机械穴直播对杂交水稻生长及产量的影响

机械穴直播对杂交水稻生长及产量的影响 史鸿志朱德峰张玉屏向镜张义凯陈惠哲 中国水稻研究所 水稻生物学国家重点实验室 杭州 310006 第一作者 1178244522 通讯作者 chenhuizhe 随着我国高效除草剂技术的成熟和农田机械化水 平的提高 以省力 省工 成本低为特征的直播稻种植 面积迅速扩大 1 目前 我国直播稻面积占水稻种植面 积的 30 左右 但以人工撒播为主 2 人工撒播成苗不 稳定 密度大 群体通风透光性差 易感染病虫害 根系 下扎浅 后期易倒伏 造成产量不高不稳 3 采用机械穴 直播 可实现稻种田间有序精确分布 有利于构建高质 量群体起点和争取高产高效 4 2016 年 中国水稻研究 所与韩国 G Geumgang 有限公司合作 引进了精量穴 播及施肥一体化的 KDS 08MS 直播机 本试验运用 KDS 08MS 直播机 以人工撒播为对照 研究机械穴直 播对杂交稻生长及产量的影响 以为直播稻高产栽培 提供理论参考 1材料与方法 1 1试验地概况 试验于 2016 年在中国水稻研究所富阳基地进行 试验田块肥力中等 土质为黏性水稻土 冬闲 水稻生 长季节平均温度和降水量等气象数据见图 1 1 2试验设计 机械穴直播设置 2 个播量处理 分别为 45 kg hm2 T1 和 60 kg hm2 T2 以人工撒播为对照 分别为 45 kg hm2 T3 和 60 kg hm2 T4 采用大区设计 不设重 复 每个处理面积 60 m2以上 直播前 10 d 按湿润直播 的要求翻耕和整地 及时耕 耙 平 用丁草胺等除草剂 防治杂草 供试品种选用超级籼粳杂交稻甬优 538 种 子由浙江省宁波市种子公司提供 直播前选种 并浸种 消毒 2 d 不催芽 以浸到稻壳颜色变深 稻谷呈半透明 状为适宜 晾干待播 6 月 30 日播种 直播前对 KDS 08MS 直播机进行安装调试 确保运转正常 KDS 08MS 直播机播种行数为 8 行 行距 27 cm 穴距 14 cm 播后 及时开沟排水 基肥随播种施入 16 kg 667 m2复合肥 N P K 有效成分各占 15 分蘖肥分播后 2 周和播 后 3 周 2 次施入 分别施 17 3 kg 667 m2复合肥和 5 8 kg 667 m2尿素 穗分化期施尿素 12 0 kg 667 m2和氯 化钾 5 0 kg 667 m2 后期根据水稻生长情况酌施保花 肥 水分管理采用好气灌溉 播种后保持土壤湿润 出 苗后至 3 叶期建立浅水层促分蘖 6 7 叶期开始间歇 灌溉 茎蘖数达到预定穗数的 70 80 时及时搁田 后实施湿润灌溉 适时防治病虫草害 1 3测定项目与方法 记载各处理的穗分化期 齐穗期和成熟期 种子出 苗后 机械穴直播每处理随机选择 8 行 每行 1 5 m 调 摘要 以超级籼粳杂交稻甬优 538 为试材 研究了机械穴直播在不同播种量 45 kg hm2和 60 kg hm2 条件下 对水稻生长及产量的影响 结果表明 采用机械穴直播技术 虽然出苗率有所下降 但成穗率高 改善了直播稻的生 长条件 降低了基部节间的弯曲力矩 使生育后期的倒伏风险明显降低 机械穴直播提高了每穗粒数 结实率和千粒 重 产量较人工撒播提高了 1 63 5 48 关键词 水稻 机械穴直播 生长 产量 中图分类号 S511 042文献标识码 B文章编号 1006 8082 2017 04 0075 03 专论与研究 收稿日期 2017 06 15 基 金 项 目 浙 江 省 公 益 性 技 术 应 用 研 究 项 目 2015C32044 农业部财政项目 超级稻高产栽培技术 研发与应用 2016 2018 2017 23 4 75 77DOI 10 3969 j issn 1006 8082 2017 04 014 降水量 平均温度 020406080100120140160 平均温度 40 35 30 25 20 15 10 5 0 降水量 mm 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 图 1 2016 年水稻生长季节降雨量和平均温度 播种天数 d 75 图 2 不同直播方式水稻倒伏面积比例 倒伏比例 100 80 60 40 20 0 播种量 kg hm2 4560 机械穴直播 人工撒播 表 1 不同直播方式水稻的出苗率及成穗率 处理 T1 T2 T3 T4 播种量 粒 m2 199 90 266 53 199 90 266 53 出苗数 株 m2 92 33 111 83 113 86 158 96 出苗率 46 19 41 96 56 96 59 64 高峰苗数 株 m2 670 37 681 48 782 51 1 001 20 有效穗数 穗 m2 257 10 261 73 277 19 302 39 成穗率 38 35 38 40 35 42 30 20 史鸿志等 机械穴直播对杂交水稻生长及产量的影响 2017 23 4 75 77 查行内的出苗数 人工撒播每处理用直径 40 cm 塑料 圆圈随机选择 6 点 调查圈内的出苗数 计算出苗率及 漏播率 出苗率 出苗数 播种粒数 100 漏播率 漏 播穴数 调查总穴数 100 每隔 7 d 定点调查 1 次茎 蘖数 直到抽穗期 成熟期定点查有效穗数 取代表性 植株 6 丛 测定每穗粒数 粒重和结实率 每处理随机 选择 3 个点 每点实割 4 m2测产 成熟期每处理随机 选择 3 个点 每点取代表性单茎 5 条 测定株高 茎基 部到穗部顶端的长度 重心高度 节间长度和节间干 质量 并根据各处理的倒伏情况 统计倒伏面积 计算 倒伏面积比例 重心高度测定方法 剪去根系 将茎秆放在一支点 上 左右移动使茎秆保持水平 测量支点到茎基部的长 度 并称单茎鲜质量 节间长度和节间干质量测定方法 从茎秆节处剪 短 将茎秆分成若干节间 将基部第 1 伸长节间称为第 1 节间 如此向上 分别为第 2 节间和第 3 节间 测量 各节间长度 并烘干至恒重 称干质量 单位长度节间 干质量 节间干质量 节间长度 弯曲力矩 株高 茎秆 鲜质量 5 倒伏面积比例 倒伏面积 种植面积 100 1 4数据计算与统计分析 数据用 Excel 2016 处理 用 Origin 2017 作图 用 DPS 7 05 进行统计分析 多重比较采用 LSD 法 2结果与分析 2 1机械穴直播对水稻生育时期 出苗数和成穗率的 影响 调查结果表明 不同直播处理均在播种后 2 3 d 出苗 生育期也基本一致 穗分化期为 8 月 11 日 齐穗 期为 9 月 19 日 成熟期为 12 月 2 日 T1 和 T2 处理的 漏播率分别为 7 29 和 2 08 由表 1 可知 T1 处理的出苗率为 46 19 较 T3 低 10 77 个百分点 T2 处理的出苗率为 41 96 较 T4 处理低 17 68 个百分点 这可能与播后第 2 天的暴雨 有关 当天降雨量达 40 20 mm 从而影响了机械穴直 播的出苗 因此 采用机械穴直播必须开好沟 使降水 能及时排出 对不同直播处理的分蘖动态分析后发现 T1 T2 和 T3 处理的高峰苗出现在播种后第 63 天 而 T4 处理 则提前 1 周左右达到高峰苗 从表 1 可见 在相同播种 量下 人工撒播的处理高峰苗数和有效穗数均高于机 械穴直播 但成穗率均低于机械穴直播 2 2机械穴直播水稻成熟期倒伏面积比例 直播水稻根系发达 但集中分布于表土层 下扎较 浅 导致生育后期容易倒伏 6 由图 2 可知 随播种量的 增加 直播稻倒伏面积比例呈上升趋势 相同播种量下 机械穴直播倒伏面积比例较人工撒播显著下降 T1 和 T2 处理的倒伏面积比例分别为 5 2 和 20 2 较人工 撒播 T3 和 T4 处理分别低 44 8 个和 71 4 个百分点 可 见 机械穴直播处理可减少水稻后期倒伏 利于稳产 由表 2 可知 株高和基部第 1 至第 3 节的单位长 度节间干质量各处理间差异不明显 但播种量大时 群 体株高会略有下降 重心高度也会下移 本试验中植株 高度和重心高度与倒伏面积比例相关性均不显著 说 明它们并不是直接影响倒伏的因素 比较基部节间弯 曲力矩 T3 和 T4 处理的弯曲力矩分别为 1105 5 cm g 和 1 136 8 cm g 较 T1 和 T2 处理的弯曲力矩分别高 42 9 cm g 和 105 3 cm g 水稻倒伏指数与基部节间弯 曲力矩呈正比 5 表明机械穴直播可以改善直播稻的生 长条件 优化群体质量 降低基部节间弯曲力矩 从而 降低倒伏风险 2 3机械穴直播水稻的产量及其构成因素 由表 3 可知 T1 和 T2 处理的产量分别为 9367 06 kg hm2和 9030 81kg hm2 较 T3 和 T4 处理分别增产 T1 T3 T2 T4 76 Effects of Mechanical Hill drop Drilling on Growth and Yield of Hybrid Rice SHI Hongzhi ZHU Defeng ZHANG Yuping XIANG Jing ZHANG Yikai CHEN Huizhe State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research Institute Hangzhou 310006 China 1st author 1178244522 Corre sponding author chenhuizhe Abstract This experiment was conducted to evaluate the effects of hill drop drilling by KDS 08MS direct seeder on growth and yield of hybrid rice in different seeding rates 45 kg hm2and 60 kg hm2 using Yongyou 538 as material The results showed that using the mechanical hill drop drilling technique although reduced the emergence rate increased the productive tiller percentage It improved the growth condition of direct seeding rice reduced the bending moment of stalk and decreased the risk of lodging in the late growth stage Compared with manual broadcast the mechanical hill drop drilling technique increased the grains per panicle seed setting rate and 1000 grain weight and the yield increased by 1 63 5 48 Key words rice mechanical hill drop drilling growth yield 同列数据后不同小写字母表示 0 05 水平差异显著 下同 表 2 不同直播方式水稻的茎秆形态及基部节间弯曲力矩 处理 T1 T2 T3 T4 株高 cm 97 8 96 5 97 9 96 7 重心高度 cm 62 0 58 1 61 6 59 8 鲜质量 g 10 9 10 8 11 3 11 8 第 1 节 0 030 0 031 0 033 0 025 第 2 节 0 018 0 018 0 020 0 016 第 3 节 0 014 0 013 0 013 0 012 弯曲力矩 cm g 1 062 6 a 1 031 5 a 1 105 5 a 1 136 8 a 单位长度节间干质量 g cm 表 3 不同直播方式水稻的产量及其构成因素 处理 T1 T2 T3 T4 有效穗数 万 hm2 257 10 b 261 73 b 277 19 ab 302 39 a 每穗粒数 粒 270 48 a 263 50 a 262 04 a 245 66 b 结实率 60 66 60 79 58 97 52 15 千粒重 g 22 77 22 23 21 76 21 93 产量 kg hm2 9 367 06 a 9 030 81 b 9 216 54 ab 8 561 42 c 1 63 和 5 48 从产量构成因素来看 机械穴直播由 于出苗率下降 其有效穗数低于人工撒播 但每穗粒 数 结实率和千粒重均得以提高 其中 T1 和 T2 处理 的每穗粒数分别较人工撒播 T3 和 T4 处理增加 8 44 粒和 17 84 粒 结实率分别提高 1 69 个和 8 64 个百分 点 千粒重分别提高 1 01 g 和 0 30 g 以上说明 采用 机械穴直播技术能获得更高的产量 每穗粒数 结实率 和千粒重的提高是其增产的主要原因 3小结与讨论 本研究表明 KDS 08MS 直播机具有播种精度高 播种均匀 播种与施肥一体 田间操作方便等优点 在 我国主要稻区有较好的应用前景 使用该机械进行穴 直播 虽然出苗率有所下降 但成穗率高 改善了直播 稻生长条件 降低了基部节间弯曲力矩 使生育后期的 倒伏风险明显降低 同时 机械穴直播提高了每穗粒 数 结实率和千粒重 产量较人工撒播增产 1 63 5 48 虽然因播期过迟及花后气温较低 水稻结实率 普遍较低 但机械穴直播的结实率仍比人工撒播略高 目前我国杂交稻种植面积占水稻种植面积的 50 60 7 结合前人的研究 8 9 该直播机在杂交稻上应用 时播种量仍需要适当降低 控制在 15 0 22 5 kg hm2之 间较为适宜 另外 针对直播后出苗差的