熊昌國，庹洪章，程方平，姚金霞，劉建輝，易文裕，謝祖琪

(1.四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，成都　610066；2.農(nóng)業(yè)部丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都　610066)

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冬水田機(jī)插秧影響因素的試驗(yàn)研究

熊昌國1,2，庹洪章1，程方平1，姚金霞1，劉建輝1，易文裕1,2，謝祖琪1,2

(1.四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，成都610066；2.農(nóng)業(yè)部丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610066)

摘要：通過L8(23)正交試驗(yàn)，對篩選的兩種泥腳深度的冬水田—田A(21.9cm泥腳深度)和田B(31.6cm泥腳深度)進(jìn)行水稻品種內(nèi)香8518的機(jī)插秧栽插試驗(yàn)。結(jié)合冬水田性狀特點(diǎn)，設(shè)置插秧機(jī)、秧苗和田塊這三大試驗(yàn)主體的插秧機(jī)浮板類型、秧苗栽插密度和田塊泥腳深度為三因素，每個(gè)因素設(shè)兩個(gè)水平，在此條件下進(jìn)行三因素對插秧機(jī)行走速度、秧苗栽插質(zhì)量及水稻實(shí)收產(chǎn)量的影響及程度研究。結(jié)果顯示，在冬水田機(jī)插秧作業(yè)時(shí)：①對插秧機(jī)行走速度影響最大的是泥腳深度，影響顯著；其次是浮板類型，影響顯著；栽插密度看不出影響。②對秧苗漏插率影響最大的是浮板類型，影響特別顯著；其次是栽插密度，影響顯著；影響最小的是泥腳深度。③三因素對水稻實(shí)收產(chǎn)量的影響均特別顯著，影響最大的是浮板類型，其次是栽插密度，再是泥腳深度。④最優(yōu)整體方案是泥腳深度21.9cm、采用改進(jìn)浮板類型、栽插密度13.95萬/hm2。

關(guān)鍵詞：冬水田；機(jī)插秧；浮板；栽插密度；泥腳深度

0引言

冬水田是四川省的一項(xiàng)不容忽視的重要農(nóng)業(yè)資源。四川省常年水稻面積200萬hm2，而冬水田面積占19%，達(dá)到38萬hm2[1]。冬水田由于常年囤水，形成了泥腳深度20cm以上、田面積水層長期深淺不一致的田塊狀態(tài)。其土壤的硬底層相對較深，甚至無硬底層，而且表層的土壤流變性大、剪切應(yīng)力小、運(yùn)動(dòng)阻力大，導(dǎo)致機(jī)插秧時(shí)插秧機(jī)滑轉(zhuǎn)或下陷，機(jī)插秧難度大。近幾年，四川省冬水田的機(jī)械化作業(yè)尚處于起步階段，現(xiàn)有插秧機(jī)很難完全達(dá)到冬水田插秧要求，農(nóng)戶大多仍選擇人工方式進(jìn)行秧苗移栽；但隨著農(nóng)村勞力嚴(yán)重缺乏，用工荒不斷涌現(xiàn)，冬水田機(jī)插秧的應(yīng)用及推廣已成迫切需求和必然趨勢。

因此，本文結(jié)合冬水田特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對插秧過程的三大主體(插秧機(jī)、秧苗和田塊)的插秧機(jī)浮板類型、秧苗栽插密度和冬水田泥腳深度進(jìn)行研究，探索它們對冬水田機(jī)插秧行走速度、插秧質(zhì)量和產(chǎn)量的影響及程度，為冬水田水稻機(jī)械化插秧的應(yīng)用推廣提供基礎(chǔ)資料。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)安排在四川省金堂縣福豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作試驗(yàn)地福興鎮(zhèn)三福村的試驗(yàn)田進(jìn)行，海拔465m。試驗(yàn)地為同一用戶近3年管理模式相同、泥腳深度不同的兩塊平整冬水田，一年一季種植水稻，冬季休耕不種，泥腳深度分別為21.9cm和31.6cm。

1.2供試品種和試驗(yàn)用插秧機(jī)

現(xiàn)存的冬水田中雜交中，稻種植面積占90%以上[2]。本研究使用常規(guī)雜交中稻內(nèi)香8518，于2014年4月17日播種育秧，5月21日機(jī)插秧，9月24日收割脫粒，全生育期160天。

采用久保田SPW-48C型步進(jìn)式插秧機(jī)進(jìn)行插秧，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，部分機(jī)插秧采用改進(jìn)浮板完成。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用三因素兩水平的L8(23)正交試驗(yàn)。三因素分別是插秧機(jī)浮板類型、秧苗栽插密度和田塊泥腳深度，因素水平表和試驗(yàn)方案如表1、表2所示。共8個(gè)試驗(yàn)，每個(gè)處理小區(qū)種植面積為40m2，3個(gè)重復(fù)，順序排列。

表1　因素水平表

表2　試驗(yàn)方案

1)插秧機(jī)浮板類型：兩個(gè)水平是原配浮板和改進(jìn)浮板。考慮到冬水田表層土壤流變性大、剪切應(yīng)力小及運(yùn)動(dòng)阻力大等特點(diǎn)，為降低冬水田機(jī)插秧時(shí)插秧機(jī)的下陷量、 增加浮板接地面積、減少對地壓強(qiáng)，對試驗(yàn)用插秧機(jī)3個(gè)浮板中的兩個(gè)側(cè)浮板進(jìn)行了改進(jìn)(見圖1)：在寬度方向上向外加寬10cm，長度方向上向后加長10cm。改進(jìn)后接地面積增加0.32 m2，插秧機(jī)質(zhì)量增加4.90kg，對地壓強(qiáng)減少0.37kPa。

2)秧苗栽插密度：兩個(gè)水平是13.95萬穴/hm2和17.55萬穴/hm2。根據(jù)徐富賢等[3]、黃正連[4]對雜交中稻在冬水田和普通稻田的高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究結(jié)果可知：冬水田在15.16萬穴/ hm2左右、普通稻田在21.15萬穴/ hm2左右，以及王仁義等[5]內(nèi)香8518在普通稻田19.5萬穴/ hm2栽秧密度情況下配合適宜肥料，可達(dá)到較佳的高產(chǎn)結(jié)果。結(jié)合機(jī)插秧實(shí)際情況，本試驗(yàn)選擇了13.95萬穴/hm2和17.55萬穴/hm2兩個(gè)水平。實(shí)施過程中，調(diào)節(jié)插秧機(jī)株距使栽插密度盡量靠近需要栽插密度，插秧完畢后人工數(shù)完整個(gè)小區(qū)穴數(shù)，精確計(jì)算栽插密度。

3)田塊泥腳深度：兩個(gè)水平是21.9cm和31.6cm。

圖1　改進(jìn)浮板、原浮板對比圖

1.4測定項(xiàng)目與方法

本試驗(yàn)測定3個(gè)項(xiàng)目為插秧機(jī)行走速度、秧苗栽插質(zhì)量和水稻實(shí)收產(chǎn)量，以下表中數(shù)據(jù)為平均值。

1)插秧機(jī)行走速度(cm/s)：于2014年5月21日機(jī)插秧時(shí)測定。

2)秧苗栽插質(zhì)量(%)：機(jī)插秧后返青期測定漂秧率、漏插率和傷秧率。按照GB6243-2003《水稻插秧機(jī)試驗(yàn)方法》中的測定方法進(jìn)行[6]。

3)水稻實(shí)收產(chǎn)量(kg/hm2)：稱量后換算所得。試驗(yàn)小區(qū)40m2收割脫粒后，進(jìn)行稱量得到小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量y(kg)。測得y對應(yīng)的收獲含水率a，將小區(qū)產(chǎn)量y折算成標(biāo)準(zhǔn)含水率13.5%時(shí)的公頃產(chǎn)量Y，則

2結(jié)果與分析

2.1測定結(jié)果及計(jì)算

插秧機(jī)行走速度、秧苗栽插質(zhì)量和水稻實(shí)收產(chǎn)量測定結(jié)果如表3所示。

表3　插秧機(jī)行走速度、秧苗栽插質(zhì)量和水稻實(shí)收產(chǎn)量試驗(yàn)計(jì)算表

續(xù)表3

測定中，冬水田秧苗栽插質(zhì)量的傷秧率和漂秧率均很低，因此文中未進(jìn)行相關(guān)方差分析。

2.1.1插秧機(jī)作業(yè)速度

從表3極差可以看出：三因素對行走速度的影響從重到輕次序是：C泥腳深度→A浮板類型→B栽插密度。另外，因?yàn)棰馣2A>ⅠK1A，所以改進(jìn)浮板的作業(yè)速度快；ⅠK2B>ⅠK1B，所以栽插密度17.55萬穴/hm2的作業(yè)速度快；ⅠK1C>ⅠK2C，所以在21.9cm泥腳深度的田塊中作業(yè)速度快。針對作業(yè)速度而言，較優(yōu)方案為A2B2C1，即采用改進(jìn)浮板、栽插密度17.55萬穴/hm2、泥腳深度21.9cm田塊的機(jī)插秧狀態(tài)較優(yōu)。

2.1.2栽插質(zhì)量之秧苗漏插率

從表3極差可以看出：三因素對漏插率的影響從重到輕次序是A浮板類型→B栽插密度→C泥腳深度。另外，ⅡK2A<ⅡK1A，所以改進(jìn)浮板的漏插率??；ⅡK2B<ⅡK1B，所以栽插密度17.55萬穴/hm2的漏插率小；ⅡK2C<ⅡK1C，所以在31.6cm泥腳深度的田塊中漏插率小。針對漏插率而言較優(yōu)方案為A2B2C2，即采用改進(jìn)浮板、栽插密度17.55萬穴/hm2、泥腳深度31.6cm田塊的機(jī)插秧狀態(tài)較優(yōu)。

2.1.3水稻實(shí)收產(chǎn)量

從表3極差看：三因素對實(shí)收產(chǎn)量的影響從重到輕次序是A浮板類型→B栽插密度→C泥腳深度。另外，ⅢK2A>ⅢK1A，所以改進(jìn)浮板的實(shí)收產(chǎn)量大；ⅢK1B>ⅢK2B，所以栽插密度13.95萬穴/hm2的實(shí)收產(chǎn)量大；ⅢK1C>ⅢK2C，所以在21.9cm泥腳深度的田塊中實(shí)收產(chǎn)量大。針對產(chǎn)量而言較優(yōu)方案為A2B1C1，即采用改進(jìn)浮板、栽插密度13.95萬穴/hm2、泥腳深度21.9cm時(shí)的機(jī)插秧狀態(tài)較優(yōu)。

2.2影響顯著性分析結(jié)果

插秧機(jī)行走速度、秧苗栽插質(zhì)量和水稻實(shí)收產(chǎn)量的方差分析如表4、表5和表6所示。

表4　插秧機(jī)作業(yè)速度試驗(yàn)方差分析表

表5　秧苗漏插率試驗(yàn)方差分析表

表6　實(shí)收產(chǎn)量試驗(yàn)方差分析表

F值檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：①F>F0.01，影響特別顯著，記為“**”；②F0.01≥F>F0.05，影響顯著，記為“*”；③F0.05≥F>F0.10，有一定的影響，記為“**”；④F0.10≥F，看不出影響，記為“△”[7]。

表4作業(yè)速度方差分析的影響顯著性結(jié)果顯示：因素A浮板類型對作業(yè)速度影響顯著，因素B栽插密度對作業(yè)速度看不出影響，因素C泥腳深度對作業(yè)速度的影響顯著。由于因素C的F值12.30稍大于因素A的F值11.16，因此三因素對插秧機(jī)作業(yè)速度影響顯著性從強(qiáng)到弱的排序是C泥腳深度→A浮板類型→B栽插密度，與2.1.1中極差分析結(jié)論吻合。

表5秧苗漏插率方差分析的影響顯著性結(jié)果顯示：因素A浮板類型對漏插率的影響特別顯著，因素B栽插密度對漏插率影響顯著，因素C泥腳深度對漏插率的影響不大。三因素對秧苗漏插率影響顯著性從強(qiáng)到弱的排序是A浮板類型→B栽插密度→C泥腳深度，與2.1.2中極差分析結(jié)論吻合。

表6實(shí)收產(chǎn)量方差分析的影響顯著性結(jié)果顯示：3個(gè)因素均對實(shí)收產(chǎn)量影響特別顯著，因素A、B和C的F值分別是62.06、37.88、34.91，因此影響顯著性從強(qiáng)到弱的排序是A浮板類型→B栽插密度→C泥腳深度，與2.1.3中極差分析結(jié)論吻合。

3結(jié)論

3.1影響顯著性

對插秧機(jī)行走速度影響最大的是泥腳深度，影響顯著；其次是浮板類型，影響顯著；栽插密度則看不出影響。

對秧苗漏插率影響最大的是浮板類型，影響特別顯著；其次是栽插密度，影響顯著；影響最小的是泥腳深度。

三因素對水稻實(shí)收產(chǎn)量的影響均特別顯著，影響最大的是浮板類型，其次是栽插密度，再次則是泥腳深度。

3.2較優(yōu)方案

對于插秧機(jī)行走速度，較優(yōu)試驗(yàn)為A2B2C1，即采用改進(jìn)浮板、17.55萬穴/hm2栽插密度及21.9cm泥腳深度時(shí)較優(yōu)。

對于秧苗漏插率，較優(yōu)試驗(yàn)為A2B2C2，即采用改進(jìn)浮板、17.55萬穴/hm2栽插密度、31.6cm泥腳深度時(shí)較優(yōu)。

對于水稻實(shí)收產(chǎn)量，較優(yōu)試驗(yàn)為A2B1C1，即采用改進(jìn)浮板、13.95萬穴/hm2栽插密度、21.9cm泥腳深度時(shí)較優(yōu)。

3.3整體較優(yōu)方案

從三因素對插秧機(jī)行走速度、秧苗漏插率和水稻實(shí)收產(chǎn)量的影響及程度的整體趨勢來看，水稻品種內(nèi)香8518在冬水田進(jìn)行機(jī)插秧，采用改進(jìn)浮板、13.95萬穴/hm2栽插密度和21.9cm泥腳深度時(shí)機(jī)插秧效果最佳。

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Experimental Study on Influence Factors of Machine Transplanting in Winter Water-logged Field

Xiong Changguo1,2, Tuo Hongzhang1, Cheng Fangping1, Yao Jinxia1, Liu Jianhui1,

Yi Wenyu1,2, Xie Zuqi1,2

(1.Sichuan Research & Design Institute of Agricultural Machinery, Chengdu 610066,China;2.Key Laboratory of Agricultural Equipment Technology for Hilly and Mountainous Areas Ministry of Agriculture,Chengdu 610066，China)

Abstract：In a L8(23)orthogonal test，transplanting test of rice variety Neixiang 8518 is studied on two winter water-logged fields : field A (mud foot depth is 21.9 cm) and field B (mud foot depth is 31.6 cm) by rice transplanter. Combined with the characteristics of winter water-logged field, the author set three factors of three test subjects (rice transplanter, seedling and field ).The three test factors are floating plate type of rice transplanter, seedling planting density and field mud foot depth. Each factor has two levels. On this condition, the influence and the degree of rice transplanter working speed, seedling transplanting quality and rice yield with the three factors is studied. The results show that ①field mud foot depth is the most effective factor which has significant effect on the rice transplanter working speed, followed by the floating plate type which also has significant effect, and the effect of planting density on the rice transplanter working speed is not obvious.②the floating plate type is the most effective factor which has particularly evident effect on the rice seedling missing rate, followed by the planting density which has significant effects, and the effect of field mud foot depth is not obvious. ③effects of all three factors on rice yield are very obvious, the greatest impact is the floating plate type, followed by the planting density, then is the field mud foot depth. ④the best test is using improved floating plate type, 139500 per hectare planting density and 21.9cm mud foot depth.

Key words：winter water-logged field; machine transplanting; floating plate; planting density; mud foot depth

文章編號(hào)：1003-188X(2016)04-0200-05

中圖分類號(hào)：S223.91

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡介：熊昌國(1963-)，男，成都人，研究員，(E-mail)xcgok123@163.com。

基金項(xiàng)目：四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015NZ0021)

收稿日期：2015-03-23