栽培方式對不同品種水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

黎雨薇 黃志謀 楊漢 瞿和平 全文博 秦曉銀 李忠正

摘要：采用大田試驗，設(shè)置3個水稻（Oryza sativa L.）品種（福稻99、華夏香絲和黃華占）和4種栽培方式（人工直播、飛機(jī)直播、人工拋秧和機(jī)械插秧），研究了栽培方式對不同水稻品種產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，福稻99理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量均比華夏香絲與黃華占高，分別為10 957.09、8 315.82 kg/hm2，適合在咸寧市大面積推廣種植；飛機(jī)直播和人工直播栽培方式下水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益比人工拋秧和機(jī)械插秧高，且與人工直播相比，飛機(jī)直播省時省工，因此，從輕簡化栽培來看，飛機(jī)直播方式可在咸寧市推廣。

關(guān)鍵詞：水稻（Oryza sativa L.）；品種；栽培方式；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：S511；S318 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）11-0005-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.002 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of cultivation methods on yield and economic benefit of different varieties of rice

LI Yu-wei1，HUANG Zhi-mou1，YANG Han1，QU He-pin1，QUAN Wen-bo1，QIN Xiao-yin1，LI Zhong-zheng2

（1.Xianning Academy of Agricultural Sciences， Xianning ?437100， Hubei， China； 2.Agricultural Technology Extension Station of Hubei Province， Wuhan ?430070， Hubei， China）

Abstract： Three rice varieties（Fudao 99， Huaxiaxiangsi and Huanghuazhan） with four cultivation methods（manual direct seeding， aerial vehicle direct seeding， artificial seedling throwing and machine transplanted seedlings） were set to study the effects of cultivation methods on the yield and economic benefit of different rice varieties. The results showed that the theoretical and actual yield of Fudao 99 were higher than those of Huaxiaxiangsi and Huanghuazhan， which were 10 957.09 and 8 315.82 kg/hm2， respectively， and it was suitable for large-scale planting in Xianning City. The yield and economic benefit of rice under aerial vehicle direct seeding and manual direct seeding cultivation methods were higher than those of artificial seedling throwing and machine transplanted seedlings， and compared to manual direct seeding， aircraft direct seeding saved time and labor. Therefore， from a light and simplified cultivation perspective， the aerial vehicle direct seeding method could be promoted in Xianning City.

Key words：rice（Oryza sativa L.）； variety； cultivation methods； yield； economic benefit

水稻（Oryza sativa L.）是中國重要的糧食作物之一，水稻生產(chǎn)對保障中國糧食安全具有重要意義［1］。水稻產(chǎn)量的提高需要產(chǎn)量潛力大的品種［2，3］，但品種潛力的發(fā)揮也依賴配套栽培模式［4，5］。目前水稻栽培方式包括人工插秧、拋秧、機(jī)插、人工直播、飛機(jī)直播等多個方式，不同栽培方式可以顯著影響水稻生長發(fā)育，從而調(diào)控水稻群體結(jié)構(gòu)，影響水稻產(chǎn)量［6-8］，因此，除選育高產(chǎn)水稻品種提高產(chǎn)量外，栽培方式的選擇對水稻產(chǎn)量的形成也具有重要作用。有研究表明，隨著勞動力成本的不斷增加，直播這種輕簡化栽培方式越來越受到人們的重視，一些研究表明，直播水稻產(chǎn)量高于移栽水稻［9］，但另有研究表明移栽水稻的產(chǎn)量高于直播水稻［10，11］。水稻產(chǎn)量的高低由其構(gòu)成因素的大小決定，即穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重，本試驗研究不同栽培方式對不同品種水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成、地上部干物質(zhì)積累量、水稻分蘗動態(tài)的影響，選擇適合湖北省咸寧市種植的水稻品種，比較不同栽培方式下水稻生長差異和產(chǎn)量潛力，綜合分析水稻種植效益，以期為水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

供試水稻品種有黃華占、華夏香絲、福稻99共3個優(yōu)質(zhì)稻品種。

1.2 試驗地概況

試驗于2022年在湖北省咸寧市咸安區(qū)向陽湖鎮(zhèn)寶塔村進(jìn)行，土壤為紅黃壤，pH為6.5，有機(jī)質(zhì)含量為21.2 g/kg，氮含量為2.05 g/kg，有效磷含量為10.8 mg/kg，速效鉀含量為174.0 mg/kg。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4種栽培方式，即機(jī)械插秧、人工拋秧、飛機(jī)直播、人工直播（各處理均按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培水平進(jìn)行）。試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)長15 m、寬11 m，面積為165 m2，四周留1 m以上保護(hù)行。人工拋秧每小區(qū)6 000穴、機(jī)械插秧每小區(qū)4 710穴（株行距14 cm×25 cm），人工直播、飛機(jī)直播播種量均為60 kg/hm2。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 株高和分蘗數(shù) 取樣調(diào)查時期主要為幼穗分化期、齊穗期和成熟期。①株高測定。各時期在各小區(qū)選取12株水稻測定其株高。②分蘗數(shù)測定。機(jī)械插秧和人工拋秧采取“十”字取樣法，每小區(qū)取12叢測定分蘗數(shù)；直播每小區(qū)取0.25 m2測定分蘗數(shù)。

1.4.2 地上部干物質(zhì)量 于水稻的分蘗期、幼穗分化期、齊穗期、成熟期在各小區(qū)選取具有代表性的水稻植株，取地上部裝袋，于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，測定地上部干物質(zhì)量。

1.4.3 產(chǎn)量和構(gòu)成因子 在水稻收獲期，各重復(fù)小區(qū)選取具有代表性的水稻，收獲后風(fēng)干考種，測定其有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。每小區(qū)實際產(chǎn)量實收實打。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式下各水稻品種生育期

不同栽培方式水稻品種的生育期如表1所示。各品種生育期均以機(jī)械插秧方式最長，為119～120 d，均以人工直播最短，為109～115 d。與人工拋秧和機(jī)械插秧相比，人工直播和飛機(jī)直播能明顯縮短各品種水稻生育期。咸寧市2022年8月處于高溫干旱天氣，月均溫度為26～37 ℃，極端高溫為41 ℃，總降雨量為0.6 mm，而人工拋秧和機(jī)械插秧栽培方式由于播種時間較其他方式提前，始穗期在8月15—21日，水稻抽穗揚(yáng)花正遭遇極端高溫天氣；人工直播和飛機(jī)直播方式水稻始穗期在8月27日及之后，避開了高溫。

2.2 不同栽培方式下各水稻品種株高

不同栽培方式顯著影響各品種水稻株高（圖1）。水稻株高在幼穗分化期至齊穗期呈高速增長趨勢，齊穗期至成熟期保持穩(wěn)定。幼穗分化期，福稻99、華夏香絲、黃華占株高分別為70.77～77.65 cm、79.59～83.87 cm、63.17～70.38 cm；齊穗期，福稻99、華夏香絲、黃華占株高分別為103.78～106.80 cm、112.26～126.90 cm、88.14～91.23 cm；成熟期，福稻99、華夏香絲、黃華占株高分別為101.71～107.76 cm、118.12～124.68 cm、93.31～97.34 cm。3個品種在幼穗分化期以人工拋秧植株最高；齊穗期，3個品種各栽培方式的表現(xiàn)不同，福稻99人工直播株高低于其他栽培方式，華夏香絲則以人工直播最高，黃華占以機(jī)械插秧植株最高；成熟期，福稻99人工直播株高低于其他栽培方式，華夏香絲以人工直播最高，顯著高于其他栽培方式（P＜0.05），黃華占各栽培方式間株高差異不顯著。

2.3 不同栽培方式下各水稻品種分蘗數(shù)

栽培方式和品種對不同時期水稻分蘗數(shù)影響顯著（圖2）。水稻分蘗數(shù)在幼穗分化期至齊穗期呈高速減少趨勢，齊穗期到成熟期分蘗數(shù)變化不大。人工直播和飛機(jī)直播2種栽培方式在幼穗分化期分蘗數(shù)顯著高于其他栽培方式（P＜0.05），但這2種栽培方式間差異不顯著，到達(dá)成熟期后，差異逐漸減小。福稻99和華夏香絲2個品種成熟期機(jī)械插秧分蘗數(shù)顯著低于人工直播（P＜0.05），黃華占則以人工拋秧最高，顯著高于其他栽培方式（P＜0.05）。幼穗分化期，福稻99、華夏香絲、黃華占分蘗數(shù)分別為519.83萬～918.67萬穗/hm2、435.26萬～761.60萬穗/hm2、647.58萬～952.01萬穗/hm2 ；齊穗期，福稻99、華夏香絲、黃華占分蘗數(shù)分別為456.40萬～590.67萬穗/hm2、315.59萬～527.27萬穗/hm2、554.35萬～618.18萬穗/hm2；成熟期，福稻99、華夏香絲、黃華占分蘗數(shù)分別為404.39萬～472.00萬穗/hm2、312.41萬～476.71萬穗/hm2、474.67萬～541.62萬穗/hm2。

2.4 不同栽培方式下各水稻品種地上部干物質(zhì)積累量

由表2可知，不同品種在各栽培方式下水稻地上部干物質(zhì)積累量均隨生育進(jìn)程呈增加趨勢，且不同栽培方式間差異顯著（P＜0.05）。分蘗期，各品種均以人工拋秧栽培方式的地上部干物質(zhì)積累量最高，分別為3 428.78、2 893.91、3 242.02 kg/hm2。幼穗分化期，福稻99人工直播和飛機(jī)直播地上部干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理（P＜0.05）；黃華占人工直播干物質(zhì)積累量最高，且顯著高于人工拋秧和機(jī)械插秧栽培方式（P＜0.05），與飛機(jī)直播差異不顯著；華夏香絲人工直播、飛機(jī)直播、人工拋秧干物質(zhì)積累量顯著高于機(jī)械插秧（P＜0.05），其中人工直播干物質(zhì)積累量最高。齊穗期，3個品種均以人工拋秧干物質(zhì)積累量最高，分別為15 168.69、17 036.16、14 141.82 kg/hm2。成熟期，福稻99栽培方式對干物質(zhì)積累量影響不顯著，華夏香絲和黃華占的干物質(zhì)積累量均以人工拋秧最高。

2.5 不同栽培方式下各水稻品種產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因子

不同栽培方式下水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子表現(xiàn)如表3 所示。福稻99、華夏香絲、黃華占平均穗長分別為21.7、26.9、22.1 cm，其中福稻99以人工拋秧栽培方式穗最長，為23.3 cm，華夏香絲各栽培方式間穗長差異不顯著，黃華占人工直播穗長明顯低于其他栽培方式。福稻99、華夏香絲、黃華占平均實粒數(shù)和平均總粒數(shù)分別為126.9、103.6、93.5粒/穗和164.0、158.3、132.8粒/穗，福稻99的實粒數(shù)明顯高于其他2個品種；其中福稻99實粒數(shù)以飛機(jī)直播最多，為129.3粒/穗，華夏香絲以人工拋秧最低，為80.1粒/穗，黃華占人工直播和飛機(jī)直播實粒數(shù)顯著高于其他2種方式（P＜0.05）。華夏香絲和黃華占人工拋秧和機(jī)械插秧栽培方式下結(jié)實率顯著低于其他2種栽培方式（P＜0.05），華夏香絲結(jié)實率以人工拋秧方式最低。3個品種平均千粒重分別為19.52、21.44、19.87 g；平均有效穗數(shù)分別為441.36萬、422.53萬、499.37萬穗/hm2，福稻99和華夏香絲人工直播和飛機(jī)直播明顯高于其他栽培方式，而黃華占則是人工拋秧高于其他栽培方式。

分析產(chǎn)量可知，福稻99、華夏香絲、黃華占平均理論產(chǎn)量和平均實際產(chǎn)量分別為10 957.09、9 329.29、 ?9 239.95 kg/hm2和8 315.82、5 968.73、7 590.57 kg/hm2，可以看出福稻99在4種栽培方式下產(chǎn)量表現(xiàn)均優(yōu)于華夏香絲和黃華占。福稻99理論產(chǎn)量以人工直播最高，且顯著高于其他栽培方式（P＜0.05），而實際產(chǎn)量以飛機(jī)直播產(chǎn)量最高，顯著高于機(jī)械插秧和人工拋秧（P＜0.05）；華夏香絲和黃華占理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量均以人工直播最高，顯著高于人工拋秧和機(jī)械插秧（P＜0.05），但與飛機(jī)直播間差異不顯著。

2.6 不同栽培方工下各水稻品種經(jīng)濟(jì)效益

通過對3個品種在4種不同栽培方式下的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，將所有的投入與產(chǎn)出進(jìn)行核算，計算不同栽培方式下水稻經(jīng)濟(jì)效益。從整體上看，3個品種凈收益以人工直播和飛機(jī)直播較高，其中福稻99凈收益以飛機(jī)直播最高，為7 887元/hm2，其次是華夏香絲人工直播和飛機(jī)直播，凈收益分別為7 257、7 204元/hm2。黃華占和華夏香絲人工拋秧栽培方式由于產(chǎn)量過低，收入分別為13 836、16 401元/hm2，分別虧損了2 964、939元/hm2，這可能是由于高溫干旱天氣導(dǎo)致結(jié)實率較低，致使產(chǎn)量較低，收入減少；黃華占機(jī)械插秧方式支出和收入基本持平。

本試驗從不同栽培方式對水稻產(chǎn)量的影響來看（表3），人工直播和飛機(jī)直播方式產(chǎn)量較高，并且減少了人工投入，特別是飛機(jī)直播，具有大面積推廣的價值。華夏香絲品種雖然產(chǎn)量總體較低，但是由于稻谷售價較高，因此華夏香絲人工直播和飛機(jī)直播栽培方式的凈收益僅次于福稻99飛機(jī)直播。綜合分析，在2022年高溫干旱條件下，福稻99飛機(jī)直播表現(xiàn)最佳，華夏香絲人工直播和飛機(jī)直播次佳。

3 討論

與人工拋秧和機(jī)械插秧相比，3個品種在前期人工直播和飛機(jī)直播分蘗數(shù)顯著增加，水稻種植密度高，但是到水稻生育后期，直播水稻分蘗數(shù)下降，無效分蘗較多。本研究表明，人工直播和飛機(jī)直播的收獲產(chǎn)量較高，這有可能是通過直播這種模式來保障植株的生長發(fā)育及群體密度［12］，同時，本研究表明人工直播和飛機(jī)直播2種栽培方式與人工拋秧和機(jī)械插秧相比，全生育期較短，生育進(jìn)程加快。

水稻干物質(zhì)積累是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，水稻子粒灌漿充實度與干物質(zhì)積累、分配、轉(zhuǎn)運(yùn)之間密切相關(guān)［13］。本研究表明，與機(jī)械插秧相比，其他栽培方式在各主要生育期干物質(zhì)積累量均較高。與機(jī)械插秧相比，人工直播和飛機(jī)直播符合稻作植物自身的生長規(guī)律，能夠建立高質(zhì)量群體起點，解決移栽水稻根系入土較淺的問題［14，15］，并可增加水稻群體葉面積指數(shù)，提升葉片物質(zhì)生產(chǎn)能力，滿足子粒灌漿的物質(zhì)需求，促進(jìn)作物增產(chǎn)［9］。

產(chǎn)量構(gòu)成因子是水稻產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，本研究表明福稻99的產(chǎn)量高于華夏香絲和黃華占。從產(chǎn)量構(gòu)成上分析，福稻99品種的實粒數(shù)高于華夏香絲和黃華占。從栽培方式來說，福稻99產(chǎn)量差異體現(xiàn)在有效穗數(shù)，華夏香絲和黃華占產(chǎn)量差異體現(xiàn)在結(jié)實率和有效穗數(shù)上，這主要是由品種基因型的差異所引起的。黃華占和福稻99產(chǎn)量總體表現(xiàn)為福稻99飛機(jī)直播＞黃華占人工直播＞黃華占飛機(jī)直播≈福稻99人工直播，產(chǎn)量增加表現(xiàn)在結(jié)實率和有效穗數(shù)的增加上。3個水稻品種人工拋秧和機(jī)械插秧栽培方式在灌漿期間均遭遇連續(xù)的高溫干旱天氣，但是華夏香絲和黃華占這2種栽培方式結(jié)實率比福稻99低，說明福稻99灌漿期間受高溫干旱影響較小，而華夏香絲和黃華占受高溫影響容易導(dǎo)致水稻子粒灌漿不足，影響結(jié)實率［16-18］。因此，華夏香絲和黃華占在大田生產(chǎn)上可通過推遲播種的方式，適當(dāng)把抽穗、灌漿期調(diào)后，提高結(jié)實率。

在本試驗條件下，不同的品種和栽培方式顯著影響水稻的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)果表明，品種配套對應(yīng)的栽培技術(shù)能夠提高產(chǎn)量，促進(jìn)增收，因此良種和配套的栽培技術(shù)是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑。從本試驗結(jié)果來看，3個品種中福稻99在高溫條件下產(chǎn)量高且穩(wěn)定，且經(jīng)濟(jì)效益最高，適合在咸寧市大面積推廣種植；4種栽培方式中人工直播和飛機(jī)直播產(chǎn)量較高，但是在實際種植中，與人工直播相比，飛機(jī)直播具有省時、省工的優(yōu)點，符合水稻輕簡化生產(chǎn)的要求，具有廣泛推廣的應(yīng)用前景。

4 小結(jié)

本研究表明，在2022年高溫干旱條件下，福稻99產(chǎn)量高、效益好，且人工直播和飛機(jī)直播表現(xiàn)較好，但是飛機(jī)直播能夠節(jié)省勞動力成本，因此本試驗認(rèn)為福稻99飛機(jī)直播栽培方式適合在咸寧市推廣。今后，還需要對不同的播期、密度等各種植環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，將飛機(jī)直播栽培技術(shù)應(yīng)用于咸寧市主推品種中，集成適宜咸寧市的輕簡化飛機(jī)直播栽培技術(shù)，為咸寧市飛機(jī)直播栽培方式推廣應(yīng)用提供有利支撐。

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