机插秧可以减少劳动成本、提高水稻生产效率,是我国当前水稻种植的主要发展方向。为改善成都平原稻作区水稻生产机械化程度不高、发展缓慢和品种选育评价不适应机械化生产等问题,加快成都平原水稻机械化高产高效栽培关键技术的研究与集成,分别于2015年和2016年在成都平原稻作区——崇州市和眉山市东坡区两地,开展了钵苗机插杂交籼稻高产群体建成及其生理生态基础的研究。(1)2015年以杂交稻F优498为材料,以毯苗机插为对照的条件下,开展对秧龄和栽插密度的研究,试验为两因素裂区设计。即,主区设置不同移栽秧龄:25 d和40 d;副区为“钵苗机插+高密度”、“钵苗机插+中密度”、“钵苗机插+低密度”、“毯苗机插+高密度”、“毯苗机插+中密度”、“毯苗机插+低密度”6种机插方式与密度配合的处理;(2)在2015年确定的钵苗机插方式、适宜秧龄与密度研究的基础上,于2016年开展不同千粒重杂交籼稻品种与最适机械播种量农机农艺融合研究,试验为两因素裂区设计。即,主区设置3个不同千粒重的杂交籼稻品种:V1:川农优华占(千粒重26g),V2:F优498(千粒重29g),V3:宜香优2115(千粒重32 g),副区为不同的机械播种量,共设4个处理,每盘播种:S1:30 g、S2:40 g、S3:50g、S4:60g。系统研究了品种、播种量、秧龄和密度对钵苗机插水稻秧苗素质、群体质量、氮素吸收利用的影响及高产形成机制,对实现大面积水稻机械化生产中增产稳产的形成具有重要指导意义。主要研究结果如下:1.不同栽培措施对钵苗机插产置及构成因子的影响品种、播种量、秧龄以及密度均对钵苗机插稻谷产量均产生了极显著的影响,同时对穗粒数、总颖花数以及结实率产生了显著或极显著的影响;而除品种因素外,其余因素均对千粒重无显著影响,其中有效穗随着移栽密度和播种量的增加而增加。25 d秧龄下,钵苗机插行距33 cm、配套株距14.5～15.5 cm因群体总颖花数、结实率的优势,产量显著高于其余处理,尤其以行距33 cm、株距15.5 cm更能充分发挥本研究区域杂交籼稻株型的优势,提高光合物质生产,产量最高可达到12.74thm-2,是本试验最佳的组合,较毯苗机插最高产处理增产9.54%,较钵苗机插40 d秧龄下的最高产处理增产12.98%。而毯苗机插随秧龄增大,以及栽插密度的降低,会导致群体质量指标劣化及有效穗不同程度的降低,这是导致其产量不高的主要原因。而不同千粒重品种中,以F优498产量表现最好,当播种量为每盘50g时,产量能达12.24thm-2,较川农优华占最高产处理(播种量每盘40 g)和宜香优2115最高产处理(播种量每盘60 g)分别高出15.47%和8.32%。因品种特性、品种潜力等原因,各品种的最高产量在本试验中也有所不同,通过寻优计算,本试验中川农优华占在播种量为每盘43.0g时产量能够到达10.6 thm-2,F优498在播种量为每盘46.0 g时产量能够到达12.0 thm-2,而宜香优2115在播种量为每盘53.0 g时产量能够到达11.0 thm-2。尽管各个品种之间表现出的产量及其构成均不相同,随着品种千粒重的增加,最适播种量也会有所增加,但最佳播种效果均为每穴4粒左右,其次,在钵苗机插条件下,通过小秧龄以及配套株距为14.5～15.5 cm的条件下,能够保证合理的有效穗数和穗粒数,并且获得较高的结实率以及千粒重,进而获得高产。2.不同栽培措施对钵苗机插秧苗素质及成苗的影响秧龄、播种量和育秧方式均对秧苗素质影响显著,同秧龄条件下钵苗秧苗素质显著高于毯苗,且随着秧龄增加秧苗的优势越明显,而秧龄的增大和播种量的降低会使得株高、茎基宽、百苗干质量以及单位株高干重显著增加,而绿叶数、叶龄、整齐度以及发根力呈不同程度的下降趋势。各秧龄下,叶龄、茎基宽、绿叶数、根数、发根力以及单位株高干重钵苗均显著高于毯苗,本研究以25 d为最适秧龄。但不同品种秧苗素质表现差异较显著,从实际调查来看,田间缺窝率大于秧盘缺窝率,但各品种之间秧盘缺窝率与大田实际缺窝率,均表现为川农优华占最小,宜香优2115最大。同时,随播种量的增加,各品种每孔成苗数有不同程度的增加;但种子成苗率、秧盘缺窝率、大田实际缺窝率均出现了不同程度的降低。而结合产量与秧苗素质和成苗情况考虑,不同千粒重品种均应保证播种量为每穴4粒为宜,平均每穴存活的秧苗应保持在2.3株以上,从而可以使基本苗保证在45×104/hm2以上,同时漏秧率控制在15%以下,此外移栽时株高不能超过20cm,且适栽期叶龄和绿叶数应尽量保证在3.5以上。通过研究初步提出了成都平原钵苗机插高产杂交籼稻育秧质量主要量化评价指标。3.不同栽培措施对钵苗机插群体质量的影响品种、播种量、秧龄和密度均对水稻主要生育时期群体质量存在显著的调控作用,且品种和播种量、秧龄和密度之间互作效应显著。钵苗机插同一密度处理下,机插25 d秧龄水稻的群体茎蘖数、叶面积指数(LAI)、单茎叶片和茎鞘表观转运量及转运率、单茎和群体干物重、阶段干物质积累量、群体生长率、根系生长、光合势以及抽穗后净同化率均明显优于40 d秧龄处理。而钵苗机插同一秧龄下,水稻群体茎蘖数、各时期LAI和衰减率、群体干物重、光合势以及抽穗前干物质积累量、群体生长率、净同化率均表现为随密度的增加而增加的趋势;而抽穗后物质积累量、群体生长率、净同化率在25 d秧龄下钵苗机插均表现为随密度增加出现先增后降的趋势,以株距15.5 cm处理最优,而毯苗机插则表现为随密度降低而降低,且钵苗机插各指标较毯苗优势明显;但同一品种水稻的群体茎蘖数、叶面积指数(LAI)、叶面积衰减率、光合势以及拔节后群体干物重均随播种量的增加而增加,而单茎叶片和茎鞘表观转运量及转运率、各时期单茎干物重以及抽穗前的净同化率均随播种量的增加而减少,且各品种之间整体表现以F优498光合物质生产更协调,群体质量更佳,据此本研究提出了成都平原钵苗机插杂交籼稻高产(≥800 kg 667m-2)群体生育量化质量指标。4.不同栽培措施对钵苗机插氮索利用的影响各生育时期氮素吸收与各阶段氮素积累量,抽穗至成熟期氮素吸收速率、茎和叶的氮素转运量、穗部氮素增加量,氮素偏生产力,拔节后根系干重,以及产量,25 d秧龄均较40 d秧龄优势明显。在相同秧龄下,与毯苗机插相比,钵苗机插可促进杂交稻各生育时期根系生长,提高氮素积累及吸收速率,增加结实期各器官氮素的转运量;尤其在秧龄25 d、钵苗机插株距为15.5 cm时,较其他处理优势明显,为本试验最优的秧龄与密度组合。而品种和播种量对主要生育时期氮素的吸收利用产生了极显著的影响,各主要生育时期氮素吸收量、拔节前氮素吸收速率、抽穗期茎鞘和成熟期穗叶的氮素积累量以及穗部氮素增加量均随播种量的增加而增加。相关性分析表明,不同秧龄机插方式与密度配合下,主要生育时期根干重与产量及氮素吸收利用均存在极显著正相关(r =0.47**～0.83**),抽穗和成熟期根冠比与产量及氮素吸收利用均存在极显著负相关(r =-0.52**和-0.79**);而不同播种量下,各品种抽穗至成熟期叶片氮素转运量以及氮收获指数与主要生育时期根干重呈极显著正相关(r = 0.44**～0.81**)。本试验中钵苗较毯苗机插能优化水稻个体与群体关系,且三个品种之间以F优498表现最佳,但其机插密度和播种量均不宜过高或过低,行距与株距以33 cm× 15.5 cm、播种量以每盘46～52 g为宜,可促进个体与群体协调发展,提高对氮素吸收利用。