朱伯華,李洪瑜,董明桃,段和生,李智倩,程建輝
(1.武漢市農業技術推廣中心,武漢 430012;2.江夏區農業技術推廣中心,武漢 430200;3.江夏區金水農業服務中心,武漢 430299)
隨著中國農業供給側結構改革的深入,水稻生產正向“綠色、優質、高產和輕簡化”的方向發展,建立資源節約和綠色高效的新型農業產業模式勢在必行[1,2]。其中,水稻輕簡化生產技術的推廣越來越普遍。近年來,水稻直播機械化技術的研究與推廣應用發展迅速,中國機播面積不斷擴大,2006年機播面積435.28 km2,占2006年機械栽植面積的16.77%[3-6]。與機插秧相比,機械拋秧是采用塑盤育苗育出根部帶土缽的秧苗,移栽時依靠帶土球(缽)秧苗的自身重力,通過機械均勻地拋栽到田里的一種輕簡型栽培方式,拋秧栽培大幅度地減輕移栽過程中的勞力投入[7,8]。
近年來,湖北省開展了機械精量穴直播、人工撒播和人工手插種植方式對比試驗,研究了機械精量穴直播條件下水稻的生育特性和產量形成特性。結果表明,機械精量穴直播有利于加快水稻的生長發育進程,縮短水稻的生育期[9-11]。目前,武漢市種植專業戶已經形成了多種各具特色的水稻輕簡化種植方式。為了進一步提高水稻輕簡化栽培水平,探索水稻生產的經濟效益和節本增效成效,2020年在江夏區開展了水稻機插、飛播、機械精量穴播、機械拋秧、人工直播5種輕簡化種植方式的對比試驗,以期篩選出當前適合武漢市推廣的水稻輕簡化栽培技術。
2020年5—10月在武漢市江夏區金口街和金水三村進行水稻輕簡化栽培方式的對比試驗。江夏區地處東經114°01′52″—114°35′38″,北緯29°58′05″—30°32′18″。土壤為壤土,前作為冬閑田,肥力中等,排灌方便,保水、保肥一般。
2020年5—10月武漢當地氣象資料如表1所示。從表1中可知,7月武漢雨天偏多,空氣濕度大,氣溫適宜,有利于紋枯病的發生。9月晴天偏多,空氣濕度小,對水稻授粉和灌漿不利。

表1 試驗期間武漢當地的氣象條件
常規優質中秈稻品種黃華占(HHZ)。
本試驗設計5種不同種植方式:①T1,人工直播(Manual direct seeding,MDS);②T2,機械插秧(Ma?chinetransplanting,MT);③T3,無人機直播(Unmanned aerial vehicledirect-seeding,UAVDS);④T4,機械精量穴播(Mechanical precise-quantity hill-drop drilling,MPHD);⑤T5,機械拋秧(Machine broadcasting,MB)。其中,以人工直播(MDS)為對照。共5個小區,每小區面積333.4 m2。四周設1 m保護行,保護行一律采用小區品種延伸種植。5種不同種植方式在同一時間浸種、催芽。底施生物有機肥1 200 kg/hm2,30%復合肥750 kg/hm2。所有處理均在6月10日播種,6月20日追施分蘗肥尿素112.5 kg/hm2。
6月21日噴藥防治稻薊馬,兼秧田除草。7月14日噴藥防治二化螟。8月11日噴藥防治稻縱卷葉螟,同時防治稻曲病。
每處理定苗20穴,抽穗揚花前每7 d記載1次分蘗動態和發育進程。水稻成熟時,去掉邊行后每處理選取5點取樣,每個樣點連續取10穴,共50穴,統計每穴有效穗數和成穗率。對于直播稻,每個點選取2 m2,統計有效穗數。根據其平均值,取有代表性的植株10穴,測定單株有效穗數、每穗實粒數和千粒重。同時,每處理小區去除保護行后進行機械實收,計算實際產量。
結果(表2)表明,在6月10日播種和不同種植方式條件下,供試品種黃華占的成熟期和收獲期均相同,抽穗期差異不大,說明不同種植方式不影響該品種的灌漿和結實情況。不同種植方式下,黃華占分蘗期差異較大。從表2可知,機械精量穴播、無人機直播和人工直播的分蘗期較機械插秧和機械拋秧早5~7 d。因此,這3個播種方式可能有利于黃華占營養生長和后期產量的積累。

表2 不同種植方式下黃華占的發育進程
結果(表3)表明,不同種植方式下,黃華占的基本苗數大小排序為人工直播>無人機直播>機械精量穴播>機械插秧=機械拋秧。黃華占每公頃最高苗數、總有效穗數和成穗率均表現出明顯差異。其中,以人工直播的成穗率為最低,其他4種種植方式的成穗率無明顯差異。
從表3的產量構成因子來看,黃華占每公頃的總有效穗數為336.0~417.0萬穗/hm2,穗實粒數為111.5~158.7粒,千粒重為19.9~22.3 g。其中,無人機直播和機械拋秧處理的總有效穗數較多,機械插秧和機械精量穴播處理的穗實粒數較多。但是,5種種植方式的千粒重無顯著差異。從綜合來看,黃華占理論產量各處理高低順序依次為機械精量穴播>機械拋秧>無人機直播>機械插秧>人工直播。

表3 不同種植方式下黃華占產量構成因子的變化
從田間取樣測產和實收情況(表4)來看,黃華占種植過程中,物質成本(種子、化肥)為1 980元/hm2,機械耕地、整地和收獲的作業成本為1 950元/hm2,病蟲防治成本為720元/hm2。機械化輕簡種植方式的產量、產值、成本、效益及節本增收效果均比人工直播效果好。在機械化輕簡種植方式中,以機械精量穴播的效果最佳,純收入達到18 567.0元/hm2。

表4 不同栽培方式下種植黃華占的成本、產值和純收入比較
在輕簡化種植方式下,供試品種黃華占有效穗數、每穗實粒數表現出明顯差異,千粒重差異不顯著,最終影響其產量的表現。試驗表明,良種與良法相配套,才能最大程度地發揮優良品種的產量潛力。蔣彭炎[12]研究認為,栽培技術的改進對水稻增產貢獻率達到60%~65%。因此,合理的栽培技術是提高水稻產量的重要途徑之一。
從本試驗不同輕簡化種植方式對比試驗結果來看,機械精量穴播不僅省工、省時,而且產量高,符合農業規模化生產的發展方向,具有大面積推廣的價值。今后,還需要根據不同品種和播期,對同步開溝、起壟、播種、行(株)距、播種量等種植環節進行精量調節,而且,還需要對控釋尿素側深施技術進行集成,提高機械精量穴直播水稻產量和氮素利用效率[13,14]。
機械拋秧的產量排名第二,但該方法在育秧及運秧環節增加了勞動力成本,且產量比無人機直播方式產量僅高465.0 kg/hm2。在實際節本增效方面,機械拋秧不及無人機直播。機械插秧同樣會面臨育秧及運秧環節增加勞動力成本。今后,需提高購買水稻拋秧機農戶補貼標準,優化拋秧化操作的性能及實用性,加大種糧大戶、家庭農場主及水稻專業合作社機手對拋秧機使用的培訓[7,9-11,15]。水稻無人機直播需解決草害嚴重、抗倒伏、抗逆境能力差等問題[16]。因此,本試驗認為,在武漢市水稻輕簡化栽培方式應選用機械精量穴播或無人機直播。同時,要加強這些配套機械和綠色高產栽培配套技術的研究和推廣應用。