水稻精量旱直播技術(shù)要點及展望

王昕 賀奇 馬洪文 李虹 殷延勃

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所，銀川750105；第一作者：wxin200312@163.com；*通訊作者：nxnkyyb@163.com）

水稻直播包括人工撒播、機械直播和飛機撒播，機械直播近年來逐漸成為我國水稻種植提質(zhì)增效的重要途徑[1-4]。水稻機械旱直播是不進(jìn)行育秧和移栽而直接將種子播于大田的一種輕型簡便的水稻栽培技術(shù)。該技術(shù)免除了傳統(tǒng)育秧、泡田、移栽等工序，具有省工省時節(jié)水、節(jié)約成本、適合大規(guī)模機械化播種和收獲作業(yè)等優(yōu)點[1，3-4]。在我國，水稻旱直播至少可追溯到11 世紀(jì)的宋代，那時候所謂的“旱地育秧”或稱為“水稻旱秧田法”就是類似現(xiàn)在的水稻旱直播技術(shù)，并一直延續(xù)到近代[5]，但未能大面積應(yīng)用。隨著農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步，激光平地、種子包衣、藥劑除草等技術(shù)的成熟應(yīng)用，使得水稻旱直播栽培技術(shù)開始在全國各地進(jìn)行研究推廣，面積也在逐年增大。但在推廣實踐過程中，水稻旱直播栽培存在品種不適宜、保苗難、播量高、高肥高密、病害發(fā)生嚴(yán)重、除草難、倒伏等問題[6-9]，水稻精量旱直播技術(shù)是融合農(nóng)機與農(nóng)藝，通過機械化生產(chǎn)實現(xiàn)水稻精量播種，提高了植株抗病和抗倒伏性，能夠有效解決直播稻生產(chǎn)中存在的突出問題，從而實現(xiàn)水稻生產(chǎn)的節(jié)本、提質(zhì)和增效[10-11]。筆者團(tuán)隊立足寧夏稻區(qū)獨特的稻作生態(tài)條件，自2012 年開始研究水稻精量旱直播機械以及配套栽培技術(shù)，并進(jìn)行了多年的示范推廣。本文在已有研究應(yīng)用基礎(chǔ)上總結(jié)了水稻精量旱直播技術(shù)要點，并對該技術(shù)未來方向進(jìn)行探討，以期進(jìn)一步推動水稻精量旱直播技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展。

1 水稻精量旱直播技術(shù)要點

1.1 良種選擇

由于寧夏稻區(qū)鹽堿較重、直播稻播種至出苗氣溫較低，旱直播品種須選擇低溫發(fā)芽性好、發(fā)芽勢強、幼苗長勢旺、抗病、抗倒、耐鹽堿能力強的品種；品種全生育期所需活動積溫比當(dāng)?shù)夭逖砥贩N所需活動積溫少200℃左右（確保安全成熟），最佳選擇生育期135 d 左右的中、早熟品種，如富源4 號、寧粳57 號等。

1.2 稻田耕整

田塊在播種前需要進(jìn)行旋耕平整，在前茬收獲后進(jìn)行深翻滅茬，耕深18～22 cm；對高低差較大的田塊用平田機械進(jìn)行秋平田，采用激光平地，使灌面內(nèi)高低差在2～3 cm，擴(kuò)大單塊田地面積，便于機械作業(yè)。

1.3 種子處理

播種前種子用脫芒機脫芒、去枝梗，同時實施包衣，用“稻籽樂”“甲霜靈·福美雙”（藥種比1∶120～1∶200），或“亮盾”“精甲·咯菌腈”（藥種比1∶300～1∶500）進(jìn)行包衣，以提高種子抗性，提高出苗率。

1.4 精量播種

根據(jù)氣溫和上水時間，寧夏水稻播種時間一般在4 月下旬至5 月初，選用水稻精量旱（穴）播機播種，條播或穴播，行距控制在18～22 cm，穴播穴距10.0～12.5 cm，穴粒數(shù)10～15 粒，根據(jù)千粒重調(diào)整播種量，一般播種量為190～270 kg/hm2。

1.5 測土配方施肥

測試土壤氮、磷、鉀主要養(yǎng)分，了解土壤供肥能力狀況，根據(jù)田塊土壤狀況適當(dāng)增減施肥量。其中，磷鉀肥全部基施，氮肥40%基施、60%作為追肥，分蘗肥、穗肥、粒肥追施比例分別占全生育期總氮量的30%、20%及10%。全生育期施肥：每667 m2施純N 16～18 kg、P2O54～8 kg、K2O 0～5 kg。具體肥料品種、施用量應(yīng)根據(jù)其氮、磷等有效養(yǎng)分含量進(jìn)行換算。

表1 雜草防控技術(shù)方案

1.6 科學(xué)管水

播種后灌水，4 月25 日—5 月5 日上水，最遲5 月10 日前結(jié)束，以確保安全齊穗。保苗期水層管理：大水浸種，淺水催芽，干干濕濕扎根。大水浸種：初灌后田面建立10～12 cm 的水層，保持5～7 d。淺水催芽：種子露白時，要降低水層，以寸水為宜。干干濕濕扎根：種芽根長2～4 cm、芽鞘長3～5 cm，應(yīng)進(jìn)行短時間落干1～2 d，鹽堿地應(yīng)采取夜間落干或汪水汪泥管理，至不完全葉轉(zhuǎn)綠、真葉出鞘后應(yīng)正常落干晾田。落干晾田：灌水應(yīng)做到干濕交替、水層蓋地露苗，直到稻苗長出4～5 條初生根，長度超過芽長時落干晾田結(jié)束，避免大水悶苗、抬苗。水稻3 葉期后，保持3～6 cm 淺水層管理，以提高地溫，促進(jìn)蘗芽生長。水層管理堅持“兩保兩控”的原則。“兩保”即有效分蘗期、孕穗抽穗期保持水層12～15 cm，防止低溫冷害和穎花退化。“兩控”5 月下旬至6 月初適當(dāng)晾田，促進(jìn)水稻幼苗扎根；6 月下旬至7 月初適度曬田5～7 d，改善土壤透氣條件，控制無效分蘗。7 月下旬至8 月上旬，實行間歇灌溉，避免長期建立水層或長期田面無水，以防止倒伏和影響水稻灌漿；8 月中旬至9 月上旬，水稻進(jìn)入灌漿期，實行間歇灌溉；當(dāng)田間大部分稻粒達(dá)到乳熟中期時要及時斷水，以免發(fā)生倒伏影響產(chǎn)量、品質(zhì)及機械收割。

1.7 病蟲草害防控

雜草防控主推苗前封閉、苗后除草的“一封二滅三補”化學(xué)除草防控技術(shù)。“一封”：上水前將藥劑用機械噴于地表，做好芽前封閉；“二滅”：在稗草3 葉期前用藥劑（機械或人工）噴霧防治；“三補”：苗期化學(xué)滅草時漏噴或噴藥時人行道再補噴1 次，達(dá)到良好防除效果，田間基本無明顯雜草為害。

寧夏稻區(qū)主要病害為稻瘟病，主推稻瘟病綜合防控技術(shù)。控制氮肥用量，采用夠而不過的原則，以減輕病害的發(fā)生。主推早防、普防、3 次防治技術(shù)。根據(jù)稻瘟病發(fā)生規(guī)律和監(jiān)測情況，一般發(fā)生年份，在6 月下旬至7 月上旬防治葉瘟、節(jié)瘟；發(fā)生較重年份，在前2 次防治基礎(chǔ)上，于水稻齊穗期防治第3 遍。

1.8 適時收獲

水稻最佳收獲期為田間95%以上的谷粒黃熟時，灌漿度高，籽粒飽滿，此時收獲能兼顧產(chǎn)量和品質(zhì)。最好采用半喂入式收割機收獲，以達(dá)到提高稻米品質(zhì)的目的。

2 保全苗技術(shù)

直播稻存在問題之一是成苗差，包括成苗率低、成苗不均、秧苗生長不一致等問題。在寧夏稻區(qū)，直播稻通常在低溫下播種出苗，導(dǎo)致成苗率差、出苗速率慢。農(nóng)戶為了保證單位面積的苗數(shù)，采用提高播種量來確保單位面積的苗數(shù)；播量和施肥量的增加導(dǎo)致群體結(jié)構(gòu)不合理，造成倒伏、病害嚴(yán)重，影響品質(zhì)和產(chǎn)量。為解決這一問題，筆者團(tuán)隊總結(jié)歸納了激光整地、種子包衣、精量播種、科學(xué)灌水和測土配方施肥等綜合技術(shù)，顯著提高了出苗率，降低了播量，優(yōu)化了群體結(jié)構(gòu)，解決了直播稻保苗難的技術(shù)瓶頸。該技術(shù)連續(xù)多年被列為寧夏自治區(qū)主推技術(shù)，在寧夏稻區(qū)大面積推廣應(yīng)用，使得寧夏稻區(qū)直播稻面積不斷擴(kuò)大。2019 年寧夏水稻直播面積達(dá)到全區(qū)水稻面積的97%以上，是全國水稻直播比例最高的省區(qū)。

3 雜草防控策略

制約直播稻發(fā)展的瓶頸之一是草害嚴(yán)重、除草難，目前主要采取化學(xué)藥劑防控為主。寧夏稻區(qū)主要采用“一封二滅三補”的化學(xué)除草防控技術(shù)。土壤封閉除草：上水前24 h 內(nèi)，每667 m2施用90%高效殺草丹100～150 mL 或48%仲丁靈100 mL。莖葉噴霧除草：選用五氟磺草胺+30%芐嘧磺隆或10%吡嘧磺隆；氰氟草酯噴霧防除稗草。補殺除草：針對遺漏的大齡稗草選用氰氟草酯、敵稗乳油、雙草醚、二氯喹啉酸鈉鹽等單劑或混配制劑進(jìn)行噴霧防除。

4 展望

我國是一個“稻米王國”，水稻年產(chǎn)量居世界首位，但人口眾多，對稻米需求量大。而常規(guī)水稻種植與我國農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀及勞動力轉(zhuǎn)移帶來的工作效率和成本問題矛盾突出。以育苗移栽為主要特征的移栽水稻，勞動力需求量大、生產(chǎn)成本高，且生產(chǎn)效率低[12-14]。水稻精量旱直播方式不僅可以有效緩解勞動力短缺問題，還可以提高生產(chǎn)效率，降低勞動成本，確保產(chǎn)量，在全國各地先后開展的水稻精量旱直播試驗，均取得了良好的效果。唐湘如等[15]研究結(jié)果表明，精量穴直播在產(chǎn)量、有效穗數(shù)和收獲指數(shù)等方面顯著高于其他種植方式。新疆2011—2015 年，累計推廣面積0.8 萬hm2，平均產(chǎn)量12 t/hm2，較常規(guī)水直播稻增產(chǎn)1.5 t/hm2，增產(chǎn)13.9%[16]。寧夏水稻旱直播主要是通過調(diào)節(jié)適宜的播種量獲得足夠的基本苗和收獲穗數(shù)，以獲得較為理想的產(chǎn)量水平。一般單產(chǎn)9.75 t/hm2左右。

由于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展的推動，水稻生產(chǎn)規(guī)模化經(jīng)營不斷擴(kuò)大，使得精量旱直播栽培的稻田前期旱作、大型機械易于耕作的優(yōu)點凸顯。同時試驗表明，精量旱直播栽培還能減少用水量[17]，解決目前水稻種植水資源消耗大的問題。我國水稻種植面積占糧食總面積的28%，耗水量卻占全國總用水量的54%左右、占農(nóng)業(yè)總用水量的65%以上[18]。水稻生產(chǎn)中過多的水資源消耗以及較低的水分利用效率將加劇我國目前的水資源短缺狀況。國外相關(guān)研究結(jié)果表明，采用“濕潤灌溉”和“間歇灌溉”，水稻耗水量比傳統(tǒng)淹水灌溉可減少32%，但產(chǎn)量幾乎相同，說明在水分非虧缺條件下水稻合理灌溉可獲得穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，達(dá)到水分高效利用的效果[19-20]。另據(jù)資料表明，我國農(nóng)業(yè)灌溉水生產(chǎn)效率平均為0.5 kg/m3，而發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國家農(nóng)業(yè)灌溉用水的生產(chǎn)效率高于2.0 kg/m3[21]。在我國，水稻生產(chǎn)用水達(dá)到了1.2萬m3/hm2，如果將我國北部130 萬hm2稻田采用旱直播種植，每年可節(jié)省100 億m3的水資源[22]。因此，應(yīng)用精量旱直播栽培，協(xié)調(diào)水資源與水稻生產(chǎn)，提高水資源利用率，確保水稻產(chǎn)量，在我國水稻生產(chǎn)中具有非常大的應(yīng)用前景。

目前，水稻耕種收全程機械化生產(chǎn)方式在寧夏稻區(qū)全面推廣，綜合配套精量旱直播栽培技術(shù)，實現(xiàn)良種、農(nóng)機與農(nóng)藝相融合，增產(chǎn)、節(jié)本、提質(zhì)、增效顯著；形成由激光平地、種子包衣、精量播種、測土配方施肥、病蟲草害綜合防控和適時收獲等技術(shù)構(gòu)成的寧夏稻區(qū)水稻直播生產(chǎn)全程機械化集成技術(shù)。制約直播水稻發(fā)展的品種、保苗、除草等瓶頸問題已逐步解決，未來的方向主要是農(nóng)機農(nóng)藝融合，共同為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合效益服務(wù)[23]。為此，水稻精量旱直播發(fā)展方向為：1）提高田塊的平整度、播量精度，實現(xiàn)播種機械對行株距與播種深度的精確控制。2）選育適合精量旱直播栽培特性的配套品種，生育期適宜、抗病、抗倒伏、低溫發(fā)芽性強的品種可為水稻直播提高保障。3）結(jié)合配套機具及種植技術(shù)，優(yōu)化提升集成種植技術(shù)，并提供關(guān)鍵技術(shù)指導(dǎo)，逐步實現(xiàn)從耕整地、播種、施肥、植保機械化，提升規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化。

全程機械化是水稻生產(chǎn)的必由之路，旱直播是水稻生產(chǎn)全程機械化的重要途徑和技術(shù)手段[24]，可有效減輕農(nóng)民勞動強度，提高水稻生產(chǎn)效益，確保我國糧食安全。