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水稻不等距栽培的机械化实验成果

 xjnjzcb 2015-11-24

2015年11月18日晚,张绍权、尹修安、高福强、阳迪辉、徐元喜五位专家在中国农机论坛与大家做了主题为《水稻不等距栽培的机械化实验成果》的交流。现将讲座内容整理如下:



目 录

一、国内水稻种植产业现状及发展分析

二、不等距机插项目简介

三、不等距插植模式手工栽插试验的实施方案和成果

四、不等距机插试验及测产记录

五、不等距机插试验气象要素对比支持

六、不等距插植模式增产机理


一、国内水稻种植产业现状及发展分析


中国作为世界上的人口大国,粮食安全一直是国家战略。

水稻是我国第一大粮食作物,我国大多数居民以稻米为主食。水稻种植面积约4.5亿亩,居世界第二,稻谷总产量居世界第一。

世界水稻年度贸易量,仅相当于我国水稻年产量15%以下,我国稻米供给如果出现明显短缺,很难通过国际贸易解决。

多年来,随着经济作物种植的不断增加,水稻面积有减少的趋势,而人口与粮耗却在上升;粮食产量的“十一连增”的背后,各种生产资源要素已绷得很紧,生态环境承载压力已近极限,水稻单产提高的难度越来越大;尤其是农村劳力的转移,劳务成本的提高,丰产不增效的矛盾也已凸现出来。

面临着内外新老矛盾的压力,如何在不增加劳务成本和化学品投入的情况下,继续提高水稻单产,稳定增加水稻总产,保证“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上”,向国人提出了新的历史性挑战,考验着国人的智慧!

持续提高单产、增加总产,仅靠单一品种、单项技术是难以做到的,须技术集成协同攻关。所以,水稻单产的提高和总产的增加,是保证粮食安全的首要途径。

单产提高,要依靠科技进步,即一靠良种,二靠良作(栽培),三靠良机(农机)。其中,栽培技术进步的作用已占到60%以上

在超高产农艺中,宽窄行、三角形三围强化等良作模式,均以增产显著,深受农民欢迎。

但,农民迫切需求用机械把高产稻作技术物化和简化下来,盼望良种良作良机相融合,实现高产高效高速的生产愿望。


二、不等距机插项目简介


本项目,经多年对“水稻机插栽培技术” 增产优势规律的探索与研究,发现了高产稻作与机插方式相匹配的技术参数优化方法;将水稻群体质量、水稻栽培技术等理论方法应用到机插机构的设计中来,用 “固定行距套宽窄株距形插秧机”的方式,把超高产农艺技术成果物化和简化下来,在“良种良作良机”技术相融合新方法的基础上,求解了水稻单产再提高与优质高产高效生态友好间矛盾的历史性难题,为水稻单产的提高和总产的增加探索了一条新的栽培途径。

经“辽宁盘锦农技中心与莆田科技服务公司”较大面积模拟插秧和实际测产,取得单产增幅达16.8%的成果。


三、不等距插植模式手工栽插试验的实施方案和成果


我地区水稻生产不论是栽培技术还是粮食单产,都达到了较高的水平(平均亩产650公斤左右)。这种状况徘徊了几年,产量和效益停滞不前,挫伤了农民种田的积极性,影响了水稻生产的可持续发展。

因此、改善这种局面、探索研究水稻增产的途径,寻找水稻产量新的增长点是摆在我们面前的重要课题,所以委托盘锦丰源农机开发有限公司并在大洼县农业技术推广中心配合下,试验、研究水稻新栽培模式。


现将新模式试验总结如下:


1、试验材料与方法

(1)水稻品种:盐丰47,生育期157天,水稻平均产量为650公斤。

(2)施肥:施肥品种,施肥量、施肥时间见施肥表(五)。

(3)试验地点:大洼县农业技术推广中心科技园试验田。辅助点设在荣兴镇黄玉柱承包田,土壤条件一般,属于盐渍化型水稻土,有机质含量为1.8%,PH值7.8。前三年的水稻产量平均为650公斤左右。

(4)试验方法:设三个不同栽培密度,三次重复、一个对照、小区面积380平方米,随机排列。


2、试验处理

(1)13-35-30 行距30厘米 穴距13厘米、35厘米(西)

(2)10-45-30 行距30厘米 穴距13厘米、45厘米(中)

(3)13-35-25 行距25厘米 穴距13厘米、35厘米(东)

对照:9寸×5寸行距29.9厘米 穴距16.6厘米


3、试验概况与调查:

(1)生育调查:生长量、分蘖动态、株高、叶龄、生育进程调查。每7天调查一次、调查结果如表(一)。

(2)农事活动记载:本试验水稻育苗期为4月10日,移栽期为5月24日,穴栽3-4苗,试验田施肥如施肥表。除草、防病、虫同常规生产田;水的灌溉采取了“浅、湿、干”的管理方法,水稻拔节期排水晾田15天,水稻灌浆期晾田10天、其它时间均为“浅、湿”灌溉。

(3)室内考种:水稻收获前进行试验田样本调查与采集,把所抽取的样本进行室内考种,测量相关性状,计算理论产量。最后形成考种结果表。


4、试验结果分析

(1)各处理水稻的分蘖调查:从水稻分蘖调查表看(表一)


注:栽培密度是:西区(13-35-30);中区(10-45-30);东区(13-35-25)


5月24日移栽,各处理的分蘖始期均在6月10 日前后,基本是移栽后15天开始分蘖。水稻最高分蘖是7月8日左右,对照区最高分蘖期是7月1日。处理区栽培的有效分蘖期可比对照的有效分蘖期增加一周以上、处理间没有明显的差异。由于栽培密度不同,最终成穗数也有所不同,如13-45-30株行距栽培平均每穴成穗29.3;13-35-30株行距栽培平均每穴成穗28.3;13-35-25株行距栽培的平均每穴25.6穗。说明了稀植栽培的相对分蘖多,成穗率高,相反的成穗就少。从分蘖调查表还可以看出:常规水稻生产的水稻最高分蘖期比本试验的3个处理的提前一周左右,常规水稻7月1日开始出现分蘖消亡,而处理区7月8日后开始出现分蘖消亡的。所以说,稀植栽培的水稻有推迟和延长分蘖期的趋势。


(2)水稻株高生长的调查

水稻移栽时的株高是:西区平均株高是14,.2厘米,中区平均株高是13.1厘米,东区平均株高是12.2厘米,对照平均株高是13.5厘米。6月25日:西区平均株高是44.0厘米,中区平均株高是41.2厘米,东区平均株高是44.5厘米,对照区平均株高是47.4厘米;8月5日:西区平株高是89.9厘米,中区平均株高是88.2厘米,东区平均株高是90.4厘米,对照区平均株高是97.7厘米。通过上述3个时期的平均调查数据看,能看出一些差异,如处理间表现随着密度增加而株高略增,分别是88.2厘米、89.9厘米、90.4厘米。而处理与对照间的株高差异较为明显,如处理区平均株高为89.5,厘米,对照株高97.7厘米。


(3)水稻叶龄调查

通过叶龄的调查,处理间的叶龄没有明显的变化,基本趋于一致,最终的叶龄平均在16片叶。但就叶龄的生长速度而言以西区、中区较快,7月15日平均达到15叶,而东区7月20日达到15叶,比西、中区推迟一周的时间。对照区的平均叶龄为15片,比处理区少1片叶。分析:处理区的叶片多原因:一是由于稀植,二是施肥的问题,使营养生长旺盛,推迟了生殖生长的进行。


(4)不同处理室内考种结果:如考种表(表四)



通过考种数据的整理得出:实际每平方米的收获穗数13-35-25区最高(422穗),比对照多14穗;株高是13-35-30区为最低(91.9厘米),比其他处理区和对照低5厘米左右。每穗成粒是13-35-30区最多(121粒),比对照每穗多16粒,比其它处理区多11-5粒;理论产量是13-35-30区最高,实产是:13-35-30区最高平均769公斤比对照658公斤高16.86%、10-45-30区最低,平均产量是717公斤:


综上说述,产量结构性状有潜在的优势规律,也有不明显之处,但各处理的水稻理论产量,实际产量均比对照的高,这是比较明显的,其中以13-35-30区表现突出,比对照增产16.86%,其它处理次之。处理间的实产量以13-35-25的为最高,13-35-30区次之,10-45-30区的处理最低。


5、体会

(1)、本试验13-35-30栽培:一是水稻生长的营养体受到了均等生态条件的良好作用、表现长势较好。二是水稻群体的发育、分布有明显的规律性和可观性,水稻群体的合理分布协调了各因素的良好作用。

(2)、水稻营养生长期长,有效分蘖生长期比常规栽培要多7天以上,表现水稻分蘖多,分蘖势旺,有效分蘖率高,产量结构的一个重要因素(茎数)基本得到了满足。

(3)、抗病性强:本试验设计施肥量要比常规栽培的多10%,水稻生产具有一定的风险性,预计水稻病害可能要大发生,但由于采取了新的株行距的栽培,水稻病害基本没有发生,说明了通过这种模式栽培水稻,抗病的能力有很大的提高,为水稻良好的生长起到了保驾护航的作用。。

(4)、采取13-35-30栽培可明显的提高水稻产量,增产7%以上是有99%的可信度。如果技术、栽培措施合理的配套亩产可以达到900-1000公斤。

(5)、存在的问题:一是本试验田土壤条件有明显的差异,土壤肥力分布极不均匀。二是施底肥后几个小时跑水,养分没有得到充分的利用。三是移栽后的药剂封闭不合理,并出现了缓苗现象,影响了水稻的生长。三是水稻后期蚜虫防治效果不好,瘪粒多色泽不好,出米率低。四是人为的误差比较突出,影响了试验的效果,有关的问题将在今后的试验中得以研究和验证。


四、不等距机插试验及测产记录


1、示范点选择


示范项目根据大洼县土壤 分布情况和水稻产量水平,选择了七个乡镇十个示范户,水田面积208亩进行示范。各示范点具体信息见下表:



2、播种、育秧阶段


采用机械播种流水线播种


稀播种 壮育秧:每盘(28×25厘米)80—90克



秧苗标准:秧龄30—35天 叶龄3.5cm,叶株高13—15cm, 茎粗3.5mm


3、机插阶段


4、田间调查


田间气象调查:


分蘖期对比:秧苗分蘖期,两种不同的栽植模式,不等距田块通风透光好,秧苗有效分蘖多,分蘖优势比较明显。


抽穗期对比:对照田株距方向已经封陇,不等距田块株距方向未完全封陇,稻叶相互遮阴少。


成熟期对比:


5、测产现场会


大洼县农村经济发展局于10月14日召开示范项目现场会,参加这次会议的有中国农机化协会副秘书长沈瀚,中国农机化导报业务部主任夏明,安徽省锦禾农业装备有限公司董事长高福強,大洼县农村经济发展局王朝俊、副局长李宝山、农业股股长祝素文及各乡镇农业站站长及有关部门负责人,参加现场会的还有省、市、县农业专家、省盐碱地利用研究所栽培室主任付立东、盘锦市农业技术推广站站长李岩、原站长王洪田、盘锦市种子站站长徐春和、盘锦市植保站站长李佰双、大洼县农产品质量监督管理站站长张铁富、大洼县农业技术推广中心副主任尹修安、大洼县农机技术推广站原站长张绍权、及项目示范户60多人。观看了水稻新模式示范生产纪录片,参观了清水、田庄台镇示范田,在有关专家的指导下,进行实收测产。


测产组专家名单:


测产结果:

经水稻专家组现场测产,一致认为采取该项机插新模式栽培技术,改善了水稻生长的田间小气候,促进了水稻分蘖穗多、粒多增产效果明显。

以常规机插秧为对照,亩产804.4公斤,新模式不等距亩产867.5公斤,比对照增产63.1公斤。增产效果明显。


五、不等距机插试验气象要素对比支持


2015年,委托大洼县气象局与盘锦丰源农机开发有限公司开展“水稻新型机插模式气象条件分析”项目研究。针对常规机插和不等距机插两种模式,开展稻田小气候对比观测,架设气象小气候观测设备高度为50cm,观测内容包括温度、相对湿度、光照等数据。现将观测数据分析结果总结如下:


(一).两种栽培模式的水稻不同生长期的数据分析


1.移栽(5月30日)

2.分蘖(6月12日)

3.拔节(7月12日)

4.孕穗(7月25日)

5.抽穗(8月4日)

6.乳熟(8月25日)

7.成熟(9月30日)



(二).结果分析


1.两种栽培模式日平均温度对比结果



由表2.1所示,整个生长期,不等距栽培模式比常规模式日平均温度高出1.40℃。移栽到分蘖期,不等距栽培模式温度较低;分蘖到拔节期,不等距栽培模式比常规高出0.17℃;拔节到孕穗期、孕穗到抽穗期、抽穗到乳熟期和乳熟到成熟期,不等距栽培模式均比常规模式温度高。


2.两种栽培模式有效积温对比结果


由表2.2所示,移栽到分蘖期,常规栽培模式和不等距栽培模式的有效积温基本一致;分蘖到拔节期,不等距栽培模式的有效积温比常规模式高出5.2℃;拔节到孕穗期、孕穗到抽穗期、抽穗到乳熟期和乳熟到成熟期,不等距栽培模式的有效积温都比常规栽培模式的有效积温高。


3.两种栽培模式日平均湿度对比结果


由表2.3所示,整个生长期,不等距栽培模式比常规栽培模式高0.14%;移栽到分蘖期、分蘖到拔节期、拔节到孕穗期、孕穗到抽穗期、抽穗到乳熟期,不等距栽培模式都比常规栽培模式的日平均湿度要高;乳熟到成熟期,不等距栽培模式比常规栽培模式日平均湿度低1.34%。


六、不等距插植模式增产机理


水稻籽粒产量来自三个90%以上,① 95%以上来自光合产物(即空间营养、二氧化碳和水);② 90%以上来自抽穗后的光合产物;③ 90%以上来自叶片的光合产物,并以每亩有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重方式体现出来。穗数、粒数、结实率与栽培技术密切相关,千粒重与品种密切相关。

本项目挖掘的增产方法,从某机理意义上讲,就是以合适的机插方式技术方法,在适当的增加插植密度的同时,最大限度的增加行株距,利用“边际效应”(边行优势)通风透光的增产作用,解决生产中个体与群体、密度与行株通风透光间的矛盾,以取得计划的理想群体结构和目标产量,具体如下:


1、多穗高产与大穗高产相结合

多穗高产与大穗高产相结合,在多穗的基础上,争取大穗,在大穗的基础上,争取更高的结实率。水稻群体生长特性中,单位面积栽插密度(穴数)过高(行株距小),虽然穗数增加了,但个体穗数变小,产量并不高;单位面积栽插密度(穴数)过低(行株距大),虽然穗大粒满,但总穗数少了,产量也不高;如何协调这对矛盾,项目组结合农艺栽培技术理论,进行了大量的试验与研究。行株不等距机插,科学的协调了栽插密度与行株距的关系,为多穗高产与大穗高产相结合找到了新型机插方法和机插形状的理论基础。


2、通风透光性好,光能利用率提高

行株不等距插植模式,在株行距之间形成了大空间,通风透光性好,相互遮阴少,光能利用率提高,有效积温提高,病虫危害轻,为水稻生长获得了最大“边际优势”(边行优势),具有“双边际优势”的增产效果。

在试验中,主要体现在稻苗基部清爽,单株分蘖快多,茎秆粗壮,群体有效穗数、穗粒数和实粒数显著增加。


3、改善了行株间小气候环境,根系发达,吸收养分能力强

在行株不等距插植试验中,在保持传统栽插密度不变的情况下,改善了株间小气候环境,根系伸展空间大,根系发达,吸收养分的能力得到加强,取得了水稻株高变矮,穗粒数增加,结实率提高的增产效果。


参加本次专题交流会的项目组成员简介

更多精彩,请关注中国农机论坛!


时间:2015年11月18日

主讲:张绍权、尹修安、高福强、

阳迪辉、徐元喜

主持:张晋

地点:中国农机论坛群(98733917)

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