人工拋秧和機械插秧對水稻生產的影響對比試驗

林潔葵

（岑溪市歸義鎮(zhèn)農業(yè)農村中心，廣西岑溪 543207）

隨著科技的發(fā)展和進步，農業(yè)機械化已經成為實現我國農業(yè)現代化發(fā)展的重要方式[1-2]。2021 年，中共中央、國務院印發(fā)《關于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農業(yè)農村現代化的意見》，提出到2025 年，農業(yè)農村現代化取得重要進展，農業(yè)基礎設施現代化邁上新臺階[3]。隨著我國農業(yè)生產人力資源的短缺、勞動力成本的上升，提高農業(yè)生產效率、降低勞動力成本對保障我國糧食生產安全、加快農業(yè)現代化發(fā)展進程具有重要作用[4-5]。2022 年初，廣西壯族自治區(qū)岑溪市夏季作業(yè)機具25 287 臺（套），機耕面積達1.73 萬hm2，組織技術人員413 人次下鄉(xiāng)指導，并協助農機手檢修、維護、保養(yǎng)機具9 271 臺（套）。歸義鎮(zhèn)是岑溪市的工業(yè)重鎮(zhèn)，亦是農業(yè)大鎮(zhèn)，近年來，歸義鎮(zhèn)將黨建工作與“特色工貿名鎮(zhèn)”建設、鄉(xiāng)村振興、產業(yè)發(fā)展深度融合，取得了不錯的成績。因此，岑溪市歸義鎮(zhèn)農業(yè)機械化的相關研究對推動岑溪市的農業(yè)現代化發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地

試驗地位于廣西岑溪市歸義鎮(zhèn)保太村核心優(yōu)質水稻種植園內，地處東經111°4′～111°6′，北緯22°53′～22°55′，屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，夏長無冬，雨熱同季，平均海拔在245 m 左右，土壤肥力中等。試驗地交通便利、排灌方便、地勢平坦、縱向和橫向的坡度差值小于0.5°，且地塊方正平整、向陽，泥腳深度不超過20 cm，符合水稻插秧機的適用條件。

1.1.2 供試水稻品種

供試水稻品種為常規(guī)種“谷兒”，水稻種子用量為1.5 kg/667 m2。

1.1.3 機械設備

試驗所采用的插秧機為久保田乘坐式高速插秧機2ZGQ—6D1。

1.2 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設計，在保太村核心優(yōu)質水稻種植園統(tǒng)一田塊內設置2 個試驗處理，每個處理重復3 次，共計6 個試驗小區(qū)，各試驗小區(qū)面積為200 m2。為確保試驗數據的有效性，在各試驗小區(qū)之間設置保護行和通風巷，其中保護行寬大于1.8 m，通風巷寬為0.5 m。試驗前，選取的各試驗小區(qū)均采用統(tǒng)一的機耕方法。

為減少土壤因素的干擾，相鄰地塊依次設置為T1-1、T2-1、T1-2、T2-2、T1-3、T2-3。對T1-1、T1-2、T1-3 采用人工拋秧的方式進行移栽作業(yè)，手拋穴數為1.77 萬/667 m2，即每個試驗小區(qū)手拋穴數約為5 300 蔸，每蔸苗數為4～6 苗，每個試驗小區(qū)的基本苗為2.1 萬～3.2 萬；對T2-1、T2-2、T2-3 采用機械插秧的方式進行移栽作業(yè)，機械插秧規(guī)格為行距25 cm，株距15 cm，每個試驗小區(qū)約有5 300 蔸，每蔸4～6 苗，基本苗為2.1 萬～3.2 萬。

水稻種植的主要技術路線：曬種→選種→浸種→催芽→整地→脫水→播種→覆土→增溫出苗→綠化煉苗→機械插秧或人工手拋定植→田間管理→收獲。

試驗時間：2022 年3 月3 日對種子進行選優(yōu)浸種處理；3 月6 日進行播種育秧；4 月2 日分別對T1-1、T1-2、T1-3 試驗小區(qū)采用人工拋秧，對T2-1、T2-2、T2-3 試驗小區(qū)進行機械插秧；7 月4 日分別對T1 組和T2 組的各試驗小區(qū)采用同一臺機械及同一操作員進行機械收割，并對所有試驗小區(qū)進行測產驗收。試驗品種全生育期為120 d。所有試驗小區(qū)均采用統(tǒng)一的田間管理模式、統(tǒng)一的收割模式、統(tǒng)一的稻谷烘干方式。

1.3 調查指標和測定方法

生長及生產指標測定的主要項目及技術路線：機械插秧或人工拋秧定植→測定各試驗小區(qū)總穴數→測定總有效穗數→統(tǒng)計每穴穗數→測定株高→測定分蘗數→測定穗長→測定谷物實粒數→測定谷物空粒數→測定千粒重→測定谷物含水率→測定谷物產量。

1）生長指標測定：采用對角線五點取樣法在各試驗小區(qū)取樣1 m2，且要求距離邊行大于2 m，于2022 年7 月2 日測定和統(tǒng)計各試驗小區(qū)樣地范圍內水稻的穴數、每穴穗數、株高、分蘗數及穗長等生長指標，并折算平均每穴穗數、平均株高、平均分蘗數、平均穗長。

2）經濟性狀指標的測定：于2022 年7 月4 日對T1 組和T2 組的各試驗小區(qū)采用同一臺機械及同一操作員進行機械收割實收測產。具體指標測量方法如下。

①實收濕谷重量的測定：

式中，W為各試驗小區(qū)實收濕谷重量；W1為收獲的濕稻谷裝袋后的重量；W2為袋子重量；W3為空癟粒重量；W4為雜質重量。式中各項單位均為kg。

②空癟率的測定：水稻收獲后，篩選出空癟粒，并稱量空癟粒重量，空癟率計算方法：

式中，E為空癟率，%；其余各項含義均與（1）式相同。

③含雜率的測定：

式中，F為含雜率，%；其余各項含義均與（1）式相同。

④濕谷含水率的測定：用谷物水分測定儀測定含水率10次，取10次測定的平均值，即為谷物的含水率（%）。

⑤干谷重測定：對各試驗小區(qū)取樣點進行標記并收獲、脫粒、晾曬至含水率為13.5%左右，除去空癟粒和雜質后稱重，即可得出各試驗小區(qū)的干谷重（W5），并換算出667 m2產量。

⑥折干率的計算：

式中，G為折干率，%；其余各項含義均與（1）式相同。

⑦千粒重：從各試驗小區(qū)收獲的干谷中隨機逐個數出1 000 粒干谷粒，并用天平稱重，每個試驗小區(qū)重復3 次，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計學方法

對各試驗小區(qū)調查的各測定指標采用Excel 進行統(tǒng)計和整理，并采用SPSS 26 對人工拋秧的T1 組和機械插秧的T2 組的各生長和生產指標進行統(tǒng)計學分析，其中計量資料采用（x-±s）表示，多樣本平均值采用單因素方差分析進行比較，單樣本平均值采用配對樣本t檢驗進行比較；以p＜0.05 為差異顯著，以p＜0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 生長性狀比較結果

如表1 所示，對水稻成熟期的人工拋秧和機械插秧各試驗組分別采用單因素方差分析，對各重復試驗組株高、分蘗數量、穴數、穴穗數量、穗長、每穗總粒數及每穗實粒數進行比較發(fā)現，采用機械插秧方式的株高、穴數、穴穗數量、穗長、每穗總粒數及每穗實粒數均極顯著大于采用人工拋秧的方式（p＜0.01）。

表1 人工拋秧和機械插秧水稻生長性狀比較

2.2 經濟性狀比較結果

如表2 所示，對收獲后人工拋秧、機械插秧試驗組的水稻采用配對樣本t檢驗分別進行結實率、千粒重、濕谷重、濕谷含水率、干谷重及折干率的比較，其中采用機械插秧方式試驗組的水稻結實率、濕谷重、干谷重均顯著大于采用人工拋秧方式的試驗組（p＜0.05）；采用機械插秧方式試驗組的水稻折干率極顯著大于采用人工拋秧方式試驗組（p＜0.01）；而采用機械插秧方式試驗組的水稻千粒重、濕谷含水率與人工拋秧組差異不顯著（p＞0.05）。

表2 人工拋秧和機械插秧水稻經濟性狀比較

此外，將機械插秧和人工拋秧的濕谷重和干谷重折算成667 m2產量，可以看出機械插秧組的濕谷產量比人工拋秧組增產19.2%，干谷產量增產9.0%。

2.3 經濟效益比較

以2022 年廣西壯族自治區(qū)糧食補貼后的收購價格2.92 元·kg-1為標準，采用人工拋秧和機械插秧的收入和成本如表3 所示，采用機械插秧的方式種植水稻，不僅能提高水稻產量，還能實現產值的增加，每667 m2產值能增加122.7 元，同時節(jié)約20 元/667 m2的人工成本，兩項共增加純收益142.7 元/667 m2。

表3 人工拋秧和機械插秧方式的經濟效益比較 單位：元/667 m2

3 結論與討論

機械插秧禾苗密度均勻，栽插深度一致，禾苗排列整齊，通風透氣好，病蟲害少，因此水稻生長好。經過試驗研究發(fā)現，機械插秧的667 m2干谷產量比人工拋秧增產42.02 kg，增產率達到9.0%，采用機械插秧不僅能有效提高稻谷產量，還能節(jié)約人力成本20 元/667 m2，提高了種植效率和經濟效益。按照歸義鎮(zhèn)2022 年種植早稻面積為800 hm2計算，如果全部采用機械插秧進行種植，理論上能夠實現早稻增產干谷504.24 t，折合147.23 萬元，節(jié)約人工成本24 萬元，兩項共增收171.23 萬元。綜上所述，采用機械插秧能夠實現水稻生產的全程機械化運作和規(guī)模化、集約化管理，對提高農業(yè)生產經濟效益、提高資源的利用率、減少人力運作成本、降低勞動強度及確保糧食安全生產具有重要意義。