關(guān)鍵詞：優(yōu)質(zhì)稻；缽體苗；機(jī)插秧；栽插深度；稻谷產(chǎn)量

0 引言

水稻為我國(guó)重要的糧食作物，其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)保障糧食安全具有重要意義[1]。目前，我國(guó)水稻單產(chǎn)水平與世界農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，主要原因之一是機(jī)械化和智能化水平不高[2-3]。目前我國(guó)南方稻區(qū)水稻機(jī)械化種植程度相對(duì)低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家[4]。因此，水稻種植機(jī)械化和智能化是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的主攻方向[5]。目前，水稻機(jī)械化種植模式主要分為機(jī)械化直播和機(jī)械化插秧，水稻機(jī)械化插秧是提高水稻全程機(jī)械化最重要的種植方式[6]。

全國(guó)水稻機(jī)械化插秧配套有毯狀育秧、缽苗育秧、毯狀缽苗育秧等育秧方式[7]。其中，缽體苗育秧在華南地區(qū)得到了大面積推廣應(yīng)用，相比機(jī)插毯苗，缽苗育秧具有秧苗素質(zhì)高、植傷輕、莖蘗早發(fā)和成穗率高等諸多優(yōu)點(diǎn)[8-9]。因此，研究發(fā)展水稻缽苗育插秧技術(shù)對(duì)推動(dòng)我國(guó)水稻機(jī)械化作業(yè)、提高糧食生產(chǎn)量及保障糧食安全具有重要意義。

對(duì)水稻缽苗機(jī)插配套技術(shù)如播種量[10-14]、栽插密度[15-17]、施氮量[18-19]等已有較多研究，但關(guān)于栽插深度對(duì)缽苗稻谷產(chǎn)量的影響研究較少。宋琪[20]研究表明，缽苗機(jī)插秧栽插深度對(duì)粳稻分蘗發(fā)生具有重要影響，深插秧不利于水稻分蘗，但是淺插秧容易導(dǎo)致缺苗和根系淺，易倒伏。因此，機(jī)插秧時(shí)要綜合秧田軟硬及平整度，土壤應(yīng)便于插秧行走，同時(shí)根據(jù)土壤緊實(shí)度等因素調(diào)節(jié)栽插深度，若土壤為免耕土壤，土壤較為緊實(shí)，栽插深度可調(diào)淺，而若耕層過(guò)深，整耙過(guò)度，可整地后適當(dāng)放置1～2d，等泥土下沉后再淺水插秧。如果泥漿沉淀時(shí)間不夠，會(huì)導(dǎo)致缽苗移栽至大田后，泥漿覆蓋過(guò)深，不利于水稻分蘗和生長(zhǎng)[21]。莫文信[22]研究表明，水稻栽插深度影響水稻根系深度，淺插秧可使發(fā)根節(jié)處于溫度較高的淺土層，有利于其營(yíng)養(yǎng)吸收與分蘗發(fā)育，水稻發(fā)根更強(qiáng)。同時(shí)，由于水稻分蘗由節(jié)上腋芽發(fā)育而成，處于土表的蘗芽由于空氣、肥料、溫光條件佳，水稻分蘗早而多，但若栽插深度過(guò)淺則易造成漂苗[23]。深插使水稻根系扎根更深，水稻抗倒伏性更強(qiáng)，但深插使秧苗深陷易形成僵苗，表現(xiàn)為株型簇立，新根少，根系變黑，返青分蘗遲，其分蘗數(shù)減少，影響后期的穗數(shù)形成，可能造成減產(chǎn)[24]。因此，水稻機(jī)械化插秧都要避免出現(xiàn)秧苗嚴(yán)重深插或淺插等現(xiàn)象[25]。

在華南地區(qū)，水稻栽插深度對(duì)缽苗機(jī)插條件下絲苗型優(yōu)質(zhì)秈稻稻谷產(chǎn)量的影響并不清楚，本研究以優(yōu)質(zhì)秈稻品種南晶香占為材料，探究水稻缽苗插秧機(jī)栽插深度對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，以期為缽苗機(jī)插技術(shù)在華南地區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試地點(diǎn)及供試材料

試驗(yàn)于2022年在廣州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站示范基地進(jìn)行。供試水稻品種為華南地區(qū)種植面積較廣的常規(guī)優(yōu)質(zhì)秈稻品種南晶香占。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022年7月15日采用亞美柯2BD-300（LSP-40AM）型水稻缽苗播種機(jī)播種，每穴2～3粒。于7月27日采用亞美柯2ZB-6（X-60AM）型水稻缽苗乘坐式插秧機(jī)進(jìn)行插秧。設(shè)置3個(gè)缽苗插秧機(jī)栽插深度（T1處理1cm、T2處理3cm和T3處理4cm），每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積32m2（4m×8m）。缽苗側(cè)深施肥，基肥按105kgN/hm2（N∶P∶K=17%∶7%∶17%）、幼穗分化期按45kgN/hm2（N∶P∶K=17%∶7%∶17%）施用。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 株高及莖蘗數(shù)

分蘗中期、幼穗分化始期和抽穗期隨機(jī)選取6穴水稻，記錄其莖蘗數(shù)。成熟期測(cè)定從根莖連接處到地表的長(zhǎng)度、株高（水稻根莖連接處到最長(zhǎng)一片葉尖端的長(zhǎng)度）及有效穗數(shù)。

1.3.2 生物量積累

各時(shí)期隨機(jī)選取6穴水稻植株，分莖、葉和穗3部分取樣，于105°C殺青30min，75°C下烘干至恒質(zhì)量后測(cè)定各部分干物質(zhì)量[26]。

1.3.3 葉面積指數(shù)

采用比葉重法計(jì)算葉面積，葉面積=單位葉面積/單位葉生物量。采用LI-3100C型葉面積儀（LI-COR）掃描葉片面積，葉生物量為所測(cè)葉片在105°C下殺青30min，75°C下烘干至恒質(zhì)量的質(zhì)量。葉面積指數(shù)=單位土地面積上葉片總面積/單位土地面積。

1.3.4 產(chǎn)量測(cè)定

成熟期在田間隨機(jī)取6株植株，用自來(lái)水洗凈根系泥土與整個(gè)植株[27]。剪去根部，將剩余部分分成莖、葉和穗粒3部分。記錄有效穗數(shù)后進(jìn)行脫粒，利用風(fēng)選法分出實(shí)粒和空秕粒進(jìn)行計(jì)數(shù)、烘干，計(jì)算結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量、總穎花數(shù)等指標(biāo)。以1000實(shí)粒種子（含水率14%）稱質(zhì)量，重復(fù)3次，得千粒質(zhì)量，總穎花數(shù)=有效穗數(shù)×每穗穎花數(shù)，庫(kù)容量=單位面積穗數(shù)×每穗穎花數(shù)×千粒質(zhì)量，產(chǎn)量=單位面積有效穗數(shù)×單位面積每穗穎花數(shù)×結(jié)實(shí)率×標(biāo)準(zhǔn)千粒質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用MicrosoftExcel2011進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、計(jì)算，運(yùn)用SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin2023b作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽插深度對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1可知，缽苗插秧機(jī)栽插深度對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素存在顯著影響。有效穗數(shù)和稻谷產(chǎn)量在不同栽插深度處理間的存在顯著差異（P<0.05）。栽插深度對(duì)每穗粒數(shù)、總穎花數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量不存在顯著影響（P>0.05）。有效穗數(shù)、總穎花數(shù)表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理。T1處理較T2、T3處理的水稻有效穗數(shù)分別增加了9.06%和21.34%。T1處理水稻總穎花數(shù)較T2、T3處理分別增加7.37%和36.33%。隨著栽插深度的增大，產(chǎn)量逐漸降低，產(chǎn)量以T1處理最大，較T2、T3處理分別提高5.97%和36.22%。

2.2 栽插深度對(duì)水稻莖蘗數(shù)的影響

由圖1可知，各個(gè)時(shí)期莖蘗數(shù)的變化趨勢(shì)均表現(xiàn)為T1處理>T2處理>T3處理，隨著栽插深度增大，平均莖蘗數(shù)減少。抽穗期T1處理的平均分蘗數(shù)達(dá)343.71個(gè)/m2，與T1處理相比，T2、T3處理的莖蘗數(shù)分別下降16.46%和19.59%。

2.3 栽插深度對(duì)水稻株高的影響

由圖2可知，水稻成熟期地上部分高度、根莖連接處到地表的深度因栽插深度不同存在明顯差異。T1處理的水稻成熟期根莖連接處到地表深度1.91cm，T2、T3處理的深度分別為3.02和3.18cm，T1與T2和T3處理的實(shí)際栽插深度存在顯著差異。T1處理地上部分高度較T2、T3處理分別增加2.90%和2.15%。栽插深度對(duì)水稻地上部和地下部的長(zhǎng)度會(huì)有影響，但是對(duì)水稻總株高不存在顯著影響。

2.4 栽插深度對(duì)水稻葉面積指數(shù)和庫(kù)容量的影響

由圖3可知，分蘗中期，各處理的葉面積指數(shù)無(wú)顯著差異。幼穗分化始期，葉面積指數(shù)為T1處理>T2處理>T3處理，隨栽插深度加深，葉面積指數(shù)逐漸降低。抽穗期時(shí)，T1處理葉面積指數(shù)顯著高于T2處理，增幅44.29%。從圖3b可知，隨著栽插深度加深，庫(kù)容量逐漸降低。與T1處理相比，隨著栽插深度的增加，T2和T3處理的庫(kù)容量分別下降6.70%和27.05%。

2.5 栽插深度對(duì)水稻生物量和收獲指數(shù)的影響

由圖4可知，各時(shí)期T1處理的生物量均高于其他處理，各時(shí)期生物量均為T1處理>T2處理>T3處理。分蘗中期，T1處理較T2、T3處理分別增加20.58%和18.90%，幼穗分化始期，T1處理較T2、T3處理分別增加1.67%和17.32%，抽穗期，T1處理較T2、T3處理分別增加22.44%和22.25%，成熟期，T1處理較T2、T3處理分別增加6.27%和18.11%。各處理收獲指數(shù)無(wú)顯著差異。

2.6 相關(guān)性分析

由圖5可知，產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和總穎花數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率、千粒質(zhì)量和葉面積指數(shù)無(wú)顯著相關(guān)。

3 討論

3.1 栽插深度對(duì)水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

栽插深度對(duì)水稻的形態(tài)特征、群體結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量等方面具有明顯影響，合理選擇栽插深度有利于提高水稻產(chǎn)量。研究結(jié)果表明，隨著栽插深度增加，水稻的有效穗數(shù)、總穎花數(shù)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，水稻產(chǎn)量逐漸下降。與葉勇[28]對(duì)淮兩優(yōu)527的研究結(jié)果相一致。稻谷產(chǎn)量與有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)呈極顯著和顯著正相關(guān)，而與千粒質(zhì)量無(wú)顯著相關(guān)，說(shuō)明了深插秧主要通過(guò)抑制分蘗發(fā)生和穗的形成來(lái)影響產(chǎn)量。此外，深插條件下，養(yǎng)分更富集于土壤上層，導(dǎo)致水稻灌漿結(jié)實(shí)能力下降。張洪程等[29]研究認(rèn)為，超高產(chǎn)水稻群體主要得益于穎花量多，每穗粒數(shù)多和穗大。插秧深度過(guò)深會(huì)減少總穎花數(shù)和降低庫(kù)容量，從而降低稻谷產(chǎn)量。騰飛[30]對(duì)雙季晚稻H優(yōu)518和甬優(yōu)2640研究發(fā)現(xiàn)，深插明顯降低水稻莖蘗數(shù)，導(dǎo)致有效穗數(shù)下降，但提高了穗部性狀，使每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率提高。本研究表明，深插秧顯著降低水稻莖蘗數(shù)和有效穗數(shù)，減少了稻谷產(chǎn)量（表1和圖1）。

周以勇等[31]以武運(yùn)粳7號(hào)水稻品種為材料，研究了不同栽插深度對(duì)分蘗的影響，研究發(fā)現(xiàn)，栽插深度[0，1.5）cm時(shí)，栽后8d可見(jiàn)分蘗，水稻分蘗發(fā)生快，始蘗節(jié)位低；而栽插深度[1.5，3.0）cm，栽后14d才始見(jiàn)分蘗，始蘗第3節(jié)總莖蘗數(shù)少；當(dāng)栽插深度[3.0，5.0）cm時(shí)，栽后18d才見(jiàn)分蘗，分蘗遲緩，高峰苗低而后移，始蘗節(jié)位升高；栽插深度≥5.0cm時(shí)，地下節(jié)間伸長(zhǎng)1～2節(jié)，分蘗嚴(yán)重滯后。宋云生等[32]認(rèn)為，機(jī)插缽苗中部蘗位分蘗成穗率高于其他部位，在分蘗穗和總穗數(shù)中占較大比例。因此，栽插深度影響分蘗蘗位，進(jìn)而影響成穗的發(fā)生，深插使分蘗滯后，始蘗節(jié)位升高，不利于分蘗成穗。適宜的栽插深度有利于確保水稻早分蘗，從而提高產(chǎn)量。

3.2 栽插深度與水稻群體指標(biāo)的關(guān)系

栽插深度對(duì)水稻分蘗、株高、葉面積指數(shù)等群體指標(biāo)有所影響。本研究結(jié)果顯示，栽插深度對(duì)水稻總株高無(wú)顯著影響。成熟期T1處理根莖連接處到地表的深度1.91cm，大于設(shè)置插秧深度參數(shù)1cm，表明栽插秧過(guò)早，導(dǎo)致泥土下沉對(duì)缽體苗的覆蓋。而T2和T3處理根莖連接處到地表的深度分別為3.02和3.18cm，可能與栽插秧越深，向上的浮力越大有關(guān)[33]。

在實(shí)際農(nóng)業(yè)操作中，栽插深度與預(yù)設(shè)的栽插深度參數(shù)之間往往存在偏差，這種偏差很大程度上可能受到土壤軟硬程度的影響。對(duì)于質(zhì)地較為硬實(shí)的土壤，實(shí)際栽插深度往往小于預(yù)設(shè)的參數(shù)深度，因?yàn)橛矊?shí)的土壤對(duì)農(nóng)具的穿透力構(gòu)成了一定的阻力；相反，在質(zhì)地較軟的土壤中，由于土壤對(duì)農(nóng)具的阻力較小，實(shí)際栽插深度可能會(huì)超過(guò)所設(shè)置的栽插深度。因此，在農(nóng)機(jī)作業(yè)中，為確保作物栽插深度的精準(zhǔn)度，還需對(duì)土壤特性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估與考量。

本研究結(jié)果表明，分蘗中期和幼穗分化始期各處理之間水稻莖蘗數(shù)無(wú)顯著差異。然而，在抽穗期，淺插T1處理的莖蘗數(shù)顯著高于深插T2和T3處理。這表明前期水稻較晚分蘗，同時(shí)產(chǎn)生較多的無(wú)效分蘗，作物冗余生長(zhǎng)，而到了抽穗期，大量無(wú)效分蘗凋亡，導(dǎo)致T2和T3處理的有效穗數(shù)明顯低于T1處理（表1）。無(wú)效分蘗與有效分蘗競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光、養(yǎng)分和土壤等，影響水稻產(chǎn)量，主莖和一次分蘗的總枝梗數(shù)及總穎花數(shù)的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)大于二次分蘗，因此返青較快、發(fā)根強(qiáng)的淺插秧處理更具有優(yōu)勢(shì)[34]。

深插處理的幼穗分化始期葉面積指數(shù)、生物量逐漸減小。這與莫文信[22]以金優(yōu)785水稻品種為材料的結(jié)果一致，其研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水稻淺插促進(jìn)分蘗發(fā)生，從而使葉面積指數(shù)增大，使植株呈扇狀展開(kāi)，獲得更多的光能，提高水稻前期光能利用效率，進(jìn)而增加水稻生物量，提高水稻產(chǎn)量。

本研究結(jié)果表明，隨栽插深度的增加，水稻庫(kù)容量降低，造成這一結(jié)果的主要原因是群體穎花量的下降。源足和庫(kù)大是提高水稻產(chǎn)量的兩個(gè)重要因素，淺插技術(shù)通過(guò)促進(jìn)分蘗發(fā)生，增加葉面積指數(shù)，使光合作用的產(chǎn)物源更多。這一舉措不僅增加了后期的群體穎花量，擴(kuò)大了庫(kù)的容量，最終實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

在本研究的試驗(yàn)條件下，水稻缽體插秧機(jī)栽插深度設(shè)置為1cm時(shí)，水稻產(chǎn)量最高，葉面積指數(shù)、生物量和總穎花數(shù)最大。水稻深插秧減少了水稻分蘗，降低了葉面積指數(shù)和生物量，減少了總穎花數(shù)和庫(kù)容量，從而降低稻谷產(chǎn)量。