川東北丘陵區水稻直播技術集成創新

劉福平 竭潤生 朱愛科 謝樹果 韓俊楠 陽海寧

（南充市農業科學院 四川南充637000）

水稻是川東北地區第一大糧食作物，事關區域糧食安全。川東北地區屬典型的丘陵區，地貌復雜，田塊小而分散，農業基礎條件薄弱，水稻栽種機械化程度不高，農作勞動強度大，種稻比較效益低。隨著城鎮化進程加快，農村青壯勞動力向城市轉移，稻田棄耕撂荒越來越嚴重，嚴重制約著本區域糧食生產能力。

水稻直播技術是一項輕簡高效的水稻栽培技術，國外水稻種植多采用直播栽培方式[1-5]，我國長江中下游地區早在本世紀初就廣泛應用[6-11]，川東北地區受技術瓶頸限制，水稻直播栽培一直處于空白。南充市農業科學院借鑒國內外水稻直播栽培技術研究與應用經驗，針對川東北稻區水稻種植冬水田和冬閑田占比較大，從2009年開始開展冬水田和冬閑田水稻直播栽培技術集成研究創新，創新集成了以“宜直播品種選擇、最宜高產播期播量、高效平衡施氮、雜草綜合防控”為核心的水稻直播高產高效技術體系，為川東北水稻輕簡高效栽培和持續增產提供了強有力的技術支撐。

1 篩選適宜川東北丘陵區直播種植的水稻良種

1.1 建立水稻直播品種選擇常態化評價體系

水稻直播栽培效果研究結果表明，水稻直播栽培效果及增產機理與移栽水稻明顯不同。課題組根據水稻直播栽培效果研究結果[12-15]建立了水稻直播品種選擇、試驗篩選、評價擇優的常態化評價體系。

1.2 品種選擇

水稻直播栽培與育苗移栽相比，生育期縮短；群體動態指標上，最高苗、有效穗明顯增加，有效穗構成上，移栽水稻主穗、3次穗占有效穗數的比例高于直播水稻，移栽稻1次穗、2次穗占有效穗數的比例低于直播水稻；齊穗期、成熟期直播稻地上部干物質重比移栽稻高，穗部干物質重明顯高于移栽稻；分蘗力強的穗數型品種產量高于分蘗力較弱的重穗型品種；直播水稻抗倒性較移栽水稻差，直播稻有效穗各伸長節間長度倒1節低于移栽水稻，但倒2節、倒3節，倒4節、倒5節、倒6節節間長度高于移栽稻。在宜直播品種選擇上，宜選擇分蘗力較強、植株矮壯、根系活力強、劍葉短小的穗數型品種。

1.3 試驗篩選

2012－2019 年累計選擇了151個（次）在四川推廣種植的水稻良種、設置試驗15組進行篩選，先后篩選出Q優6號、內5優39、渝優203、川香3203、蓉18優188、川香317、岡優198、川谷優918、宜香優7808、F優498、花香1號、蓉18優447、川優8377、川谷優6684、Y兩優1號、蓉18優662、德優4727、嘉優727、內6優138、五山絲苗、花優357等23個直播產量較高的品種。

1.4 評價擇優

對直播稻品種篩選試驗中產量較高的品種在南充、達州、巴中等地建立直播稻品種展示試驗，召集團隊人員、農技人員和種稻業主稻試驗基地對品種豐產性、抗倒性、稻米品質及株葉形態分別評價。

經過品種選擇、試驗篩選、評價擇優，先后篩選出Q優6號、內5優39、蓉18優188、川谷優918、F優498、蓉18優447、川優8377、川谷優6684、Y兩優1號、蓉18優662、德優4727、嘉優727、花優357等一批適宜川東北丘陵區直播種植的優良品種。

2 川東北丘陵區直播稻田雜草綜合防控梯次技術體系

2.1 直稻田最佳復水時間

直播稻田前期水分管理需平衡控草、扎根、促蘗的關系，課題組開展了直播稻田前期水分管理與雜草發生態勢研究，在播種后噴施芽前除草劑“樂吉直播青”情況下，設置4個復水（稻田水層3 cm左右，各處理均保持水層至分蘗末期）處理，即2葉期復水（Z2）、3葉期復水（Z3）、4葉期復水（Z4）、5葉期復水（Z5）。供試品種為Q優6號。試驗采用大區對比排列，2次重復，小區面積0.2畝，小區間走道寬50 cm，區組間走道寬50 cm，小區間扎單埂。調查記錄前期葉齡：每區隨機定3個點，出苗后每3 d標記葉齡1次直至5葉期。調查雜草：6月中旬調查雜草，調查各小區的5種主要雜草的種類（雜草名稱）和發生數量（鮮重、株數），以及單雙子葉雜草的比例，調查采用5點取樣，每點1.00 m2（1.0 m×1.0 m），統計雜草種類和數量。

結果表明（表1）,直播水稻稻田前期田間復水時間與雜草發生情況密切相關，以2葉期復水草害最輕，之后復水隨時間推后草害越來越重，其雜草株數和鮮重呈倍數遞增。說明水稻直播栽培平衡前期扎根、促蘗與雜草控制的最佳時間為2葉1心，最遲不晚于3葉1心。

2.2 直播稻田除草劑篩選

為探明不同類型除草劑對直播稻田雜草的防除效果，課題組開展了直播稻田除草劑篩選試驗。選用芽前除草劑（丙草胺類）3個：樂吉直播青TM芐嘧·丙草胺40%粉劑（處理1，播種當天對水噴霧；處理2，播種后見芽對水噴霧），直妙TM芐嘧·丙草胺35%粉劑（處理3，播種當天對水噴霧；處理4，播種后見芽對水噴霧），掃弗特?丙草胺30%乳劑（處理5，播種當天對水噴霧；處理6，播種后見芽對水噴霧）。芽前莖葉兼用除草劑1個：杜邦?農得時?10%粉劑（處理7，播種當天對水噴霧；處理8，播種后見芽對水噴霧，處理10，2葉1心對水噴霧）。莖葉除草劑（二氯類）3個：禾杰TM芐·二氯40%粉劑 （處理11，2葉1心對水噴霧），神鋤?吡嘧·二氯喹50%粉劑（處理12，2葉1心對水噴霧），秧田一次凈TM芐·二氯30%粉劑（處理13，2葉1心對水噴霧）。以空白處理為CK（處理9）。試驗采用大區對比排列，2次重復，小區面積0.1畝，小區間走道寬30 cm，區組間走道寬50 cm。調查記錄3葉期基本苗，6月20日左右調查雜草殘存量和水稻分蘗，成熟期調查有效穗、產量構成經濟性狀、統計產量。

表1 直播稻田不同水分管理下主要雜草發生情況

結果表明（表2），3種芽前除草劑（丙草胺類）播種當天或播種后4～5 d（見芽）對水噴施，均對稗草、莎草、鴨舌草、千金子等有較好的防除效果，對空心蓮子草的防除效果一般；以樂吉直播青防除效果最佳，達95%以上，且稻谷產量最高。3種莖葉除草劑中，神鋤和秧田一次凈對稗草、莎草、鴨舌草、千金子等主要稻田雜草的防除效果均達80%以上，但對空心蓮子草防除效果一般；禾杰對主要稻田雜草防除效果均較差。芽前莖葉兼用除草劑杜邦?農得時對稗草、莎草、鴨舌草、千金子等有較好的防除效果，對空心蓮子草的防除效果一般。說明川東北丘陵區直播稻田化學除草應優先選用芽前除草劑 （丙草胺類），播種（未催芽）當天或播種后4～5 d對水噴施，最好選用樂吉直播青。

2.3 直播稻田化學除草辦法

為探明川東北直播稻田化學除草辦法，課題組開展了直播稻田化學除草效果研究，在3葉期前濕潤管理，3～7葉期保持水層情況下，設置4個時期使用除草劑：耕田前A（A1，不施用，A2，施用百草枯）；播種時B（B1，不施用，B2，播種后3 d施用樂吉直播青）；2葉期C（C1，不施用，C2，施用秧田一次凈）；看苗化殺D（D1，不施用，D2，雜草鮮重/水稻植株=1/3時施用稻杰4號，D3，雜草重/水稻植株=2/3時施用稻杰4號，D4，雜草重/水稻植株=1施用稻杰4號）。共11個除草劑使用組合，即Z01（A1B1C2D1）、Z02（A1B1C1D1）、Z03（A1B2C2D1）、Z04（A1B2C1D1）、Z05（A1B1C1D2）、Z06（A1B1C1D3）、Z07（A1B1C1D4）、Z08（A2B1C1D1）、Z09（A2B1C1D1）、Z10（A2B2C2D1）、Z11（A2B2C1D1）。試驗采用大區對比排列，小區面積0.1畝，小區間走道寬30 cm，區組間走道寬50 cm。調查記錄3葉期基本苗、分蘗盛期最高苗、灌漿期有效穗；3葉1心開始調查雜草，每隔7 d調查1次，調查各小區的5種主要雜草的種類（雜草名稱）和發生數量（鮮重、株數），以及單雙子葉雜草的比例；調查采用5點取樣，每點1.00 m2（1.0 m×1.0 m），統計雜草種類和數量，評估試驗區各種雜草發生程度，調查產量構成經濟性狀、統計產量。

表2 川東北丘陵區人工直播水稻除草劑試驗雜草防效結果

結果表明（表3），播種時施用樂吉直播青的組合Z10、Z11、Z03、Z04田間雜草發生輕，水稻最高苗均在20萬/畝以上，以Z10（A2B2C2D1）雜草最少，水稻最高苗最多，雜草株數比Z02少9.3株/m2，鮮重比Z02少96.07%，水稻最高苗比Z02多35.40%；Z11、Z03、Z04的雜草鮮重相差不大，均比Z02少90%以上，但Z11的水稻最高苗比Z10低3.85%，Z04的水稻最高苗比Z03低5.40%。3個補救處理組合Z05、Z06、Z07的雜草防除效果均比較理想，但隨著防治時間推遲，株防效、鮮重防效、水稻最高苗逐漸降低，其中，水稻最高苗比Z10低20%以上。說明直播稻田雜草防控以播種時施用樂吉直播青封閉除草效果最佳；若封閉除草后仍有雜草，可在2葉期施用秧田一次凈進行除草；如果分蘗期雜草重，應盡早加倍用稻杰4號進行補救。

表3 川東北丘陵區人工直播水稻除草劑除草效果研究結果

課題組根據上述試驗結果集成了“化控（一封）+水控、化控（一封）+水控+化殺（二殺）、化控（一封）+水控+化殺（二殺）+補化殺（三補）”的直播稻田雜草綜合防控梯次技術體系。

3 川東北丘陵區水稻直播 （撒播）適宜播期播量

3.1 以南充為主的川東北丘陵區水稻直播（撒播）適宜播期

直播水稻是直接將水稻種子播于大田，若遇低溫寒潮易爛秧死苗。課題組開展了直播水稻分期播種試驗，根據川東北丘陵區氣候特點，設置4月4日、4月11日、4月18日、4月25日、5月2日這5個播種期播種，以人工育苗移栽為對照。選用高產優質雜交水稻新品種Q優6號。試驗采用順序排列，不設重復，小區面積0.1畝，小區間走道寬50 cm。播種量按每畝1 kg計，種子用強氯精或40%多菌靈800倍液消毒浸種，采用溫室催芽將種子催成粉嘴谷后勻播到大田。為調查苗情，每個田塊播種前用長1 m的竹片8塊，分別圍成2個正方形（每個面積1 m2），每個正方形內均勻擺播粉嘴谷45粒。調查記錄生育期、群體動態、產量構成經濟性狀，統計產量。

結果表明（表4），不同播期的產量以4月18日直播最高，其次為4月11日。不同播期的有效穗以4月11日、4月18日直播最高（兩者相差不大，均在19萬穗/畝以上），明顯高于對照和其他播期；4月11日、4月18日播種的結實率均達90%以上 （兩者差異不明顯），5月2日播種的結實率明顯下降，僅76.8%。說明以南充為主的川東北丘陵區4月中旬直播氣溫適宜并穩定，有利于直播水稻出苗、分蘗和高產群體構建。

3.2 適宜播量

直播水稻因生育期縮短，個體產量低于移栽水稻，需要構建較高群體數量。課題組開展了直播水稻不同播量和氮肥施用方式試驗，設置畝播量0.8 kg（D1）、1.0 kg（D2）、1.2 kg（D3）3個水平。 畝施純氮量10.0 kg，施氮設5種施氮模式:底肥、蘗肥、穗肥比例為10∶0∶0，即“一道清”（E1）；底肥、蘗肥、穗肥比例為7∶3∶0，即“重底早追”（E2）；底肥、蘗肥、穗肥比例為5∶5∶0（E3）；底肥、蘗肥、穗肥比例為3∶6∶1（E4）；底肥、4葉期蘗肥、7葉期蘗肥、穗肥比例為3∶4∶2∶1（E5）。 試驗采用裂區設計，施氮方式（E）為主區，2次重復，小區面積0.10畝，小區間走道寬40 cm，不同施氮方式間扎單埂，區組間走道寬50 cm，扎單埂，試驗周圍設保護區。調查記錄生育期、群體動態、產量構成經濟性狀，統計產量。

表4 川東北丘陵區人工直播水稻分期播種試驗主要經濟性狀和產量結果

結果表明（表5），在不同施氮方式下，產量隨著播量的增加而逐漸遞增，以播量1.2 kg/畝加施氮模式E5產量最高，但播量1.0 kg/畝加施氮模式E5產量僅比播量1.2 kg/畝低4.3 kg/畝，相差甚小。說明川東北丘陵區水稻直播栽培的最宜播量為1.0～1.2 kg/畝，最宜播量為1.0 kg/畝。

4.1 施氮量

直播水稻因播量、生長方式、需肥規律的差異，需氮量明顯不同于移栽水稻。課題組開展了直播水稻不同類型品種播量與施氮量試驗，設置中穗型Q優6號（A1）、重穗型岡優188（A2）2個品種，畝播量0.6 kg（B1）、0.8 kg（B2）、1.0 kg（B3）3個水平，畝施純氮量8.0 kg（C1）、10.0 kg（C2）、12.0 kg（C3）3個水平，共18個處理。以A1B3C2為對照。試驗大區設計，順序排列，小區面積0.2畝，小區間走道寬40 cm，不同施氮處理間扎單埂，試驗周圍設保護區。調查記錄生育期、群體動態、產量構成經濟性狀，統計產量。

結果表明（表6），2種不同類型品種在同一播量條件，其有效穗均隨施氮量的增加而增多，結實率均隨施氮量增加而降低，穗實粒數均以10 kg/畝純氮最高，千粒重僅重穗型品種崗優188隨施氮量增加而有所降低，中穗型品種Q優6號無明顯變化。在產量上，中穗型Q優6號在不同播種量條件下均以施氮10 kg/畝最高；重穗型岡優188在播量0.6 kg/畝、0.8 kg/畝條件下，其產量均表現為隨施氮增加而增高，但在播種量1.0 kg/畝條件下，則以施10 kg/畝純氮最高，施純氮12 kg/畝反而下降2.52%。說明川東北丘陵區直播水稻不同類型品種適宜施氮量為10.0～12.0 kg/畝，最佳施氮量為10.0 kg/畝。

表5 水稻人工直播播種量和施氮方式試驗主要經濟性狀和產量結果

表6 水稻人工直播不同類型品種播種量與施氮量試驗主要經濟性狀和產量結果

4.2 施氮方式

直播水稻扎根較淺、低位分蘗多，需肥規律與移栽水稻有明顯差異。直播水稻不同播量和氮肥施用方式試驗結果表明（表5），供試品種在不同播種量條件下，其最高苗、有效穗、穗著粒數和產量與施氮方式的關系基本均為E1＜E2＜E3＜E4＜E5，穗實粒數與施氮方式的關系為E1＜E2＜E3＜E4＞E5。 產量以施氮模式E5加播量1.2 kg/畝或1.0 kg/畝為最高（施氮模式E5在播量1.2 kg/畝與1.0 kg/畝條件下，兩者產量僅相差4.3 kg/畝），其次是施氮模式E4加播量1.2 kg/畝，產量僅比施氮模式E5加播量1.2 kg/畝少16.4 kg/畝，低2.57%。在不同播種量條件下，施氮模式E1、E2、E3的產量均明顯低于E5和E4。說明川東北丘陵區直播水稻施氮方式以底肥、4葉期蘗肥、7葉期蘗肥、穗肥比例為3∶4∶2∶1最佳，其次是底肥、蘗肥、穗肥比例為3∶6∶1。

5 討論

課題組根據篩選出的宜直播優良品種，探明的最佳播期播量、高效平衡施氮方式，集成的雜草綜合梯次防控技術集成創新了以“宜直播品種選擇、最宜高產播期播量、高效平衡施氮、雜草綜合防控”為核心的水稻直播高產高效技術體系，較好地解決了直播稻田倒伏、雜草防控等關鍵技術問題，且降低了種稻用工量、減少了化肥施用量，提高了生產效率和種植效益。

該技術體系的內容均是根據川東北丘陵區特定的稻作環境提出的有效技術措施。與國外使用專用直播稻品種，機械化生產的播種量、施氮量與方式、除草措施等方面有明顯不同，與國內其他直播技術在自然生態、農田基礎條件、耕作制度等方面的針對性有明顯差異。

適宜川東北丘陵區稻田水稻直播專用品種仍處空白，需加大育種和篩選力度。一是川東北丘陵區稻田灌溉設施不完善，水源保障差，水稻直播栽培多以濕潤直播和薄水直播為主，很少有旱直播即旱播后漫水濕潤管理，急需在水淹條件下能正常出苗的耐淹新品種。同時，直播水稻幼苗期田間雜草生長勢高于秧苗，需直播水稻品種具備早生快發特性，以利控草，減少除草劑用量。二是川東北丘陵區7月下旬至8月上旬一般會發生高溫伏旱天氣，對水稻抽穗揚花帶來不利影響，而清明前常會發生“倒春寒”，不宜提前播種，需要水稻直播品種生育期控制在130 d左右，現有育苗移栽的水稻品種生育期一般為150 d左右，若能縮短至140 d左右，可用于直播，因為直播方式可縮短生育期10 d左右[14-15]。