王林,王華運(yùn),汪和廷,王睿昊,張從合*
(1.安徽荃銀高科種業(yè)股份有限公司,安徽合肥 230088;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)
隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn),農(nóng)村勞動(dòng)力逐漸轉(zhuǎn)移到城市中,在老齡化程度不斷加重的趨勢(shì)下,農(nóng)業(yè)農(nóng)村用工難問題日益突出,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化成為趨勢(shì)。水稻作為我國(guó)主要糧食作物之一,為我國(guó)糧食安全發(fā)揮重要的作用。實(shí)際生產(chǎn)過程中,水稻的主要種植方式有人工移栽、人工拋秧、機(jī)械插秧和直播等方式,人工移栽和人工拋秧產(chǎn)量較高且穩(wěn)定,但需要較多的人工,然而我國(guó)用工難的問題日趨加重,因此這2種種植方式逐漸被淘汰;水稻直播具有省工省時(shí)的特點(diǎn),但有病蟲害重、產(chǎn)量低以及存在倒伏的風(fēng)險(xiǎn),也不利于農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì);而機(jī)械插秧方式用工少、產(chǎn)量穩(wěn)定,將逐漸成為我國(guó)水稻主要種植方式,也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的方向[1]。
目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的水稻機(jī)械插秧方式有毯狀秧機(jī)插、缽苗機(jī)械擺栽和半缽苗機(jī)插秧3種模式,且都具有插秧效率高、種植成本低以及產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn),但每種機(jī)插方式具有不同的育秧和栽插方式,對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量以及生產(chǎn)成本產(chǎn)生不同的影響。筆者在前人研究成果基礎(chǔ)上,通過分析比較,結(jié)合當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)實(shí)際,為農(nóng)民選擇適宜的水稻機(jī)插模式提供指導(dǎo),從而達(dá)到較高的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收,提質(zhì)增效,助力鄉(xiāng)村振興以及保障國(guó)家糧食安全具有重要的意義。
水稻毯狀秧機(jī)插方式相比較于傳統(tǒng)的人工移栽和拋秧種植方式,具有如大量節(jié)省勞力、機(jī)械及配套設(shè)施成本相對(duì)較低、極高的工作效率等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[2],在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。水稻毯狀秧苗要求盤根緊密、提起不散、形如毯狀,在育秧時(shí)要求秧盤播種量相對(duì)較大,而在機(jī)插過程中,因?yàn)樘籂畈逖頇C(jī)取秧面積較小,容易造成傷秧和漏插的現(xiàn)象,特別是毯狀秧盤秧苗密度大,會(huì)導(dǎo)致秧苗小且弱,機(jī)插時(shí)根系拉傷嚴(yán)重,活棵返青相對(duì)較慢[3]。
水稻缽苗機(jī)械擺栽種植方式相配套的是缽盤育秧,其主要特點(diǎn)是每個(gè)缽盤孔內(nèi)有3粒左右稻種,稻種間相互競(jìng)爭(zhēng)小,能夠充分吸收水分,發(fā)芽后充分吸收光能,因此秧苗素質(zhì)好。移栽時(shí)是將缽盤孔內(nèi)秧苗根與土一起移栽至田內(nèi),基本不傷根,機(jī)插深度均勻且適中,移栽后返青快,移栽后2 d便長(zhǎng)出新根,較早的進(jìn)行分蘗,具有明顯的抗旱抗逆優(yōu)勢(shì)[4]。但其機(jī)械價(jià)格相對(duì)較高,且需要配套專用的播種機(jī)與育秧盤,成本更高,因此前期投入成本較大,且缽苗機(jī)械移栽機(jī)的作業(yè)效率低于毯狀秧插秧機(jī)[5]。
水稻半缽苗機(jī)械插秧即缽形毯狀秧機(jī)插,秧盤為上毯下缽,有效結(jié)合了毯狀秧機(jī)插和缽苗機(jī)械擺栽的特點(diǎn)。其具有以下典型特征,相較于毯狀秧機(jī)插方式,缽型毯狀秧機(jī)插具有用種量少、成秧率高、秧苗素質(zhì)高,且秧苗整齊度高,移栽時(shí)漏插率低、傷根少、活棵返青快等優(yōu)點(diǎn)[6]。范玉寶等[7]認(rèn)為,缽體毯式秧機(jī)插方式實(shí)現(xiàn)定量取秧、帶土精確機(jī)插,傷秧輕傷根少,秧苗機(jī)插后能夠早發(fā)根、早分蘗,為后期生長(zhǎng)積累足夠物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。
水稻不同機(jī)插方式育苗盤和播種量存在明顯差異。毯狀秧盤和缽體毯式秧盤因機(jī)械作業(yè)要求需要較大的播種量,從而在加大生產(chǎn)成本的同時(shí),過大的播種量也不利于秧苗個(gè)體生長(zhǎng),秧苗素質(zhì)差,將不利于高產(chǎn)形成。而缽苗機(jī)械擺栽配套的育秧盤是缽盤,秧苗是缽體苗,由于缽盤各缽孔相互隔開,秧苗間相互競(jìng)爭(zhēng)小甚至無競(jìng)爭(zhēng),秧苗更健壯,根系更發(fā)達(dá)。此外,缽苗機(jī)械擺栽作業(yè)是帶缽?fù)翑[栽,取苗、機(jī)栽時(shí)不傷根或傷苗輕,移栽后秧苗能夠快速成活生長(zhǎng)。但其配套的播種機(jī)與育秧盤價(jià)格更高,投入成本大,是該技術(shù)目前難以推廣至普通農(nóng)戶的主要原因[5]。
水稻毯狀秧機(jī)插與半缽苗機(jī)插均屬于小苗移栽,且移栽基數(shù)大,活棵返青后分蘗多,分蘗盛期群體偏大,無效分蘗多,因此在達(dá)到目標(biāo)分蘗數(shù)前后做好肥水管理,控制無效分蘗的產(chǎn)生,提高成穗率,若無效分蘗不能得到有效控制不,會(huì)造水稻對(duì)肥水、溫光資源的競(jìng)爭(zhēng),不利于高產(chǎn)形成。而缽體苗用種量少,田間單位面積基本苗少,但缽體秧苗個(gè)體素質(zhì)較好,移栽后能早發(fā)根,分蘗能力強(qiáng),且成穗率高,能在一定程度上彌補(bǔ)基本苗的不足。
水稻抗倒伏能力與品種抗倒性、種植方式以及栽培技術(shù)等存在顯著關(guān)系,其中楊世民等[8]研究發(fā)現(xiàn),倒伏指數(shù)與水稻機(jī)栽密度呈極顯著相關(guān),機(jī)栽密度越大倒伏指數(shù)越大,抗倒伏能力越差。缽苗機(jī)械擺栽配套的是缽體苗,缽體苗播種量少,移栽后田間基本苗少于毯狀秧機(jī)插和缽體毯式秧機(jī)插方式,其通風(fēng)透光性好,病蟲害較輕,有利于形成粗壯植株,提高抗倒伏能力。但毯狀秧機(jī)插和半缽苗機(jī)插方式播種量大,移栽后田間基本苗較大,導(dǎo)致個(gè)體間對(duì)肥、水、光等資源競(jìng)爭(zhēng)激烈,植株偏瘦弱、基部節(jié)間過長(zhǎng),抗倒伏能力差。
水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素包括有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重,各因素間既相互協(xié)調(diào)又相互制約[9]。目前,水稻品種選育、種植方式以及栽培技術(shù)等都是圍繞協(xié)調(diào)產(chǎn)量各因素之間的關(guān)系,通過尋找平衡點(diǎn),獲得目標(biāo)產(chǎn)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。不同的種植方式有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率以及千粒重等存在顯著差異,人工移栽和機(jī)械插秧容易構(gòu)建高產(chǎn)群體,為實(shí)現(xiàn)最終高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。但隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,機(jī)械插秧種類增多,每種機(jī)插方式實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)途徑存在差異。一般來說,機(jī)械插秧以小苗移栽,且密度相對(duì)較大,能夠保證足夠有效穗數(shù),但密度過大時(shí)群體內(nèi)個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)增大,單株干物質(zhì)積累少,穗小、空癟粒多,且密度過大通風(fēng)透光性差,易發(fā)生病蟲害,成熟后抗倒伏能力差[10]。因此,協(xié)調(diào)好各產(chǎn)量因素間的關(guān)系,確保適宜的有效穗數(shù),同時(shí)爭(zhēng)取穗大粒多,是水稻獲得高產(chǎn)的有效途徑[11]。缽苗機(jī)械擺栽方式通過缽盤育秧,用種量少,秧苗健壯,秧苗素質(zhì)好,機(jī)插時(shí)帶土移栽,傷根少、傷苗輕,移栽后成活快、成活率高,低位分蘗多,成穗率高,在生產(chǎn)應(yīng)用中只要保證移栽時(shí)基本苗足夠,就能保證足夠的有效穗數(shù)的數(shù)量同時(shí)容易獲得穗大、粒多,最終實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[12]。
水稻機(jī)插方式的不同在于機(jī)插育苗盤、播種量和機(jī)插機(jī)械的差異,從而影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育以及產(chǎn)量的形成。毯狀秧機(jī)插和半缽苗機(jī)插方式由于育秧盤特點(diǎn)播種量較大,秧苗群體較大,生長(zhǎng)發(fā)育之間相互存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,不利于壯苗的形成;缽苗機(jī)插方式采用缽盤育秧,播種量精準(zhǔn)且密度較小,肥水溫光資源充足,有利于形成壯苗,能夠?yàn)楂@得高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。3種機(jī)插模式在移栽過程中,毯狀秧機(jī)插和半缽苗機(jī)插方式取秧過程中都會(huì)傷根傷苗,增加緩苗時(shí)間,延長(zhǎng)了生長(zhǎng)期,增加了時(shí)間成本,缽苗機(jī)插則不存在此類問題。在移栽生長(zhǎng)后期,由于不同機(jī)插方式帶來基本苗數(shù)差異,對(duì)后期栽培管理要求產(chǎn)生差異,毯狀秧機(jī)插和半缽苗機(jī)插基本苗較多,采取提前烤田、少施用分蘗肥等栽培方式來控制無效分蘗,從而達(dá)到高產(chǎn)的目標(biāo);缽苗機(jī)插秧基本苗數(shù)較少,需要通過栽培技術(shù)增加分蘗數(shù),達(dá)到目標(biāo)有效穗數(shù),保證目標(biāo)產(chǎn)量。而從使用成本來看,缽盤機(jī)插前期機(jī)械成本投入較高,作業(yè)效率相對(duì)其他2種方式較低,因此需改進(jìn)機(jī)型及其配套設(shè)施,進(jìn)一步提高機(jī)械作業(yè)效率并降低生產(chǎn)成本。
毯狀秧機(jī)插、缽苗機(jī)械擺栽和半缽苗機(jī)插秧在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過程中,各有優(yōu)劣勢(shì)。半缽苗機(jī)插有利于水稻生長(zhǎng)發(fā)育,能提高抗倒伏能力以及獲得高產(chǎn),但投入成本較高,工作效率較低,不利于大面積推廣,建議對(duì)該種模式機(jī)型進(jìn)行改良創(chuàng)新,提高工作效率,降低使用成本。