不同栽培模式对双季晚稻产量及经济效益的影响

作者:未知

  摘要    以杂交晚粳稻和常规粳稻2类品种为供试材料,分析双季晚稻钵苗机插、毯苗机插和抛栽等3种模式对双季晚稻产量构成、农艺性状、生产要素投入和经济效益等的影响。结果表明,采用杂交粳稻品种的钵苗机插模式,相比于传统抛栽模式和毯苗机插模式,播种时间分别提前9 d和14 d,穴数分别减少21.15万、3.15万穴/hm2,基本苗数分别减少43.6%和32.8%,但大田期充分发挥钵苗秧苗素质好、活棵返青快、杂交稻分蘖能力强、穗粒数多等优势,理论产量分别提高28.1%和40.2%,实际产量分别提高17.7%和27.0%,虽然平均综合生产成本分别增加了1 320元/hm2和1 962元/hm2,但纯收益分别增加了2 267.1元/hm2和3 110.1元/hm2。综合来看,选用杂交粳稻品种和新型宽窄行钵苗机械配套的钵苗机插模式,能发挥最高的产量潜力和最佳的经济效益,可作为双季晚稻适度规模化生产的重要选择。
  关键词    双季晚稻;栽培模式;产量;效益
  中图分类号    S511        文献标识码    A
  文章编号   1007-5739(2020)09-0012-03                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)
  水稻作为我国最主要的粮食作物,在农业生产和粮食安全中具有重要的战略地位。双季稻是我国南方主要的种植制度,复种指数高,是保障粮食安全的重要屏障[1-2]。近年来,受劳动力转移、双季稻机械装备不足、农机农艺配套技术相对落后和种植大户种植效益不高、意愿不强等多重因素影响,双季稻种植面积逐年萎缩,直接威胁我国粮食安全[3]。特别是障碍限制因子更多的双季晚稻,常规毯苗机插机械栽培连续多年产量不高不稳以及传统抛栽人力成本大幅上涨、生产效率低下等因素,严重限制了双季晚稻机械化生产进程,导致部分区域双季晚稻种植面积锐减。如何破解双季晚稻机插栽培技术瓶颈,提升晚稻栽插机械化程度,成为科研和技术推广部门面临的一大难题和研究热点[4-6]。
  目前,农业生产中主流机插模式是毯苗机插,具有高效、省工等诸多优势[7],但在多年推广和应用中发现,毯苗机插表现出秧龄弹性小、秧苗素质不高、移栽植伤重、返青期长等缺点[8-9],尤其在双季晚稻生产中运用少、失败案例多、与传统抛栽模式相比产量差距明显,遴选适宜双季晚稻的新型机插模式代替人工成为双季晚稻生产的迫切需要。新近研究表明,钵苗机插作为一种新型机插方式,具有栽植秧苗素质高、活棵发苗快、产量群体优良等优点,逐步成为国内多地主攻高产的重要机械栽插模式[10-11]。张洪程等[12]研究表明,单季稻生产条件下,国际上新近研发的钵苗机插机械水稻增产优势明显,平均较毯苗机插增产6.0%~12.6%。安徽省廬江县作为以粮食生产为主的农业大县,地处长江中下游双季稻北缘地区,双季稻常年种植面积约占全省的1/6[6]。自2012年开始,为破解双季晚稻机插栽培生产难题,与安徽省农业科学院水稻所、安徽农业大学、扬州大学和常州亚美柯机械设备有限公司等单位合作,引进先进的水稻钵苗栽插机械和栽培技术,共同实施双季晚稻钵苗机插高产高效栽培技术集成攻关,重点开展双季晚稻机插的插秧机械选型与改良、适宜优质高产品种筛选、绿色高产高效栽培技术集成配套研究。经过几年协作攻关,初步形成了一套双季晚稻钵苗机插高产高效栽培技术模式。2018年实施的改进型宽窄行钵苗机插超高产攻关田产量首次突破10 500 kg/hm2;2019年实施的双晚钵苗机插超高产示范方平均产量达到11 298 kg/hm2,高产田块达11 481 kg/hm2,创造了沿江平原双季稻北缘地区单产新高。前人对单一模式在生产应用中产量表现或多种模式的单纯产量、性状比较等研究[13-15]较多,却对基于适度规模化的模式种植效益方面鲜有报道[16-17]。本研究以杂交粳稻甬优2640和常规粳稻镇稻18这2类品种为供试材料,选择本地3种双季晚稻栽培技术集成模式(钵苗机插模式、毯苗机插模式和抛栽模式),各模式匹配实现经济效益最大化的各项技术措施,通过分析比较3种栽培技术模式在产量构成、农艺性状、生产要素投入和经济效益等方面差异,筛选适宜双季晚稻生产、经济效益最大的最优栽培模式。
  1    材料与方法
  1.1    试验地概况
  试验设在庐江县郭河镇广寒村天壤水稻种植专业合作社承包田内,田块总面积1 hm2,供试土壤为河流冲积物母质发育形成的潴育型水稻土亚类沙泥田土属沙泥田土种,土壤理化性质为:土壤pH值5.8,有机质30.1 g/kg,全氮0.79 g/kg,有效磷(P2O5)3.3 mg/kg,速效钾(K2O)38.1 mg/kg。
  1.2    供试材料
  选用杂交粳稻品种甬优2640和常规粳稻品种武运粳31。钵苗机插机械为日神RXA-60TK型乘坐式高速插秧机,毯苗机插采用井关PZ80D-25型插秧机,抛秧采用本地常规353型育秧软盘。   1.3    试验设计
  试验共设3个模式处理,试验采取大区对比设计,不设重复,试验大田平均分割为3份,处理间起埂包膜防止串渗,每种模式栽插3 300 m2左右。各模式以实现单位面积经济效益最大化为基本原则,分别为钵苗机插模式,采用甬优2640品种,6月17日播种,钵苗秧盘播种控制每穴谷粒在2~3粒,计划栽植29.7万穴/hm2,宽行距33 cm、窄行距23 cm(平均行距28 cm),株距12 cm;毯苗机插模式,采用武运粳31品种,7月1日播种,计划栽植33.3万穴/hm2,行株距为25 cm×12 cm,毯苗23 cm秧盘每盘播110 g干籽,每穴栽5~6个苗;抛栽模式(CK),作为本地对照模式,采用武运粳31品种,6月26日播种,抛栽软盘播种控制每孔谷粒数3~5粒,计划抛49.5万穴/hm2。根据不同模式和品种特性设计施肥量,钵苗机插模式和抛栽模式水稻全生育期施肥量为纯N 280.8 kg/hm2、P2O5 94.5 kg/hm2、K2O 247.5 kg/hm2,毯苗机插模式为纯N 260.1 kg/hm2、P2O5 94.5 kg/hm2、K2O 184.5 kg/hm2。按照各模式高产栽培措施进行田间管理,强化病虫害防治。
  1.4    栽培管理
  机插模式播种后进行暗化出苗,齐苗后摆放秧床,苗床期强化病虫害防治;钵苗机插模式进行2次化控,促进分蘖培育状秧,毯苗机插模式不进行化控;抛栽模式按本地软盘湿润育秧方式育秧,进行1次化控;按照各模式栽插要求控制秧苗苗高,利于栽插;栽插后采取寸水活棵、淺水分蘖,够苗到拔节期分2次轻搁田,拔节后至抽穗灌浆期实施干湿交替灌溉。大田施肥均采取分次施肥法,分为基肥、分蘖肥、壮秆促花肥、保花肥和粒肥等5次施用。
  1.5    测定内容与方法
  1.5.1    茎蘖动态。定点跟踪连续10丛,每隔5~7 d观察1次各品种的叶龄和茎蘖消长动态,成熟期调查有效穗数。
  1.5.2    产量及产量构成。成熟后,每处理设3点取样,机插模式每点调查连续横向20丛、竖向20丛的有效穗数,抛栽模式调查随机1 m2内有效穗数,按平均有效穗数取3丛考察有每穗总粒数、结实率和千粒重,并对大区进行单打单收测实产。
  1.5.3    生产要素投入和经济效益。调查不同模式各项投入与产出,综合分析经济效益。
  2    结果与分析
  2.1    田间栽插调查
  从田间实际栽插情况看,机插模式穴数均较设计参数有小幅降低,每穴基本苗数与设计参数有一定差距。在实际栽插基本苗数上,钵苗机插模式、毯苗机插模式分别为93.75万、139.50万株/hm2(表1)。
  2.2    生育期
  3种栽培模式于同一时间进行栽插或抛栽,各模式秧龄分别为39、25、30 d;与抛栽模式(CK)相比,毯苗机插模式始穗期推迟3 d,成熟期推迟1 d,播始历期缩短2 d,全生育期缩短4 d;钵苗机插模式始穗期推迟6 d,成熟期推迟12 d,播始历期延长15 d,全生育期增加21d(表2)。
  2.3    农艺性状与茎蘖配方
  各模式对供试品种主要农艺性状无较大影响,以抛栽模式(CK)基本苗数、高峰苗数、有效穗数等指标最高。抛栽模式(CK)分蘖率为404.4%;钵苗机插模式分蘖率最高,达到435.7%;毯苗机插模式分蘖率最低,仅为289.0%。抛栽模式(CK)成穗率最低,仅为60.7%;毯苗机插模式成穗率最高,达到93.1%(表3)。
  2.4    产量构成及产量
  钵苗机插模式理论产量最高,达到12 862.85 kg/hm2,这主要得益于该模式采用的杂交粳稻品种,每穗总粒数达到208.4粒;毯苗机插和抛栽模式(CK)理论产量偏低,这可能主要与该类模式采用常规粳稻品种每穗总粒数偏少有关。钵苗机插模式实际产量达到10 848.0 kg/hm2,较抛栽模式(CK)增产17.7%,较毯苗机插模式增产27.0%,增产明显(表4)。
  2.5    经济效益分析
  以本地适度规模大户(33.33 hm2左右)作为调查对象,钵苗机插模式相比于毯苗机插、抛栽模式(CK),在种子、育苗和机械作业等方面成本更高,但在人工、农药等方面投入更加节药省工(表5)。钵苗机插模式成本较抛栽模式(CK)增加1 320元/hm2,但纯收益增加2 267.1元/hm2;较毯苗机插模式成本增加1 962元/hm2,纯收益增加3 110.1元/hm2。
  3    结论与讨论
  试验结果表明,新型宽窄行钵苗机械相较33 cm等行距钵苗机插机械栽插穴数增加4.5万穴/hm2,极大地提高了基本苗数;虽然相比于毯苗机插和传统抛栽模式依然有很大差距,但配套分蘖能力更强和穗粒数更多的杂交粳稻品种,弥补了在产量构成上的诸多先天劣势,通过发挥宽窄行钵苗机插机械在秧龄弹性大、缓苗活棵快、分蘖时间长、成穗率高、穗粒数多等优势[18],表现出优良的群体弹性和群体质量,实现双季晚稻高产。2019年庐江县实施的双晚钵苗机插超高产示范方平均产量11 298 kg/hm2,高产田块达11 481 kg/hm2,创造了长江中下游双季稻北缘生态区单产新高。传统的抛栽模式,虽然在基本苗可控且足、秧龄弹性大等方面有优势[13],但是受制于人力成本的不断提升,已经不再适应未来适度规模化生产经营的需要,仅在普通散户中有一定的实施可行性。毯苗机插机械作为目前市场上保有量最多的栽插机械,在双季晚稻生产中却一直应用不成功,因其秧苗弹性小、栽插植伤大、高温缓苗慢、分蘖时间短、有效穗少等致命缺陷[19],限制了该种模式在双晚上的应用和推广。综合来看,在双季晚稻上继续研究和示范推广新型宽窄行钵苗机插技术,是目前破解双季晚稻机械化生产最为有效和可行的技术选择。   通过多年试验示范发现,与毯苗机插模式和抛栽模式相比,新型钵苗机插模式在双季晚稻上具有较为明显的优势,但是机械成本昂贵、育秧技术要求高、栽插速度偏慢、配套品种资源偏少等问题依然限制了钵苗机插技术在双季晚稻上的应用推广,匹配相适应的品种才能最大程度地发挥宽窄行钵苗机插机械在栽后活棵、早生快发、群体营造等方面的巨大优势,为双季晚稻高产打下坚实基础。目前已探明,生育期偏短、多穗型和大穗型的杂交粳稻类型适宜本种模式,但是应特别注意此类品种的安全齐穗问题,生产中宜通过小面积试验、适度规模示范摸清品种基本特性后,才能大面积推广应用。
  4    致谢
  试验过程中得到了安徽省农业科学院吴文革研究员、安徽农业大学武立权教授的倾力指导,田间操作得到了庐江县农业技术推广中心多数同事的全力配合与支持,特表谢忱!
  5    参考文献
  [1] 李国祥.2020年中国粮食生产能力及其国家粮食安全保障程度分析[J].中国农村经济,2014(5):4-12.
  [2] 邓南燕.中国水稻产量差评估及长江中下游地区增产途径探究[D].武汉:华中农业大学,2018.
  [3] 邹应斌.长江流域双季稻栽培技术发展[J].中国农业科学,2011,44(2):254-262.
  [4] 艾治勇,郭夏宇,刘文祥,等.长江中游地区双季稻安全生产日期的变化[J].作物学报,2014,40(7):1320-1329.
  [5] 潘志军,吴晨阳,张晓红,等.钵苗机插对沿江双季稻北缘地区双季晚稻生长特性与产量的影响[J].江西农业学报,2018,30(6):31-34.
  [6] 吴晨阳,周兵,呂和平,等.高温与寡照阴雨复合灾害性天气对沿江平原晚稻生产的影响与启示[J].湖北农业科学,2019,58(21):30-34.
  [7] 姜心禄,李旭毅,池忠志,等.3种秧苗不同秧龄机插对水稻产量性状的影响[J].西南农业学报,2015,28(6):2444-2450.
  [8] 周兵,张晓红,潘志军,等.不同育秧基质与营养土配比对双季早稻毯状机插秧苗素质及产量的影响[J].安徽农业科学,2017,45(33):26-28.
  [9] 胡雅杰,邢志鹏,龚金龙,等.钵育机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨[J].中国农业科学,2014,47(5):865-879.
  [10] 张洪程,朱聪聪,霍中洋,等.钵育机插水稻产量形成优势及主要生理生态特点[J].农业工程学报,2013,29(21):50-59.
  [11] 于林惠,李刚华,徐晶晶,等.基于高产示范方的机插水稻群体特征研究[J].中国水稻科学,2012,26(4):451-456.
  [12] 张洪程.钵育机插水稻生产特点及其利用的核心技术[J].农机市场,2012(8):19-21.
  [13] 胡雅杰,张洪程,龚金龙,等.抛秧栽培技术模式及其高产形成规律与途径研究进展[J].中国农业科技导报,2012,14(2):109-117.
  [14] 唐海明,肖小平,逄焕成,等.双季稻区不同栽培方式对水稻光合生理特性、粒叶比及产量的影响[J].中国农业大学学报,2015,20(4):48-56.
  [15] 周正春,周爱珠,张玉屏,等.不同秧龄双季双抛对双季稻产量的影响[J].中国稻米,2013,19(2):35-36.
  [16] 吴金霞.庐江县单季晚稻钵苗机插技术模式应用效果研究[J].安徽农学通报,2019,25(20):106-107.
  [17] 孟宇辉,金文俊,董召荣,等.江淮地区不同水旱轮作模式的资源利用效率与经济效益比较[J].生态学杂志,2019,38(11):3357-3365.
  [18] 王进友,贾一磊,杨松,等.水稻钵苗宽窄行机插高产及适宜密度试验示范[J].大麦与谷类科学,2019,36(1):9-14.
  [19] 何勇,向薇薇,李柏桥,等.水稻钵苗机插和毯苗机插的应用效果研究[J].农业开发与装备,2018(5):98-99.
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