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机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术推广应用研究

 LM0318 2012-03-15
机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术推广应用研究
安徽农机推广网 www.   2010/9/7   来源:安徽农业大学工学院 朱德泉
    摘 要: 为了探讨机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术在我省水稻种植方面的可行性,对机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术在我省南陵县进行了推广应用研究,从产量、农艺性状、抗倒伏性、效益等方面,与水稻条播、人工撒播等水稻水直播方式进行了对比, 初步分析了不同水直播方式之间农艺性状及产量差异的原因。试验结果表明,机械化开沟起垄水稻精量穴直播分蘖势强,群体结构合理,穗粒结构协调,光合速率高,干物质积累多,抗倒能力增强,产量明显优于水稻条播和撒播,而且成本低,提高了劳动生产率。
    关键词:水稻;开沟起垄;精量穴直播;机械化

    水稻是我国种植面积最大,产量最高的主要粮食作物,也是我省三大粮食作物之一,全省常年种植水稻近200万hm2。目前全省水稻种植面积有95%采用了育秧移栽的栽培方式,到目前为止水稻种植机械化程度很低,水稻种植劳动强度大,生产成本高,而且消耗了大量的农业用水且效率较低[1,2]。为了减轻水稻种植劳动强度、降低生产成本、节约水资源、提高劳动生产率和产量,近年来在我省水稻主产区试行推广了水稻直播技术[3,4]。手工撒播是一种操作简便的直播方式,但因种植不均匀,病虫害严重,产量不高。为了提高水稻直播的均匀性,近年来在我省部分水稻产区推行了水稻机械化直播技术,并取得一定效果,但播种量仍较大,直播稻易倒伏问题没有得到很好解决。华南农业大学针对上述问题,开发了机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术,研制了水稻精量穴直播机械,并在全国部分地区进行了试验推广,取得了很好的效果。为了探讨机械化开沟起垄水稻穴直播技术在我省水稻主产区推广的可行性,在我省南陵县进行了水稻人工撒播、条直播、穴直播栽培对比试验。
    1、机械化开沟起垄水稻精量穴直播技术
    华南农业大学根据水稻直播栽培的农艺要求,创新地开发了“成行成穴”和“开沟起垄”的水稻精量穴直播技术,研制了2BD系列同步开沟起垄水稻精量穴直播机[5]。开沟起垄水稻精量穴直播技术原理图如图1所示。水稻精量穴直播机具有以下特点:
    1.1行距可选
    为了适应不同茬口(早稻、中稻、晚稻)、不同品种(常规稻、杂交稻、超级稻)、不同区域和不同种植习惯的要求,水稻精量穴直播机有20cm、25cm和30cm三种固定行距和15+35cm宽窄行距。
    1.2穴距可调
    根据不同品种的生长特点、基本苗要求、播期和田间成苗率可调整播种穴距,以保证每亩的基本苗。如选用井关牌乘坐式高速插秧机底盘,穴距从10cm~25cm有6级可调。
    1.3播种量可控
    根据直播稻的品种特性、茬口、直播区域和成苗率等情况,可调整每亩的播种量,调整范围为每穴3~10粒。如在南方地区,杂交稻每亩播种量一般为1kg~1.5kg,常规稻每亩播种量一般为2.5kg~3kg。
    1.4采用开沟起垄施肥和播种沟播种方式

    采用同步开沟起垄施肥播种方式实现了“沟中有水,水不上畦”的湿润灌溉、同步播种施肥和肥料深施直播方式,种子播在播种沟内。 

                     图1  开沟起垄水稻精量穴直播技术原理图

                      1、土壤 2、播种沟 3、蓄水沟 4、稻种

    2 实验材料与方法
    2.1 实验地点
    南陵县弋江镇黄城村的单季稻田, 面积4hm2,试验田连片集中,地力均匀,肥力中等,排灌方便。
    2.2 供试水稻品种
    金优207。
    2.3 试验方法
    田间试验小区由东向西布置,设不同行距和株距的开沟起垄精量穴直播、条直播和撒播等12个处理,在小区内随机布置,各三次重复,田块四周设有保护行,处理设置如表1所示。统一采用催过芽的种子在6月6日播种, 9月28日收获。各种直播稻的水肥、病虫和杂草防治等田间管理相同。开沟起垄精量穴直播使用华南农业大学工程学院研制的可以调节行距、穴距和穴播量的水稻精量穴播机进行,条直播使用江苏久阳农业机械公司生产的水稻条播机进行。
  
    3 结果与分析
    3.1 农艺性状
        不同直播方式水稻农艺性状如表2所示。
 
表2  不同直播方式水稻农艺性状
    从总体上来看,穴直播稻比其它直播方式水稻植株高大、茎蘖数多、叶面积指数大、群体透光率高、茎鞘干物质重大。在穴直播稻中,行距为30cm、株距为20cm的穴直播水稻的农艺性状优于其它穴直播水稻的农艺性状。
    3.1 产量
    不同直播方式水稻产量及产量构成如表3所示。由表3可以得出,穴直播水稻单产比其他直播稻产量高, 行距为30cm、株距为20cm的穴直播水稻比机条播水稻平均增收12.26%,比人工撒播增收16.03%,行距为25cm、株距为25cm的穴直播水稻比机条播水稻平均增收  6.02%,比人工撒播增收9.61%。
    3.3 效益分析
    3.3.1采用开沟起垄施肥播种方式实现了“沟中有水,水不上畦”的湿润灌溉、同步播种施肥和肥料深施直播方式,可减少施肥量30%以上,产量提高10%以上,减少了施肥次数和施肥用工,减少了环境污染。    
    3.3.2与水稻机械化条直播相比,水稻机械化精量穴直播由于采用穴播,减少了播种时的机械工作阻力,降低了油耗,与撒播相比,大大减少了用种量,节约了播种成本。
    3.3.3水稻机械化开沟起垄精量穴直播,播种均匀,土壤通气性强,还原性物质少,根系生命力强,有利于吸收养分,有利于壮苗早发,同时分孽节位低,分孽早且快,容易获得单位面积内理想数量的有效穗,单位产量高。
    3.3.4采用播种沟播种方式可减少由于稻种播在泥面被雨水或灌溉水冲散的现象,水稻长到一定程度时,播种沟能自动填满,可保证与机械插秧和人工插秧相当的根系入土深度,有效解决了人工撒播和机条播水稻倒伏的问题。
通过对生产成本和效益分析,水稻机械化精量穴直播具有省水、省工、省本、增收的优点。
    4  水稻机械化开沟起垄穴直播增产机理
    4.1水稻根系生长力强、秧苗素质较好
    机械化开沟起垄穴直播由于播种均匀,地上部植株之间遮荫小,叶片受光率高,地下部因采用开沟起垄浅沟栽培技术时,垄面少淹水或不淹水,水稻处于浅沟灌溉,土壤通气性强,还原性物质少,吸收土壤中的氧气较多,土壤中氧化还原电位高,增加了根系活动,有利于根系生长和改善根系结构,水稻根系的生长力强,且没有移栽植伤过程,各节位所发生的次生根系能较好地保存下来,因而根群发达,根系活力强,有利于吸收养分。地下地上根叶共济,能够有效地促进光合产物的生产和积累,使秧苗生长健壮墩实,有利于壮苗早发[6]。由于机械化开沟起垄穴直播水稻容易争得壮苗早发,为争取早分蘖提供了较好的物质条件。
    4.2抗倒伏能力强、水稻发病低
    直播水稻从幼苗开始就可以直接在大田中生长,单株营养面积大,光照足,有利于根系发育。机械化开沟起垄穴直播,植株分布均匀,比条播和撒播通风透光好,田间空气湿度小,病虫害少,有利于水稻扎根,增强抗倒伏能力[7]。进一步分析发现,水稻穴直播吸收钾养分能力更加强于条稻和撒播,穴直播植株钾素吸收多,增强茎秆中厚壁细胞的木质化,促进秆壁加厚,从而使水稻基部粗壮、坚韧、抗倒伏能力增强。
    4.3群体协调,光合产物累积速度快
    机械化开沟起垄精量穴直播水稻分蘖早、分蘖势强,容易争取较足的穗数。同时,由于它依靠低节位、早期分蘖成穗为主,所以,其后期生长也明显优于常规栽插的水稻,表现为行间通透条件好,生长青秀稳健,根系活力强,绿叶数多,叶片功能期长,有利于光合产物的形成和积累,促进分蘖成穗,提高粒重[8]。穴直播水稻在田间呈均匀分布,改善了田间透光等农田生态条件,光合产物积累速度快,干物质积累量多。
    5  机械化精量穴直播注意的关键问题
    5.1精选良种、适时播种
    由于直播省略了育秧环节,因而播期推迟20~25天,营养生长期缩短,成熟期推迟,如选用迟熟品种,安全齐穗受到影响,选用早熟品种,则影响产量潜力。试验选用的金优207属于双晚品种,作为直播品种在我省沿江和江南地区产量不高。直播稻的播种时间受前茬作物成熟期的限制,为保证适时播种须及时腾茬以延长水稻生育期。在我省沿江和江南地区,适宜播期应掌握在5月下旬和6月初。
    5.2及时除草、防治病虫害
水稻直播后全苗和扎根立苗需脱水通气,而化学除草需适当水层,加上水稻直播后稻苗与杂草同时生长,而杂草往往具有数量和种类多、适应能力强等方面的优势。若播种方式和除草技术掌握不好,容易形成草害,造成减产[7]。机械化穴直播中后期田间密度高,透光条件差,湿度大,纹枯病易发生,当分蘖拔节期纹枯病丛率达15~20%,或孕穗到抽穗期病丛率30~40%时把好病虫关,减轻病虫损失。根据试验地病虫常年发生情况,病害重点要抓好条纹叶枯病、稻瘟病、纹枯病的防治。虽然因机械化穴直播水稻播期后移,条纹叶枯病发生程度较常规栽培略轻,但仍不可掉以轻心。虫害重点要抓好稻飞虱、稻纵卷叶螟、螟虫、稻蓟马、稻象甲等虫害的防治。
    5.3适时烤田,控制分蘖
    采用机械化穴直播的水稻由于植株入土浅,分蘖快,在7月中下旬,当每亩基本苗达24万以上,及时烤田,以控制无效分蘖,增加田间通风透光,降低湿度,减少病虫害和防止倒伏。收获前10d断水,防止断水过早,影响产量。
    5、结束语
    根据试验结果可以得出,机械化同步开沟起垄施肥精量穴直播在光能利用上有明显的增产优势,营养生长期缩短,生育进程加快;分蘖早生快发,分蘖势强,低节位分蘖成穗多,易获得足够的穗数;群体结构协调穗粒结构协调,光合速率高,光合产物累积速度快,干物质积累多;根系活力强,从而使植株吸收养分能力和抗倒能力增强;节省水稻生产用水,在湿润灌溉的条件下,与移栽水稻相比,精量穴直播可以节约水稻生产用水30%以上,而水稻的产量无下降;“成行成穴”和“开沟起垄”的水稻精量穴直播技术及机具很好地适应了水稻直播栽培的农艺要求,改善了水稻群体结构,实现了水稻节水灌溉种植,在一定程度上减少了直播稻的倒伏现象。但要根据本地气候条件和种植制度,选择适宜的良种,适时播种,及时除草和防治病虫害,适时烤田,控制分蘖,这样才有利于水稻机械化开沟起垄施肥精量穴直播技术的推广。

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