冬水田机插秧影响因素的试验研究

熊昌国，庹洪章，程方平，姚金霞，刘建辉，易文裕，谢祖琪

(1.四川省农业机械研究设计院，成都　610066；2.农业部丘陵山地农业装备技术重点实验室，成都　610066)



冬水田机插秧影响因素的试验研究

熊昌国1,2，庹洪章1，程方平1，姚金霞1，刘建辉1，易文裕1,2，谢祖琪1,2

(1.四川省农业机械研究设计院，成都610066；2.农业部丘陵山地农业装备技术重点实验室，成都610066)

摘要：通过L8(23)正交试验，对筛选的两种泥脚深度的冬水田—田A(21.9cm泥脚深度)和田B(31.6cm泥脚深度)进行水稻品种内香8518的机插秧栽插试验。结合冬水田性状特点，设置插秧机、秧苗和田块这三大试验主体的插秧机浮板类型、秧苗栽插密度和田块泥脚深度为三因素，每个因素设两个水平，在此条件下进行三因素对插秧机行走速度、秧苗栽插质量及水稻实收产量的影响及程度研究。结果显示，在冬水田机插秧作业时：①对插秧机行走速度影响最大的是泥脚深度，影响显著；其次是浮板类型，影响显著；栽插密度看不出影响。②对秧苗漏插率影响最大的是浮板类型，影响特别显著；其次是栽插密度，影响显著；影响最小的是泥脚深度。③三因素对水稻实收产量的影响均特别显著，影响最大的是浮板类型，其次是栽插密度，再是泥脚深度。④最优整体方案是泥脚深度21.9cm、采用改进浮板类型、栽插密度13.95万/hm2。

关键词：冬水田；机插秧；浮板；栽插密度；泥脚深度

0引言

冬水田是四川省的一项不容忽视的重要农业资源。四川省常年水稻面积200万hm2，而冬水田面积占19%，达到38万hm2[1]。冬水田由于常年囤水，形成了泥脚深度20cm以上、田面积水层长期深浅不一致的田块状态。其土壤的硬底层相对较深，甚至无硬底层，而且表层的土壤流变性大、剪切应力小、运动阻力大，导致机插秧时插秧机滑转或下陷，机插秧难度大。近几年，四川省冬水田的机械化作业尚处于起步阶段，现有插秧机很难完全达到冬水田插秧要求，农户大多仍选择人工方式进行秧苗移栽；但随着农村劳力严重缺乏，用工荒不断涌现，冬水田机插秧的应用及推广已成迫切需求和必然趋势。

因此，本文结合冬水田特点进行试验设计，对插秧过程的三大主体(插秧机、秧苗和田块)的插秧机浮板类型、秧苗栽插密度和冬水田泥脚深度进行研究，探索它们对冬水田机插秧行走速度、插秧质量和产量的影响及程度，为冬水田水稻机械化插秧的应用推广提供基础资料。

1材料和方法

1.1试验地概况

试验安排在四川省金堂县福丰农机专业合作试验地福兴镇三福村的试验田进行，海拔465m。试验地为同一用户近3年管理模式相同、泥脚深度不同的两块平整冬水田，一年一季种植水稻，冬季休耕不种，泥脚深度分别为21.9cm和31.6cm。

1.2供试品种和试验用插秧机

现存的冬水田中杂交中，稻种植面积占90%以上[2]。本研究使用常规杂交中稻内香8518，于2014年4月17日播种育秧，5月21日机插秧，9月24日收割脱粒，全生育期160天。

采用久保田SPW-48C型步进式插秧机进行插秧，根据试验设计，部分机插秧采用改进浮板完成。

1.3试验设计

试验采用三因素两水平的L8(23)正交试验。三因素分别是插秧机浮板类型、秧苗栽插密度和田块泥脚深度，因素水平表和试验方案如表1、表2所示。共8个试验，每个处理小区种植面积为40m2，3个重复，顺序排列。

表1　因素水平表

表2　试验方案

1)插秧机浮板类型：两个水平是原配浮板和改进浮板。考虑到冬水田表层土壤流变性大、剪切应力小及运动阻力大等特点，为降低冬水田机插秧时插秧机的下陷量、 增加浮板接地面积、减少对地压强，对试验用插秧机3个浮板中的两个侧浮板进行了改进(见图1)：在宽度方向上向外加宽10cm，长度方向上向后加长10cm。改进后接地面积增加0.32 m2，插秧机质量增加4.90kg，对地压强减少0.37kPa。

2)秧苗栽插密度：两个水平是13.95万穴/hm2和17.55万穴/hm2。根据徐富贤等[3]、黄正连[4]对杂交中稻在冬水田和普通稻田的高产栽培技术的研究结果可知：冬水田在15.16万穴/ hm2左右、普通稻田在21.15万穴/ hm2左右，以及王仁义等[5]内香8518在普通稻田19.5万穴/ hm2栽秧密度情况下配合适宜肥料，可达到较佳的高产结果。结合机插秧实际情况，本试验选择了13.95万穴/hm2和17.55万穴/hm2两个水平。实施过程中，调节插秧机株距使栽插密度尽量靠近需要栽插密度，插秧完毕后人工数完整个小区穴数，精确计算栽插密度。

3)田块泥脚深度：两个水平是21.9cm和31.6cm。

图1　改进浮板、原浮板对比图

1.4测定项目与方法

本试验测定3个项目为插秧机行走速度、秧苗栽插质量和水稻实收产量，以下表中数据为平均值。

1)插秧机行走速度(cm/s)：于2014年5月21日机插秧时测定。

2)秧苗栽插质量(%)：机插秧后返青期测定漂秧率、漏插率和伤秧率。按照GB6243-2003《水稻插秧机试验方法》中的测定方法进行[6]。

3)水稻实收产量(kg/hm2)：称量后换算所得。试验小区40m2收割脱粒后，进行称量得到小区实收产量y(kg)。测得y对应的收获含水率a，将小区产量y折算成标准含水率13.5%时的公顷产量Y，则

2结果与分析

2.1测定结果及计算

插秧机行走速度、秧苗栽插质量和水稻实收产量测定结果如表3所示。

表3　插秧机行走速度、秧苗栽插质量和水稻实收产量试验计算表

续表3

测定中，冬水田秧苗栽插质量的伤秧率和漂秧率均很低，因此文中未进行相关方差分析。

2.1.1插秧机作业速度

从表3极差可以看出：三因素对行走速度的影响从重到轻次序是：C泥脚深度→A浮板类型→B栽插密度。另外，因为ⅠK2A>ⅠK1A，所以改进浮板的作业速度快；ⅠK2B>ⅠK1B，所以栽插密度17.55万穴/hm2的作业速度快；ⅠK1C>ⅠK2C，所以在21.9cm泥脚深度的田块中作业速度快。针对作业速度而言，较优方案为A2B2C1，即采用改进浮板、栽插密度17.55万穴/hm2、泥脚深度21.9cm田块的机插秧状态较优。

2.1.2栽插质量之秧苗漏插率

从表3极差可以看出：三因素对漏插率的影响从重到轻次序是A浮板类型→B栽插密度→C泥脚深度。另外，ⅡK2A<ⅡK1A，所以改进浮板的漏插率小；ⅡK2B<ⅡK1B，所以栽插密度17.55万穴/hm2的漏插率小；ⅡK2C<ⅡK1C，所以在31.6cm泥脚深度的田块中漏插率小。针对漏插率而言较优方案为A2B2C2，即采用改进浮板、栽插密度17.55万穴/hm2、泥脚深度31.6cm田块的机插秧状态较优。

2.1.3水稻实收产量

从表3极差看：三因素对实收产量的影响从重到轻次序是A浮板类型→B栽插密度→C泥脚深度。另外，ⅢK2A>ⅢK1A，所以改进浮板的实收产量大；ⅢK1B>ⅢK2B，所以栽插密度13.95万穴/hm2的实收产量大；ⅢK1C>ⅢK2C，所以在21.9cm泥脚深度的田块中实收产量大。针对产量而言较优方案为A2B1C1，即采用改进浮板、栽插密度13.95万穴/hm2、泥脚深度21.9cm时的机插秧状态较优。

2.2影响显著性分析结果

插秧机行走速度、秧苗栽插质量和水稻实收产量的方差分析如表4、表5和表6所示。

表4　插秧机作业速度试验方差分析表

表5　秧苗漏插率试验方差分析表

表6　实收产量试验方差分析表

F值检验标准：①F>F0.01，影响特别显著，记为“**”；②F0.01≥F>F0.05，影响显著，记为“*”；③F0.05≥F>F0.10，有一定的影响，记为“**”；④F0.10≥F，看不出影响，记为“△”[7]。

表4作业速度方差分析的影响显著性结果显示：因素A浮板类型对作业速度影响显著，因素B栽插密度对作业速度看不出影响，因素C泥脚深度对作业速度的影响显著。由于因素C的F值12.30稍大于因素A的F值11.16，因此三因素对插秧机作业速度影响显著性从强到弱的排序是C泥脚深度→A浮板类型→B栽插密度，与2.1.1中极差分析结论吻合。

表5秧苗漏插率方差分析的影响显著性结果显示：因素A浮板类型对漏插率的影响特别显著，因素B栽插密度对漏插率影响显著，因素C泥脚深度对漏插率的影响不大。三因素对秧苗漏插率影响显著性从强到弱的排序是A浮板类型→B栽插密度→C泥脚深度，与2.1.2中极差分析结论吻合。

表6实收产量方差分析的影响显著性结果显示：3个因素均对实收产量影响特别显著，因素A、B和C的F值分别是62.06、37.88、34.91，因此影响显著性从强到弱的排序是A浮板类型→B栽插密度→C泥脚深度，与2.1.3中极差分析结论吻合。

3结论

3.1影响显著性

对插秧机行走速度影响最大的是泥脚深度，影响显著；其次是浮板类型，影响显著；栽插密度则看不出影响。

对秧苗漏插率影响最大的是浮板类型，影响特别显著；其次是栽插密度，影响显著；影响最小的是泥脚深度。

三因素对水稻实收产量的影响均特别显著，影响最大的是浮板类型，其次是栽插密度，再次则是泥脚深度。

3.2较优方案

对于插秧机行走速度，较优试验为A2B2C1，即采用改进浮板、17.55万穴/hm2栽插密度及21.9cm泥脚深度时较优。

对于秧苗漏插率，较优试验为A2B2C2，即采用改进浮板、17.55万穴/hm2栽插密度、31.6cm泥脚深度时较优。

对于水稻实收产量，较优试验为A2B1C1，即采用改进浮板、13.95万穴/hm2栽插密度、21.9cm泥脚深度时较优。

3.3整体较优方案

从三因素对插秧机行走速度、秧苗漏插率和水稻实收产量的影响及程度的整体趋势来看，水稻品种内香8518在冬水田进行机插秧，采用改进浮板、13.95万穴/hm2栽插密度和21.9cm泥脚深度时机插秧效果最佳。

参考文献：

[1]熊洪.适度恢复四川冬水田面积,提高稻田抗旱能力[EB/OL].2011-9-9.http://www.chinariceinfo.com/RIS/briefing/201109/5856.html.

[2]徐富贤,熊洪,朱永川,等.川东南冬水田杂交中稻进一步高产的栽培策略[J].作物学报，2007,33(6):1004-1009.

[3]徐富贤,范青华,陈应平,等.冬水田杂交中稻栽秧密度与方式互作对头季稻及再生稻生长的影响[J].西南农业学报,2010,23(3):629-635.

[4]黄正连.优质稻内香8518高产栽培技术研究[J].耕作与栽培,2010(5):26-27.

[5]王仁义,王玲,张海花,等.水稻新品种内香8518引进及高产栽培试验[J].现代农业科技,2010(18):26-27.

[6]庹洪章,谢祖琪,应婧,等.插秧机秧爪结构对秧苗栽插质量的影响[J].西南农业学报，2012,25(1):63-68.

[7]中国科学院数学研究所统计组.方差分析[M].北京：科学出版社，1977.

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

文章编号：1003-188X(2016)04-0200-05

中图分类号：S223.91

文献标识码：A

作者简介：熊昌国(1963-)，男，成都人，研究员，(E-mail)xcgok123@163.com。

基金项目：四川省科技支撑计划项目(2015NZ0021)

收稿日期：2015-03-23