育秧播种密度与取秧面积耦合对杂交稻机插质量和产量的影响

为探索杂交稻机械化种植方法,根据杂交稻少本稀植的农艺要求,该文对不同育秧播种密度与插秧机取秧面积耦合栽插的质量和产量进行研究,于2017年和2018年在广东省江门市、肇庆市和汕头市进行不同育秧播种密度(30～90 g/盘)和取秧面积耦合栽插对比试验,分析了耦合栽插对栽插质量、根系损伤率和发根力的影响;以钵体苗人工手插为对照,开展不同育秧播种密度与取秧面积耦合栽插的大田生产试验,分析了杂交稻毯状苗不同育秧播种密度耦合栽插方式的产量表现及其特征。结果表明:1)现有技术条件下,基于育秧播种密度与取秧面积耦合栽插方法可实现不同育秧播种密度下较高质量的栽插,1～3株/穴的比例介于80.67%～95.33%之间,1～4株/穴的比例超过90.67%;育秧床土对栽插质量有较大影响,采用基质育秧或"基质+旱地土"育秧,当育秧播种密度超过50 g/盘时,漏插率为3.50%～6.38%,平均为5.11%,基本满足杂交稻机插农艺要求。2)不同育秧播种密度耦合栽插方式的根系损伤率为15.37%～31.16%;当育秧播种密度大于40 g/盘时,根系损伤率随育秧播种密度的增加而增大;发根力与根系损伤率之间呈负相关关系,相关系数为-0.949 3;当育秧播种密度差异不超过10 g/盘时,发根力没有显著差异,当育秧播种密度差异超过20 g/盘,发根力的差异达到显著水平。3)不同耦合栽插方式中,50 g/盘机插的单产最高;从产量角度看,不同耦合栽插方式及对照的产量规律为:50 g/盘机插钵苗手插60 g/盘机插70 g/盘机插或90 g/盘机插;与各品种的区试产量表现比较发现,不同耦合栽插方式的实际产量都未达到区试产量,其原因是单位面积有效穗数和结实率都不及区试中的表现,但穗长达到或略超过区试中的表现。研究结果对攻克杂交稻机械化种植难题具有参考价值。     

双季稻区杂交稻机插秧低播量精密育秧试验

根据杂交稻种植少本稀植的要求,该文以杂交稻天优998和五优308为材料,采用机械化精密田间育秧试验方法,研究了4种秧盘和4个播种量水平对机插杂交稻秧苗成毯效果、秧苗素质和栽插质量的影响。结果表明:钵体毯状秧盘播种量在65 g/盘以上、毯状秧盘在45 g/盘以上、窄行秧盘在36 g/盘以上,应用华南农业大学研制的"水稻田间工厂化育秧精密播种机"进行精密播种,采用常规田间育秧管理育成的秧苗成毯效果能满足机插的要求;不同秧盘类型对秧苗素质的影响存在显著差异,4种不同秧盘育秧方式中,以钵盘培育的秧苗素质最好,整齐性也最好,钵毯秧苗次之,毯状秧苗与窄行秧苗相差不大;不同播种量对秧苗素质的影响较大,不同播种量之间,秧苗素质各项指标的差异都达显著水平,随着播种量的增加秧苗素质明显下降,表现为叶龄减少,苗高变矮,苗茎宽变细,根长变短,百株鲜质量、百株干质量和百株根质量都变轻;而秧盘与播种量的交互作用对秧苗素质的影响不显著;从栽插质量和满足栽插的农艺要求角度看,对杂交稻天优998而言,钵毯和毯状秧盘的最佳播种量范围为65~80 g/盘,窄行秧盘的最佳播种量范围为52~64 g/盘,钵盘的最佳播种量范围为41~50 g/盘。本文的研究结果对解决杂交稻机插秧技术问题具有理论意义和实际应用价值。     

生物降解秧盘及播种量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为探明生物降解秧盘稀播育秧、带盘机插的生产适用性,以籼型杂交稻中浙优8号和籼粳型杂交稻甬优538为材料,普通平盘作对照,研究了生物降解秧盘不同播种量(30,50,70和90 g/盘)育秧对机插水稻秧苗素质、机插特性与产量的影响。结果表明,生物降解秧盘育秧显著提高出苗率(P0.05),且播种量越低,出苗率越高,中浙优8号30 g/盘处理的出苗率较普通平盘育秧高20.57个百分点。生物降解秧盘采用上毯下钵设计,所育秧苗根系独立成钵状,白根多且粗壮,其平均根直径较普通平盘宽8.63%,且盘根力均大于100 N,满足机插对秧块成毯的要求。同时,可带盘按钵精准机插,中浙优8号30 g/盘处理的漏秧率仅7.78%,较普通平盘机插低6.67个百分点。生物降解秧盘处理结实率和千粒重略低于普通平盘,群体颖花量则高于后者,最终产量较普通平盘机插略高。综合育秧、机插效果及产量表现,生物降解秧盘育秧播种量以70 g/盘为宜。因此,生物降解秧盘带盘机插可发挥稀播培育壮秧优势,提高机插质量,有助于杂交稻少本稀植、充分发挥增产潜力。     

基于机器视觉的水稻秧盘育秧智能补种装置设计与试验

对于工厂化育秧作业的水稻、蔬菜、花卉等,尤其是超级杂交稻,其机械化秧盘育秧播种的理想目标为2~3粒/穴,且普遍存在空穴和单粒穴的情况,为了保证秧盘育秧成秧率,提高精密播种合格率就显得非常重要。该文基于机器视觉技术,提出了一种智能补种方法,设计并研制了智能补种装置,主要用于超级杂交稻钵体秧盘育秧播种质量检测与补种过程。首先利用CCD摄像头采集秧盘图像,对图像处理与分析后得到空穴和1粒穴位置坐标,再利用定位机构和补种机构实现从种槽取种和对秧盘指定位置动态补种等功能。应用LabVIEW图形化编程软件,针对空穴和单粒穴的补种方案,开发出秧盘播种质量在线检测与补种运动控制系统,实现了智能补种任务。由试验结果统计可知,当补种率小于2%时,双补种器能够满足450盘/h的生产需求。     

水稻植质钵育乳苗栽植机的研制

针对水稻植质钵育乳苗栽植的技术要求,研制出水稻植质钵育乳苗栽植机。以国产延吉六行插秧机为对象,分别对栽植机纵向进给机构、横向进给机构、分秧支撑切割装置、钵苗分秧定位装置和栽植后残屑处理进行了台架试验、组装后整机模拟试验,并连续多年进行了生产性试验,达到了水稻钵育乳苗栽植技术要求,其中：伤秧率1.8%;勾秧率2.0%;漏插率3.2%;均匀度合格率94.6%。为改装其他类型的插秧机提供了参考的技术参数。     

杂交稻精密条播育秧底土开沟装置设计与试验

为解决杂交稻精密条播育秧种子成条性和均匀性不足导致秧苗素质差和栽插均匀合格率低等问题，该研究基于滚压开沟原理设计了一种杂交稻精密条播育秧底土开沟装置，利用压辊在秧盘底土上压制出种沟，并开展耦合栽插对比试验。阐述了底土开沟装置主要结构与工作原理，开展了压辊、载荷调节机构、秧盘和育秧土之间的动力学分析以及土壤下陷量标定试验，对开沟装置关键部件结构及其参数进行设计与优化；采用Box-Behnken试验方法进行离散元仿真试验，应用多目标优化方法对压辊关键参数进行优化，并通过验证试验，得到最优参数组合为：压辊直径100 mm，V型齿角度45°、种沟深度9 mm，此时开沟条播的均匀合格率为85.68%，成条合格率为87.18%，与优化结果基本一致。田间生产试验表明，与不开沟条播相比，开沟条播的均匀合格率和成条合格率分别平均提高5.78和17.17个百分点，最高均匀合格率和成条合格率分别为86.80%和87.60%；开沟条播能明显提高秧苗的整齐一致性；耦合栽插时，开沟条播比不开沟的漏插率平均减少1.95个百分点，1～3株/穴的比例平均提高7.14个百分点，根系损伤率平均降低2.27个百分点；50、70和90 g/盘播量下开沟条播比不开沟条播理论产量分别增加234.90、245.55和57.15 kg/hm²，增产比例为3.12%、3.53%和0.80%，实际产量比相同播种密度下不开沟条播分别增加381.60、365.85和180.15 kg/hm²，增产比例为5.00%、5.33%和2.52%。研究结果表明该开沟装置的作业性能良好，开沟条播育秧能有效提升精密条播育秧与精准耦合栽插的技术水平，可为杂交稻精密条播育秧装备的研发提供参考。     

水稻叠盘出苗育秧的种子出苗特性及秧苗机插效果

为给机插育秧技术发展提供合理模式,本研究以常规超级早籼稻中早39为材料,设置了叠盘出苗育秧(DP)、大棚摆盘育秧(BP)、传统育秧(CK)3个处理,比较不同育秧模式的出苗温湿度环境差异、种子出苗特性、秧苗素质、机插效果和水稻产量等。结果表明,与传统育秧的温、湿度随外界环境、昼夜交替而大幅波动不同,DP出苗室可控制温度在29~32℃之间,相对湿度在70%~90%之间,有利于种子提前出苗,其种子α-淀粉酶活性强,出苗率较BP和CK分别提高19.45和15.70个百分点;DP的秧苗株高较BP和CK分别高0.32和0.41 cm,且秧苗生长均匀,整齐度高,标准苗比例高;不同育秧模式的秧苗机插质量比较发现,每丛株数表现为DP>BP>CK,漏秧率由高到低依次为CK>BP>DP,表明DP可通过提高出苗率,降低机插漏秧;相同栽插密度下,水稻产量由高至低表现为DP>BP>CK,DP的平均籽粒产量分别较BP和CK增加4.5%和13.1%,其增产主要原因是具有较高的有效穗数。综上所述,叠盘出苗育秧模式能提高种子出苗率,缩短出苗时间,提高秧苗均匀度,并降低机插漏秧率,提高机插质量,通过增加有效穗数从而实现增产效应,有利于促进育秧社会化服务及机插技术发展。     

育秧方式与播种量对水稻机插长龄秧苗的影响（简报）

为探讨适宜机插的大苗培育新技术,该文以川香9838为材料,采用田间试验方法,研究了4种育秧方式及3个播种量水平对机插大苗素质和栽插质量的影响。结果表明,秧苗成苗率随播种量增加而下降;不同育秧方式的秧苗素质有极显著差异;不同播种量间,除百株干质量为显著性差异外,株高、茎粗、根数、根长、根活力、丙二醛及质量高比均为极显著差异;无纺布旱育秧的秧块盘结力较小,为6.48 kg/m2,双膜旱育秧的秧块盘结力较大,为18.70 kg/m2。依据GB/T 6243－86评价栽插质量,报纸旱育秧较好,其次为无底旱育秧。播种量为277.78 g/m2时,伤秧率、勾秧率和漏插率较低;播种量为416.67 g/m2时,漂秧率、全漂率和翻倒率较低。因此,水稻机插长龄秧苗应选择报纸旱育秧或无底旱育秧,且播种量在277.78～416.67 g/m2之间。     

塑盘育秧不同播种量秧苗素质和产量的比较

为进一步提高机插水稻盘育秧苗个体素质,为大田水稻优质生长积累物质基础,促进水稻生物产量和经济系数的提高,进而增加籽粒产量。本试验从秧盘不同播种量入手,进行秧苗苗体素质、大田生长群体质量和产量形成对比试验,从而优选出具有应用前景的播种量范围。     

秧盘育秧在杂交水稻制种中的应用浅析

秧盘秧在杂交水稻制种中应用于机插、抛植、手插等多种栽插方式,有利于解决丘陵山区制种中存在的母本插栽用工问题。由于目前秧盘秧在制种应用中存在着许多关键技术,故结合制种实践和多年多点试验示范,总结分析了秧盘育秧在杂交水稻制种中的应用要点。     

双季稻机插育秧床土选择试验

为选择适宜双季稻地区机插育秧床土,以双季杂交早稻组合金优299以及杂交晚稻组合天优122为材料,采用田间试验方法,研究分析了水稻干细土、菜园干细土及旱地干细土等不同类型床土对双季机插稻秧苗素质及产量的影响。结果表明,从秧苗素质及大田产量来衡量,3种类型床土育秧优势排序为,菜园干细土水稻干细土旱地干细土。具体来说,菜园干细土处理秧苗的根系多而发达,茎基宽而百苗干重大,秧苗健壮成秧率高,成秧率比其它两处理分别平均高3.53%、4.23%;漏蔸率低,机插质量好,漏蔸率平均分别低于其它两处理达3.5%、2.5%;活棵返青快,基本苗充足,有效穗多产量高,实际产量平均分别高于其它两处理达5.40%、7.10%。综上所述,菜园土是在江西等地区比较理想的机插双季稻育秧床土。     

密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究

针对水稻育苗用土资源日益减少、适用于密闭式水稻立体育秧基质缺乏等制约水稻工厂化育苗技术发展的问题,该文以粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆、珍珠岩、大田土为基质材料,设计3种单一基质CK1(100%大田土)、CK2(100%盼碎玉米秸秆)、CK3(100%粉碎稻壳)和按体积比配制的6种复合基质S1(80%粉碎稻壳+10%大田土+10%珍珠岩)、S2(60%粉碎稻壳+20%大田土+20%珍珠岩)、S3(40%粉碎稻壳+40%大田土+20%珍珠岩)、T1(80%粉碎玉米秸秆+10%大田土+10%珍珠岩)、T2(60%粉碎玉米秸秆+20%大田土+20%珍珠岩)、T3(40%粉碎玉米秸秆+40%大田土+20%珍珠岩)进行育苗试验,并分析9种基质的理化指标,结果表明,各处理的理化指标含量差异显著;添加粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆复合基质的秧苗品质要优于单一基质;添加玉米秸秆的复合基质(T1、T2、T3)秧苗品质要优于添加稻壳的复合基质(S1、S2、S3);粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆的添加量对秧苗生长影响较大,其添加量在60%(S2和T2)时,秧苗的各性状表现最优,其他2个处理差异不显著。以秧苗的农艺、生物量、力学性能作为评价指标,最佳的复合基质配方为处理T2。田间栽培结果表明,与常规育苗模式(普通平面大棚+自然光+大田土)对比,经T处理(密闭式立体+LED日光灯+T2基质)的秧苗在穴数上没有差异,株高平均值117.9 cm,低于对照的常规育苗平均值121.8 cm;千粒质量平均值25.35 g;其他各项指标平均值均高于常规育苗,实测增产5.9%。该研究结果可为密闭式水稻立体育秧系统高效稳定生产提供参考。     

双季早稻氮素亏缺补偿效应的形成及其生理机制初探

为探明双季早稻氮素亏缺补偿效应的形成及其生理机制,采用桶栽方式,以超级杂交早稻品种淦鑫203为试验材料,于氮素亏缺敏感期分蘖期,设置5个氮肥处理:T0(各生育阶段均不施用氮肥,即空白对照)、T1(各生育阶段氮肥按常量分配)、T2(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期不恢复供氮)、T3(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期常量恢复供氮)和T4(分蘖期氮肥亏缺后幼穗分化期倍量补偿供氮),比较各氮肥处理稻株产量及其构成因素、单株分蘖数、成穗率和净光合速率、SPAD值、氮代谢酶(硝酸还原酶NR和谷氨酰胺合成酶GS)活性、内源激素含量、根系伤流量等有关生理指标的差异性。结果表明,T4单株产量与T1十分接近,补偿指数CI=0.99,无显著差异,呈现出等量补偿效应。与T1相比,T4叶片净光合速率、SPAD值、NR和GS活性均能维持在较高水平,而且随着生育推进,至补偿后期,T4该4项生理指标仍维持在较高水平,表现出较为明显的氮素亏缺补偿效应。至补偿后期,氮素补偿处理的T4和T3稻株叶片脱落酸(ABA)含量显著低于T0、T1和T2,以T4最低,生长促进类激素之和(GA3+IAA+ZR)与生长抑制类激素(ABA)比值则显著高于T0、T1和T2。氮素亏缺补偿后第10天根系伤流量以T0最低,T4、T3均高于T1,且T4与T1间差异达显著水平。至补偿后期,T4单株分蘖数及成穗率高于T1、T3。本研究结果进一步明确了双季超级杂交早稻分蘖期氮素亏缺补偿效应的形成,有助于诠释水稻氮素亏缺补偿效应形成的生理机制,为水稻氮肥施用不当时进行追补及双季早稻高产稳产栽培提供了科学依据。     

机插方式对杂交粳稻碳氮调节与颖花形成及产量的影响

为探究钵苗机插对水稻幼穗分化期营养器官碳氮代谢以及枝梗和颖花分化、退化的影响,以大穗型杂交粳稻甬优1540为材料进行大田生产试验,以毯苗机插为对照,研究了钵苗机插方式下幼穗分化期碳氮代谢特点和枝梗、颖花分化与退化规律及差异,并探明碳氮代谢与稻穗枝梗及颖花分化与退化及产量构成的关系。结果表明:1)抽穗前25 d至抽穗阶段,钵苗机插稻株营养器官非结构性碳水化合物(NSC)质量分数显著高于毯苗机插(P0.05),抽穗前25和20 d,钵苗机插全氮质量分数2015年和2014年平均分别高出毯苗机插1.82%和6.13%,但在抽穗前15 d及以后则表现相反的趋势;在抽穗前15 d及以后各期钵苗机插C/N比值显著高于毯苗机插。2)在抽穗前25~15 d,2种机插方式NSC累积量差异不明显,但在抽穗前10 d至抽穗期,营养器官NSC累积量迅速上升,累积量占单茎茎鞘总量的42.75%~50.75%累积量,钵苗机插累积量高于毯苗机插。3)钵苗机插方式下分化数和现存数显著高于毯苗机插,而退化数和退化率则表现相反的趋势;其中对二次颖花数的影响达显著水平(P0.05),且对稻穗下部二次枝梗和颖花形成的影响程度高于中、上部,钵苗机插使下部二次枝梗和颖花现存数2 a平均分别增加5.24和14.21个。4)抽穗前25和20 d营养器官C/N比值与枝梗和颖花的分化/现存数呈显著或极显著的负相关,特别是跟二次枝梗和二次颖花的相关性较密切,与退化数呈正相关,而在抽穗前15 d到抽穗期则相反。千粒重和产量均表现为与穗分化期NSC积累量和抽穗后NSC运转率呈显著或极显著正相关。     

播秧机工作原理与使用经济效果

介绍了2ZU6播秧机结构和工作原理,从其育秧方式、取秧方式和移栽方式3个方面分析了播秧机的工作性能和特点。结合1999年播秧机在各试点的试验结果分析了播秧机的使用经济性,并与人工插秧、人工抛秧、机械抛秧几种主要移栽方式进行比较,最后得出结论:2ZU6播秧机实现钵体苗机械化有序移栽,既适合常规稻,也适合杂交稻,既适合早稻、单季稻,也适合晚稻,具有明显的增产效果和较好的使用经济性     

不同条件育秧提高水稻秧苗抗逆性的研究

稻麦轮作系统中,麦秸还田腐解产生的有毒有害物质可对下茬水稻幼苗产生不利影响,有效减缓或避免其负面影响对于水稻生产尤为重要,而筛选能够提高水稻秧苗抗性的育秧技术不失为重要途径。通过采用5种不同育秧条件对水稻秧苗进行抗性锻炼,以期提高水稻秧苗对麦秸还田条件的抗逆性和适应性,并在移栽后采取相同的栽培措施(氮素和水肥管理)对其进行评估。试验结果表明,干旱及低营养条件下育秧均降低了水稻株高、生物量以及叶绿素含量,且增加了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,使水稻的生长发育受到抑制;而施用秸秆、浇施秸秆腐解液以及酚酸混合液进行育秧的处理均增加了水稻株高、地上部鲜重、叶绿素含量、总根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数和平均根直径,且均降低了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,提高了水稻秧苗对麦秸腐解产生负面影响的抗逆性和适应性。通过在水稻育秧期添加适量麦秸、麦秸腐解液或酚酸混合液均可有效提高水稻秧苗对麦秸还田条件的适应性。     

机插水稻适宜基本苗定量参数的获取与验证

在水稻基本苗计算的研究基础上,选择常规粳稻宁粳3号和杂交粳稻常优1号为材料,设置机插不同单穴苗数试验,对机插水稻基本苗计算的定量参数进行了获取研究,并将所得参数输入机插水稻设计栽培系统设计试验对其进行验证。结果表明,机插常规粳稻和杂交粳稻的分蘖缺位叶龄数有所不同,机插常规粳稻分蘖缺位叶龄数为1.5叶,机插杂交粳稻分蘖缺位叶龄数为0.5叶;单穴移栽苗数对校正系数有显著影响,其中常规粳稻单穴3苗处理、杂交粳稻单穴2苗处理产量较高,因此确定常规粳稻矫正系数为1.5,杂交粳稻为1.0;2种类型水稻的分蘖发生率表现一致,均为0.8左右。验证结果表明,产量、产量构成指标与群体质量指标的平均值与设计值的偏差均在5%以内,验证了机插水稻基本苗计算参数的可靠性。该研究为机插稻精确定量基本苗提供技术支撑。