杂交水稻制种全程机械化技术研究及示范.pdf
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1、设计试验|四川农业与农机/2023年4期|作者简介:何勇(1966年-),大学本科,高级农艺师。研究方向:作物栽培研究。E-mail:。通讯作者:向薇薇(1989年-),硕士研究生,助理研究员。研究方向植:物保护、土壤肥料。E-mail:。杂交水稻制种全程机械化技术研究及示范何勇1向薇薇1,2李柏桥1蒋涛3王茂理1黄波1杨金4席建英4肖燕4伍健41.绵阳市农业科学研究院,四川绵阳2.厅市共建作物特色资源创制及应用四川省重点实验室,四川绵阳3.绵阳市安州区种子管理站,四川绵阳4.江油市种子植保站,四川绵阳摘要:绵阳市农业科学研究院针对杂交水稻制种生产过程中劳动力成本高、季节性用工矛盾突出、农村老
2、龄化日趋严重以及制种技术要求高、程序多、机械化难度大等问题,经过长期研究,确定了水稻制种全程机械化关键技术集成体系,形成了流水线播种、毯状育苗、机械栽插、无人机授粉、分区收割等技术规范,并在大面推广示范,取得了较好效益。关键词:杂交水稻;制种;全程机械化杂交水稻制种产业是四川的优势产业之一,绵阳是四川省杂交水稻种子主产区,其生产能力占全省的40%1。随着农村经济发展、农业产业结构调整和农村劳动力的大量转移,劳动密集型的杂交水稻制种产业面临重大挑战2,水稻制种产业发展进入急需转型发展的关键时期。绵阳市农业科学研究院自2008年以来,一直从事杂交水稻制种全程机械化的研究,根据现有水稻生产的农用机械
3、,以机械替人,取得了一定效果3。1示范效果2022年,绵阳市农业科学研究院在绵阳的3个国家级水稻制种基地县(区),开展“杂交水稻制种全程机械化技术百亩方示范”,实施毯状育秧、母本机插、无人机施药和喷施“920”及辅助授粉、父本母本机械化分区收割、种子烘干技术,实现了水稻制种的全程机械化作业。田间表现为父母本生长稳健,花期相遇良好,母本结实较好,基本无病虫危害。1.1示范地点及制种品种示范地点及制种品种分别为江油市永胜镇龙泉寺村,禾优6号;安州区黄土镇芋河村,泰优808;梓潼县许州镇胜百顷村,泰丰优398和川康优6139。1.2产量绵阳市农业农村局组织有关专家,对三个制种基地县的4个百亩示范方的
4、4个品种进行了实割测产验收,全程机械化制种平均产量均高于传统制种,增产7.7%24.7%(如表1所示)。1.3效益在梓潼、安州、江油三地抽样调查了 26 户制种主体,经调查统计,传统制种模式的平均投入为 36 055.05元/hm2,若扣除土地成本 7 350.00 元/hm2及技术员工资3 375.00元/hm2,制种成本为25 330.05元。传统制种模式是通过母本水育秧、人工栽插和人工辅助授粉方式进行,而采用全程机械化制种模式,仅育苗费、移栽费、授粉费就可降低生产成本 5 100.00 元/hm2,父本收割后产值达 3600.00元/hm2,则节本增效达到8 700.00元/hm2。1.
5、4特性如表2所示,4个品种的母本播抽期在7094 d之间,不论是生育期较短的禾优6号母本,还是生育期较长的泰丰优398,都适合机械栽插,只要栽插的苗龄控制在3.5叶内移栽完成,花期均相遇良好。2示范技术2.1育苗技术1)秧盘选择。水稻育苗秧盘有宽度 30 cm、25 cm、20 cm 等类型,根据不同插秧机的行距选择不同宽度的秧盘,本研究全部选用 25 cm 宽度的秧盘,以适合行距表 1水稻制种产量统计表品种泰丰优398川康优6139泰优808禾优6号示范面积(hm2)9.736.877.738.47机械化制种行比4 244 244 244 24母本产量(kg/hm2)3 891.03 256
6、.52 647.53 187.5父本产量(kg/hm2)1 683.01 854.01 774.51 884.0传统制种行比1 061 061 061 06母本产量(kg/hm2)3 469.53 022.52 310.02 556.0父本产量(kg/hm2)割除割除割除割除母本增产(%)12.17.7014.624.741|四川农业与农机/2023年4期|25 cm的插秧机。2)播种密度。母本种子用量 30 kg/hm2,播种 330 个25 cm60 cm秧盘,播种量为90.9 g/盘,2.4粒/cm2。播种前种子消毒,浸种至粉嘴,通过流水线播种机,铺基质、喷水、播种、盖种一体化作业,完成
7、播种,种子浸泡后重量增加30%左右。3)暗化处理。秧盘叠放暗化,叠放高度为 2530 张盘,顶部放一张有土无种秧盘封顶。暗化催芽 23 d,待80%芽苗露出土面0.30.5 cm时将秧盘移至秧田。4)秧田管理。通过秧田干湿管理,促进根系快速生长,达到盘根要求即可移栽。2.2移栽要求1)机械移栽。母本移栽均采用行距为 25 cm 的插秧机,统一行比4 24,母本穴距12 cm,每穴栽35苗;父本行距30 cm,穴距25 cm,每穴栽1015苗。父本与母本间距保持35 cm。2)移栽密度。1.0 hm2制种田母本有效栽秧面积是0.8 hm2,按照 25 cm12 cm 移栽规格要求,应栽 26.5
8、5万穴,每穴达到4苗,基本苗为106.2万苗/hm2。3)移栽标准。严格控制水稻制种母本移栽秧龄,适宜机插秧龄1320 d、叶龄2.53.5叶、苗高1219 cm。2.3辅助授粉1)无人机授粉。采用大疆牌T20或T16植保无人机,飞行航向在父本厢上空沿父本行向飞行,飞行高度为距父本穗层1.52.0 m,飞行速度为34 m/s,在盛花期授粉23次/d。2)注意事项。水稻花粉粒的直径为4243 m,质量约为17 ng,寿命约为5 min,选择类似T20或T16的无人机效果较好,风力适中。2.4分区收割1)保留父本。传统的制种模式是单行父本,不适合机械收割,在授粉结束后全部割除。而全程机械化制种模式
9、由于父本行的行数增加,通过选用合适的机械可全部收割。2)机械选择。全程机械化制种模式栽4行父本,为了不造成机械混杂,选择全喂入式收割机,在收割母本前,人工把父本和母本行分拔开,便于收割,若采用半喂入式收割机就可以直接收割母本。3技术依据3.1育苗方式秧盘育秧一般采用泥浆法和基质法。泥浆法是把秧盘摆到秧田,舀田里泥浆到秧盘,播芽谷种后用基质盖种,然后用无纺布盖严整厢。基质法是用工厂生产的秸秆基质,播种后暗化3 d,待80%芽苗露出土面0.30.5 cm时将秧盘移至秧田。对这两种方法进行比较发现(如表3所示),基质法通过暗化处理,至出针时摆到秧田中,根系已经较多,通过1.5叶、2.5叶、3.5叶的
10、根数比较达到了显著差异;苗高比较差异不明显。从根数来看,在1.5叶前根的数量就基本形成,以后就是根的长度和粗度增加,达到3.5叶时根数仅增加23条。泥浆法干湿管理水分要求高,泥土易结团,栽插时易伤根,而基质法种子经过暗化处理后,出苗齐匀快,是一项值得推广的育苗技术。3.2移栽规格传统制种模式的父本与母本行比2 12,母本的移栽密度一般在 22.5 万24.0 万穴/hm2,因此,试验设计按照3.0 m开厢,父本栽0.6 m,母本栽2.4 m,通过不同的行距株距调整,在保证母本苗密度相同的前提下,采用人工竹杆抖动赶粉方式,分析不同行距对产量的影响。结果表明(见表 4),在 2个品种中,只要行距达
11、到 30 cm 的母本产量,都与25 cm、20 cm母本产量达到显著差异,而25 cm和20 cm之间的差异不显著,说明30 cm的行距是不适合水稻制种的。3.3移栽行比为便于无人机授粉,采用7.4 m开厢,父本1.4 m栽4品种泰丰优398川康6139泰优808禾优6号播种时间(月/日)父本4/133/183/183/23母本4/134/224/275/12移栽时间(月/日)父本5/35/75/145/13母本5/35/115/166/3母本播抽期(d)94898570父本播抽期(d)94123124119授粉时间(月/日)7/17-7/257/20-7/287/21-7/277/21-7
12、/29表 2示范品种情况统计表表 3水稻制种不同育苗方式苗期统计表项目泥浆法基质法1.5叶苗高(cm)5.220.325.350.53种子根长(cm)6.760.69b7.761.08a根数(条)5.640.81b6.450.82a2.5叶苗高(cm)13.50.6713.50.84种子根长(cm)9.81.13b11.11.16a根数(条)6.70.52b7.70.52a3.5叶苗高(cm)18.80.5619.00.66种子根长(cm)13.61.26b15.11.91a根数(条)7.50.55b8.70.52a42设计试验|四川农业与农机/2023年4期|行,母本6 m按行距30 cm、
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