陳惠哲,徐一成,張玉屏,向鏡,張義凱,朱德峰
超級早稻缽形毯狀秧苗機插效果及產量形成
陳惠哲,徐一成,張玉屏,向鏡,張義凱,朱德峰
(中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室,杭州 310006)
【】通過缽形毯狀秧苗機插技術在雙季超級早稻上機插應用,探究機插效果及對產量形成的影響,以期為我國水稻機械化種植技術發(fā)展提供參考。以常規(guī)超級早秈稻中早39、中嘉早17為試驗材料,采用水稻缽形毯狀秧盤(BT)和傳統(tǒng)平盤(CK)培育秧苗,考察種子出苗、秧苗素質、根系形態(tài)及分布、機插效果、產量并比較差異。水稻缽形毯狀秧盤與平盤育秧種子出苗率差異不顯著;缽形毯狀秧苗根系獨立成缽狀,56.03%的根系在底層缽碗內,上部根系比例43.97%,且白根多,根數(shù)比對照略少,但根長度、根表面積、根直徑和根體積有所增加,而對照秧苗的下部根系比例37.86%,上部根系比例高達62.14%;從機插效果看,中早39和中嘉早17缽形毯狀秧苗的機插斷根率比平盤毯狀秧苗分別降低了25.06%和14.24%,相同播種量下,2年重復試驗中早39缽形毯狀秧苗機插的漏秧率比對照分別下降了3.89%和1.67%,中嘉早17下降了2.22%和1.66%,另外翻秧、漂秧、傷秧比例較對照也有所減少;缽形毯狀秧苗機插14 d后的秧苗葉重、莖鞘重、根重、地上部總重量和葉綠素含量均比對照明顯增加,表明有利于促進秧苗早發(fā)生長;產量比較,中早39缽形毯狀秧苗機插比對照增產6.35%—7.66%,中嘉早17增產8.99%—10.87%,其中主要通過有效穗數(shù)增加實現(xiàn)增產,中早39和中嘉早17的缽形毯狀秧苗機插處理有效穗數(shù)分別增加了2.14%—6.01%和4.76%—6.98%。水稻缽形毯狀秧苗機插技術通過培育形成上毯下缽的缽形毯狀秧苗,按缽取秧機插,有利于提高機插質量,減少機插漏秧率及傷根,促進秧苗早發(fā),提高有效穗數(shù),實現(xiàn)機插水稻高產。
超級早稻;缽形毯狀秧苗;機插水稻;產量
【研究意義】水稻機械化生產有利于提高勞動生產率,減輕勞動強度,降低成本,增加產量和收益,是我國稻作技術的發(fā)展方向[1-2]?!厩叭搜芯窟M展】隨著社會經濟發(fā)展,農村勞動力轉移及老齡化,傳統(tǒng)手工插秧的種植方式已不適應我國現(xiàn)代稻作技術發(fā)展的需求。機插秧通過規(guī)格化集中育秧,并采用插秧機代替人工栽插秧苗,實現(xiàn)秧苗寬行窄株栽插,可保證種植密度,促進水稻高產群體構建,有利于水稻穩(wěn)產高產[3-5]。目前我國水稻生產機械化的瓶頸在種植環(huán)節(jié),我國水稻機插秧主要采用毯狀秧苗機插技術,存在著機插取秧不穩(wěn)定、漏秧率高、傷秧嚴重、秧苗返青慢等問題,嚴重制約著機插高產高效。研究認為,與毯狀秧苗機插技術比較,缽苗機插的物質生產能力強,抽穗后群體光合勢衰減慢,增產效果明顯[6-7]。【本研究切入點】水稻缽形毯狀秧苗機插針對傳統(tǒng)毯苗機插存在的問題,通過研制缽形毯狀秧盤,該秧盤底部由一組縱橫排列的缽碗組成,可培育形成上毯下缽的缽形毯狀秧苗,利用普通插秧機按缽精確取秧,有助于解決取秧不穩(wěn)定,漏秧率高,傷秧嚴重的問題,有利于提高機插水稻產量[8-12],然而,該技術對南方超級稻秧苗的根系特征、機插效果和產量形成的影響仍不明確,限制其在南方稻區(qū)的進一步推廣應用。【擬解決的關鍵問題】超級稻對保障我國糧食安全做出重要貢獻[13],本研究以我國南方大面積推廣應用的超級早稻品種為材料,通過采用缽形毯狀秧盤育秧,以普通平盤為對照,研究明確缽形毯狀秧苗機插在南方早稻上的應用效果,以期為我國水稻機插秧技術發(fā)展和改進提供參考。
試驗于2013—2014年在中國水稻研究所富陽試驗基地進行。參試水稻品種為常規(guī)超級早秈稻中早39(ZZ39)和中嘉早17(ZJZ17),由中國水稻研究所提供。秧盤選擇用浙江三友塑業(yè)股份有限公司加工生產的水稻缽形毯狀秧盤BTY280-16及普通機插平盤,2種秧盤內徑規(guī)格均為長58 cm,寬28 cm,高2.8 cm,其中水稻缽形毯狀秧盤內部在底部有一組縱橫排列凹穴,底部形成上口徑大于底徑的類似缽碗形狀,秧盤的缽碗深度為8 cm,其秧盤平面及剖面示范圖如圖1所示,BTY280-16內部橫向缽碗數(shù)量為16缽,縱向36缽,每盤缽數(shù)為576缽。
選擇水稻缽形毯狀秧盤(BT)育秧,以傳統(tǒng)機插平盤為對照(CK),采用中錦牌育秧全基質育秧。2年試驗均為3月26日播種,4月26日機插,秧苗秧齡30 d。選種、曬種,用“浸種靈”殺菌防病浸種48 h,催芽露白后播種,每盤播80 g干種,種子出苗后統(tǒng)一水分管理。
機插試驗田塊肥力中等,土質為黏性水稻土,冬季休閑。用久保田SPU-68C高速插秧機機插,機插前調節(jié)橫向取秧16次,與BTY280-16內部橫向缽碗數(shù)對應,縱向取秧檔為第7檔,機插秧塊大小基本與缽碗對應;機插規(guī)格為行距30 cm,株距12 cm。每處理機插面積100 m2以上,3次重復。大田肥水和病蟲害管理各處理一致,肥料總用量180 kg N·hm-2、45 kg P2O5·hm-2,112.5 kg K2O·hm-2。氮肥中基肥、分蘗肥和穗肥的比例分別為50%、30%和20%,氮肥為尿素,其中分蘗肥在機插后7 d內施用。磷肥為過磷酸鈣,全部作基肥施用。鉀肥為氯化鉀,全部作穗肥施入。水分管理采用好氣灌溉方法,早期淺水勤灌,在分蘗末期到幼穗分化前進行排水曬田,烤田按分次輕曬的方法進行,水稻孕穗至抽穗期采用間歇灌溉,以后經常灌跑馬水,干干濕濕,保持根系活熟到老。水稻生長期間適時進行病蟲和雜草等管理,保持水稻植株生長發(fā)育正常。
圖1 水稻缽形毯狀秧盤平面圖(左)和剖面圖(右)
1.3.1 出苗率 出苗5 d后選擇秧盤上具有代表性的區(qū)域調查出苗數(shù),調查面積為90 cm2(15 cm×6 cm),5次重復,計算成苗率。
1.3.2 秧苗素質 機插前取具代表性植株30株,測定秧苗株高、葉齡、根數(shù)、根長等,并將植株分離地上部與地下部,105℃下殺青15 min,80℃下烘干至恒重,測定干物質重量,每個處理3次重復。
1.3.3 機插效果 機插后1—2 d,每個小區(qū)選取代表點,調查3行,每行40叢,調查每叢機插苗數(shù)、傷秧數(shù)、翻秧數(shù)、漂秧數(shù)和漏插叢數(shù)。漏插指機插后插穴內無秧苗,傷秧指秧苗插后莖基部有折傷、刺傷和切斷現(xiàn)象,漂秧指插后秧苗漂浮在水(泥)面,翻秧指秧苗倒于田中,葉梢部與泥面接觸。根據數(shù)據統(tǒng)計基本苗數(shù)和漏秧率(Rl)、漂秧率(Rp)、傷秧率(Rs)和翻秧率(Rf)。其中漏秧率、漂秧率和傷秧率的計算公式如下:漏秧率(Rl)=缺株叢數(shù)/調查總叢數(shù)×100;漂秧率(Rp)=漂秧株數(shù)/調查總株數(shù)×100;傷秧率(Rs)=傷秧株數(shù)/調查總株數(shù)×100;翻秧率(Rf)=翻秧株數(shù)/調查總株數(shù)×100。
1.3.4 斷根率及秧苗根系形態(tài) 機插前各取不同處理的代表性秧苗3盤,用鋒利的刀片模擬機插方法,缽形毯狀秧苗,按缽形毯狀秧盤缽體大小,每缽切塊分割,平盤所育的毯狀秧苗也按對應缽體大小切塊分割,并清洗土壤中的根系,分類烘干稱重,與秧苗不相連的根為斷根,斷根率=斷根重/總根重×100;另外,秧苗按缽切塊后,根據缽碗深度(8 cm)橫向切分,下部底層缽碗內的根系為下部根系,上部與秧苗一塊的為上部根系,分別放入網袋清洗后烘干稱重,計算上下部根系比例。機插后1—2 d取樣檢測秧苗根系形態(tài),不同處理田間取樣10叢代表秧苗,洗凈后用根系掃描儀掃描,用根系分析軟件WinRHIZO PRO 2013分析每株根長度、根表面積、根直徑和根體積等。
1.3.5 生育期及莖蘗動態(tài) 記載每個小區(qū)的孕穗期、始穗期、齊穗期和成熟期等時期。秧苗機插后選取有代表性的3個點,至高峰苗前,每7 d定點考查秧苗分蘗數(shù),每點考查20叢,穗數(shù)穩(wěn)定后每14 d調查一次。
1.3.6 干物質量及秧苗生理指標 機插后14 d,不同處理選取有代表性的5叢水稻植株,測定秧苗株高,將水稻植株的葉、莖鞘及根等分裝,于105℃殺青,80℃烘干至恒重后稱干重,每個處理3次重復;同時測定秧苗葉片的MDA含量、可溶性糖、葉綠素a和葉綠素b、類胡蘿卜素等生理指標。
1.3.7 產量及其構成 成熟期各處理調查有效穗,每小區(qū)查30叢,計算每叢平均穗數(shù)。以平均穗數(shù)為標準,取有代表性的植株3叢,測定每穗粒數(shù)、結實率和千粒重,選6 m2實割,曬干換算成標準含水量后計算小區(qū)產量。
采用ExcelStat實用統(tǒng)計分析軟件,對試驗數(shù)據進行分析和顯著性測驗,文中的表格數(shù)據為平均值。
2.1.1 不同秧盤對種子出苗率的影響 2014年在種子出苗后7 d,比較水稻缽形毯狀秧盤與傳統(tǒng)平盤育秧的種子出苗率(圖2),結果表明,參試的中早39和中嘉早17缽形毯狀秧盤育秧的種子出苗率分別為83.31%和82.54%,雖然比相對應的對照出苗率80.08%和81.43%略高,但差異不顯著,說明在基質旱育秧條件下,不同秧盤對種子出苗影響不大。
2.1.2 秧苗素質及根系生長 在機插前比較缽形毯狀秧盤與傳統(tǒng)平盤育秧的秧苗素質差異(表1),結果表明,中早39的缽形毯狀秧苗的苗高、葉齡略大于對照,中嘉早17的趨勢也基本一致,相同品種間不同秧盤所育秧苗在這2項指標上差異不顯著;中早39地上部干重和根重略低于對照,但中嘉早17則高于對照,品種間存在差異,但秧盤間差異不顯著;參試的2個品種根數(shù)均表現(xiàn)出缽形毯狀秧苗少于對照,但根長則呈相反趨勢,除中嘉早17不同秧盤的秧苗根長差異顯著外,其他均差異不顯著,這也說明缽形毯狀秧盤育秧由于盤內缽體存在,秧盤內容形狀改變,可能會影響根系生長。
圖2 不同秧盤育秧對種子成苗的影響
表1 水稻缽形毯狀機插秧苗的秧苗素質(2014)
不同小寫字母表示相同品種不同處理間差異達5%顯著水平。下同
Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level among different treatments in same cultivar. The same as below
進一步對不同秧盤所育的秧苗根系生長進行分析,結果表明,水稻缽形毯狀秧苗的根系分布與對照平盤所育的秧苗存在較大差異,其中水稻缽形毯狀秧苗有56.03%的根系在底層的缽碗內,缽碗上部的根系比例僅為43.97%,而對照則相反,其對應的下部根系比例為37.86%,上部的根系比例則高達62.14%,說明秧盤缽碗存在會影響根系生長及分布;通過根系掃描儀對不同處理的秧苗根系形態(tài)進行分析(表2、圖3),中早39的BT處理每株根長度、根表面積、根直徑和根體積分別為29.23 cm/株、3.12 cm2/株、0.35 mm和0.027 cm3/株,均高于對照的28.50 cm/株、2.79 cm2/株、0.32 mm和0.022 cm3/株;中嘉早17也表現(xiàn)出相同趨勢。表明缽形毯狀秧苗的根系更為健壯,其秧苗根系獨立成缽狀,白根多,而普通平盤所育秧苗的根系盤結交錯,根黃,老根多。
機插質量是影響水稻產量的重要因素,對不同育秧方式所育的秧苗機插效果比較(表3),研究表明,在相同播種量下,參試的2個水稻品種的缽形毯狀秧盤育秧的漏秧率均有所下降,其中2013年中早39和中嘉早17比對照處理的漏秧率分別降低3.89%和2.22%,2014年比對照處理的漏秧率降低1.67%和1.66%。另外,比較機插后秧苗的翻秧、漂秧、傷秧等比例,基本上缽形毯狀秧苗機插比對照也有所下降。說明水稻缽形毯狀秧苗可提高機插效果,從而為機插稻產量提高奠定基礎。
表2 水稻缽形毯狀機插秧苗的根系形態(tài)(2014)
圖3 中早39和中嘉早17的秧苗根系形態(tài)
表3 水稻缽形毯狀秧苗與傳統(tǒng)毯狀秧苗的機插效果
同一品種相同年份內數(shù)據后不同小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著。下同
Different lowercase letters indicate significant difference among treatments at 0.05 level. The same as below
采用缽形毯狀秧盤育秧,秧苗的根大多數(shù)盤結在缽中,插秧機按缽苗取秧,可實現(xiàn)根系帶土插秧,有利于降低傷根率。2014年通過對2種秧苗機插的斷秧率比較(圖4),中早39和中嘉早17水稻缽形毯狀秧苗機插的斷根率為22.27%和25.37%,比對照處理的斷根率47.33%和39.61%分別降低25.06%和14.24%。這為機插秧苗返青和分蘗早發(fā)提供了條件。
比較機插后14 d 不同處理的秧苗干物質量(表4),結果表明,中早39單位面積內水稻缽形毯狀秧苗機插處理的秧苗株高、葉重、莖鞘重、根重和地上部總重量分別為18.30 cm、3.37 g·m-2、3.56 g·m-2、2.64 g·m-2和6.93 g·m-2,除株高增加不明顯外,葉重、莖鞘重、根重和地上部總重量分別比對照高出56.0%、50.2%、10.0%和51.0%;中嘉早17除了株高和葉重外,缽形毯狀秧苗機插處理的莖鞘重、根重和地上部總重量也比對照處理要高,表明水稻缽形毯狀秧苗機插有利于秧苗早發(fā),促進生長。
圖4 缽形毯狀秧苗機插斷根率(2014)
表4 機插后14 d不同處理的水稻秧苗干物質量(2014)
通過對機插后14 d不同處理的水稻秧苗的MDA含量、可溶性糖、葉綠素a和葉綠素b、類胡蘿卜素等生理指標進行測定,結果表明,除中早39缽形毯狀秧苗機插水稻可溶性糖低于對照外,其他均表現(xiàn)出缽形毯狀秧苗機插處理高于對照(表5),這也進一步驗證了缽形毯狀秧苗機插處理有利于促進秧苗早發(fā)。
表5 機插14 d后不同處理的水稻秧苗生理指標(2014)
數(shù)據后系標準差(±SD) It is the standard deviation after the data (±SD)
比較不同處理的分蘗動態(tài)及成穗率,參試的中早39和中嘉早17的缽形毯狀秧苗機插后莖蘗數(shù)高于對照處理(圖5),中早39在機插后42 d莖蘗數(shù)達到最高值11.0株/叢,比對照處理高0.7株/叢,中嘉早17最大莖蘗數(shù)在插后49 d,為11.45株/叢,比對照處理的10.3株/叢高出1.15株/叢;比較成穗率則表現(xiàn)為對照高于缽形毯狀秧苗機插處理,中早39和中嘉早17的缽形毯狀秧苗機插處理分別為73.91%、71.00%,分別比相應對照的77.28%、73.79%低3.37%和2.79%,從而參試2個品種的有效穗數(shù)均表現(xiàn)為缽形毯狀秧苗機插高于對照。
圖5 中早39和中嘉早17不同處理的水稻莖蘗動態(tài)(2014)
比較水稻缽形毯狀秧苗機插和對照的水稻產量(表6),2013年和2014年中早39分別增產7.66%和6.35%,中嘉早17分別增產10.87%和8.99%,不同處理間產量差異均達顯著水平;分析不同處理的產量構成因子,其中中早39和中嘉早17 2年的有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均表現(xiàn)為缽形毯狀秧苗機插處理高于對照,而結實率及千粒重在品種及年度間有較大差異,規(guī)律不明顯,說明水稻缽形毯狀秧苗機插主要通過增加有效穗數(shù)實現(xiàn)增產。缽形毯狀秧苗機插的有效穗數(shù)與對照比較,2013年和2014年中早39分別增加了6.01%和2.14%,中嘉早17分別增加了4.76%和6.98%,除了2014年中早39品種外,其他均表現(xiàn)出缽形毯狀秧苗機插處理的有效穗數(shù)與對照有顯著差異;缽形毯狀秧苗機插的穗粒數(shù)雖然增加,但處理間大多差異不顯著。
表6 水稻缽形毯狀秧苗機插的產量及構成因子
同一品種相同年份內數(shù)據后不同小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著
Different lowercase letters indicate significant difference among treatments at 0.05 level
機插秧技術是水稻機械化、集約化、規(guī)?;爱a業(yè)化的重要途徑,是水稻栽插方式發(fā)展的主要方向[14-15]。機插秧育秧要求高,培育高標準高素質的水稻秧苗是機插秧高產的關鍵,已有研究表明,降低播種量可顯著提高秧苗素質,但低播量下秧塊成毯性差,機插漏秧率高,大田基本苗不足,不利于實現(xiàn)機插水稻高產[16-18]。通過農藝農機結合,改進秧盤結構,來提高秧苗素質及機插效果是一種途徑。傳統(tǒng)水稻機插采用平盤培育毯狀機插秧苗,由于秧苗根系相互交錯生長,機插傷秧傷根多,緩苗期長,不利于機插水稻產量潛力的發(fā)揮,采用缽形毯狀秧盤育秧,培育具有上毯下缽體狀的水稻機插秧苗,其根系大多數(shù)盤結在缽中,插秧機按缽苗取秧,實現(xiàn)根系帶土插秧,傷秧和傷根率低。本研究表明,缽形毯狀秧盤育秧的種子出苗率、苗高、葉齡比普通平盤略高,而根數(shù)則表現(xiàn)出缽形毯狀秧苗少于普通平盤,但根長、根直徑、根體積等均有所增加;不同部位分析,水稻缽形毯狀秧苗的根系分布與對照平盤所育的秧苗存在較大差異,其中水稻缽形毯狀秧苗有56.03%的根系在底層的缽碗內,缽碗上部的根系比例僅為43.97%,而對照則相反,其對應的底層根系比例為37.86%,而上部的根系比例則高達62.14%,說明缽形毯狀秧盤育秧由于盤內缽體存在,秧盤內部形狀改變,會影響根系生長及分布,秧苗根系如何合理分布對機插稻產量有優(yōu)勢,還需要進一步研究明確,一般來說,由于插秧機機插切塊取秧對底部缽內根系損傷極少,下部底層缽碗中根系越多,可以減少傷根,從而有利于秧苗返青。由于秧盤底部的缽體結構,秧苗根系生長受到影響,在缽體中往往只有秧苗的幾條主根系,導致秧盤的盤結力差,容易斷秧,給起秧、卷秧等工作帶來困難[19],因此,需要通過合理措施培育壯秧,提高秧苗根系盤結能力,方便起秧機插[20-21]。
機插質量是影響水稻產量的重要因素,育秧環(huán)境、基質類型、秧苗秧齡、耕作方式等對機插質量均有影響[22-24],另外,插秧機通過機械對毯狀秧苗切塊取秧移栽,在取秧和栽插的過程中會對秧苗造成無法避免的損傷,導致秧苗機插后會有一定時間的生長停滯。本研究表明,缽形毯狀秧盤所育水稻秧苗的根系獨立成缽狀,白根多,而普通平盤所育秧苗的根系盤結交錯,根黃,老根多,其結果與前人一致[25];中早39和中嘉早17水稻缽形毯狀秧苗機插的斷根率比對照47.33%和39.61%分別降低了25.06%和14.24%,這與之前的研究結果相符[8],傷根少也為機插秧苗返青和分蘗早發(fā)提供了條件。
漏秧率是衡量機插質量的一項重要指標,雖然水稻有較強的群體調節(jié)能力[26],但一般認為機插秧苗漏秧率高于5%,會嚴重影響水稻產量。研究表明,機插秧播種量與基本苗間呈極顯著線性正相關,而與漏秧率間呈極顯著線性負相關,隨著播種量增加,每叢的機插苗數(shù)增加,漏秧率有明顯的降低趨勢[27-28];播種量低雖有利于秧苗素質提高,但根系盤結力小,不利于秧塊成毯,影響機插質量,同時基本苗不足,最終影響機插水稻產量。本研究表明,在相同播種量下,缽形毯狀秧盤育秧的漏秧率比平盤育秧均有所下降,同時,翻秧、漂秧、傷秧等比例也有所下降,說明水稻缽形毯狀秧苗,可提高機插效果,從而為機插稻產量提高奠定基礎。但陳川等[20]也提出,采用缽體毯式秧盤育秧,由于采用的是傳統(tǒng)播種方式,水稻種子均勻分布盤土表面(含在兩缽碗之間表面),會造成機械插秧時秧苗傷根、斷秧、漏插等現(xiàn)象發(fā)生,因此,通過在缽體毯式秧盤上用壓穴模具壓盤土,與秧盤底部缽碗對應精準穴播,可有效降低秧針植傷秧苗,減少秧苗漏插現(xiàn)象發(fā)生。
傳統(tǒng)平盤毯狀秧苗機插存在著秧苗素質差、秧齡彈性小,易超秧齡、移栽植傷重、返青期長等問題,限制了機插稻產量潛力發(fā)揮及技術推廣應用[29-31]。機插育秧方法及栽植模式的創(chuàng)新對促進我國稻作技術轉型具有重要作用,水稻缽形毯狀秧苗機插技術結合了毯苗機插及缽苗移栽的優(yōu)勢,有利于水稻產量提高。本研究在超級早稻中早39和中嘉早17上采用缽形毯狀秧苗機插,2年試驗結果中早39分別比對照增產7.66%和6.35%,中嘉早17分別增產10.87%和8.99%,不同處理間產量差異達顯著水平,結果與他人研究基本一致[8-12,20-21],其中缽形毯狀秧苗機插主要提高了有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù),通過對機插后14 d的秧苗干物質量等測定,水稻缽形毯狀秧苗機插的秧苗株高、葉重、莖鞘重、根重和地上部總重量比平盤毯苗機插處理有明顯增加,說明水稻缽形毯狀秧苗機插有利于早發(fā),促進分蘗生長,從而提高有效穗數(shù),這可能是其增產的主要因素。另外,在保持群體穗數(shù)優(yōu)勢的前提下,還需要通過適宜的栽培措施,促進大穗形成,協(xié)調出足夠的群體穎花量,并保持正常的結實率與粒重,從而形成合理的高產結構,實現(xiàn)機插高產[32-33]。
水稻缽形毯狀秧苗機插通過培育形成上毯下缽的缽形毯狀秧苗,利用普通插秧機,按缽精確取秧,是水稻機插方法的創(chuàng)新。該技術在超級早稻中早39和中嘉早17上應用表明,其種子出苗率與平盤育秧差異不顯著;但其秧苗根系獨立成缽狀,白根多;參試兩品種的機插斷根率比平盤毯狀秧苗分別下降了25.06%和14.24%,相同播種量下,中早39缽形毯狀秧苗機插的漏秧率比對照2年分別下降了3.89%和1.67%,中嘉早17分別下降了2.22%和1.66%,另外翻秧、漂秧、傷秧比例較對照也有所減少;從而有利于促進秧苗早發(fā)生長;產量上,中早39缽形毯狀秧苗機插處理比對照2年分別增產7.66%和6.35%,中嘉早17分別增產10.87%和8.99%,其中有效穗數(shù)中早39和中嘉早17分別增加了2.14%—6.01%和4.76%—6.98%,表明主要通過有效穗數(shù)增加實現(xiàn)增產。
[1] 白人樸. 關于水稻生產機械化技術路線選擇的幾個問題. 中國農機化學報, 2011(1): 15-18.
Bai R p. Several issues on the route choice of mechanization of rice production technology., 2011(1): 15-18. (in Chinese)
[2] 朱德峰, 陳惠哲. 水稻機插秧技術發(fā)展與糧食安全. 中國稻米, 2009, 92(6): 4-7
Zhu D F, Chen H Z. Food security and development of rice mechanized transplanting technology in China., 2009, 92(6): 4-7. (in Chinese)
[3] 張洪程, 龔金龍. 中國水稻種植機械化高產農藝研究現(xiàn)狀及發(fā)展探討. 中國農業(yè)科學, 2014, 47(7): 1273-1289.
ZhAng H C, Gong J L. Research status and development discussion on high-yielding agronomy of mechanized planting rice in China., 2014, 47(7): 1273-1289. (in Chinese)
[4] 朱德峰, 張玉屏, 陳惠哲, 向鏡, 張義凱. 中國水稻高產栽培技術創(chuàng)新與實踐. 中國農業(yè)科學, 2015, 48(17): 3404-3414.
Zhu D F, Zhang Y P, Chen H Z, Xiang J, Zhang Y K. Innovation and practice of high-yield rice cultivation technology in China., 2015, 48(17): 3404-3414. (in Chinese)
[5] 張洪程. 水稻機械化精簡化高產栽培. 北京: 中國農業(yè)出版社, 2016.
Zhang H C.. Beijing: China Agriculture Press, 2016. (in Chinese)
[6] 朱聰聰, 張洪程, 郭保衛(wèi), 曹利強, 江峰, 葛夢婕, 花勁, 宋云生, 周興濤, 霍中洋, 許軻, 戴其根, 魏海燕, 朱大偉. 缽苗機插密度對不同類型水稻產量及光合物質生產特性的影響. 作物學報, 2014, 40(1): 122-133.
Zhu C C, Zhang H C, Guo B W, Cao L Q, Jiang F, Ge M J, Hua J, Song Y S, Zhou X T, Huo Z Y, Xu K, Dai Q G, Wei H Y, Zhu D W. Effect of planting density on yield and photosynthate production characteristics in different types of rice with bowl mechanical transplanting method.2014, 40(1): 122-133. (in Chinese)
[7] 張洪程, 朱聰聰, 霍中洋, 許軻, 蔣曉鴻, 陳厚存, 高尚勤, 李德劍, 趙成美, 戴其根, 魏海燕, 郭保衛(wèi). 缽苗機插水稻產量形成優(yōu)勢及主要生理生態(tài)特點. 農業(yè)工程學報, 2013, 29(21): 50-59.
Zhang H C, Zhu C C, Huo Z Y, Xu K, Jiang X H, Chen H C, Gao S Q, Li D J, Zhao C M, Dai Q G, Wei H Y, GUO B W. Advantages of yield formation and main characteristics of physiological and ecological in rice with nutrition bowl mechanical transplanting., 2013, 29(21):50-59. (in Chinese)
[8] 陳惠哲, 朱德峰, 徐一成. 水稻缽形毯狀秧苗機插技術及應用效果. 中國稻米, 2009(3): 5-7.
Chen H Z, Zhu D F, Xu Y C. Mechanized planting technology of rice bowl-shaped blanket seedling and application effect., 2009(3): 5-7. (in Chinese)
[9] 范玉寶, 張子軍, 杜新東, 郎宏偉, 劉明貴, 王延洪. 缽體毯式苗機插技術及應用效果. 北方水稻, 2012, 42(1): 42-44.
Fan Y B, Zhang Z J, Du X D, Lang H W, Liu M G, Wang Y H. Transplanting techniques and application effect on rice pot-mat seedling., 2012, 42(1): 42-44. (in Chinese)
[10] 柴楠, 任淑娟, 高向達. 寒地水稻缽體毯式育秧播種密度試驗總結. 北方水稻, 2012, 42(4): 29-30, 46.
Chai N, Ren S J, Gao X D. Summary on the experiment of planting density by pot-mat seedling in cold area., 2012, 42(4): 29-30, 46. (in Chinese)
[11] 李文琴, 劉浩, 陳惠哲, 高增尚, 于福安, 朱德峰. 水稻缽形毯狀秧苗機插技術在天津的應用效果及關鍵技術. 中國稻米, 2013, 19(4): 118-120.
Li W Q, Liu H, Chen H Z, Gao Z S, Yu F A, Zhu D F. Mechanized planting technology and application effect of rice pot-mat seedling in Tianjin., 2013, 19(4): 118-120. (in Chinese)
[12] 文孝榮, 王奉斌, 袁杰, 唐福森, 趙志強, 張燕紅, 朱德峰, 陳惠哲, 徐一成. 缽形毯狀秧苗機插技術在新疆的應用效果初探. 中國稻米, 2017, 23(6): 114-116.
Weng X R, Wang F B, Yuan J, Tang F S, Zhao Z Q, Zhang Y H, Zhu D F, Chen H Z, Xu Y C. Application effects of mechanical planting technique of bowl-blanket rice seedling in Xinjiang., 2017, 23(6): 114-116. (in Chinese)
[13] Tang L, Xu Z J, Chen W F. Advances and prospects of super rice breeding in China., 2017, 16(5): 984-991.
[14] 張文毅, 袁釗和, 吳崇友, 金梅. 水稻種植機械化進程分析研究-水稻種植機械化由快速向高速發(fā)展的進程. 中國農機化, 201l(1): 19-22.
Zhang W Y, Yuan Z H, Wu C Y, Jin M. Research on the process of rice planting mechanization-Process of rice planting mechanization developing fastly to rapidly., 2011(1): 19-22. (in Chinese)
[15] 李剛華, 劉正輝, 唐設, 丁承強, 王紹華, 凌啟鴻, 丁艷鋒. 南方水稻機插現(xiàn)狀與發(fā)展分析. 中國稻米, 2015, 21(5):7-12.
Li G H, Liu Z H, Tang S, Ding C Q, Wang S H, LiNG Q H, Ding Y F. Present situation and development analysis of machine transplanting rice in southern China., 2015, 21(5): 7-12. (in Chinese)
[16] 胡劍鋒, 楊波, 周偉, 張培培, 張強, 李培程, 任萬軍, 楊文鈺. 播種方式和播種密度對雜交秈稻機插秧節(jié)本增效的研究. 中國水稻科學, 2017, 31(1): 81-90.
Hu J F, Yang B, ZHou W, Zhang P P, Zhang Q, Li P C, Ren W J, Yang W Y. Effect of seeding method and density on the benefit of mechanical transplanting inhybrid rice.2017, 31(1): 81-90. (in Chinese)
[17] 李澤華, 馬旭, 謝俊鋒, 陳國銳, 鄭志雄, 譚永忻, 黃益強. 雙季稻區(qū)雜交稻機插秧低播量精密育秧試驗. 農業(yè)工程學報, 2014, 30(6): 17-27.
Li Z H, Ma X, Xie J F, Chen G R, Zheng Z X, Tan Y X, Huang Y Q. Experiment on precision seedling raising and mechanized transplanting of hybrid rice under low sowing rate in double cropping area., 2014, 30(6): 17-27. (in Chinese)
[18] 徐一成, 朱德峰, 趙勻, 陳惠哲. 超級稻精量條播與撒播育秧對秧苗素質及機插效果的影響. 農業(yè)工程學報, 2009, 25(1): 99-103.
Xu Y C, Zhu D F, Zhao Y, Chen H Z. Effects of broadcast sowing and precision drilling of super rice seed on seedling quality and effectiveness of mechanized transplanting.2009, 25(1): 99-103. (in Chinese)
[19] 易子豪, 朱德峰, 朱從樺, 張玉屏, 向鏡, 陳惠哲. 不同規(guī)格大缽育秧盤育秧對水稻秧苗生長和產量的影響. 中國農機化學報, 2018, 39(10): 18-21.
Yi Z H, Zhu D F, Zhu C H, Zhang Y P, Xiang J, Chen H Z. Effects of big bowl seedling tray with different specifications on seedling growth and yield of rice., 2018, 39(10): 18-21. (in Chinese)
[20] 陳川, 邵文奇, 鐘平, 紀力, 莊春, 張凱迪. 不同拌種劑對缽體毯狀秧盤秧苗素質的影響. 上海農業(yè)學報, 2014, 30(6): 78-82.
Chen C, Shao W Q, Zhong P, Ji L, Zhuang C, Zhang K D. Effects of seed-dressing agents on quality of rice seedlings on trays.2014, 30(6): 78-82. (in Chinese)
[21] 仲鳳翔, 常春, 何永垠, 吳和生, 薛根祥, 王國平, 郜微微. 不同盤土厚度對缽形毯狀秧盤育秧效果及產量的影響. 中國稻米, 2017, 23(5): 89-91
Zhong F X , Chang C, He Y Y, Wu H S, Xue G X, Wang G P, Gao W W. Effects of different disc soil thickness on seedling quality and yield of bowl-shaped blanket rice seedling raising., 2017, 23(5): 89-91. (in Chinese)
[22] 張均華, 林育炯, 黃潔, 白志剛, Sajid H, 朱練峰, 曹小闖, 金千瑜. 基質類型及烯效唑對不同秧齡晚稻機插質量和產量的影響. 農業(yè)工程學報, 2018, 34(1): 44-52.
Zhang J H, Lin Y J, Huang J, Bai Z G, Sajid H, Zhu L F, Cao X C, Jin Q Y. Effects of substrate types and uniconazole on mechanized transplanting qualities and grain yield for late rice with different seedling ages., 2018, 34(1): 44-52. (in Chinese)
[23] 趙敏, 鐘曉媛, 田青蘭, 劉波, 孫紅, 胡慧, 楊云潔, 任萬軍. 育秧環(huán)境與秧齡對雜交秈稻秧苗生長及機插質量的影響. 浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版), 2015, 41(5): 537-546.
Zhao M, Zhong X Y, Tian Q L, Liu B, Sun H, Hu H, Yang Y J, Ren W J. Effects of environment and seedling age on growth and transplanting quality of hybridrice seedling., 2015, 41(5): 537-546. (in Chinese)
[24] 陳惠哲, 向鏡, 徐一成, 林賢青, 張玉屏, 朱德峰. 水稻免耕機插質量、生長特性及產量形成. 中國水稻科學, 2013, 27(6): 610-616.
Chen H Z, Xiang J, Xu Y C, Lin X Q, Zhang Y P, Zhu D F. Effect of no-tillage on the quality of machine transplanting, growth and grain yield of rice., 2013, 27(6): 610-616. (in Chinese)
[25] 史鴻志, 朱德峰, 張玉屏, 向鏡, 張義凱, 朱從樺, 武輝, 陳惠哲. 生物降解秧盤及播種量對機插水稻秧苗素質及產量的影響. 農業(yè)工程學報, 2017, 33(24): 27-34
Shi H Z, Zhu D F, Zhang Y P, Xiang J, Zhang Y K, Zhu C H, Wu H, Chen H Z. Effects of biodegradable seedling tray and sowing rate on seedling quality and yield of mechanical transplanting rice., 2017, 33(24): 27-34.(in Chinese)
[26] 李冬霞, 隗溟, 廖學群. 水稻不同節(jié)位和數(shù)量分蘗對經濟產量的作用. 西南農業(yè)大學學報, 2006, 28(3): 366-372.
Li D X, Wei M, Liao X Q. Effects of tillering position and tiller number on economic yield of paddy rice., 2006, 28(3): 366-372. (in Chinese)
[27] 于林惠, 丁艷鋒, 薛艷鳳, 凌啟鴻, 袁釗和. 水稻機插秧田間育秧秧苗素質影響因素研究.農業(yè)工程學報, 2006, 22(3): 73-78.
Yu L H, Ding Y F, Xue Y F, Ling Q H, Yuan Z H.Factors affecting rice seedling quality of mechanical transplanting rice., 2006, 22(3): 73-78. (in Chinese)
[28] 沈建輝, 邵文娟, 張祖建, 景啟堅, 楊建昌, 陳文林, 朱慶森. 苗床落谷密度、施肥量和秧齡對機插稻苗質及產量的影響. 作物學報, 2006, 32(3): 402-409.
Shen J H, Shao W J, Zhang Z J, Jing Q J, Yang J C, Chen W L, Zhu Q S. Effects of sowing density, fertilizer amount in seedbed and seedling age on seedling quality and grain yield in paddy field for mechanical transplanting rice.2006, 32(3): 402-409. (in Chinese)
[29] 胡雅杰, 錢海軍, 曹偉偉, 邢志鵬, 張洪程, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕, 郭保衛(wèi). 機插方式和密度對不同穗型水稻品種產量及其構成的影響. 中國水稻科學, 2016, 30(5): 493-506.
Hu Y J, Qian H J, Cao W W, Xing Z P, Zhang H C, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K,Wei H Y, Guo B W. Effect of different mechanical transplantation methods and density on yield and its components of different panicle-typed rice., 2016, 30(5): 493-506. (in Chinese)
[30] Liu Q H, Wu X, Ma J Q, Chen B C, Xin C Y. Effects of delaying transplanting on agronomic traits and grain yield of rice under mechanical transplantation pattern., 2015, 10(4): e0123330.
[31] Liu Q H, Zhou X B, Li J L, Xin C Y. Effects of seedling age and cultivation density on agronomic characteristics and grain yield of mechanically transplanted rice,, 2017, 7: 14072.
[32] 張洪程, 趙品恒, 孫菊英, 吳桂成, 徐軍, 端木銀熙, 戴其根, 霍中洋, 許軻, 魏海燕. 機插雜交粳稻超高產形成群體特征. 農業(yè)工程學報, 2012, 28(2): 39-44.
Zhang H C, Zhao P H, Sun J Y, Wu G C, Xu J, DuanMU Y X, Dai Q G, Huo Z Y, Xu K, Wei H Y. Population characteristics of super high yield formation of mechanical transplantedhybrid rice., 2012, 28(2):39-44. (in Chinese)
[33] 于林惠, 李剛華, 徐晶晶, 凌啟鴻, 丁艷鋒. 基于高產示范方的機插水稻群體特征研究. 中國水稻科學, 2012, 26(4): 451-456.
Yu L H, Li G H, Xu J J, Ling Q H, Ding Y F. Population characteristics of machine-transplanted japonica rice based on high-yield demonstration fields., 2012, 26(4): 451-456. (in Chinese)
Effect of pot-mat seedling on the quality of machined transplanting and yield formation of Super early rice
Chen HuiZhe, Xu YiCheng, Zhang YuPing, Xiang Jing, Zhang YiKai, Zhu DeFeng
(China National Rice Research Institute/State Key Laboratory of Rice Biology, Hangzhou 310006)
【】Seedling raising in pot-mat tray was the key point of pot-mat seedling mechanized transplanting technology system. This technology was conducted in early rice season to study the effects of pot-mat seedling on mechanized transplanting quality and yield of super early rice.【】In this study, the super early rice varieties Zhongzao39 and Zhongjiazao17 were sown in pot-mat seedling tray (BT) and traditional flat tray (CK), and then the seedling emergence rate, seedling quality, root morphology and distribution, transplanting quality and yield were investigated.【】There were no significant differences of seedling emergence rate between pot-mat seedling and traditional flat-mat seedling. The root system of pot-mat seedling form bowl shape, and root surface area, root diameter and root volume increased compared with traditional mat seedling. 56.03% root of BT seedling was in the bottom bowl, and the upper root was 43.97%, while that of the control seedling was 37.86% at the bottom and the upper root was 62.14%. The root-cutting rate of Zhongzao 39 and Zhongjiazao 17 pot-mat seedlings were 25.06% and 14.24%, respectively, and lower than that of flat seedling. Under the same sowing, the seedling missing-transplanting rate of pot-mat seedling treatment decreased significantly, and Zhongzao39 decreased 1.67%-3.89%, Zhongjiazao17 decreased 1.66%-2.22%. Besides, the percentage of turnover seedling, floated and injured seedlings when seedling mechanized transplant decreased compared with that of the control. The plant height, and weight of leaves, stem, root, shoot and content of chlorophyll increased at 14 days after transplanting, indicating that it was helpful to promote the early emergence and rapid growth of seedlings. the grain yield of BT treatment was significantly higher than that of control, and the yield of Zhongzao 39 and Zhongjia Zao 17 increased by 6.35%-7.66% and 8.99%-10.87%, respectively. The increase in yield was mainly achieved by the increase in the number of effective panicles. The number of effective panicles treated by pot-mat seedlings machine transplanting of Zhongzao 39 and Zhongjiazao 17 increased by 2.14%-6.01% and 4.76%-6.98%, respectively.【】Pot-mat seedling transplanting technology improved the quality of mechanical transplanting, reduced the missing-transplanting seedling rate and injury root rate of seedling. The technique could promote early emergence of tillers, increase the number of effective panicles, and achieve high yield.
super early rice; pot-mat seedling; machine transplanted rice; yield
10.3864/j.issn.0578-1752.2019.23.005
2019-04-04;
2019-05-22
浙江省重點研發(fā)項目(2019C02017)、科技部科研院所技術開發(fā)研究專項(2013EG134237)、現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項(CARS-01-26)、浙江省三農六方協(xié)作項目(2018SNLF003)
陳惠哲,E-mail:chenhuizhe@163.com。
朱德峰,E-mail:cnrice@qq.com
(責任編輯 楊鑫浩)