廣西機直播稻發展難點及對策

張曉麗唐茂艷*梁天鋒王強陳雷陶偉郭輝黃芳華高國慶*

（1廣西農業科學院水稻研究所/廣西水稻遺傳育種重點實驗室，南寧530007；2廣西農業科學院，南寧530007；3平果縣農業技術推廣站，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略物資的重要地位將長期不可動搖。當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，還是機插秧，這一環節的成本占據了水稻生產總成本的30%以上，導致水稻生產的比較效益較低，農民種植水稻的積極性普遍下降。這對稻米的安全及持續供應十分不利。當前，農村正面臨勞動力老齡化和用工價格不斷攀升的局面。同時，隨著社會經濟的發展和產業結構的調整，農村土地流轉的規模和范圍正不斷擴大，這為水稻生產全程機械化、規模化種植創造了更好的條件。在廣西雙季稻區，充足的溫光資源是采用直播技術的有利條件，但土壤質地粘重、田塊面積小、泥腳較深、暴雨頻發、雜草泛濫等不利條件，為機直播技術的推廣帶來了困難。本文在總結、分析國內相關技術發展的基礎上[2-12]，探索了在廣西突破水稻機直播技術瓶頸的對策和方法，以期為廣西水稻生產的可持續發展提供參考。

1 水稻直播技術在廣西的發展

廣西現有直播稻面積約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多個鄉鎮[13]。

人工撒播是廣西最主要的直播方式，在南部沿海沙質土壤稻作區有較多的分布，以合浦縣面積最大，其中早稻有一半以上的面積采用直播，晚稻由于臺風暴雨可能將土壤表面的種子沖走，故而還是以拋秧為主。機械化直播在廣西幾乎還是空白，目前自治區農業農村廳和自治區農科院已開始引進國內最先進的直播機進行小面積試驗，并結合廣西的水稻生產條件開展了機直播配套技術研究。

2 限制廣西水稻機直播發展的主要障礙

2.1 缺乏適宜直播的品種

在廣西雙季稻區，早稻在3月份早播可能遇到“倒春寒”導致爛秧，清明節前后氣溫穩定后再播種，又可能造成晚稻的播種推遲以至會受到“寒露風”的影響。因此，需要選用生育期相對較短且早生快發的品種來平衡這一矛盾。目前，廣西選育品種以高產優質抗病為主要目標，品種審定中沒有針對直播品種進行設組，生產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又沒有保障，即優質、高產、生育期短、適用于直播的品種缺乏，這是限制廣西直播稻發展的主要因素之一。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，導致種子發芽率低、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，因此容易出現根倒伏，除了采用適當深播種、加強中后期水肥管理來增強根系活力和根系抗倒伏能力外，品種的選擇也非常關鍵，應盡量選擇根系發達、抗倒伏能力強的品種。

2.2 缺乏適用性廣泛的直播機

隨著水稻直播技術的逐步興起，國內對直播機械及其配套農藝技術的研發也取得了一定進展。其中，華南農業大學、農業農村部南京農業機械化研究所等機構研制的水稻水直播和旱直播機已開始在全國各地推廣應用，一些農機企業也紛紛加入到水稻直播機的研發行列，目前市場上水稻直播機有數十種之多。然而據統計，在水稻種植機械保有量方面卻很低[17]。究其原因：第一，直播對機器操作技術員的要求較高，如技術水平不高就容易出現漏播、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，因此對直播機還要求機體輕便靈活、攜帶方便、適于單戶使用。目前市場上適用性廣且價格上農民能接受的機器還很少。因此，直播機需要盡可能與目前廣西的農業生產模式相適應，使水稻直播技術推廣的設施得到充分保障，才能達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量不高不穩的首要問題，它直接影響群體的起點苗數，進而影響群體質量及調控技術[17]。在廣西，均存在田塊面積小、分散凌亂，田埂數量多和高程差大的問題，耕作平整的操作難度相對較大，機械化效率較低。排除不可控制的降雨天氣狀況，在直播機播種均勻的情況下，田面的平整度是影響直播稻出苗質量、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，低洼地易導致種子浸水霉爛，高處容易使種子干旱死亡，從而影響出苗質量。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的關鍵[18]。廣西大部分地區冬天沒有霜凍期，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，嚴重影響水稻的生長和競爭力。據統計，直播稻田雜草發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量下降10%左右，嚴重時甚至導致絕收[19]。

3 廣西機直播稻發展對策

3.1 加強適合機直播的水稻品種研發

目前，廣西水稻品種的選育和審定評價標準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與移栽稻有差異，除了高產、優質、抗病外，還需具備以下性狀，如低氧和低溫環境下的發芽勢強、早生快發、灌漿速度快、根部抗倒伏能力強、苗期對除草劑反應鈍感、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注和重視，2018年國家區試方案中設立了輕簡栽培試驗點。山東等省份在早熟組區試生產試驗中也設立了直播生產試驗[20]。今后應針對廣西多樣化的稻作生態條件，加強適宜機直播品種的選育。

3.2 加強適合機直播的土地耕整機械和技術的研發

機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。目前農田耕作機械主要是基于北方大塊旱地沙質土設計制造的，引入水田耕作時，一般只是更換水田輪。大型拖拉機在水田耕作時，頻繁的拐彎和調頭，會造成泥腳越來越深，經常導致機器深陷泥土中不能自拔，給人員和播種機下田帶來極大的不便。此外，隨著土地流轉向大戶集中，國家和企業對土地進行整治，在小塊變大塊的過程中，不可避免的造成犁底層的破壞，更增加了大型機器陷落水田的風險。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，大型機械僅在干旱條件下作業，一旦田間泡水，則用機耕船式、履帶式機械，或者小型拖拉機下田作業。當務之急是要引導和扶持科研機構和農機生產企業，研制適合南方田塊條件的淺耕整平動力和耕種機械，以促進直播稻的發展。

3.3 加強直播機械和配套技術的研發

與其他作物相比，水稻機直播有兩大難點：一是水稻種子表面粗糙、形狀不規則、粒形扁長，是各種大田作物中最難實現機械排種的種子之一，其他作物的播種機無法直接用于水稻直播。為此，需要研發出適于水稻機直播的機械，其中，華南農業大學羅錫文院士團隊開發設計的同步開溝起壟水稻精量穴直播機2BDH-20，實現了同步開溝、起壟和精準播種，大大提高了工作效率和播種質量，同時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。機械平地時，不管是在拖拉機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，仍有部分區域存有少量積水；另外，播種機在田間作業時，其刮泥板會將泥漿推到隔壁已經播好的種行，導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。主要問題是播種機會出現漏播或堆播的現象，動力機械與播種機和開行平地蓋種裝置不配套等。2015年以來，筆者所在研究團隊對上述問題的解決進行了積極嘗試。一是在直播機上采用翻轉簽樣勺式排種器，基本杜絕了種子漏播的現象，保證了種子的出苗，同時將施肥噴藥設備一并搭配，改善了直播機的適用性；二是在機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（插秧機的機頭）裝配自制專用軋輥耙田，可以耕淺耙平，初步實現平田、播種、打藥、施肥、蓋種一體化，這些技術已獲得了多個國家發明專利，可以立即量產應用[23-24]。

3.4 加強直播稻配套技術的集成

以往對水稻機直播的研究主要集中在播種和除草兩個方面，實際上，直播稻有自己特有的生長發育特點和水肥需求規律，需要進行系統研究。

首先是研究種子包衣處理方法，或者對種子進行重新造粒，既有利于機播時排種，又能促進種子萌發和幼苗生長。其次是品種熟期搭配技術。單季稻區充分利用冬閑田和夏季溫光資源，雙季稻區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一步研究；水直播條件下基肥、追肥數量和時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育動態和產量結構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除草技術比較成熟，為使化學除草劑的施用量降到最低限度，還需要開展化學除草、機械物理根除、人工清理等綜合措施[25]，降低除草成本，保護農田生態環境。

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，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的基礎上，對直播稻進行科學合理施肥也很關鍵。采用前氮后移的措施，按照基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3 進行施肥，穗肥在幼穗分化時即施入，減少后期無效生長，避免貪青和倒伏的同時提高穗粒數和千粒重，進而提高稻谷產量。

4 建議

4.1 正確認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研究，導致部分政府部門對直播稻產生兩大顧慮：一是產量較低，如果大量推廣可能降低總產；二是除草劑的長期大量施用會污染土壤和水體，對生態環境造成威脅；三是種子一旦播下，如果遇到自然災害不發芽成苗，不僅損失種子，再補種也來不及，這將會帶來一系列的經濟問題和社會問題，風險太大。因此，農業部門對直播稻基本上持不鼓勵發展的態度。

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

關于除草劑污染環境的問題。水稻直播控草的技術要求是，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的污染。當然，也有必要進一步研究機械物理除草方法和開發更加高效低毒的除草劑，以保證直播稻的安全健康發展。

關于種子發芽出苗的問題。早稻要關注氣溫變化，在日平均氣溫穩定在15℃以上時及時播種，以免低溫造成亂芽；盡量采用具備覆土功能的旱直播機，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”，加速種子發芽，降低缺苗的風險。晚稻要選用具備蓋肥裝置的直播機，在種子表面蓋一層專用輕質有機肥，既能防止鼠鳥危害，又可以避免高溫和強光對種芽的灼傷。只要措施到位，播種失敗的風險可以降到最低。

4.2 抓緊建立一套適應機直播的稻田耕種模式

不管政府是否鼓勵，水稻直播在農民中自發推廣的勢頭已不可阻擋。據部分農民反映，2018年中稻的收購價格已經降至接近1.0元/kg，正在接近稻米生產大國柬埔寨的水平（約合0.8元/kg）。面對如此低的經濟收益，未來幾年的水稻播種面積可能會進一步減少，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和湖北省鐘祥市胡集鎮，有幾家筆者熟識的個體農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，種子發芽出苗，播種就這樣完成了。這種做法的稻谷產量略有降低，但農民并不在乎，因為效率提高了，勞動力解放了。因此，為促進廣西直播稻的發展，除加強上述技術措施的研發外，還應建立相應的稻田耕作模式。

“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，但許多冬種經濟作物需要提早播種，才能在春節前后上市，保證經濟效益。如果在晚稻收獲后播種，則可能錯過最高市場價格時期，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、再生能力強的遲熟優質品種，早稻旱直播，采用專用收割機收獲，形成再生稻，降低水稻生產成本。

“直播優質常規稻+直播優質常規稻”模式：機直播稻田由于泡水時間短，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質常規稻。

“直播稻+稻田綜合種養”模式：為提高稻田生產效益，充分發揮稻田生態系統的綜合效益，可在直播稻田養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 組織開展機直播水稻技術的聯合攻關

水稻機直播技術涉及機械制造、農田耕作、品種選育、栽培生理、植物保護等多個專業技術領域，需要組織相關部門和機構進行聯合攻關，突破一系列關鍵技術，引領廣西乃至全國水稻機直播技術的發展。

在機械制造方面，目前國內外已進入精細化、智能化階段，而我國的農業機械總體上給人的感覺仍是笨重、粗糙、能耗高、易損壞。因此，我們應該組織廣西機械設計制造水平較高的知名企業，根據水田作業要求，生產出類型多樣、價格適中、操作方便、經久耐用的水稻直播機和配套的耕地平整機械。

在品種選育策略上，直播用種量較大，用價格昂貴的雜交稻種子作直播稻，風險更大；種糧大戶、訂單種植戶不再將產量作為最重要的追求目標，品質優良、綜合性狀好的優質常規稻更受歡迎；不同的直播稻生產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育、分蘗習性、種子休眠性等性狀的要求與移栽稻不盡相同。育種家需根據這些要求，調整育種目標和策略，選育出適合機直播的水稻新品種。

在直播稻栽培技術上，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勢比較，蓋種專用肥的配方與施用方法，水分需求規律與灌溉方法，病蟲草害綜合防控等關鍵技術等。

自農村開始實行聯產承包責任制以來，在政府大力扶持、農民積極投入、技術不斷進步、企業廣泛參與等利好因素的推動下，我國的水稻得以持續高速發展，但最近5年來，在用工、水電、燃料、種子化肥農藥等生產要素價格猛漲的情況下，稻谷的收購價格不升反降，農民的種稻積極性已降到最低。因此，采用機械化直播降低水稻生產成本和勞動強度，有條件的地方發展農田綜合種養以提高種植效益，或許能部分保證通過千百年耕種才形成的優良稻田不被其他作物占領。