水稻無人機水直播機械化精量輕簡高產高效栽培技術集成研究與應用

為了突出水稻無人機水直播機械化生產的經濟效益，本文對不同播期水稻發育情況進行分析，研究石墨烯漿料處理對直播水稻產量的影響，分析不同播種方式下的水稻產量。研究表明，中期種植水稻發育較好，成秧率為五優金絲苗成秧率＞五優華占＞常規稻“三澳占”,雜交水稻抵御氣候變化的能力較常規水稻強。株高情況為清水（CK）＞10A漿料＞10C漿料＞10B漿料，直播水稻產量低于機插和拋秧，可能是直播水稻分布不均勻，對其進行改進可促進水稻無人機水直播機械化技術運用及推廣。

1 實施背景

來賓市開展晚稻水直播播種期對比、石墨烯不同用量對比等試驗及水稻水直播50畝示范工作。項目實施地點為來賓市興賓區南泗鄉下莫村委橫興水稻種植專業合作社。研究出水稻無人機水直播機械化精量輕簡高產高效栽培技術，明確水稻無人機水直播機械化存在問題并進行改進，以提高水稻種植效率和質量，節約成本。

2 實驗分析

2.1 種植期對水稻的影響

確定晚水稻雜交稻為“又香優龍絲苗”、“五優華占”和常規稻“三澳占”，種植日期為7月8日、7月14日和7月22日，畝播種量為：雜交稻1.5 kg，常規稻2 kg，大區試驗，每個品種種植面積0.5畝以上。除實驗區播種期不同外，各處理試驗水稻品種一致、田間管理措施一致，田間管理按推廣總站技術規程實施，施1次基肥，3次追肥，播后第2d雜草封閉1次（丙草胺），苗后除草2次，人工除草3次，防病蟲害共3次。

2.2 石墨烯含量對水稻種植的影響

確定種植品種為五優金絲苗，播種期為2020年7月29日；將配加10C漿料、10B漿料、10A漿料、清水（CK）種植的水稻進行對比，每個小區面積為63 m，播種量為20 kg/hm，基本苗為3.56萬苗。田間管理措施基本一致，統一按推廣總站技術規程實施，施1次基肥，2次追肥，播后第2 d雜草封閉1次（丙草胺），苗后除草2次，人工除草2次，防病蟲害共3次。

2.3 實驗參數

根據水稻種植情況對水稻“出苗率”和“成秧率”三個參數進行分析。此外，對畝有效穗數、每穗總粒數、結實率、千粒重、實際畝產量等參數進行分析。

3 不同種植期水稻生育情況

3.1 播種期對種子發育的影響

不同播種期的又香優龍絲苗種子粒數均為76粒/m，播種期分別為7月8日、7月14日和7月22日。不同播種期的又香優龍絲水稻總苗數相差不大，數量在66～69。播種期為7月8日時，正常苗數為38，播種期為7月14日，正常苗數為58，播種期為7月22時，正常苗數為56。隨播種日期延后，正常苗數有增加趨勢。出苗率隨播種期延后變化不大，數值在86.8%～90.8%；成秧率隨播種期延后先增加后下降。晚期直播水稻成秧率和出苗率與氣候相關，7月11日和7月26日有大雨到暴雨天氣，7月14日，水稻成秧率較高，7月8日和7月22日水稻成秧率較低，是由于水稻成苗初期大雨和高溫天氣不利于水稻秧苗生長。7月8日～7月20日氣候適宜，未出現大雨及高溫天氣，成秧率較高，水稻幼苗生長較好。

五優華占稻種粒數為65，總苗數在52～56，不同播期總苗數差距不大。但是正常苗數存在差異，隨播期越延后水稻正常苗數逐漸增多。出苗率隨播種期延后呈現先降低后上升的趨勢。7月8日播種的五優華占成秧率為67.3%，7月14日播種的五優華占成秧率為71.2%，7月22日播種的五優華占成秧率為76.8%，隨播種期延后逐漸增加。常規稻“三澳占”每平方米播種粒數為102粒，第1期和第2期水稻總苗數分別為80和79，第3期播種水稻總苗數為91。正常苗數分別為51、55和47。第1期播種水稻出苗率為63.5%，第2期出苗率為77.5%，第3期為89.2%，出苗率隨播種期延后逐漸增大。常規稻“三澳占”成秧率隨播種期延后呈現先增加后減小的趨勢。第2期種植的五優金絲苗和常規稻種“三澳占”成秧率較第1期和第3期播種成秧率大。這是由于第1期秧苗和第3期秧苗在發育期均出現暴雨和高溫天氣，導致部分秧苗死亡。此外，第2期播種的雜交稻種成秧率為五優金絲苗成秧率＞五優華占＞常規稻“三澳占”。主要由于雜交水稻稻種較常規稻種生長能力強，而且雜交水稻抵抗生長環境氣候變化的能力較強。

3.2 晚稻播種期對水稻全生育期的影響

通過對又香優龍絲苗、五優華占和常規稻“三澳占”全生育期進行統計，以明確播種期對水稻全生育期的影響。又香優龍絲苗全生育期受播種期影響較小，第1期和第2期播種的又香優龍絲苗全生育期均為107 d，第3期為108 d，播種對其全生育期幾乎沒有影響。此外，常規稻種“三澳占”第1期和第2期種植的秧苗全生育期均為107 d，受氣候影響較小，第3期播種的稻種“三澳占”全生育期較前2期減少4 d。而五優華占稻種全生育期隨播種期延后呈現逐漸增加的趨勢，但增長天數相差不大，在100～103 d，對比3種水稻全生育期可知，在相同播種期條件下，五優華占全生育期短，成熟早。五優華占較又香優龍絲苗和常規稻“三澳占”更適合用作晚期水稻直播稻種，可減少生產周期。

4 不同石墨烯漿料處理對水稻成長情況的影響

4.1 石墨烯對五優金絲苗生長的影響

石墨烯對五優金絲苗出苗率和成秧率影響不明顯，只有采用清水種植的成苗率較低。這可能是由于A、B、C漿料對五優金絲苗生長的影響程度相同，從而導致清水處理的秧苗成苗率低于石墨烯處理的秧苗。向五優金絲苗試驗田中加入石墨烯有利于提高水稻成苗率。此外，采用不同漿料處理后的五優金絲苗苗高均隨著時間增加逐漸增高，秧苗最大高度為100 cm左右。在9月2日前，不同處理方式下水稻株高為清水（CK）＞10A漿料＞10C漿料＞10B漿料；9月2日后采用10A漿料處理的五優金絲苗高度增加速度逐漸變緩。采用石墨烯漿料對五優金絲苗種子進行處理可以在不同程度上降低水稻苗高，提高水稻抵抗能力，提高水稻產量。

4.2 石墨烯對五優金絲苗產量的影響

五優金絲苗分蘗苗數隨時間增加呈現先增加后下降的趨勢。8月25日是五優金絲苗生長最旺盛的時期，此時分蘗苗數最高，應做好施肥工作，保證秧苗分蘗質量，提高秧苗有效分蘗率及產量。8月25日后，五優金絲苗分蘗苗數逐漸下降，是由于此時進入秧苗結實期，該階段分蘗苗數逐漸減小。采用清水處理的五優金絲苗分蘗苗數最高，采用10B漿料處理的五優金絲苗分蘗苗數最少。采用10C漿料、10B漿料、10A漿料和清水（CK）處理后的五優金絲苗理論畝產、每穗總粒數和實際粒數逐漸下降。采用清水處理的五優金絲苗產量最低，采用10C漿料處理的五優金絲苗產量最高。采用石墨烯對水稻進行處理可降低水稻苗高，提高水稻成苗率，從而增加水稻產量。采用石墨烯漿料對五優金絲苗進行處理，為水稻生長提供碳元素。

5 播種方式對水稻經濟性能的影響

又香優龍絲苗播種方式為拋秧、機插和直播。直播方式產量最低，機播產量最大，拋秧方式水稻產量相對機插方式較低。采用直播方式種植水稻，雖然可以節約人力資源，但由于直播方式會導致種子分布不均勻影響水稻生長。因此，需開發經濟高效的新型水稻播種方式。