洞庭湖区水稻栽植技术模式试验分析
——以沅江市机插、机抛、直播为例
2022-07-08湖南省益阳市农机事务中心阳湘林
湖南省益阳市农机事务中心 阳湘林
○湖南省益阳市赫山区农机事务中心 詹德先
湖南阜丰现代农业开发有限公司 刘志清
益阳市地处洞庭湖滨,是著名的鱼米之乡,水稻种植大市。为探索机插、机抛(有序)和直播(人工撒播)三种水稻栽植技术模式在洞庭湖区水稻生产中的特点及适用性,我们在益阳沅江市草尾镇进行了三种栽植技术模式的对比试验。
一、试验设计
1.试验田块及参试品种。试验田位于草尾镇乐园村二组,面积为3亩,前作为油菜,土壤种类为紫潮泥,肥力中等偏上,机抛、机插、直播试验面积各为1亩。参试水稻种子均为湖南省评二等优质品种昌两优8号,该品种兼具高产、优质、抗倒伏、味香等优点,亩用种均为1.75kg。
2.机具型号及秧盘规格。耕幅2米的旋耕机、100马力拖拉机、7寸机插育秧播种流水线、780盘/小时机抛育秧播种机、7寸8行高速乘坐式插秧机、13行有序抛秧机、20L植保无人机、4LZ-5.0联合收割机。
机插秧盘为塑料硬盘(毯状苗),7寸规格,秧盘长60cm,宽25cm,深3cm。机抛秧盘为塑料软盘(钵苗),长64cm,宽40.5cm,深2.5cm。每盘13排,每排32孔,共416孔,每孔上部直径1.5cm,底部直径0.75cm,孔深2.5cm。
3. 耕整地要求。栽植前用履带式拖拉机牵引旋耕机对试验田进行旋耕、打桨、平整,耕整前施15-15-15%复合肥25kg/亩作基肥,作业后,达到平整、洁净、细碎、沉实,地表高低落差≤3cm;无重耕无漏耕,耕深均匀一致,约为15~20 cm;田面应洁净,无残茬、杂草等杂物;土层应下碎上糊,上烂下实;泥浆应沉实达到泥水分清,寸水不露泥,沉实而不板结,作业时不陷机、不壅泥;水深合适。
二、试验情况
1.作业时间节点。机插、机抛秧苗均于5月24日播种,6月10日进行机插、机抛移栽,直播于6月10日进行撒播。机插28盘/亩,机抛100盘/亩。机插、机抛于10月3日收割,直播于10月4日收割。
2.育秧作业情况。机插、机抛、直播均用大网袋自然温度下正常催芽。机插、机抛分别在机插育秧播种流水线、机抛育秧播种机上播种,均在自然温度下堆叠(机插硬盘整齐堆叠,机抛软盘错叠15°堆叠)到出芽2~3mm;机插在预留的干爽秧田直接摆盘,机抛在秧田厢面先铺放一层无纺布后,再摆盘于无纺布上,均用消毒药剂喷雾后,上面铺盖遮阳网。次日灌水上厢浸湿秧盘,充分吸足水分后迅速排干。其它管理按机插(抛)技术要领规范进行。
3. 机插、机抛、直播作业情况。机插、抛秧前1天按要求整稻田,耕深为18cm。插秧时稻田水层深度为1.5cm,根据插栽密度调节适宜的插栽株距、取秧量和插栽深度,插深为1.5cm;抛秧时稻田水深为2cm,按抛栽密度要求调节行、株距,根据田块的状态和秧苗的条件,选择最佳作业速度;直播前7天对大田进行旋耕及平整,每畦4米,畦间及四周开好宽30cm的沟,沉淀2天后排水,再直播。
4. 大田管理情况。机插、机抛、直播10天后追尿素12.5kg/亩,分蘖末晒田后复水时追施45%复合肥15kg/亩;施肥量折算为纯N 7.88kg/亩、P2O56.0kg/亩、K2O 6.0kg/亩。病虫草防治全部采用植保无人机飞防,机插机抛共施药四次,直播共五次(多一次除草处理)。插、抛、播后当天用苄嘧·丙草胺95ml/亩封闭除草;6月20日用40%氰氟草脂150ml/亩茎叶处理;根据直播稻田各地块的具体杂草情况,再用氰氟草脂进行针对性的除草;7月5日用虱螨脲100ml+ 噻虫嗪50ml+噻呋酰胺15ml/亩防治稻飞虱、纹枯病等病虫害;7月25日用阿维·茚虫威40ml+噻虫嗪50ml+苯甲·丙环唑20ml/亩防治二化螟、稻纵卷叶螟、纹枯病等病虫害。
5.机收作业情况。收割前将大田放水晒干,当95%以上的颖壳发黄,谷粒定型变硬,米粒呈透明状时,选择在晴好天气进行收割作业,机收损失率控制在 2.8%以下。
三、试验结果
试验结果如表1所示。三种栽植作业同日完成,机插与机抛的始穗、齐穗、成熟日期基本一致,而直播的始穗、齐穗日期要比机插、机抛晚5~7天,成熟日期晚5天;机插、机抛全生育期均为128天,直播仅为116天,比机插、机抛少12天;机抛株高最高,为118cm,直播株高最矮,仅113cm,机插居中,为115cm;机插、机抛行株距较规范,直播行株距不规范;机插植株较粗,机抛一般,直播较细;机插、机抛大田杂草较少,直播杂草较多;机插、机抛共施药4次,直播共施药5次;机插投入成本大,直播最小,机抛居中;机插、机抛作业工序多,直播少;机插的技术成熟,直播技术成熟度一般,机抛技术不成熟。
表1 三种栽植技术模式试验结果表
收割后,分类称湿谷重量,各测量三次含水量,分别计算其平均含水量,然后按13.5%标准含水量折算成干谷重量,结果为机插方式的干谷重量最高,折干谷亩产649.6kg,其次为机抛方式亩产645.1kg,直播为最低,亩产617.1kg。机插比直播亩产增32.5kg,增比5.27%,相差较大;机抛比直播亩产增28.0kg,增比4.54%,相差较大;机插比机抛亩增产4.5kg,增比0.7%,相差较小。
四、结果分析
1.机插栽植技术模式特点。
(1)机插栽植技术模式优势。
设备及配套技术成熟可靠。经历20多年的发展,机插秧机具及配套栽植技术已成熟、可靠,高速插秧机性能稳定,改进后的机插播种流水线作业效率高、适应性强,大田管理技术也较为成熟。
产量高、抗倒伏、适用性强。栽插后行株距规范、均匀,秧苗整齐、通风透光性好,扎根深,植株粗壮,成穗足、抗倒伏能力强、适用性强,具有高产的优势。
田间管理工作量小、成本低、后续作业方便。机插秧通过工厂化大棚育秧方式,调整播种育秧时间,错开秧苗与杂草的生长周期,在杂草快速成长前,秧苗已长高封行,使杂草缺乏光照而无法长大,从而可不用或少用除草剂。因行株距规范、均匀,秧苗整齐,后期的植保、施肥、收割等作业方便。
(2)机插栽植技术模式劣势。
设备价格高,投入成本大。引进的自动播种流水线、工厂化大棚等设备设施价格昂贵,成本投入大。
育秧技术含量高,机具维保成本高。育秧涉及品种选择、种子处理、基质调制、播种、苗期管理等技术,其技术含量高。插秧机与抛秧机相比,结构较为复杂,技术集成度高,后期维护保养成本较高。引进的自动播种流水线因缺乏维修技术人员及零部件,维保不方便。
2.机抛栽植技术模式特点。
(1)机抛栽植技术模式优势。
作业效率高。有序抛秧机可抛13行,而插秧机是9行,直播为人工撒播,机抛作业效率明显占优势。
返青期短。机抛采用钵体软盘育秧,带泥钵苗被抛入大田,抛秧当天即可扎根,返青期短。
田间管理成本低。通过合理安排播种、抛栽时间,能够错开杂草的生长周期或病虫害的集中爆发期,可减少农药的使用,降低成本,减少污染。
(2)机抛栽植技术模式劣势。
设备及配套技术不成熟。有序机抛秧栽植方式问世不久,有序抛秧机及配套栽植技术尚不完全成熟,有序抛秧机的性能、可靠性、适用性尚需进一步提高,配套的机抛育秧播种线生产效率较低、人工成本较高,自动化程度急需改进提升。
育秧设备昂贵,投入成本较高。有序抛秧机是新产品,价格不菲,同时在播种流水线等配套工厂化育秧设备上的投入成本较高,且育秧环节的技术含量高。
3.直播栽植技术模式特点。
(1)直播栽植技术模式优势。作业工序少,投入成本低。直播是在选种、浸种、催芽等种子处理之后直接播种稻田的栽植方法,与机插、机抛相比,节省了播种流水线、插秧机、抛秧机、工厂化育秧大棚等设施设备的成本投入,减少了育秧、搬运秧苗等作业环节,节本省工明显。同时全生育期短,有利于换季茬口对接,若双季晚稻采用直播,则可减少寒露风影响水稻产量的风险。另外在机具无法通行或深泥脚区,直播是方便可行的栽植技术模式。
(2)直播栽植技术模式劣势。
田间杂草多,管理成本高。直播后田间秧苗与杂草的生长周期同步,但杂草比秧苗长的更快,直播大田中常存在杂草比水稻还高的现象,因此田间除草难度大,任务重,成本高。
易倒伏,适应性不强。与机插相比,直播秧苗扎根浅,在快速生长期或季风季或水肥大等情况下,容易倒伏,从而导致大量的减产甚至绝收。
4.三种栽植技术模式的综合分析。
(1)成本分析。直播与机插、机抛相比,减少了育秧、运秧、移栽等作业环节,节省了设备设施成本及作业工时,所以前期成本及工时投入是最低的,但后期的稻田间管理难度较大,病虫草害比机插、机抛严重,防治成本高,故其后期稻田管理成本是最高的。
(2)效益分析。直播栽培技术全生育期短,为换季茬口对接赢得更充裕的时间,特别是对双季晚稻避免寒露风对水稻产量影响具有重要意义;机插育秧效率高于机抛育秧,但机抛比机插的稻田作业效率高,直播因人工作业效率最低;机插与机抛的亩产量差不太,机插稍高,但比直播高5%左右,有较大的差距。
(3)综合评价。机插产量最高,成本投入大,相关配套技术及装备较为成熟,生产效率高,适合集约化规模化生产、社会化服务,是洞庭湖区可大力推广的成熟高产技术;机抛产量较高,成本投入较高,且育秧和运秧成本大、工效低,相关配套技术及装备急需改进提升,目前要实现规模化推广和社会化服务难度较大;机直播产量最低,总投入成本低,作业工序少,适用于个体小规模农户及机插机抛不便作业的场合。
五、存在问题及建议
1.耕整田质量不高。如稻田耕整不平会导致移栽后高处缺水、草多,低处水深淹秧煮秧缺苗,均会影响产量。建议加大先进耕整地机具的研发,提高机手职业素质及操作技能。
2.机插秧苗返青慢。秧苗返青慢会导致分蘖慢、成熟迟,增大寒露风影响水稻产量的风险,但通过试验探索,通过控制机插秧龄(不超过14天)能显著减少返青期。
3.机抛育秧技术体系不成熟。机抛育秧技术及装备存在效率低、人工成本高等问题,建议加大机抛育秧技术及装备的研发力度,完善、优化机抛育秧技术体系,研制出更先进更适用更高效的机具,以提高作业质效,减少人工投入。
4.水田犁底层被破坏。湖区因长期使用大功率轮式拖拉机进行耕整地,对大田犁底层造成了一定程度的破坏,泥脚越来越深,导致插秧机、抛秧机作业容易陷机,严重影响了机插、机抛技术的推广应用,建议大力推广履带拖拉机的应用,以减少对犁底层的破坏。
5.农村劳动力短缺。农业生产请工越来越困难,建议加大宣传,加强职业农民的培训,同时加强智能农机的研制及应用,提高作业的自动化及智能化水平,减少人工。
6.深化机艺有机融合。从良田、良种、良法和良机等方面加快农机农艺融合,如加强土地平整、土壤改良、机耕道建设、宜机化改造等;筛选出适应性更好、产量更高、米质更优、生育期更短的机插、机抛专用新品种,以降低机插、机抛用种成本,提高产出效益;改进优化育秧基质调配、浸种催芽、水肥管理、病虫草害防治等栽植技术;加大先进适用农机具研发制造力度,不断提高机具的作业效率及适用性。
7.加大示范推广力度。结合当地实情,加大机械化育秧插秧抛秧技术专项支持力度,扶持水稻主产县打造若干高标准机械化育秧移栽样板,以充分发挥示范引领效用。同时加大育秧移栽机具的购置补贴及机插机抛作业补贴力度,以促进其推广应用。