廣西機(jī)直播稻發(fā)展難點(diǎn)及對策

張曉麗唐茂艷*梁天鋒王強(qiáng)陳雷陶偉郭輝黃芳華高國慶*

（1廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣西水稻遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧530007；2廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院，南寧530007；3平果縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，廣西 百色 531400；第一作者：zhangxiaoli＠gxaas.net；*通訊作者：tangmaoyan＠gxaas.net；gqgao＠gxaas.net）

水稻作為保障糧食安全戰(zhàn)略物資的重要地位將長期不可動搖。當(dāng)前我國水稻栽培主要采用育苗移栽的方式[1]，無論是人工拋秧插秧，還是機(jī)插秧，這一環(huán)節(jié)的成本占據(jù)了水稻生產(chǎn)總成本的30%以上，導(dǎo)致水稻生產(chǎn)的比較效益較低，農(nóng)民種植水稻的積極性普遍下降。這對稻米的安全及持續(xù)供應(yīng)十分不利。當(dāng)前，農(nóng)村正面臨勞動力老齡化和用工價(jià)格不斷攀升的局面。同時(shí)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)的規(guī)模和范圍正不斷擴(kuò)大，這為水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化、規(guī)?；N植創(chuàng)造了更好的條件。在廣西雙季稻區(qū)，充足的溫光資源是采用直播技術(shù)的有利條件，但土壤質(zhì)地粘重、田塊面積小、泥腳較深、暴雨頻發(fā)、雜草泛濫等不利條件，為機(jī)直播技術(shù)的推廣帶來了困難。本文在總結(jié)、分析國內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上[2-12]，探索了在廣西突破水稻機(jī)直播技術(shù)瓶頸的對策和方法，以期為廣西水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 水稻直播技術(shù)在廣西的發(fā)展

廣西現(xiàn)有直播稻面積約1.33萬hm2（含早、中、晚稻），主要分布在桂南的合浦、欽州、靈山和浦北縣10多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)[13]。

人工撒播是廣西最主要的直播方式，在南部沿海沙質(zhì)土壤稻作區(qū)有較多的分布，以合浦縣面積最大，其中早稻有一半以上的面積采用直播，晚稻由于臺風(fēng)暴雨可能將土壤表面的種子沖走，故而還是以拋秧為主。機(jī)械化直播在廣西幾乎還是空白，目前自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳和自治區(qū)農(nóng)科院已開始引進(jìn)國內(nèi)最先進(jìn)的直播機(jī)進(jìn)行小面積試驗(yàn)，并結(jié)合廣西的水稻生產(chǎn)條件開展了機(jī)直播配套技術(shù)研究。

2 限制廣西水稻機(jī)直播發(fā)展的主要障礙

2.1 缺乏適宜直播的品種

在廣西雙季稻區(qū)，早稻在3月份早播可能遇到“倒春寒”導(dǎo)致爛秧，清明節(jié)前后氣溫穩(wěn)定后再播種，又可能造成晚稻的播種推遲以至?xí)艿健昂讹L(fēng)”的影響。因此，需要選用生育期相對較短且早生快發(fā)的品種來平衡這一矛盾。目前，廣西選育品種以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病為主要目標(biāo)，品種審定中沒有針對直播品種進(jìn)行設(shè)組，生產(chǎn)上的品種對于直播來講大部分生育期偏長。適于直播的早熟品種品質(zhì)又沒有保障，即優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、生育期短、適用于直播的品種缺乏，這是限制廣西直播稻發(fā)展的主要因素之一。另外，早稻氣溫較低，播種后冷水澆灌會對種子形成低溫和低氧的非生物逆境，導(dǎo)致種子發(fā)芽率低、出苗慢且參差不齊[14-16]。因此，直播對水稻品種的耐低溫和低氧逆境的要求也較高。與移栽稻相比，直播稻根系主要集中在表土層，因此容易出現(xiàn)根倒伏，除了采用適當(dāng)深播種、加強(qiáng)中后期水肥管理來增強(qiáng)根系活力和根系抗倒伏能力外，品種的選擇也非常關(guān)鍵，應(yīng)盡量選擇根系發(fā)達(dá)、抗倒伏能力強(qiáng)的品種。

2.2 缺乏適用性廣泛的直播機(jī)

隨著水稻直播技術(shù)的逐步興起，國內(nèi)對直播機(jī)械及其配套農(nóng)藝技術(shù)的研發(fā)也取得了一定進(jìn)展。其中，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所等機(jī)構(gòu)研制的水稻水直播和旱直播機(jī)已開始在全國各地推廣應(yīng)用，一些農(nóng)機(jī)企業(yè)也紛紛加入到水稻直播機(jī)的研發(fā)行列，目前市場上水稻直播機(jī)有數(shù)十種之多。然而據(jù)統(tǒng)計(jì)，在水稻種植機(jī)械保有量方面卻很低[17]。究其原因：第一，直播對機(jī)器操作技術(shù)員的要求較高，如技術(shù)水平不高就容易出現(xiàn)漏播、重播、出種不均勻的問題[18]，容易造成基本苗不足或群體過大。第二，直播尤其是水直播對田塊的平整度和沉實(shí)度要求較高，否則容易引起播種不均，或播后被壅泥覆蓋、輪痕未消除及田面不平整等情況。第三，廣西的自然地貌素有“八山一水一分田”之稱，田塊面積較小，因此對直播機(jī)還要求機(jī)體輕便靈活、攜帶方便、適于單戶使用。目前市場上適用性廣且價(jià)格上農(nóng)民能接受的機(jī)器還很少。因此，直播機(jī)需要盡可能與目前廣西的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式相適應(yīng)，使水稻直播技術(shù)推廣的設(shè)施得到充分保障，才能達(dá)到較好的市場推廣前景。

2.3 一次性成苗全苗難

全苗問題一直是直播稻產(chǎn)量不高不穩(wěn)的首要問題，它直接影響群體的起點(diǎn)苗數(shù)，進(jìn)而影響群體質(zhì)量及調(diào)控技術(shù)[17]。在廣西，均存在田塊面積小、分散凌亂，田埂數(shù)量多和高程差大的問題，耕作平整的操作難度相對較大，機(jī)械化效率較低。排除不可控制的降雨天氣狀況，在直播機(jī)播種均勻的情況下，田面的平整度是影響直播稻出苗質(zhì)量、能否一次成苗的最主要因素。而直播對田面平整度要求較高，目前整地過程中使用激光平底儀不多，田面整地不平，低洼地易導(dǎo)致種子浸水霉?fàn)€，高處容易使種子干旱死亡，從而影響出苗質(zhì)量。此外，較大面積的田塊中，初播種后的鼠害和鳥害，也是不能全苗的因素之一。

2.4 雜草防治難

雜草防治是直播稻能否高產(chǎn)的關(guān)鍵[18]。廣西大部分地區(qū)冬天沒有霜凍期，各種雜草的種、莖可全年存活，繁殖生長速度快，增加了防控難度，嚴(yán)重影響水稻的生長和競爭力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，直播稻田雜草發(fā)生量比移栽田雜草增加10倍以上，雜草的生長可使直播稻的產(chǎn)量下降10%左右，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致絕收[19]。

3 廣西機(jī)直播稻發(fā)展對策

3.1 加強(qiáng)適合機(jī)直播的水稻品種研發(fā)

目前，廣西水稻品種的選育和審定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)完全是基于育苗移栽種植體系，適宜直播的品種主要從移栽品種中篩選[8]。直播稻的品種選育目標(biāo)與移栽稻有差異，除了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病外，還需具備以下性狀，如低氧和低溫環(huán)境下的發(fā)芽勢強(qiáng)、早生快發(fā)、灌漿速度快、根部抗倒伏能力強(qiáng)、苗期對除草劑反應(yīng)鈍感、早熟等。隨著直播稻面積的增加，直播稻品種的選育也逐漸受到關(guān)注和重視，2018年國家區(qū)試方案中設(shè)立了輕簡栽培試驗(yàn)點(diǎn)。山東等省份在早熟組區(qū)試生產(chǎn)試驗(yàn)中也設(shè)立了直播生產(chǎn)試驗(yàn)[20]。今后應(yīng)針對廣西多樣化的稻作生態(tài)條件，加強(qiáng)適宜機(jī)直播品種的選育。

3.2 加強(qiáng)適合機(jī)直播的土地耕整機(jī)械和技術(shù)的研發(fā)

機(jī)直播對稻田的要求較高，尤其是水直播，不僅要求泥土表面平整，而且要求犁底層盡量處在一個水平面上。目前農(nóng)田耕作機(jī)械主要是基于北方大塊旱地沙質(zhì)土設(shè)計(jì)制造的，引入水田耕作時(shí)，一般只是更換水田輪。大型拖拉機(jī)在水田耕作時(shí)，頻繁的拐彎和調(diào)頭，會造成泥腳越來越深，經(jīng)常導(dǎo)致機(jī)器深陷泥土中不能自拔，給人員和播種機(jī)下田帶來極大的不便。此外，隨著土地流轉(zhuǎn)向大戶集中，國家和企業(yè)對土地進(jìn)行整治，在小塊變大塊的過程中，不可避免的造成犁底層的破壞，更增加了大型機(jī)器陷落水田的風(fēng)險(xiǎn)。解決這一問題最直接的方法是，采取旱直播加旱管的方式種植，大型機(jī)械僅在干旱條件下作業(yè)，一旦田間泡水，則用機(jī)耕船式、履帶式機(jī)械，或者小型拖拉機(jī)下田作業(yè)。當(dāng)務(wù)之急是要引導(dǎo)和扶持科研機(jī)構(gòu)和農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，研制適合南方田塊條件的淺耕整平動力和耕種機(jī)械，以促進(jìn)直播稻的發(fā)展。

3.3 加強(qiáng)直播機(jī)械和配套技術(shù)的研發(fā)

與其他作物相比，水稻機(jī)直播有兩大難點(diǎn)：一是水稻種子表面粗糙、形狀不規(guī)則、粒形扁長，是各種大田作物中最難實(shí)現(xiàn)機(jī)械排種的種子之一，其他作物的播種機(jī)無法直接用于水稻直播。為此，需要研發(fā)出適于水稻機(jī)直播的機(jī)械，其中，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士團(tuán)隊(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)的同步開溝起壟水稻精量穴直播機(jī)2BDH-20，實(shí)現(xiàn)了同步開溝、起壟和精準(zhǔn)播種，大大提高了工作效率和播種質(zhì)量，同時(shí)也提高了直播稻的抗倒伏性[21]，并且避免了壅泥和輪痕等問題。二是水田難以整平。機(jī)械平地時(shí)，不管是在拖拉機(jī)上懸掛平地儀或自懸浮式蹚平軸，還是安裝激光平地儀[22]，排掉田間積水后，仍有部分區(qū)域存有少量積水；另外，播種機(jī)在田間作業(yè)時(shí)，其刮泥板會將泥漿推到隔壁已經(jīng)播好的種行，導(dǎo)致種子被泥漿覆蓋悶死，造成缺苗和出苗不整齊。

目前，市售水田整地和水稻直播機(jī)械的類型不多，也不能很好的滿足水直播的要求。主要問題是播種機(jī)會出現(xiàn)漏播或堆播的現(xiàn)象，動力機(jī)械與播種機(jī)和開行平地蓋種裝置不配套等。2015年以來，筆者所在研究團(tuán)隊(duì)對上述問題的解決進(jìn)行了積極嘗試。一是在直播機(jī)上采用翻轉(zhuǎn)簽樣勺式排種器，基本杜絕了種子漏播的現(xiàn)象，保證了種子的出苗，同時(shí)將施肥噴藥設(shè)備一并搭配，改善了直播機(jī)的適用性；二是在機(jī)架上加裝開溝器和自懸浮式蹚田軸，即蹚平畦面，又不推泥漿；三是用輕型拖拉機(jī)（插秧機(jī)的機(jī)頭）裝配自制專用軋輥耙田，可以耕淺耙平，初步實(shí)現(xiàn)平田、播種、打藥、施肥、蓋種一體化，這些技術(shù)已獲得了多個國家發(fā)明專利，可以立即量產(chǎn)應(yīng)用[23-24]。

3.4 加強(qiáng)直播稻配套技術(shù)的集成

以往對水稻機(jī)直播的研究主要集中在播種和除草兩個方面，實(shí)際上，直播稻有自己特有的生長發(fā)育特點(diǎn)和水肥需求規(guī)律，需要進(jìn)行系統(tǒng)研究。

首先是研究種子包衣處理方法，或者對種子進(jìn)行重新造粒，既有利于機(jī)播時(shí)排種，又能促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長。其次是品種熟期搭配技術(shù)。單季稻區(qū)充分利用冬閑田和夏季溫光資源，雙季稻區(qū)確保兩季水稻安全收獲。第三是直播方式的選擇。旱條播是最簡單有效的直播方法，但要對播種覆土深度、側(cè)深施肥種類與方法、土壤濕度控制、早季低溫影響安全出苗等問題做進(jìn)一步研究；水直播條件下基肥、追肥數(shù)量和時(shí)期等與栽插水稻的差別研究；條播、穴播和撒播水稻的群體發(fā)育動態(tài)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)與移栽水稻的比較研究。第四是雜草控制問題。盡管目前直播水稻的化學(xué)除草技術(shù)比較成熟，為使化學(xué)除草劑的施用量降到最低限度，還需要開展化學(xué)除草、機(jī)械物理根除、人工清理等綜合措施[25]，降低除草成本，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

此外，與移栽稻相比，直播稻的扎根較淺，分蘗偏早且分蘗力強(qiáng)，生長的中后期容易群體密度過高并引起早衰，因此，在控制好播種量和群體起點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對直播稻進(jìn)行科學(xué)合理施肥也很關(guān)鍵。采用前氮后移的措施，按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3 進(jìn)行施肥，穗肥在幼穗分化時(shí)即施入，減少后期無效生長，避免貪青和倒伏的同時(shí)提高穗粒數(shù)和千粒重，進(jìn)而提高稻谷產(chǎn)量。

4 建議

4.1 正確認(rèn)識并努力解決直播稻的缺陷

長期以來，由于缺乏對直播稻的系統(tǒng)研究，導(dǎo)致部分政府部門對直播稻產(chǎn)生兩大顧慮：一是產(chǎn)量較低，如果大量推廣可能降低總產(chǎn)；二是除草劑的長期大量施用會污染土壤和水體，對生態(tài)環(huán)境造成威脅；三是種子一旦播下，如果遇到自然災(zāi)害不發(fā)芽成苗，不僅損失種子，再補(bǔ)種也來不及，這將會帶來一系列的經(jīng)濟(jì)問題和社會問題，風(fēng)險(xiǎn)太大。因此，農(nóng)業(yè)部門對直播稻基本上持不鼓勵發(fā)展的態(tài)度。

實(shí)際上，上述三個問題，目前正逐步得到解決。產(chǎn)量方面，已有大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，只要措施得當(dāng)，直播稻可以達(dá)到甚至超過移栽種植的稻谷產(chǎn)量。廣西玉林市興業(yè)縣試驗(yàn)表明，直播稻每667 m2產(chǎn)干谷超450.0 kg，最高達(dá)到508.8 kg[26]；合浦地區(qū)的直播稻和移栽稻相比，每667 m2產(chǎn)量增加27.6 kg，增幅為5.6%[27]；博白地區(qū)的試驗(yàn)證明，每667 m2旱直播稻產(chǎn)量能達(dá)到400.0 kg以上[28]；欽州地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明，旱直播可將生育期縮短10 d左右[29]；靈山地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明，旱直播的產(chǎn)量較水直播和移栽稻高22.4%和17.2%[30]。

關(guān)于除草劑污染環(huán)境的問題。水稻直播控草的技術(shù)要求是，播后出苗前用丙草胺（及其衍生物如芐·丙等）封閉，出苗后雙草醚等藥劑滅殺，也有農(nóng)民只除草1次的。這些選擇性除草劑對水稻安全，在田間的殘留期為30～50 d，并不比移栽田常用除草劑（如乙草胺等）殘留期長。目前，也沒有證據(jù)表明，直播田常用除草劑的適量施用會對土壤、水體和稻米造成不可逆轉(zhuǎn)的污染。當(dāng)然，也有必要進(jìn)一步研究機(jī)械物理除草方法和開發(fā)更加高效低毒的除草劑，以保證直播稻的安全健康發(fā)展。

關(guān)于種子發(fā)芽出苗的問題。早稻要關(guān)注氣溫變化，在日平均氣溫穩(wěn)定在15℃以上時(shí)及時(shí)播種，以免低溫造成亂芽；盡量采用具備覆土功能的旱直播機(jī)，種子在2 cm左右深的土壤中即能抵御一定程度的低溫，又可避免被鼠、鳥吃掉，有條件的地方要灌“跑馬水”，加速種子發(fā)芽，降低缺苗的風(fēng)險(xiǎn)。晚稻要選用具備蓋肥裝置的直播機(jī)，在種子表面蓋一層專用輕質(zhì)有機(jī)肥，既能防止鼠鳥危害，又可以避免高溫和強(qiáng)光對種芽的灼傷。只要措施到位，播種失敗的風(fēng)險(xiǎn)可以降到最低。

4.2 抓緊建立一套適應(yīng)機(jī)直播的稻田耕種模式

不管政府是否鼓勵，水稻直播在農(nóng)民中自發(fā)推廣的勢頭已不可阻擋。據(jù)部分農(nóng)民反映，2018年中稻的收購價(jià)格已經(jīng)降至接近1.0元/kg，正在接近稻米生產(chǎn)大國柬埔寨的水平（約合0.8元/kg）。面對如此低的經(jīng)濟(jì)收益，未來幾年的水稻播種面積可能會進(jìn)一步減少，而直播稻的面積肯定會迅速增加。為降低種稻成本，各地的農(nóng)民嘗試了各種辦法。一個典型的例證是，在廣西賓陽縣古辣鎮(zhèn)和湖北省鐘祥市胡集鎮(zhèn)，有幾家筆者熟識的個體農(nóng)戶和種植大戶的做法簡單至極：將冬種或冬閑田旋耕后，人工撒播干稻種，再旋耕一遍蓋種，打除草劑，灌水或等待降雨，種子發(fā)芽出苗，播種就這樣完成了。這種做法的稻谷產(chǎn)量略有降低，但農(nóng)民并不在乎，因?yàn)樾侍岣吡?，勞動力解放了。因此，為促進(jìn)廣西直播稻的發(fā)展，除加強(qiáng)上述技術(shù)措施的研發(fā)外，還應(yīng)建立相應(yīng)的稻田耕作模式。

“一季直播稻+冬種”模式：廣西冬季大部無霜，適合冬種馬鈴薯、番茄、綠肥和其他蔬菜，但許多冬種經(jīng)濟(jì)作物需要提早播種，才能在春節(jié)前后上市，保證經(jīng)濟(jì)效益。如果在晚稻收獲后播種，則可能錯過最高市場價(jià)格時(shí)期，因此，最好只種一季中稻。

“直播早稻+再生稻”模式：選擇生育期較長、再生能力強(qiáng)的遲熟優(yōu)質(zhì)品種，早稻旱直播，采用專用收割機(jī)收獲，形成再生稻，降低水稻生產(chǎn)成本。

“直播優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻+直播優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻”模式：機(jī)直播稻田由于泡水時(shí)間短，上一季的落田谷不會完全腐爛死亡，下一季仍會有少量種子發(fā)芽生長，因此，連作稻田不宜種植雜交稻，早晚季可種植同一品種的優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻。

“直播稻+稻田綜合種養(yǎng)”模式：為提高稻田生產(chǎn)效益，充分發(fā)揮稻田生態(tài)系統(tǒng)的綜合效益，可在直播稻田養(yǎng)殖勿需大量明水的水生動物，如小龍蝦、青蛙、泥鰍、螃蟹、甲魚等。

4.3 組織開展機(jī)直播水稻技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)

水稻機(jī)直播技術(shù)涉及機(jī)械制造、農(nóng)田耕作、品種選育、栽培生理、植物保護(hù)等多個專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，需要組織相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，引領(lǐng)廣西乃至全國水稻機(jī)直播技術(shù)的發(fā)展。

在機(jī)械制造方面，目前國內(nèi)外已進(jìn)入精細(xì)化、智能化階段，而我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械總體上給人的感覺仍是笨重、粗糙、能耗高、易損壞。因此，我們應(yīng)該組織廣西機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平較高的知名企業(yè)，根據(jù)水田作業(yè)要求，生產(chǎn)出類型多樣、價(jià)格適中、操作方便、經(jīng)久耐用的水稻直播機(jī)和配套的耕地平整機(jī)械。

在品種選育策略上，直播用種量較大，用價(jià)格昂貴的雜交稻種子作直播稻，風(fēng)險(xiǎn)更大；種糧大戶、訂單種植戶不再將產(chǎn)量作為最重要的追求目標(biāo)，品質(zhì)優(yōu)良、綜合性狀好的優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻更受歡迎；不同的直播稻生產(chǎn)模式對品種的生育期也有不同的要求；直播稻對品種的根系發(fā)育、分蘗習(xí)性、種子休眠性等性狀的要求與移栽稻不盡相同。育種家需根據(jù)這些要求，調(diào)整育種目標(biāo)和策略，選育出適合機(jī)直播的水稻新品種。

在直播稻栽培技術(shù)上，還有一系列的基本原理和方法需要弄清楚，如條播與穴播、旱播與水播幾種方式的優(yōu)勢比較，蓋種專用肥的配方與施用方法，水分需求規(guī)律與灌溉方法，病蟲草害綜合防控等關(guān)鍵技術(shù)等。

自農(nóng)村開始實(shí)行聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制以來，在政府大力扶持、農(nóng)民積極投入、技術(shù)不斷進(jìn)步、企業(yè)廣泛參與等利好因素的推動下，我國的水稻得以持續(xù)高速發(fā)展，但最近5年來，在用工、水電、燃料、種子化肥農(nóng)藥等生產(chǎn)要素價(jià)格猛漲的情況下，稻谷的收購價(jià)格不升反降，農(nóng)民的種稻積極性已降到最低。因此，采用機(jī)械化直播降低水稻生產(chǎn)成本和勞動強(qiáng)度，有條件的地方發(fā)展農(nóng)田綜合種養(yǎng)以提高種植效益，或許能部分保證通過千百年耕種才形成的優(yōu)良稻田不被其他作物占領(lǐng)。