+22～25 cm)插秧機(jī)，未實(shí)現(xiàn)與收割機(jī)作業(yè)行走軌跡相適應(yīng)的寬行距(30～35 cm)，減損不夠效果理想。彭韓非等[23]研究的水稻有序拋秧機(jī)可實(shí)現(xiàn)行距寬窄可調(diào)，目前尚未發(fā)現(xiàn)該機(jī)型對(duì)再生稻產(chǎn)量減損效果的有關(guān)報(bào)導(dǎo)。而一般人工栽插較機(jī)插成本增加1000元/hm2左右，減少碾壓造成的再生季產(chǎn)量損失521.25 kg/hm2，仍有效益優(yōu)勢(shì)，適合勞動(dòng)力較充足的丘陵山區(qū)小規(guī)模再生稻生產(chǎn)。而大規(guī)模再生稻生產(chǎn)受到勞動(dòng)力的制約，仍需配套行距可調(diào)的插秧機(jī)機(jī)型。同時(shí)，收割機(jī)手作業(yè)精準(zhǔn)度的把握程度對(duì)減損效果有一定影響，提高收割機(jī)手的作業(yè)技術(shù)水平十分必要。施孟濤等[24]的沃得攜手江蘇大學(xué)推出低碾壓率收割機(jī)試驗(yàn)尚未完成，能否大面積推廣應(yīng)用還需要實(shí)踐證明。李慧龍[25]研究的再生稻機(jī)收碾壓稻茬扶正裝置是否有減損效果還值得考究。本研究結(jié)果是一種經(jīng)濟(jì)、適用、易推廣的機(jī)收再生稻減損方法，在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。采用行距可調(diào)的插秧機(jī)配套窄幅履帶收割機(jī)，并裝備定位巡航系統(tǒng)，做到栽插行向與收割作業(yè)軌跡吻合，是實(shí)現(xiàn)機(jī)收再生稻產(chǎn)量減損最大化的研究方向。