周兵

（庐江县农业技术推广中心，安徽 庐江231500；作者：zzbb2323@163.com）

双季稻复种指数高，单位面积粮食产出高于同区域单季稻生产模式，对保障我国粮食安全意义重大[1]。传统双季稻生产人力投入大、劳动强度高、生产效益偏低。近年来，受农村劳动人口转移、农业劳动力成本快速上涨和双季稻全程机械化等高效生产技术模式应用率不高等因素影响，我国双季稻生产面积下降至40%左右[2-3]。本地区位于沿江平原双季稻北缘生态区，可用于水稻生产的温光资源一季富余两季略显不足，双季稻生产季节紧张。综合来看，维持稳定双季稻生产的关键在于提高双季稻生产效率、温光资源利用率及周年生产效益[4]。

目前，沿江平原双季稻生产主要栽培模式有盘育抛栽、人工撒直播和毯苗机插等。大量研究表明，盘育抛栽模式穗粒结构均衡，适应性和丰产性优于毯苗机插和人工撒直播模式；人工撒直播为轻简化栽培模式，单位面积人力和成本投入小，但群体质量和穗粒结构均衡性相对较差，丰产和稳产性不足[5-8]；毯苗机插有利于营造优质群体，降低农药投入，提升产量水平和生产效率。随着双季稻毯苗机插技术模式的逐步优化，其应用面积不断扩大，前人对不同栽培模式应用于双季稻单季生产的研究较多[5-8]，但基于有限的温光资源环境，双季稻周年栽培模式搭配及其对双季稻生长发育、产量效益和温光资源利用等的相关研究较少。本试验设置周年机插、早稻机插晚稻抛栽、周年抛栽和早稻直播晚稻抛栽4 种栽培模式，旨在探究不同模式对水稻生育特征、产量构成、积温资源利用和成本效益等的影响，以期为本生态区双季稻周年生产模式搭配提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验田位于安徽省庐江县台创园施湾村（117°14'53.32″ E，31°27'54.39″ N）；试验年份日平均气温17.1 ℃，全年有效积温3 168.6 ℃，累积降雨量1 402.1 mm，累积光照时数1 794.3 h；试验田土壤肥力水平中等，肥力均匀，耕作层理化性质为：pH 值6.3，有机质29.4 g/kg，全氮1.3 g/kg，有效磷（P2O5）2.9 mg/kg，速效钾（K2O）34.7 mg/kg。

1.2 试验设计

早稻采用常规籼稻品种浙辐203，晚稻采用常规粳稻品种镇稻18；试验以毯苗机插、软盘旱育抛栽和人工撒直播为基础模式，设置4 个周年栽培模式组配处理，分别为周年机插（MTMT）、早稻机插晚稻抛栽（MTAT）、周年抛栽（ATAT） 和早稻直播晚稻抛栽（DSAT）。试验采取随机区组设计，3 次重复。各处理间肥水运筹、病虫草害防控及田间管理均采用本地高产模式，各栽培模式主要技术参数如下。

表1 不同栽培方式组配生育期比较

（1）毯苗机插模式：采用机械流水线播种，PZ80D-25 型高速插秧机栽插，栽插行株距为25.0 cm×11.4 cm。早季4 月1 日播种，工厂化大棚旱育毯状秧，秧龄23 d，4 月24 日毯苗机插，每丛栽植4～5 苗，基本苗数约158 万/hm2，全生育期每hm2施肥量为纯N 228 kg、P2O590 kg、K2O 207 kg。晚季6 月29 日播种，工厂化旱育毯状秧，苗期化控促壮，每丛栽植约5 苗，基本苗175 万/hm2左右，全生育期每hm2施肥量为纯N 255 kg、P2O590 kg、K2O225 kg。

（2）盘育抛栽模式：采用人工均匀播种，人工抛栽，抛栽后移密补稀，抛栽密度为52.5 万丛/hm2。基本苗约210 万/hm2。早季3 月25 日播种，每丛播种4～5 粒种子苗，播后覆膜保温，秧龄26 d，4 月20 日抛栽，全生育期每hm2施肥量为纯N 228 kg、P2O590 kg、K2O 207 kg。晚季6 月27 日播种，每丛播种约5 粒种子苗，秧龄24 d，7 月21 日抛栽，全生育期每hm2施肥量为纯N 255 kg、P2O590 kg、K2O 225 kg。

（3）人工撒直播模式：应用于早季，4 月9 日人工撒直播，用种量105 kg/hm2，基本苗约275 万/hm2，全生育期每hm2施肥量为纯N 168 kg、P2O580 kg、K2O 188 kg。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 产量及其构成因子

每个处理定点15 株调查茎蘖动态；在水稻成熟期，每个处理数60 丛计算有效穗数，按平均穗数取5丛测定每穗粒数和结实率；收获时随机取样晾干测定千粒重；每小区单打单收测定产量。

1.3.2 年有效积温利用率及积温生产效率

试验气象数据来源于庐江县气象局，有效积温为生育期间≥10℃日均气温的累加[9]。积温生产效率指作物生育期间有效积温生产的单位面积籽粒质量[10]。年有效积温利用率和积温生产效率计算公式如下：

虽然国内外的学者的研究对象不同，但在建设和运营财务共享服务中心关键的观点相对一致。特别是在梳理了大量的国内研究成果后发现，国内在建设运营财务共享服务时，更多的考虑到了国内法律、制度、文化，更多的结合了国内实际的发展环境和企业的自身特点。

年有效积温利用率（%）=作物生育期间有效积温/年有效积温；

积温生产效率[kg/（hm2·℃·d）]=单位面积籽粒产量/作物生育期有效积温。

1.3.3 成本效益及粮食生产效率

生产总成本包括种子、化肥、农药、人工、播种育秧、机械作业和基础性支出，其中人工成本为作物生产季所有环节用工总成本，单价为11.25 元/h；机械作业成本包括机耕、机插和机收；基础性支出包含租金和水电费，单个生产季费用为4 725 元/hm2。早籼稻销售价为2.2 元/kg，晚粳稻销售价为2.3 元/kg。净收益和粮食生产效率等计算公式如下：

总收入（元/hm2）=单位面积粮食产量×单价；

净利润（元/hm2）=单位面积中收入-单位面积生产总成本；

效益成本比率（%）=总收入/总成本；

粮食生产效率（kg/h）=实际产量/生产期间工时人力投入。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 整理数据和作图，用SPSS 22.0 统计软件进行方差分析，Duncan 法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同模式的生育期差异

从表1 可见，在早季，全生育期从长到短依次为抛栽（113 d）＞机插（108 d）＞直播（102 d）。抛栽播期分别较机插和直播早8 d 和15 d，成熟期分别较机插和直播早2 d 和4 d，在晚季，全生育期抛栽（144 d）＞机插（143 d）。抛栽播期较机插模式早2 d，成熟期较机插早1 d。从周年来看，不同模式两季作物生育期存在部分重叠，重叠期19～23 d，周年生育期从长到短依次为ATAT（238 d）＞MTMT（232 d）＞MTAT（231 d）＞DSAT（223 d）。

2.2 不同模式的产量及其构成要素比较

同一生产季的相同栽培方式间不存在显著差异，不同方式间存在一定差异（表2）。在早季，抛栽和机插单位面积有效穗数分别较直播小10.0%和24.3%，每穗粒数分别较直播提升13.1%和22.0%，结实率分别较直播提高8.9%和6.4%，产量分别较直播增加19.1%和9.9%，且以上差异均达到显著水平，不同栽培方式间千粒重不存在显著差异。在晚季，抛栽单位面积有效穗数和实测产量均显著大于机插，提升幅度分别为15.4%和4.3%，在每穗粒数、千粒重和结实率方面不同方式不存在显著差异。周年产量变幅在16.03～17.27 t/hm2间，从大到小依次为ATAT＞MTAT＞MTMT＞DSAT，其中，ATAT 和MTAT 均 较DSAT 显 著 增 产，MTMT 较DSAT 增产但差异不显著。

表2 不同栽培方式组配的产量及其构成要素比较

表3 不同栽培方式组配对资源利用的影响

2.3 不同模式组配对资源利用的影响

由表3 可知，不同栽培模式周年生育期间有效积温在2 964.7℃～3 071.8℃之间，占全年总有效积温的比例均超过93.5%，ATAT 处理占比高达96.9%；早季有效积温利用率为46.4%±0.3%，晚季有效积温利用率为61.6%±0.5%，周年有效积温利用率为108.0%±0.6%。积温生产效率早季高于晚季，周年积温生产效率在5.41～5.62 kg/（hm2·℃·d） 之间，从大到小依次为ATAT＞MTAT＞MTMT＞DSAT，但差异未达显著水平。

2.4 不同模式的成本效益分析

从表4 可见，针对农事生产资料成本，直播用种成本较其他栽培方式高21.0%以上，化肥投入较其他方式低8.3%，机插和抛栽农药成本相同，较直播低1.6%；播种育秧成本方面，ATAT 较MTMT 高18.9%，直播方式最少，DSAT 仅为MTMT 的56.3%；机械作业成本方面，由于机插成本的提升，MTMT 较ATAT 高41.2%；人工成本方面，机械化提升效率，人工成本投入降低，抛栽方式在移栽环节投入人工相对较多，ATAT 较MTMT节省工时数为194.6 h/hm2，人工支出高52.3%；总成本从大到小依次为ATAT＞MTAT＞MTMT＞DSAT，其中ATAT 比MTMT 高9.0%。由于抛栽方式相对增产和直播方式相对轻简化节本，净利润从大到小依次为ATAT ＞DSAT ＞MTAT ＞MTMT，ATAT 和DSAT 分 别 较MTMT 增收1 730.8 元/hm2和1 851.2 元/hm2。由于全程机械化高效生产和直播轻简化栽培，MTMT 粮食生产效率较ATAT 提升43.6%，较DSAT 提升12.9%。

3 讨论

3.1 不同模式对温光资源利用及生育特征的影响

作物生长发育取决于生育期间温光资源基础条件。研究表明，沿江双季稻北缘区，温光资源可利用总量有限，且双季稻生产温光资源利用强度高[11-12]。本研究与前人研究结果基本一致，有效积温利用率早季为46.4%，晚季为61.6%，周年利用率超过106.0%，周年生育期间有效积温占全年总有效积温比例超过93.5%（表3）。试验发现，与其他栽培方式相比，抛栽的播种期提前7～15 d，成熟期提前1～4 d，全生育期延长1～11 d（表1），双季稻周年抛栽模式有效积温利用率达到108.7%。有研究表明，盘育抛栽方式秧龄弹性更大，实现提前播种和提早成熟，适当早播有利于延长苗期温光资源利用率，培育大龄壮秧，早季提前成熟腾茬，有助于晚季利用优质温光资源早栽早发[13]。本研究中，周年抛栽模式（ATAT）较周年机插模式（MTMT）生育期长6 d，二者成熟期差距仅为3 d。有研究表明，结合早稻保温和晚稻化控等强化栽培技术，双季稻毯苗秧龄可以提升至30 d 以上，且适当增加秧龄有利于产量提升[14-15]。本研究双季稻毯苗秧龄为24 d 左右，在周年温光资源利用等方面仍有一定的提升空间。

表4 不同栽培方式组配的成本效益比较

3.2 不同模式对产量的影响

本研究中盘育抛栽方式均较毯苗机插和人工撒直播显著增产，周年抛栽模式（ATAT）分别较周年机插模式（MTMT）和早稻直播晚稻抛栽模式（DSAT）增产5.9%和7.8%（表2）。透过产量构成指标发现，抛栽方式增产主要来源于成熟期有效穗数和穗粒数的显著提升，这与张洪程等[16-17]研究结果相似。相对人工撒直播方式，毯苗机插方式穗粒结构较为均衡，较撒直播增产9.3%；与盘育抛栽方式相比，毯苗机插方式在结实率、千粒重和双季晚稻穗粒数方面均未产生显著差异，仅在单位面积有效穗数方面显著低于抛栽方式，这与栽插机械性能限制有关，毯苗机插以固定行株距栽植，基本苗较抛栽降低了24.0%以上，随着周年机插模式的熟化和宽窄行钵苗机插等新型栽培机械的应用，双季稻机械化栽插模式的产量有望进一步提升[18-19]。

3.3 不同模式对经济效益和生产效率的影响

从周年生产成本来看，周年抛栽模式（ATAT）生产成本最高，其次是早稻机插晚稻抛栽（MTAT）和周年机插模式（MTMT），早稻直播晚稻抛栽模式（DSAT）成本最低。通过对生产成本的拆解分析发现，双季机插模式（MTMT）虽然增加了机械作业费用，但较双季抛栽模式（ATAT）显著提高了作业效率，减少了34.3%的人力投入（表4），尤其是在育秧、移栽等关键生产环节节省了大量人力。粮食生产效率是反映每个农业劳动者在单位时间内生产的农产品量或产值的重要指标[20]。本研究揭示，由于高效机械化栽培技术的应用，双季机插模式（MTMT）粮食生产效率最高，较传统双季抛栽模式（ATAT）提升43.6%，较轻简化的早稻直播晚稻抛栽模式（DSAT）提高12.9%。在我国农业劳动力日益短缺和劳动力成本快速上涨的大背景下[21-22]，MTMT 模式可望缓解用工紧张、用工荒和适度规模经营等影响双季稻发展的多种障碍因子。目前，MTMT 模式在农艺栽培上的主要障碍是晚稻机插，生产上秧龄弹性小、高温缓苗期长、有效分蘖时间短、有效穗数严重不足等诸多障碍因素依然未能得到较好研究与解决，晚稻机插产量和经济效益一直徘徊不前。未来应在晚稻机插栽培、农机农艺融合、农机装备等方面加大研究投入力度，破解机插晚稻多种限制因素，促进双季稻生产朝着机械化、轻简化和高效化方向发展。

4 结论

周年抛栽生产模式（ATAT）提高了有效积温利用率，穗粒结构均衡，实现了显著增产和最佳的周年生产效益。周年机插模式（MTMT）通过工厂化育秧和机械化移栽等高效技术模式的运用，降低了生产成本，大幅提升了周年粮食生产效率，适宜于劳动力资源短缺背景下的适度规模化生产应用。

致谢：试验研究过程中得到了安徽省农业科学院吴文革研究员、安徽农业大学武立权教授的倾力指导，田间操作得到了庐江县农业技术推广中心多位同事的全力配合与支持，特表谢忱！