中国水稻科学 ›› 2017, Vol. 31 ›› Issue (1): 81-90.DOI: 10.16819/j.1001-7216.2017.6036
胡剑锋1, 杨波2, 周伟1, 张培培1, 张强1, 李培程1, 任万军1,*(), 杨文钰1
收稿日期:
2016-03-04
修回日期:
2016-07-27
出版日期:
2017-01-20
发布日期:
2017-01-10
通讯作者:
任万军
基金资助:
Jianfeng HU1, Bo YANG2, Wei ZHOU1, Peipei ZHANG1, Qiang ZHANG1, Peicheng LI1, Wanjun REN1,*(), Wenyu YANG1
Received:
2016-03-04
Revised:
2016-07-27
Online:
2017-01-20
Published:
2017-01-10
Contact:
Wanjun REN
摘要:
目的 探索机插杂交籼稻稀播育秧秧苗生长特性、栽插质量、产量与效益特点。方法 以F优498和Ⅱ优498的种子为材料开发并优选条播器后,采用两因素裂区设计,播种方式为主区,播种量为副区。结果 条播播种均匀度优势明显,24行条播规格效果最佳。播种14 d后,秧苗开始产生分蘖芽,播后17至23 d是分蘖芽发生速率最快时期。随播种密度的增加,成苗率、干物质积累量、根冠比、秧苗充实度、N积累量、分蘖芽发生率、发根力、漏插率都呈降低趋势,同时有效穗数增加,每穗粒数减少,产量先增加后降低。条播相对于散播,秧苗整体素质较好,易形成壮秧,产量较高。结论 投入与产出综合分析,采用条播方式,播种密度为50 g/盘时,秧苗群体密度和个体优势之间能得到较好的协调,产投比最高。
中图分类号:
胡剑锋, 杨波, 周伟, 张培培, 张强, 李培程, 任万军, 杨文钰. 播种方式和播种密度对杂交籼稻机插秧节本增效的研究[J]. 中国水稻科学, 2017, 31(1): 81-90.
Jianfeng HU, Bo YANG, Wei ZHOU, Peipei ZHANG, Qiang ZHANG, Peicheng LI, Wanjun REN, Wenyu YANG. Effect of Seeding Method and Density on the Benefit of Mechanical Transplanting in indica Hybrid Rice[J]. Chinese Journal OF Rice Science, 2017, 31(1): 81-90.
每工作行程插秧 机秧爪取秧次数 N1 | 每回合秧爪取秧宽度 d1 /cm | 条插行数 N2 | 秧苗行距 d2 /cm | 导种槽宽度 d3 /cm | 粒长 L/cm |
---|---|---|---|---|---|
18 | 1.56 | 18 | 1.56 | 0.78-1.56 | 0.57-0.64 |
20 | 1.40 | 20 | 1.40 | 0.70-1.40 | |
26 | 1.20 | 26 | 1.08 | 0.54-1.08 | |
24 | 1.10 | 24 | 1.17 | 0.58-1.17 |
表1 条播器与插秧机对应相关参数表
Table1 Parameters for drill planters and rice transplanters.
每工作行程插秧 机秧爪取秧次数 N1 | 每回合秧爪取秧宽度 d1 /cm | 条插行数 N2 | 秧苗行距 d2 /cm | 导种槽宽度 d3 /cm | 粒长 L/cm |
---|---|---|---|---|---|
18 | 1.56 | 18 | 1.56 | 0.78-1.56 | 0.57-0.64 |
20 | 1.40 | 20 | 1.40 | 0.70-1.40 | |
26 | 1.20 | 26 | 1.08 | 0.54-1.08 | |
24 | 1.10 | 24 | 1.17 | 0.58-1.17 |
图1 不同播种密度、不同行数条播器两种粒型水稻种子播种均匀度三维模型
Fig.1. Three-dimensional models of seeding uniformity for two grain types under different seeding densities with different row sized drill planters.
粒型与播种密度 Seed shape and seeding density /(g·plate-1) | 机条播A2 | 机散播 A1 | 人工撒播 A3 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
18行 18 lines | 20行 20 lines | 24行 24 lines | 26行 26 lines | 平均 Average | |||
长粒型(长/宽>2.7)Long-grain type(Length/Width>2.7) | |||||||
50 | 85.98 bB | 88.04 bB | 96.60 aA | 86.81 bB | 89.36 aA | 77.07 bB | 72.27 cB |
75 | 88.07 bB | 89.81 bAB | 94.17 aA | 87.95 bB | 90.00 aA | 84.14 bB | 78.88 cB |
100 | 86.35 bA | 86.04 bA | 90.81 aA | 88.00 abA | 87.80 aA | 87.52 aA | 87.29 aA |
平均 Average | 86.80 bB | 87.96 bB | 93.86 aA | 87.58 bB | 89.05 aA | 82.91 bAB | 79.48 cB |
圆粒型(长/宽<2.2) Cirdllar grain type(Length/Width<2.2) | |||||||
50 | 87.17 bcB | 90.51 bAB | 94.55 aA | 85.51 cB | 89.43 aA | 79.58 bB | 74.49 cB |
75 | 94.28 aA | 94.97 aA | 96.27 aA | 93.82 aA | 94.83 aA | 92.01 aA | 83.27 bB |
100 | 92.99 aA | 93.84 aA | 96.27 aA | 93.82 aA | 94.23 aA | 93.27 aA | 92.03 aA |
平均 Average | 91.48 bA | 93.11 abA | 95.69 aA | 91.05 bA | 92.83 aA | 88.29 bAB | 83.26 cB |
表2 不同播种方式的播种均匀度
Table 2 Seeding uniformity under different seeding methods.%
粒型与播种密度 Seed shape and seeding density /(g·plate-1) | 机条播A2 | 机散播 A1 | 人工撒播 A3 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
18行 18 lines | 20行 20 lines | 24行 24 lines | 26行 26 lines | 平均 Average | |||
长粒型(长/宽>2.7)Long-grain type(Length/Width>2.7) | |||||||
50 | 85.98 bB | 88.04 bB | 96.60 aA | 86.81 bB | 89.36 aA | 77.07 bB | 72.27 cB |
75 | 88.07 bB | 89.81 bAB | 94.17 aA | 87.95 bB | 90.00 aA | 84.14 bB | 78.88 cB |
100 | 86.35 bA | 86.04 bA | 90.81 aA | 88.00 abA | 87.80 aA | 87.52 aA | 87.29 aA |
平均 Average | 86.80 bB | 87.96 bB | 93.86 aA | 87.58 bB | 89.05 aA | 82.91 bAB | 79.48 cB |
圆粒型(长/宽<2.2) Cirdllar grain type(Length/Width<2.2) | |||||||
50 | 87.17 bcB | 90.51 bAB | 94.55 aA | 85.51 cB | 89.43 aA | 79.58 bB | 74.49 cB |
75 | 94.28 aA | 94.97 aA | 96.27 aA | 93.82 aA | 94.83 aA | 92.01 aA | 83.27 bB |
100 | 92.99 aA | 93.84 aA | 96.27 aA | 93.82 aA | 94.23 aA | 93.27 aA | 92.03 aA |
平均 Average | 91.48 bA | 93.11 abA | 95.69 aA | 91.05 bA | 92.83 aA | 88.29 bAB | 83.26 cB |
图2 不同播种方式和播种密度下苗期秧苗分蘖动态特征 A1-机散播; A2-机条播; B1-播种量40 g/盘; B2-50 g/盘; B3,60 g/盘; B4,70 g/盘。下同。
Fig. 2. Dynamic characteristics of tiller number under different seeding methods and planting densities. A1,Mechanized broadcasting; A2,Mechanized drilling seeding; B1,Seeding level of 40 g/plate; B2, 50 g/plate; B3, 60 g/plate; B4, 70 g/plate. The same as in tables and figures below.
处理 Treatment | 秧苗充实度 Dry weight per unit seedling height /(mg·cm-1) | 成苗率 Rate of seedlings /% | 盘结力 Root twisting degree /(kg·dm-2) | 发根力 Root- developing ability /cm | 百株苗 干质量 Dry weight per 100 seedlings/g | 百株根 干质量 Dry root weight per 100 plants/g | 根冠比 Root- shoot rate | N积累量 N accumulation /(mg·plant-1) | 分蘖芽发生率 Percentage of tiller occurrence /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 3.01 aA | 68.67 a | 1.86 b | 84.13 aA | 5.72 aA | 0.809 a | 0.14 | 2.41 aA | 70.38 aA |
A1B2 | 2.83 aA | 68.42 a | 2.05 ab | 61.79 bB | 5.65 aA | 0.814 a | 0.14 | 2.37 aA | 36.38 bB |
A1B3 | 2.55 aAB | 64.46 b | 2.27 a | 56.32 cC | 4.26 bAB | 0.669 ab | 0.16 | 1.76 bAB | 26.44 bcBC |
A1B4 | 2.13 bB | 64.36 b | 2.20 a | 55.88 cC | 3.93 bB | 0.542 b | 0.14 | 1.56 bB | 18.12 cC |
A2B1 | 3.55 a | 74.67 aA | 1.85 bB | 87.48 aA | 7.15 aA | 0.975 a | 0.14 | 3.65 aA | 72.44 aA |
A2B2 | 2.96 b | 69.60 bAB | 2.45 aA | 69.15 bB | 5.94 abAB | 0.754 ab | 0.13 | 2.87 bA | 37.59 bB |
A2B3 | 2.61 b | 67.37 bB | 2.75 aA | 58.55 cC | 5.17 bB | 0.578 b | 0.11 | 1.99 cB | 37.59 bB |
A2B4 | 2.97 ab | 61.12 cC | 2.40 aA | 44.32 dD | 5.39 bB | 0.619 b | 0.12 | 1.97 cB | 29.29 bB |
F值 F value | |||||||||
播种方式 Method(A) | 4.37 | 29.82* | 10.92 | 0.04 | 25.32* | 0.10 | 5.42 | 25.68* | 2.82 |
播种密度 Density(B) | 6.77** | 14.83** | 8.34** | 89.42** | 6.90** | 3.40 | 0.11 | 16.84** | 30.92** |
A×B | 0.38 | 4.21* | 1.34 | 6.38** | 0.70 | 0.58 | 0.77 | 2.29 | 0.64 |
表3 播种方式和播种密度对秧苗素质的影响
Table 3 Effects of seeding methods and planting densities on seedling quality.
处理 Treatment | 秧苗充实度 Dry weight per unit seedling height /(mg·cm-1) | 成苗率 Rate of seedlings /% | 盘结力 Root twisting degree /(kg·dm-2) | 发根力 Root- developing ability /cm | 百株苗 干质量 Dry weight per 100 seedlings/g | 百株根 干质量 Dry root weight per 100 plants/g | 根冠比 Root- shoot rate | N积累量 N accumulation /(mg·plant-1) | 分蘖芽发生率 Percentage of tiller occurrence /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 3.01 aA | 68.67 a | 1.86 b | 84.13 aA | 5.72 aA | 0.809 a | 0.14 | 2.41 aA | 70.38 aA |
A1B2 | 2.83 aA | 68.42 a | 2.05 ab | 61.79 bB | 5.65 aA | 0.814 a | 0.14 | 2.37 aA | 36.38 bB |
A1B3 | 2.55 aAB | 64.46 b | 2.27 a | 56.32 cC | 4.26 bAB | 0.669 ab | 0.16 | 1.76 bAB | 26.44 bcBC |
A1B4 | 2.13 bB | 64.36 b | 2.20 a | 55.88 cC | 3.93 bB | 0.542 b | 0.14 | 1.56 bB | 18.12 cC |
A2B1 | 3.55 a | 74.67 aA | 1.85 bB | 87.48 aA | 7.15 aA | 0.975 a | 0.14 | 3.65 aA | 72.44 aA |
A2B2 | 2.96 b | 69.60 bAB | 2.45 aA | 69.15 bB | 5.94 abAB | 0.754 ab | 0.13 | 2.87 bA | 37.59 bB |
A2B3 | 2.61 b | 67.37 bB | 2.75 aA | 58.55 cC | 5.17 bB | 0.578 b | 0.11 | 1.99 cB | 37.59 bB |
A2B4 | 2.97 ab | 61.12 cC | 2.40 aA | 44.32 dD | 5.39 bB | 0.619 b | 0.12 | 1.97 cB | 29.29 bB |
F值 F value | |||||||||
播种方式 Method(A) | 4.37 | 29.82* | 10.92 | 0.04 | 25.32* | 0.10 | 5.42 | 25.68* | 2.82 |
播种密度 Density(B) | 6.77** | 14.83** | 8.34** | 89.42** | 6.90** | 3.40 | 0.11 | 16.84** | 30.92** |
A×B | 0.38 | 4.21* | 1.34 | 6.38** | 0.70 | 0.58 | 0.77 | 2.29 | 0.64 |
处理 Treatment | 漏插率 Rate of empty hills /% | 每穴苗数 Seeding number per hill | 单株带蘖数 Tiller number per plant | 基本苗 Basic seedling number /(×104/hm2) |
---|---|---|---|---|
A1B1 | 17.68 aA | 1.37 bB | 0.53 aA | 35.25 a |
A1B2 | 16.09 aAB | 1.43 bAB | 0.23 bB | 29.69 b |
A1B3 | 13.69 bB | 1.57 aA | 0.14 bcBC | 32.21 ab |
A1B4 | 5.54 cC | 1.63 aA | 0.06 cC | 32.81 ab |
A2B1 | 17.07 aA | 1.40 cB | 0.55 aA | 36.04 |
A2B2 | 13.98 bAB | 1.53 bAB | 0.24 bB | 33.15 |
A2B3 | 11.69 bBC | 1.57 abAB | 0.24 bB | 34.03 |
A2B4 | 9.46 cC | 1.70 aA | 0.17 bB | 36.23 |
F值 F value | ||||
播种方式 Method(A) | 1.44 | 4.00 | 2.92 | 8.93 |
播种密度 Density(B) | 49.53** | 9.46** | 33.58** | 2.89 |
A×B | 6.95** | 0.83 | 0.64 | 0.32 |
表 4 播种方式和播种密度对栽插质量的影响
Table 4 Effects of seeding methods and planting densities on mechanical transplanting quantity.
处理 Treatment | 漏插率 Rate of empty hills /% | 每穴苗数 Seeding number per hill | 单株带蘖数 Tiller number per plant | 基本苗 Basic seedling number /(×104/hm2) |
---|---|---|---|---|
A1B1 | 17.68 aA | 1.37 bB | 0.53 aA | 35.25 a |
A1B2 | 16.09 aAB | 1.43 bAB | 0.23 bB | 29.69 b |
A1B3 | 13.69 bB | 1.57 aA | 0.14 bcBC | 32.21 ab |
A1B4 | 5.54 cC | 1.63 aA | 0.06 cC | 32.81 ab |
A2B1 | 17.07 aA | 1.40 cB | 0.55 aA | 36.04 |
A2B2 | 13.98 bAB | 1.53 bAB | 0.24 bB | 33.15 |
A2B3 | 11.69 bBC | 1.57 abAB | 0.24 bB | 34.03 |
A2B4 | 9.46 cC | 1.70 aA | 0.17 bB | 36.23 |
F值 F value | ||||
播种方式 Method(A) | 1.44 | 4.00 | 2.92 | 8.93 |
播种密度 Density(B) | 49.53** | 9.46** | 33.58** | 2.89 |
A×B | 6.95** | 0.83 | 0.64 | 0.32 |
处理 Treatment | 产量 Grain yield /(kg·hm-2) | 有效穗 Effective panicle number /(×104·hm2) | 成穗率 Percentage of fertile tillers/% | 每穗实粒数 Filled grain number | 结实率 Seed-setting rate/% | 千粒重 1000-grain weight/g | 充实率 Filled grain percentage /% | 充实度 Grain plumpness /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 8546.53 ab | 215.30 | 68.26 | 130.1 | 93.4 | 32.8 | 96.00 | 95.75 |
A1B2 | 8603.84 ab | 217.94 | 62.44 | 136.4 | 90.9 | 32.3 | 97.32 | 96.64 |
A1B3 | 9084.45 a | 247.38 | 68.48 | 128.6 | 93.1 | 32.5 | 96.43 | 96.62 |
A1B4 | 8320.51 b | 256.62 | 67.53 | 118.2 | 91.4 | 32.7 | 96.25 | 94.90 |
A2B1 | 8405.79 b | 207.33 | 64.99 | 134.2 | 92.1 | 32.6 a | 97.12 | 97.30 |
A2B2 | 9081.18 a | 227.60 | 64.84 | 125.9 | 92.0 | 32.1 ab | 95.38 | 95.50 |
A2B3 | 9015.49 a | 241.42 | 63.44 | 124.9 | 92.4 | 32.4 a | 96.08 | 96.99 |
A2B4 | 8862.06 ab | 245.83 | 63.58 | 120.8 | 90.6 | 31.7 b | 94.83 | 95.36 |
F值 F value | ||||||||
播种方式 Method(A) | 0.59 | 0.36 | 0.40 | 0.87 | 2.46 | 1.22 | 2.89 | 0.06 |
播种密度 Density(B) | 2.71 | 2.02 | 0.39 | 1.08 | 1.37 | 1.20 | 0.79 | 1.37 |
A×B | 1.30 | 0.12 | 0.65 | 0.37 | 0.49 | 2.15 | 0.83 | 0.59 |
表5 不同播种方式和播种密度对机插秧产量及其构成因素的影响
Table 5 Effects of seeding methods and planting densities on grain yield and its components of mechanically-transplanted rice.
处理 Treatment | 产量 Grain yield /(kg·hm-2) | 有效穗 Effective panicle number /(×104·hm2) | 成穗率 Percentage of fertile tillers/% | 每穗实粒数 Filled grain number | 结实率 Seed-setting rate/% | 千粒重 1000-grain weight/g | 充实率 Filled grain percentage /% | 充实度 Grain plumpness /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 8546.53 ab | 215.30 | 68.26 | 130.1 | 93.4 | 32.8 | 96.00 | 95.75 |
A1B2 | 8603.84 ab | 217.94 | 62.44 | 136.4 | 90.9 | 32.3 | 97.32 | 96.64 |
A1B3 | 9084.45 a | 247.38 | 68.48 | 128.6 | 93.1 | 32.5 | 96.43 | 96.62 |
A1B4 | 8320.51 b | 256.62 | 67.53 | 118.2 | 91.4 | 32.7 | 96.25 | 94.90 |
A2B1 | 8405.79 b | 207.33 | 64.99 | 134.2 | 92.1 | 32.6 a | 97.12 | 97.30 |
A2B2 | 9081.18 a | 227.60 | 64.84 | 125.9 | 92.0 | 32.1 ab | 95.38 | 95.50 |
A2B3 | 9015.49 a | 241.42 | 63.44 | 124.9 | 92.4 | 32.4 a | 96.08 | 96.99 |
A2B4 | 8862.06 ab | 245.83 | 63.58 | 120.8 | 90.6 | 31.7 b | 94.83 | 95.36 |
F值 F value | ||||||||
播种方式 Method(A) | 0.59 | 0.36 | 0.40 | 0.87 | 2.46 | 1.22 | 2.89 | 0.06 |
播种密度 Density(B) | 2.71 | 2.02 | 0.39 | 1.08 | 1.37 | 1.20 | 0.79 | 1.37 |
A×B | 1.30 | 0.12 | 0.65 | 0.37 | 0.49 | 2.15 | 0.83 | 0.59 |
处理 Treatment | 育秧人工 Labor for seedling culture(No./hm2) | 用种量 Seeding rate /(kg·hm-2) | 种子成本 Seed cost /(Yuan·hm-2) | 农资及其他 Agricultural production materials and others /(Yuan·hm-2) | 投入成本 Input cost /(Yuan·hm-2) | 产量 Grain yield /(kg·hm-2) | 总收益 Total income /(Yuan·hm-2) | 产投比 Output/ input |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8546.53 | 17 093.06 | 2.903 |
A1B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 8603.84 | 17 207.68 | 2.850 |
A1B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9084.45 | 18 168.90 | 2.936 |
A1B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8320.51 | 16 641.02 | 2.626 |
A2B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8405.79 | 16 811.58 | 2.855 |
A2B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 9081.18 | 18 162.36 | 3.008 |
A2B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9015.49 | 18 030.98 | 2.914 |
A2B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8862.06 | 17 724.12 | 2.796 |
平均值 Average | ||||||||
A1 | 7.5 | 20.63 | 825 | 4687.5 | 6113 | 8638.83 | 17 277.66 | 2.826 |
A2 | 7.5 | 20.63 | 825 | 4687.5 | 6113 | 8841.16 | 17 682.32 | 2.893 |
B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8476.17 | 16 952.34 | 2.879 |
B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 8842.51 | 17 685.02 | 2.929 |
B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9049.98 | 18 099.96 | 2.925 |
B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8591.28 | 17 182.56 | 2.711 |
表6 不同播种方式和播种密度间经济效益分析
Table 6 Economic benefit of different seeding methods and planting densities.
处理 Treatment | 育秧人工 Labor for seedling culture(No./hm2) | 用种量 Seeding rate /(kg·hm-2) | 种子成本 Seed cost /(Yuan·hm-2) | 农资及其他 Agricultural production materials and others /(Yuan·hm-2) | 投入成本 Input cost /(Yuan·hm-2) | 产量 Grain yield /(kg·hm-2) | 总收益 Total income /(Yuan·hm-2) | 产投比 Output/ input |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A1B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8546.53 | 17 093.06 | 2.903 |
A1B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 8603.84 | 17 207.68 | 2.850 |
A1B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9084.45 | 18 168.90 | 2.936 |
A1B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8320.51 | 16 641.02 | 2.626 |
A2B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8405.79 | 16 811.58 | 2.855 |
A2B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 9081.18 | 18 162.36 | 3.008 |
A2B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9015.49 | 18 030.98 | 2.914 |
A2B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8862.06 | 17 724.12 | 2.796 |
平均值 Average | ||||||||
A1 | 7.5 | 20.63 | 825 | 4687.5 | 6113 | 8638.83 | 17 277.66 | 2.826 |
A2 | 7.5 | 20.63 | 825 | 4687.5 | 6113 | 8841.16 | 17 682.32 | 2.893 |
B1 | 7.5 | 15.00 | 600 | 4687.5 | 5888 | 8476.17 | 16 952.34 | 2.879 |
B2 | 7.5 | 18.75 | 750 | 4687.5 | 6038 | 8842.51 | 17 685.02 | 2.929 |
B3 | 7.5 | 22.50 | 900 | 4687.5 | 6188 | 9049.98 | 18 099.96 | 2.925 |
B4 | 7.5 | 26.25 | 1050 | 4687.5 | 6338 | 8591.28 | 17 182.56 | 2.711 |
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