機械穴直播對雜交水稻生長及產量的影響

史鴻志 朱德峰 張玉屏 向鏡 張義凱 陳惠哲

（中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通訊作者：chenhuizhe@163.com）

機械穴直播對雜交水稻生長及產量的影響

史鴻志 朱德峰 張玉屏 向鏡 張義凱 陳惠哲*

（中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室，杭州310006；第一作者：1178244522@qq.com；*通訊作者：chenhuizhe@163.com）

以超級秈粳雜交稻甬優538為試材，研究了機械穴直播在不同播種量（45 kg/hm2和60 kg/hm2）條件下對水稻生長及產量的影響。結果表明，采用機械穴直播技術，雖然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻的生長條件，降低了基部節間的彎曲力矩，使生育后期的倒伏風險明顯降低；機械穴直播提高了每穗粒數、結實率和千粒重，產量較人工撒播提高了1.63%～5.48%。

水稻；機械穴直播；生長；產量

隨著我國高效除草劑技術的成熟和農田機械化水平的提高，以省力、省工、成本低為特征的直播稻種植面積迅速擴大[1]。目前，我國直播稻面積占水稻種植面積的30%左右，但以人工撒播為主[2]。人工撒播成苗不穩定，密度大，群體通風透光性差，易感染病蟲害，根系下扎淺，后期易倒伏，造成產量不高不穩[3]。采用機械穴直播，可實現稻種田間有序精確分布，有利于構建高質量群體起點和爭取高產高效[4]。2016年，中國水稻研究所與韓國G-Geumgang有限公司合作，引進了精量穴播及施肥一體化的KDS-08MS直播機。本試驗運用KDS-08MS直播機，以人工撒播為對照，研究機械穴直播對雜交稻生長及產量的影響，以為直播稻高產栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在中國水稻研究所富陽基地進行。試驗田塊肥力中等，土質為黏性水稻土，冬閑。水稻生長季節平均溫度和降水量等氣象數據見圖1。

1.2 試驗設計

機械穴直播設置2個播量處理，分別為45 kg/hm2（T1）和60 kg/hm2（T2）。以人工撒播為對照，分別為45 kg/hm2（T3）和60 kg/hm2（T4）。采用大區設計，不設重復，每個處理面積60 m2以上。直播前10 d按濕潤直播的要求翻耕和整地，及時耕、耙、平，用丁草胺等除草劑防治雜草。供試品種選用超級秈粳雜交稻甬優538，種子由浙江省寧波市種子公司提供。直播前選種，并浸種消毒2 d，不催芽，以浸到稻殼顏色變深、稻谷呈半透明狀為適宜，晾干待播。6月30日播種。直播前對KDS-08MS直播機進行安裝調試，確保運轉正常。KDS-08MS直播機播種行數為8行，行距27 cm，穴距14 cm。播后及時開溝排水。基肥隨播種施入16 kg/667 m2復合肥（N、P、K有效成分各占15%）；分蘗肥分播后2周和播后3周2次施入，分別施17.3 kg/667 m2復合肥和5.8 kg/667 m2尿素；穗分化期施尿素12.0 kg/667 m2和氯化鉀5.0 kg/667 m2；后期根據水稻生長情況酌施保花肥。水分管理采用好氣灌溉，播種后保持土壤濕潤，出苗后至3葉期建立淺水層促分蘗，6～7葉期開始間歇灌溉，莖蘗數達到預定穗數的70%～80%時及時擱田，后實施濕潤灌溉。適時防治病蟲草害。

圖1 2016年水稻生長季節降雨量和平均溫度

1.3 測定項目與方法

記載各處理的穗分化期、齊穗期和成熟期。種子出苗后，機械穴直播每處理隨機選擇8行，每行1.5 m，調查行內的出苗數。人工撒播每處理用直徑40 cm塑料圓圈隨機選擇6點，調查圈內的出苗數。計算出苗率及漏播率（出苗率=出苗數/播種粒數×100%；漏播率=漏播穴數/調查總穴數×100%）。每隔7 d定點調查1次莖蘗數，直到抽穗期。成熟期定點查有效穗數，取代表性植株6叢，測定每穗粒數、粒重和結實率。每處理隨機選擇3個點，每點實割4 m2測產。成熟期每處理隨機選擇3個點，每點取代表性單莖5條，測定株高（莖基部到穗部頂端的長度）、重心高度、節間長度和節間干質量，并根據各處理的倒伏情況，統計倒伏面積，計算倒伏面積比例。

表1 不同直播方式水稻的出苗率及成穗率

圖2 不同直播方式水稻倒伏面積比例

重心高度測定方法：剪去根系，將莖稈放在一支點上，左右移動使莖稈保持水平，測量支點到莖基部的長度，并稱單莖鮮質量。

節間長度和節間干質量測定方法：從莖稈節處剪短，將莖稈分成若干節間。將基部第1伸長節間稱為第1節間，如此向上，分別為第2節間和第3節間。測量各節間長度，并烘干至恒重，稱干質量。單位長度節間干質量=節間干質量/節間長度，彎曲力矩=株高×莖稈鮮質量[5]。

倒伏面積比例=倒伏面積/種植面積×100%。

1.4 數據計算與統計分析

數據用Excel 2016處理，用Origin 2017作圖，用DPS 7.05進行統計分析，多重比較采用LSD法。

2 結果與分析

2.1 機械穴直播對水稻生育時期、出苗數和成穗率的影響

調查結果表明，不同直播處理均在播種后2～3 d出苗，生育期也基本一致，穗分化期為8月11日，齊穗期為9月19日，成熟期為12月2日；T1和T2處理的漏播率分別為7.29%和2.08%

由表1可知，T1處理的出苗率為46.19%，較T3低10.77個百分點；T2處理的出苗率為41.96%，較T4處理低17.68個百分點。這可能與播后第2天的暴雨有關，當天降雨量達40.20 mm，從而影響了機械穴直播的出苗。因此，采用機械穴直播必須開好溝，使降水能及時排出。

對不同直播處理的分蘗動態分析后發現，T1、T2和T3處理的高峰苗出現在播種后第63天，而T4處理則提前1周左右達到高峰苗。從表1可見，在相同播種量下，人工撒播的處理高峰苗數和有效穗數均高于機械穴直播，但成穗率均低于機械穴直播。

2.2 機械穴直播水稻成熟期倒伏面積比例

直播水稻根系發達，但集中分布于表土層，下扎較淺，導致生育后期容易倒伏[6]。由圖2可知，隨播種量的增加，直播稻倒伏面積比例呈上升趨勢，相同播種量下機械穴直播倒伏面積比例較人工撒播顯著下降。T1和T2處理的倒伏面積比例分別為5.2%和20.2%，較人工撒播T3和T4處理分別低44.8個和71.4個百分點。可見，機械穴直播處理可減少水稻后期倒伏，利于穩產。

由表2可知，株高和基部第1至第3節的單位長度節間干質量各處理間差異不明顯，但播種量大時，群體株高會略有下降，重心高度也會下移。本試驗中植株高度和重心高度與倒伏面積比例相關性均不顯著，說明它們并不是直接影響倒伏的因素。比較基部節間彎曲力矩，T3和T4處理的彎曲力矩分別為1105.5 cm·g和 1 136.8 cm·g，較T1和T2處理的彎曲力矩分別高42.9 cm·g和105.3 cm·g。水稻倒伏指數與基部節間彎曲力矩呈正比[5]，表明機械穴直播可以改善直播稻的生長條件，優化群體質量，降低基部節間彎曲力矩，從而降低倒伏風險。

2.3 機械穴直播水稻的產量及其構成因素

由表3可知，T1和T2處理的產量分別為9367.06 kg/hm2和9030.81kg/hm2，較T3和T4處理分別增產1.63%和5.48%。從產量構成因素來看，機械穴直播由于出苗率下降，其有效穗數低于人工撒播，但每穗粒數、結實率和千粒重均得以提高。其中，T1和T2處理的每穗粒數分別較人工撒播T3和T4處理增加8.44粒和17.84粒，結實率分別提高1.69個和8.64個百分點，千粒重分別提高1.01 g和0.30 g。以上說明，采用機械穴直播技術能獲得更高的產量，每穗粒數、結實率和千粒重的提高是其增產的主要原因。

表2 不同直播方式水稻的莖稈形態及基部節間彎曲力矩

表3 不同直播方式水稻的產量及其構成因素

3 小結與討論

本研究表明，KDS-08MS直播機具有播種精度高、播種均勻、播種與施肥一體、田間操作方便等優點，在我國主要稻區有較好的應用前景。使用該機械進行穴直播，雖然出苗率有所下降，但成穗率高，改善了直播稻生長條件，降低了基部節間彎曲力矩，使生育后期的倒伏風險明顯降低。同時，機械穴直播提高了每穗粒數、結實率和千粒重，產量較人工撒播增產1.63%～5.48%。雖然因播期過遲及花后氣溫較低，水稻結實率普遍較低，但機械穴直播的結實率仍比人工撒播略高。

目前我國雜交稻種植面積占水稻種植面積的50%～60%[7]，結合前人的研究[8-9]，該直播機在雜交稻上應用時播種量仍需要適當降低，控制在15.0～22.5 kg/hm2之間較為適宜。另外，針對直播后出苗差的問題，直播后應及時開溝排水，以提高種子的出苗率。

[1]張洪程.水稻機械化精簡化高產栽培 [M].北京：中國農業出版社，2016.

[2]羅錫文，廖娟，胡煉，等.提高農業機械化水平促進農業可持續發展[J].農業工程學報，2016，32（1）：1-11.

[3]羅錫文，王在滿.水稻生產全程機械化技術研究進展[J].現代農業裝備，2014（1）：23-29.

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[5]姜元華，張洪程，趙可，等.機插條件下秈粳雜交稻莖稈的抗倒性評價及成因分析[J].農業工程學報，2014，30（19）：19-29.

[6]張國平，周偉軍.作物栽培學[M].杭州：浙江大學出版社，2016.

[7]胡忠孝，田妍，徐秋生.中國雜交水稻推廣歷程及現狀分析[J].雜交水稻，2016，31（2）：1-8.

[8] Sun L M,Hussain S,Liu H Y,et al.Implications of low sowing rate for hybrid rice varieties under dry direct-seeded rice system in Central China[J].Field Crop Res,2015,175:87-95.

[9]盧燕.直播密度對水稻不同類型品種綜合生產力的影響 [D].揚州：揚州大學，2008.

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@qq.com;*Corresponding author:chenhuizhe@163.com）

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%.

rice;mechanical hill-drop drilling;growth;yield

S511.042

B

1006-8082（2017）04-0075-03

2017－06－15

浙江省公益性技術應用研究項目（2015C32044）；農業部財政項目“超級稻高產栽培技術研發與應用”（2016-2018）