再生稻頭季機收對再生季產量損失成因及減損技術研究

林席躍 伍先群 雷正平 邵彩虹 黃素華 陳麗芬 張健

摘要 研究了沃得旋龍4LZ-3.0E等7款收割機機型，“Ⅲ”字形等3種收割作業行走路線，23%～32%分4個等級收割前土壤容積含水量，10～40 cm分5個等級留樁高度對機收再生稻再生季產量的損失差異;同時對4個因素的綜合影響程度進行了比較分析。結果表明，土壤容積含水量和收割作業行走路線主要影響碾壓比重和碾壓行稻樁的萌芽及成穗，留樁高度影響再生季有效穗數形成，收割機機型（履帶寬度、碎草裝置）影響碾壓比重和碾壓行的產量貢獻。4個因素對再生季產量損失影響程度依次降低，集成采用26%、留樁高度15～25 cm收割、按“Ⅲ”字作業行走路線、使用35 cm窄幅履帶能使機收再生稻碾壓產量損失率由41.7%降低至25.1%，減損效果明顯，同時該技術還有繼續研究優化空間。

關鍵詞 再生稻;頭季機收;產量損失;測算方法;減損技術

中圖分類號 S 233? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）18-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.049

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on the Causes and Reduction Technology of Yield Loss of Ratooning Rice

LIN Xi-yue， WU Xian-qun，LEI Zheng-ping et al （Chongyi County Agricultural Technology Promotion Station， Chongyi，Jiangxi 341300）

Abstract Experimental study on the Uuanlong Wode 4 lz-3.0 E 7 harvester models， and "Ⅲ" glyph three harvest homework walking routes， and 23%-32% in four grades before harvest soil volumetric water content， and the difference between the yield loss of the first season and the yield loss of the regeneration season was investigated with the pile height of? 10-40 cm divided into five grades. The comprehensive influence of four factors on the basis of the comparison analysis was carried out， the results showed that the soil volumetric water content and harvest walk route mainly affected the proportion of RCC and germination and panicle formation， pile height affected the regeneration of season， harvester models （track width， broken grass machine） affected the rolling and rolling production line contribution proportion. Four factors， in turn， less impact on the regeneration season production losses， integrated use 26%， leave a pile height 15-25 cm to harvest， according to the word "Ⅲ" walking routes， 35 cm narrow tracks could make their ratooning rice rolling yield loss rate decreased from 41.7% to 25.1%， and the loss effect was obvious， at the same time the technology had room for continued research and optimization.

Key words Ratooning rice;Head season;Yield loss;Calculation method;Impairment technology

基金項目 國家重點研發計劃“長江中下游東部雙季稻區生產能力提升與肥藥精準施用豐產增效關鍵技術研究與模式構建”（2017YFD0301602）;國家重點研發計劃“西南部紅黃壤山區水稻綠色規?；S產增效技術集成與示范”（2018YFD0301105）。

作者簡介 林席躍（1966—），男，江西崇義人，副高六級，碩士生導師，從事作物栽培技術研究;

伍先群（1990—），女，江西崇義人，助理農藝師，從事作物栽培技術研究。林席躍和伍先群為共同第一作者。

*通信作者：邵彩虹，副高五級，碩士生導師，從事作物生理與分子生態學研究;黃素華，副高五級，碩士生導師，從事作物生理與分子生態學研究。

收稿日期 2020-12-14;修回日期 2021-02-03

再生稻種一茬收獲2次，即頭季水稻收割后，利用殘余稻樁腋芽發苗、長穗，再收一季的一種稻作方式[1]。近年來，再生稻已在四川、福建、湖北、江西、安徽、湖南等長江中下游省份稻作區廣泛應用，再生稻生產效益比一季中稻提高93.75%、產投比提高12.65%[2]，隨著勞動力成本逐年上升，機收再生稻成為未來發展方向[3]。機械碾壓嚴重，再生季損失率高（40%～50%）、稻米品質下降等問題，是現階段制約再生稻發展的瓶頸。以往的研究從品種、留樁高度、機械收割與人工收割再生季產量比較等方面進行了機收再生稻效益的研究[4-6]及再生稻收割機方面研究[7-8]，但尚缺乏多因素綜合分析再生季產量損失的形成原因、測算方法及應對技術措施。筆者從收割機機型、履帶寬度、收割作業行走方式、作業時田間水分狀態、留樁高度等因素進行了綜合分析，提出了機收再生稻再生季產量損失的科學測算方法，研制出減損技術措施，供研究者、農技人員參考。

1 材料與方法

1.1 試驗處理的通用條件設置

通用條件包括塑盤育秧、等行距機插30 cm×16 cm，沃得銳龍4LZ-4.0E聯合收割機（履帶寬度45 cm、裝備碎草機）收割，留樁高度30 cm左右，機收時田間土壤容積含水量控制在26%左右。播種時間、栽種品種、水分調控、施肥水平、病蟲防控等大田管理措施各處理相同。

1.2 產量損失調查方法設計

按照與收割機作業行走垂直的方向連續調查3個以上收割幅稻行，對再生季田間非碾壓區、碾壓區、掉頭區的再生季有效穗數分別調查記載，各處理隨機取樣稻株3兜室內考種計算單位面積理論產量。產量損失測算方法：全田損失率=a+b。式中，a：作業行走區占全田產量損失率（一次碾壓）=作業行走區單產×碾壓稻樁占比（碾壓稻樁數/調查總稻樁數）/非碾壓區單產×100;b：掉頭區占全田產量損失率（2次以上碾壓）=掉頭區單產×碾壓稻樁占比（碾壓稻樁數/調查總稻樁數）/非碾壓區單產×100。

1.3 頭季不同收割機型對再生季產量損失率比較

1.3.1 收割機機型。

選用本地區普遍使用的自走式履帶式全喂入聯合收割機共7款，以沃得銳龍4LZ-4.0E為對照（CK）。各參試機型型號見表1。

1.3.2 水稻品種。

供試品種為晶兩優534，處理面積600～800 m2，重復2次。對頭季收割時間基本相近、不同收割機機型的農戶進行大田機收碾壓情況調查。

1.4 不同收割機作業行走方式碾壓損失率比較

處理Ⅰ：按“Ⅲ”作業行走線路，以田塊最窄的兩端為固定轉彎和出倉區;處理Ⅱ：按“回”字形作業和轉彎行走線路，無固定出倉區;處理Ⅲ：按“倒S”（CK），按生產上習慣采用的線路作業和掉頭行走線路，無固定出倉區。參試品種為晶兩優534。每個處理2次重復，每區面積約800 m2（圖1）。

1.5 不同田間水分狀態機收碾壓損失率比較

參試品種為晶兩優534。設處理Ⅰ23%、處理Ⅱ26%、處理Ⅲ29%、處理Ⅳ32% 4個處理，2次重復，共8個處理大區，每區面積800～1 000 m2。收割前通過人工給水或排水方式對田間水分進行調控處理，使用“科順達”土壤溫濕度測量儀測量田間土壤容積含水量。

1.6 不同留樁高度機收碾壓損失率比較

選用晶兩優1377、晶兩優1212、內6優7075這3個品種，頭季機收。分別設5個留樁高度處理：處理Ⅰ 10 cm，處理Ⅱ 15 cm，處理Ⅲ 25 cm，處理Ⅳ 30 cm，處理Ⅴ 40 cm。再生季成熟期，每處理調查稻株樣本30株以上，隨機選取代表性3兜樣品室內考種，計算理論產量。

1.7 數據分析

利用Excel 2016進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同收割機機型碾壓損失率比較

由圖2可知，稻樁的碾壓稻樁數量占比與收割機履帶寬度呈正相關，與割幅寬度呈負相關。機型A和機型B 2款機型的履帶寬度均為35 cm，機型B的收割割幅較大，表現最低的碾壓稻樁數占比;機型D和機型F履帶寬度45 cm、收割幅200 cm表現最高的碾壓稻樁數占比;碾壓對稻樁的損傷輕重與履帶寬度關聯度較高。

由圖3可知，不同機型再生季全田實收產量組成差異較大，以機型B、機型C的實收產量占比72%為最高，以機型F的62%為最低;而以機型B的非碾壓區實收產量占比59%為最高，與其履帶較窄有關。以機型D的半碾壓區實收產量占比15%為最高，與其裝備碎草機有關。

由圖4可知，以機型B的再生季產量綜合損失率25.5%為最低，機型G的綜合損失率37.7%為最高。調查發現各機型產生的損失率與碾面積占比未呈正相關，與是否裝備碎草設備有關。使用碎草裝置收割后的碾壓行稻樁能萌發再生苗并形成產量，往往碾壓行形成的有效穗數可達非碾壓行的60%左右，千粒重略減，單產約占非碾壓行稻株的50%。

2.2 不同收割機作業行走路線碾壓損失率比較

由圖5可知，收割作業行走路線影響碾壓面積比重，“Ⅲ”字形較“回”字形和“倒S”形表現明顯降低。由表2可知，“Ⅲ”字形綜合損失率28.97%，“回”字形36.5%，分別比“倒S”（CK）下降30.54%、12.47%。

2.3 機收時不同土壤容積含水量對再生季產量碾壓損失率比較

由圖6可知，頭季機收時不同土壤容積含水量影響再生季稻的再生苗數、成穗率，適當的水分狀態下碾壓稻樁損傷小，再生苗數較多，碾壓行可以產生一定產量。處理Ⅰ 23%、處理Ⅱ26%、處理Ⅲ29%、處理Ⅳ32%的再生季產量損

2.4 機收再生稻不同留樁高度再生季產量損失比較

由表3可知，不同留樁高度對再生季產量構成影響較大，隨著留樁越低表現再生率下降幅度較大、總粒數增多、結實率和千粒重略有下降，以最適當的高度達到綜合影響指數的最高。由表4可知，3個品種分別在5個留樁高度等級中，均表現25 cm的損失率最低，在25.1%～ 28.4%;留樁高度≥15 cm和≤30 cm均表現較高的損失率，在27.37%～44.90%;由表5可知，3個品種5個留樁高度的平均損失率為27%～43%，以25 cm為對照進行比較，其他4個等級均達0.05顯著水平。

由圖7可知，基1～2節位上的腑芽可表現良好的萌芽成苗能力，調查發現，基1節間距0.3～1.5 cm、基2節間距3～5 cm、基3節間距7～8 cm、基4節間距12～20 cm，基1～3節間距14.5～17.0 cm。

2.6 不同因素對機收再生季產量損失的綜合影響分析

由圖8可知，影響損失率表現為土壤容積含水量>留樁高度>作業行行走方式>履帶寬度。

3 結論與討論

3.1 結論

研究表明，土壤容積含水量和收割作業行走路線主要影響碾壓面積比重和碾壓行稻樁腋芽的萌芽及成穗，留樁高度影響再生季有效穗數，收割機機型（履帶寬度、碎草裝置）影響碾壓比重和碾壓行稻株的產量貢獻，4個因素對再生季產量損失影響依次降低，頭季稻機收時集成采用土壤含水量26%、留樁高度15～25 cm收割、按“Ⅲ”字作業行走路線、使用35 cm窄幅履帶能使機收再生季產量損失率由41.7% 降低到25.1%，減損效果明顯，同時該技術還有繼續研究優化空間。

3.2 討論

3.2.1 ?土壤含水量的影響。

土壤容積含水量過低導致機械對稻樁碾壓損傷程度較大，而土壤容積含水量過高，收割機作業將稻樁壓入泥土，甚至陷機，導致根系缺氧、基部腋芽無法呼吸，碾壓行基本無再生有效穗，而土壤含水量適中（有一定的松軟度），稻樁受壓時有一定回彈，稻樁受機械性損傷較小，所保留的腋芽萌發再生率較高。

3.2.2

機型的影響。肖森[4]研究表明再生稻頭季機械收割后非碾壓區產生的邊際效應能夠在一定程度上彌補頭季機械收割碾壓區產量下降對再生季造成的產量損失，但采取有效措施減少碾壓區產量的損失率才是提高機收再生稻再生季產量的關鍵。這說明對收割機部位改制，減少碾壓面積是減損研究方向。損失率與收割機機重及割幅相關性不大，與履帶寬度有直接關系。而市面上的收割機為確保雙季稻田間水分飽和狀態時作業不陷機而設計，往往將履帶設計得較寬。小功率收割機相應配備寬度較小的履帶，雖然碾壓面積占比相應較少，但不能裝備碎草機，導致碾壓行稻樁的再生苗數少甚至無，對再生季產量貢獻少。如使用裝備碎草機的大功率倉式收割機，采取寬窄配套栽插設置，損失率有望實現更低。往往大功率、割幅寬、配備碎草機的收割機機型相應的履帶寬度較寬，解決這一問題的辦法是對大功能機型進行履帶窄幅化改制（50 cm/45 cm→35 cm/28 cm），只要對田間水分進行控制，使收割時田間土壤容積含水量控制在26%左右收割機作業不會下陷，對稻樁的損傷程度也較低。華南農業大學劉竣[9]設計了“高地隙輪式再生稻收獲機”，能將碾壓率由40.0%降低到11.4%，但該技術尚處設計階段，實現到生產廣普應用的過程還很長，還面臨研制和使用成本高以及生產應用效果不確定等系列問題。盧康等[7]研究發明了“雙割臺雙滾筒全履帶再生稻收割機”，測試效果理論碾壓率為27.5%;付建偉等[8]研究發明的“雙通道喂入式再生稻收獲機”測試效果：直行碾壓率降低16.2%，可使再生季增產23.9%，這些研究與該研究結果相當，但專用機械的投入和使用成本過高，難于大面積推廣應用，而履帶的窄幅化改制是成本低、廣適性強、易推廣的方法。

3.2.3 收割機作業行走線路優化。

洪瑛杰等[10]研究提出“優化收割線路，盡量減少轉彎次數，避免重復碾壓”，對該技術進行深入研究，并取得明確的技術指標和應用效果。

3.2.4 留樁高度的影響。不同留樁高度對再生穗的再生率、成苗和成穗等有直接影響，留樁高度越低，再生有效穗數減少、穗粒數增多、結實率下降、千粒重下降，雖然穗粒數有所增多，但有效穗數下降明顯。低留樁母莖上可利用健壯的腋芽數相應減少、可利用促發成苗的概率明顯降低;而25 cm以上的過高留樁雖然所留母莖上的腋芽較多，但由于稻樁根系吸收和供給營養不足于支撐多芽萌發營養供給需要，導致穗多、粒少、產量下降。同時，稻樁節位越高節間距越長，各節位萌芽出苗時間拉長，導致成熟期相距較大，成熟一致性較差，最終產量未能獲得較高。留樁25 cm高度收割能保證3個節芽利用，獲得最高產量，這與劉秀斌等[11]研究結果相符。同時，而頭季稻主穗莖稈基部節間距相對較短、分蘗穗莖稈基部間距相對較短。去除第4節位以上莖稈能有效降低頂端優勢，促使低節位腋芽萌發，縮短萌芽節位間距，提高再生穗成熟一致程度。

3.2.5 減損技術優化空間。

該研究基于30 cm等行距栽插密度的減損效果，而對稻樁造成碾壓損傷的是收割機履帶鐵質導輪，導輪的寬度為18 cm。如果履帶（導輪）能在稻株行間作業行走，將不會對稻樁形成正面的碾壓，旁側碾壓對稻樁損傷性明顯更低。因此，采用寬窄行配套減損栽插，使履帶導輪能在行間作業行走，將可損失更大幅度減少。

參考文獻

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[11] 劉秀斌，劉正忠，羅美玉.再生稻頭季機收留樁高度試驗初報[J].福建農業科技，2014（5）：13-15.