不同直播方式對(duì)水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

沈足金，錢秋杰，徐建強(qiáng)

(嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 桐鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 桐鄉(xiāng) 314500)

水稻是浙江省的主要糧食作物，種植面積占耕地面積的50%以上，產(chǎn)量約占糧食總量的80%[1]。桐鄉(xiāng)是浙北重要產(chǎn)糧區(qū)，水稻種植面積穩(wěn)定在1.3 萬(wàn)hm2左右[2]。近年來(lái)，穩(wěn)糧保供和糧食生產(chǎn)功能區(qū)整治優(yōu)化工作持續(xù)推進(jìn)，水稻種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大。據(jù)調(diào)查，桐鄉(xiāng)市種糧大戶水稻種植面積從2019年的戶均24.3 hm2提高到2022年的戶均35.3 hm2，對(duì)提高水稻生產(chǎn)效率有了更高的要求。

播種是水稻生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，機(jī)插秧、直播逐漸成為單季稻的主要種植方式[3]。但由于機(jī)械化育插秧技術(shù)存在作業(yè)難度大、育秧繁瑣、秧盤播種管理要求高、農(nóng)民難以適應(yīng)等問(wèn)題[4]，目前直播還是桐鄉(xiāng)地區(qū)最主要的水稻播種方式，具有省工、省力、省秧田、高產(chǎn)高效等優(yōu)點(diǎn)[5]。隨著農(nóng)機(jī)裝備的快速發(fā)展，背負(fù)式噴霧機(jī)、水稻精量穴直播機(jī)和無(wú)人機(jī)已廣泛應(yīng)用于水稻生產(chǎn)，水稻人工撒播的方式已逐步淘汰。本試驗(yàn)主要研究3種不同直播方式對(duì)水稻產(chǎn)量性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響，對(duì)不同直播方式給予客觀評(píng)價(jià)，為農(nóng)戶選擇適宜的栽培方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022年在浙江省桐鄉(xiāng)市屠甸鎮(zhèn)榮星村進(jìn)行，試驗(yàn)田由桐鄉(xiāng)市石涇糧油農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社管理。供試土壤為水稻土、潮泥田，前作為小麥。整地施肥前取樣，土壤pH值6.2、全氮含量為0.123 g·kg-1、有效磷含量為34.8 mg·kg-1、速效鉀含量為84.0 mg·kg-1、有機(jī)質(zhì)含量為19.5 g·kg-1，具有區(qū)域代表性。

1.1.2 試驗(yàn)品種

秀水14(浙審稻2017009)，屬中熟單季常規(guī)粳稻，生長(zhǎng)整齊、分蘗力強(qiáng)、株高適中，后期青稈黃熟，豐產(chǎn)性好、米質(zhì)較優(yōu)，適宜在浙江省作單季晚稻種植。

1.1.3 直播機(jī)具

3WF-140A背負(fù)式噴霧噴粉機(jī)、博源2BDZ-10水稻精量穴直播機(jī)、大疆T40無(wú)人機(jī)，均為桐鄉(xiāng)市石涇糧油農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社自有機(jī)具。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置背負(fù)式噴直播(以下簡(jiǎn)稱噴直播)、水稻精量穴直播(以下簡(jiǎn)稱穴直播)、無(wú)人機(jī)精量直播(以下簡(jiǎn)稱飛播)3個(gè)處理，每個(gè)小區(qū)面積334 m2，3次重復(fù)。各處理使用同批次水稻種子，實(shí)行相同田間管理。對(duì)3種不同直播方式下的苗蘗動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量構(gòu)成因素等作物性狀進(jìn)行對(duì)比，并分別實(shí)割測(cè)產(chǎn)，比較經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 試驗(yàn)管理

前作小麥?zhǔn)斋@后，試驗(yàn)田塊用拖拉機(jī)旋耕，上水耙平，施用水稻配方肥(金正大，N 22%，P2O58，K2O 12%)525 kg·hm-2作底肥；5月24日浸種催芽，使用2 000倍25%氰烯菌酯懸浮劑和2 000倍咪鮮胺乳油浸種48 h，清水淘洗后催芽，種谷破胸露白后適當(dāng)煉芽；5月27日播種，播前芽谷用35%丁硫克百威DS 15 g和10%吡蟲(chóng)啉WP 20 g均勻拌種；播種時(shí)要求田內(nèi)無(wú)積水，無(wú)低水潭、高突起，開(kāi)好圍溝和橫溝；播種后5 d，選用安全型除草劑芐嘧·禾草丹兌水噴霧封草；出苗至2葉1心期第1次上水，施用尿素225 kg·hm-2作苗肥促分蘗，芐嘧·苯噻酰拌尿素撒施殺草，保持薄水，以水抑草，且水面不能淹沒(méi)秧心，以免產(chǎn)生藥害；7月20日開(kāi)始排水?dāng)R田，控?zé)o效分蘗和基部節(jié)間長(zhǎng)度，分次輕擱至7月底，擱田程度要求田邊開(kāi)細(xì)裂，田中不陷腳；孕穗至齊穗期保持田間水層，齊穗后實(shí)行干濕交替間歇灌溉，保持田土濕潤(rùn)，收割前7 d停止灌水。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門發(fā)布的病蟲(chóng)情報(bào)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。

水稻直播栽培時(shí)播種量決定了基本苗數(shù)量。播種量過(guò)低，基本苗不足，會(huì)導(dǎo)致有效穗數(shù)不足而難以高產(chǎn)；播種量過(guò)高，群體內(nèi)個(gè)體間對(duì)溫、光、水、肥等的競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致莖稈細(xì)弱、群體惡化，加劇倒伏和病蟲(chóng)害的發(fā)生[6-7]。本試驗(yàn)采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)技推廣部門推薦的水稻直播用種量，穴直播行距20 cm，株距16 cm，每穴5～8粒，播種量為52.5 kg·hm-2；噴直播和飛播在播種過(guò)程中存在種子浪費(fèi)現(xiàn)象，故用種量為60 kg·hm-2，較穴直播增加7.5 kg·hm-2，保證試驗(yàn)田基本苗充足。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 葉齡和分蘗記載

每個(gè)小區(qū)選擇有代表性的位置作定點(diǎn)調(diào)查，記錄區(qū)域內(nèi)分蘗數(shù)，最高苗出現(xiàn)后停止記載，取樣時(shí)調(diào)查有效穗數(shù)；在區(qū)域內(nèi)選擇相鄰的10株確定為觀察株，在葉片上做記號(hào)，記錄葉齡。2葉1心期開(kāi)始，每7 d調(diào)查1次，劍葉全展后完成葉齡記載。

1.4.2 取樣考種

水稻成熟前每個(gè)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法取樣，穴直播每個(gè)樣點(diǎn)取10穴，統(tǒng)計(jì)每穴有效穗數(shù)；噴直播和飛播每個(gè)樣點(diǎn)選取0.5 m2統(tǒng)計(jì)有效穗數(shù)。穴直播根據(jù)有效穗數(shù)平均值每個(gè)樣點(diǎn)取5穴考種；噴直播和飛播每個(gè)樣點(diǎn)選取0.11 m2考種。考種項(xiàng)目為穗總粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)和千粒重。同時(shí)，各處理收割脫粒，分開(kāi)晾曬，計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量。

1.4.3 成本及效益調(diào)查

調(diào)查并測(cè)算不同直播方式的人工、農(nóng)機(jī)、農(nóng)資投入品等播種成本、播種效率和產(chǎn)出效益，并分析比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同直播方式對(duì)水稻葉齡的影響

水稻莖、根系的生長(zhǎng)和穗發(fā)育存在以水稻葉片為指標(biāo)的器官同伸關(guān)系[8]，故水稻葉齡一定程度上能直接反映水稻生長(zhǎng)狀態(tài)，指導(dǎo)農(nóng)戶對(duì)田間管理作出合理調(diào)整。由表1可知，噴直播和飛播處理中，各期調(diào)查的水稻葉齡數(shù)值均略微大于穴直播，總?cè)~齡數(shù)分別為15.6、15.6、15.7葉，無(wú)明顯差異。葉齡受品種特性、溫度和日長(zhǎng)等環(huán)境因素的影響[9]。本試驗(yàn)中各處理水稻生長(zhǎng)外部環(huán)境基本相同，故總?cè)~齡數(shù)無(wú)明顯差異，但由于穴直播處理中一穴多苗，小環(huán)境中光照、養(yǎng)分相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈，葉片生長(zhǎng)速度弱于噴直播和飛播，故同期葉齡數(shù)值小。而噴直播與飛播處理中種子與種子間相對(duì)分散，在光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等方面顯然更利于水稻幼苗的前期生長(zhǎng)[10]。

表1 不同直播方式對(duì)水稻葉齡的影響Table 1 Effects of different seeding methods on leaf age of rice

2.2 不同直播方式對(duì)水稻分蘗的影響

單位面積穗數(shù)是水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素之一，主要取決于分蘗發(fā)生數(shù)與成穗率的高低[10]。因此，合理管控分蘗，提高成穗率，使群體達(dá)到合理有效的穗數(shù)是提高水稻產(chǎn)量的重要舉措。由圖1可知，穴直播處理中水稻分蘗發(fā)生速度明顯慢于噴直播和飛播，最高苗期較噴直播和飛播晚7 d；最高苗數(shù)為634.5 萬(wàn)·hm-2，較噴直播和飛播低。成熟期有效穗數(shù)為331.5 萬(wàn)·hm-2，較噴直播和飛播分別低5.6%、6.8%，但穴直播的成穗率最高。由于噴直播和飛播的種子分布相對(duì)分散，光照和養(yǎng)分條件優(yōu)于穴直播，有利于苗蘗生長(zhǎng)，故前中期長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較好。噴直播和飛播處理的分蘗比穴直播快且多，但無(wú)效分蘗也多，后期逐漸退化，成穗率比穴直播處理低。

圖1 不同直播方式對(duì)水稻分蘗的影響Fig.1 Effects of different direct seeding methods on rice tillering

2.3 不同直播方式對(duì)水稻穗粒結(jié)構(gòu)的影響

合理利用分蘗，在保證足穗的基礎(chǔ)上攻大穗，使單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展，是當(dāng)前提高水稻單產(chǎn)的主攻方向[11-12]。由表2可知，雖然穴直播處理的有效穗數(shù)最低，但穗型更大，穗總粒數(shù)為124.8粒，分別較噴直播和飛播高12.0%、6.5%；穗實(shí)粒數(shù)為116.3粒，分別較噴直播和飛播高11.5%、5.6%；千粒重為24.7 g，分別較噴直播和飛播高2.1%、2.5%，結(jié)實(shí)率與其他處理差異不明顯。穴直播處理的實(shí)際產(chǎn)量為9 037.5 kg·hm-2，分別較噴直播和飛播高7.8%、3.1%。由于噴直播和飛播處理下播種相對(duì)較密但不均勻，水稻群體整齊度不高，造成小穗比例高，影響最終產(chǎn)量。穴直播處理后期水稻群體光照、通風(fēng)條件較好，養(yǎng)分利用率高，有利于穗粒形成和充分灌漿，更具高產(chǎn)潛力。

表2 不同直播方式下水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成Table 2 Rice yield and its composition under different direct seeding methods

2.4 不同直播方式的成本及效益比較

由表3可知，不同直播方式播種環(huán)節(jié)成本差異較小，且占水稻生產(chǎn)總成本的比重較低。其中，噴直播處理在播種環(huán)節(jié)的成本最高，為592.5元·hm-2，較穴直播和飛播分別高67.5、172.5元·hm-2。穴直播處理的產(chǎn)值為24 401.3元·hm-2，較穴直播和飛播分別高1 765.8、737.1元·hm-2；效益為4 847.3元·hm-2，較穴直播和飛播分別高1 833.3、632.1元·hm-2?？梢?jiàn)，產(chǎn)量是影響水稻種植效益的最重要因素。

表3 不同直播方式的成本及效益Table 3 The costs and benefits of different direct seeding methods

3 結(jié)論與討論

3種不同水稻直播方式的對(duì)比試驗(yàn)表明，在相同環(huán)境及生產(chǎn)管理?xiàng)l件下，穴直播方式下的水稻群體具有更好的通風(fēng)、光照條件，養(yǎng)分利用率高，能有效提高穗粒數(shù)和千粒重，促進(jìn)水稻增產(chǎn)增收，取得更高經(jīng)濟(jì)效益，是目前桐鄉(xiāng)地區(qū)最適宜的水稻直播方式。

隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的減少和勞動(dòng)力成本的提高，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率將是水稻生產(chǎn)發(fā)展方向。飛播方式的播種效率是穴直播的5倍，播種環(huán)節(jié)能有效減少對(duì)勞動(dòng)力的依賴，確保水稻及時(shí)播種，不誤農(nóng)時(shí)，同時(shí)又能獲得相對(duì)較高的水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，比穴直播更適合承包面積較大的種糧主體，具有較好的應(yīng)用前景。