广西机直播稻发展难点及对策

张晓丽唐茂艳*梁天锋王强陈雷陶伟郭辉黄芳华高国庆*

（1广西农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室，南宁530007；2广西农业科学院，南宁530007；3平果县农业技术推广站，广西 百色 531400；第一作者：zhangxiaoli＠gxaas.net；*通讯作者：tangmaoyan＠gxaas.net；gqgao＠gxaas.net）

水稻作为保障粮食安全战略物资的重要地位将长期不可动摇。当前我国水稻栽培主要采用育苗移栽的方式[1]，无论是人工抛秧插秧，还是机插秧，这一环节的成本占据了水稻生产总成本的30%以上，导致水稻生产的比较效益较低，农民种植水稻的积极性普遍下降。这对稻米的安全及持续供应十分不利。当前，农村正面临劳动力老龄化和用工价格不断攀升的局面。同时，随着社会经济的发展和产业结构的调整，农村土地流转的规模和范围正不断扩大，这为水稻生产全程机械化、规模化种植创造了更好的条件。在广西双季稻区，充足的温光资源是采用直播技术的有利条件，但土壤质地粘重、田块面积小、泥脚较深、暴雨频发、杂草泛滥等不利条件，为机直播技术的推广带来了困难。本文在总结、分析国内相关技术发展的基础上[2-12]，探索了在广西突破水稻机直播技术瓶颈的对策和方法，以期为广西水稻生产的可持续发展提供参考。

1 水稻直播技术在广西的发展

广西现有直播稻面积约1.33万hm2（含早、中、晚稻），主要分布在桂南的合浦、钦州、灵山和浦北县10多个乡镇[13]。

人工撒播是广西最主要的直播方式，在南部沿海沙质土壤稻作区有较多的分布，以合浦县面积最大，其中早稻有一半以上的面积采用直播，晚稻由于台风暴雨可能将土壤表面的种子冲走，故而还是以抛秧为主。机械化直播在广西几乎还是空白，目前自治区农业农村厅和自治区农科院已开始引进国内最先进的直播机进行小面积试验，并结合广西的水稻生产条件开展了机直播配套技术研究。

2 限制广西水稻机直播发展的主要障碍

2.1 缺乏适宜直播的品种

在广西双季稻区，早稻在3月份早播可能遇到“倒春寒”导致烂秧，清明节前后气温稳定后再播种，又可能造成晚稻的播种推迟以至会受到“寒露风”的影响。因此，需要选用生育期相对较短且早生快发的品种来平衡这一矛盾。目前，广西选育品种以高产优质抗病为主要目标，品种审定中没有针对直播品种进行设组，生产上的品种对于直播来讲大部分生育期偏长。适于直播的早熟品种品质又没有保障，即优质、高产、生育期短、适用于直播的品种缺乏，这是限制广西直播稻发展的主要因素之一。另外，早稻气温较低，播种后冷水浇灌会对种子形成低温和低氧的非生物逆境，导致种子发芽率低、出苗慢且参差不齐[14-16]。因此，直播对水稻品种的耐低温和低氧逆境的要求也较高。与移栽稻相比，直播稻根系主要集中在表土层，因此容易出现根倒伏，除了采用适当深播种、加强中后期水肥管理来增强根系活力和根系抗倒伏能力外，品种的选择也非常关键，应尽量选择根系发达、抗倒伏能力强的品种。

2.2 缺乏适用性广泛的直播机

随着水稻直播技术的逐步兴起，国内对直播机械及其配套农艺技术的研发也取得了一定进展。其中，华南农业大学、农业农村部南京农业机械化研究所等机构研制的水稻水直播和旱直播机已开始在全国各地推广应用，一些农机企业也纷纷加入到水稻直播机的研发行列，目前市场上水稻直播机有数十种之多。然而据统计，在水稻种植机械保有量方面却很低[17]。究其原因：第一，直播对机器操作技术员的要求较高，如技术水平不高就容易出现漏播、重播、出种不均匀的问题[18]，容易造成基本苗不足或群体过大。第二，直播尤其是水直播对田块的平整度和沉实度要求较高，否则容易引起播种不均，或播后被壅泥覆盖、轮痕未消除及田面不平整等情况。第三，广西的自然地貌素有“八山一水一分田”之称，田块面积较小，因此对直播机还要求机体轻便灵活、携带方便、适于单户使用。目前市场上适用性广且价格上农民能接受的机器还很少。因此，直播机需要尽可能与目前广西的农业生产模式相适应，使水稻直播技术推广的设施得到充分保障，才能达到较好的市场推广前景。

2.3 一次性成苗全苗难

全苗问题一直是直播稻产量不高不稳的首要问题，它直接影响群体的起点苗数，进而影响群体质量及调控技术[17]。在广西，均存在田块面积小、分散凌乱，田埂数量多和高程差大的问题，耕作平整的操作难度相对较大，机械化效率较低。排除不可控制的降雨天气状况，在直播机播种均匀的情况下，田面的平整度是影响直播稻出苗质量、能否一次成苗的最主要因素。而直播对田面平整度要求较高，目前整地过程中使用激光平底仪不多，田面整地不平，低洼地易导致种子浸水霉烂，高处容易使种子干旱死亡，从而影响出苗质量。此外，较大面积的田块中，初播种后的鼠害和鸟害，也是不能全苗的因素之一。

2.4 杂草防治难

杂草防治是直播稻能否高产的关键[18]。广西大部分地区冬天没有霜冻期，各种杂草的种、茎可全年存活，繁殖生长速度快，增加了防控难度，严重影响水稻的生长和竞争力。据统计，直播稻田杂草发生量比移栽田杂草增加10倍以上，杂草的生长可使直播稻的产量下降10%左右，严重时甚至导致绝收[19]。

3 广西机直播稻发展对策

3.1 加强适合机直播的水稻品种研发

目前，广西水稻品种的选育和审定评价标准完全是基于育苗移栽种植体系，适宜直播的品种主要从移栽品种中筛选[8]。直播稻的品种选育目标与移栽稻有差异，除了高产、优质、抗病外，还需具备以下性状，如低氧和低温环境下的发芽势强、早生快发、灌浆速度快、根部抗倒伏能力强、苗期对除草剂反应钝感、早熟等。随着直播稻面积的增加，直播稻品种的选育也逐渐受到关注和重视，2018年国家区试方案中设立了轻简栽培试验点。山东等省份在早熟组区试生产试验中也设立了直播生产试验[20]。今后应针对广西多样化的稻作生态条件，加强适宜机直播品种的选育。

3.2 加强适合机直播的土地耕整机械和技术的研发

机直播对稻田的要求较高，尤其是水直播，不仅要求泥土表面平整，而且要求犁底层尽量处在一个水平面上。目前农田耕作机械主要是基于北方大块旱地沙质土设计制造的，引入水田耕作时，一般只是更换水田轮。大型拖拉机在水田耕作时，频繁的拐弯和调头，会造成泥脚越来越深，经常导致机器深陷泥土中不能自拔，给人员和播种机下田带来极大的不便。此外，随着土地流转向大户集中，国家和企业对土地进行整治，在小块变大块的过程中，不可避免的造成犁底层的破坏，更增加了大型机器陷落水田的风险。解决这一问题最直接的方法是，采取旱直播加旱管的方式种植，大型机械仅在干旱条件下作业，一旦田间泡水，则用机耕船式、履带式机械，或者小型拖拉机下田作业。当务之急是要引导和扶持科研机构和农机生产企业，研制适合南方田块条件的浅耕整平动力和耕种机械，以促进直播稻的发展。

3.3 加强直播机械和配套技术的研发

与其他作物相比，水稻机直播有两大难点：一是水稻种子表面粗糙、形状不规则、粒形扁长，是各种大田作物中最难实现机械排种的种子之一，其他作物的播种机无法直接用于水稻直播。为此，需要研发出适于水稻机直播的机械，其中，华南农业大学罗锡文院士团队开发设计的同步开沟起垄水稻精量穴直播机2BDH-20，实现了同步开沟、起垄和精准播种，大大提高了工作效率和播种质量，同时也提高了直播稻的抗倒伏性[21]，并且避免了壅泥和轮痕等问题。二是水田难以整平。机械平地时，不管是在拖拉机上悬挂平地仪或自悬浮式蹚平轴，还是安装激光平地仪[22]，排掉田间积水后，仍有部分区域存有少量积水；另外，播种机在田间作业时，其刮泥板会将泥浆推到隔壁已经播好的种行，导致种子被泥浆覆盖闷死，造成缺苗和出苗不整齐。

目前，市售水田整地和水稻直播机械的类型不多，也不能很好的满足水直播的要求。主要问题是播种机会出现漏播或堆播的现象，动力机械与播种机和开行平地盖种装置不配套等。2015年以来，笔者所在研究团队对上述问题的解决进行了积极尝试。一是在直播机上采用翻转签样勺式排种器，基本杜绝了种子漏播的现象，保证了种子的出苗，同时将施肥喷药设备一并搭配，改善了直播机的适用性；二是在机架上加装开沟器和自悬浮式蹚田轴，即蹚平畦面，又不推泥浆；三是用轻型拖拉机（插秧机的机头）装配自制专用轧辊耙田，可以耕浅耙平，初步实现平田、播种、打药、施肥、盖种一体化，这些技术已获得了多个国家发明专利，可以立即量产应用[23-24]。

3.4 加强直播稻配套技术的集成

以往对水稻机直播的研究主要集中在播种和除草两个方面，实际上，直播稻有自己特有的生长发育特点和水肥需求规律，需要进行系统研究。

首先是研究种子包衣处理方法，或者对种子进行重新造粒，既有利于机播时排种，又能促进种子萌发和幼苗生长。其次是品种熟期搭配技术。单季稻区充分利用冬闲田和夏季温光资源，双季稻区确保两季水稻安全收获。第三是直播方式的选择。旱条播是最简单有效的直播方法，但要对播种覆土深度、侧深施肥种类与方法、土壤湿度控制、早季低温影响安全出苗等问题做进一步研究；水直播条件下基肥、追肥数量和时期等与栽插水稻的差别研究；条播、穴播和撒播水稻的群体发育动态和产量结构与移栽水稻的比较研究。第四是杂草控制问题。尽管目前直播水稻的化学除草技术比较成熟，为使化学除草剂的施用量降到最低限度，还需要开展化学除草、机械物理根除、人工清理等综合措施[25]，降低除草成本，保护农田生态环境。

此外，与移栽稻相比，直播稻的扎根较浅，分蘖偏早且分蘖力强，生长的中后期容易群体密度过高并引起早衰，因此，在控制好播种量和群体起点的基础上，对直播稻进行科学合理施肥也很关键。采用前氮后移的措施，按照基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3 进行施肥，穗肥在幼穗分化时即施入，减少后期无效生长，避免贪青和倒伏的同时提高穗粒数和千粒重，进而提高稻谷产量。

4 建议

4.1 正确认识并努力解决直播稻的缺陷

长期以来，由于缺乏对直播稻的系统研究，导致部分政府部门对直播稻产生两大顾虑：一是产量较低，如果大量推广可能降低总产；二是除草剂的长期大量施用会污染土壤和水体，对生态环境造成威胁；三是种子一旦播下，如果遇到自然灾害不发芽成苗，不仅损失种子，再补种也来不及，这将会带来一系列的经济问题和社会问题，风险太大。因此，农业部门对直播稻基本上持不鼓励发展的态度。

实际上，上述三个问题，目前正逐步得到解决。产量方面，已有大量的试验结果表明，只要措施得当，直播稻可以达到甚至超过移栽种植的稻谷产量。广西玉林市兴业县试验表明，直播稻每667 m2产干谷超450.0 kg，最高达到508.8 kg[26]；合浦地区的直播稻和移栽稻相比，每667 m2产量增加27.6 kg，增幅为5.6%[27]；博白地区的试验证明，每667 m2旱直播稻产量能达到400.0 kg以上[28]；钦州地区的试验结果表明，旱直播可将生育期缩短10 d左右[29]；灵山地区的试验结果表明，旱直播的产量较水直播和移栽稻高22.4%和17.2%[30]。

关于除草剂污染环境的问题。水稻直播控草的技术要求是，播后出苗前用丙草胺（及其衍生物如苄·丙等）封闭，出苗后双草醚等药剂灭杀，也有农民只除草1次的。这些选择性除草剂对水稻安全，在田间的残留期为30～50 d，并不比移栽田常用除草剂（如乙草胺等）残留期长。目前，也没有证据表明，直播田常用除草剂的适量施用会对土壤、水体和稻米造成不可逆转的污染。当然，也有必要进一步研究机械物理除草方法和开发更加高效低毒的除草剂，以保证直播稻的安全健康发展。

关于种子发芽出苗的问题。早稻要关注气温变化，在日平均气温稳定在15℃以上时及时播种，以免低温造成乱芽；尽量采用具备覆土功能的旱直播机，种子在2 cm左右深的土壤中即能抵御一定程度的低温，又可避免被鼠、鸟吃掉，有条件的地方要灌“跑马水”，加速种子发芽，降低缺苗的风险。晚稻要选用具备盖肥装置的直播机，在种子表面盖一层专用轻质有机肥，既能防止鼠鸟危害，又可以避免高温和强光对种芽的灼伤。只要措施到位，播种失败的风险可以降到最低。

4.2 抓紧建立一套适应机直播的稻田耕种模式

不管政府是否鼓励，水稻直播在农民中自发推广的势头已不可阻挡。据部分农民反映，2018年中稻的收购价格已经降至接近1.0元/kg，正在接近稻米生产大国柬埔寨的水平（约合0.8元/kg）。面对如此低的经济收益，未来几年的水稻播种面积可能会进一步减少，而直播稻的面积肯定会迅速增加。为降低种稻成本，各地的农民尝试了各种办法。一个典型的例证是，在广西宾阳县古辣镇和湖北省钟祥市胡集镇，有几家笔者熟识的个体农户和种植大户的做法简单至极：将冬种或冬闲田旋耕后，人工撒播干稻种，再旋耕一遍盖种，打除草剂，灌水或等待降雨，种子发芽出苗，播种就这样完成了。这种做法的稻谷产量略有降低，但农民并不在乎，因为效率提高了，劳动力解放了。因此，为促进广西直播稻的发展，除加强上述技术措施的研发外，还应建立相应的稻田耕作模式。

“一季直播稻+冬种”模式：广西冬季大部无霜，适合冬种马铃薯、番茄、绿肥和其他蔬菜，但许多冬种经济作物需要提早播种，才能在春节前后上市，保证经济效益。如果在晚稻收获后播种，则可能错过最高市场价格时期，因此，最好只种一季中稻。

“直播早稻+再生稻”模式：选择生育期较长、再生能力强的迟熟优质品种，早稻旱直播，采用专用收割机收获，形成再生稻，降低水稻生产成本。

“直播优质常规稻+直播优质常规稻”模式：机直播稻田由于泡水时间短，上一季的落田谷不会完全腐烂死亡，下一季仍会有少量种子发芽生长，因此，连作稻田不宜种植杂交稻，早晚季可种植同一品种的优质常规稻。

“直播稻+稻田综合种养”模式：为提高稻田生产效益，充分发挥稻田生态系统的综合效益，可在直播稻田养殖勿需大量明水的水生动物，如小龙虾、青蛙、泥鳅、螃蟹、甲鱼等。

4.3 组织开展机直播水稻技术的联合攻关

水稻机直播技术涉及机械制造、农田耕作、品种选育、栽培生理、植物保护等多个专业技术领域，需要组织相关部门和机构进行联合攻关，突破一系列关键技术，引领广西乃至全国水稻机直播技术的发展。

在机械制造方面，目前国内外已进入精细化、智能化阶段，而我国的农业机械总体上给人的感觉仍是笨重、粗糙、能耗高、易损坏。因此，我们应该组织广西机械设计制造水平较高的知名企业，根据水田作业要求，生产出类型多样、价格适中、操作方便、经久耐用的水稻直播机和配套的耕地平整机械。

在品种选育策略上，直播用种量较大，用价格昂贵的杂交稻种子作直播稻，风险更大；种粮大户、订单种植户不再将产量作为最重要的追求目标，品质优良、综合性状好的优质常规稻更受欢迎；不同的直播稻生产模式对品种的生育期也有不同的要求；直播稻对品种的根系发育、分蘖习性、种子休眠性等性状的要求与移栽稻不尽相同。育种家需根据这些要求，调整育种目标和策略，选育出适合机直播的水稻新品种。

在直播稻栽培技术上，还有一系列的基本原理和方法需要弄清楚，如条播与穴播、旱播与水播几种方式的优势比较，盖种专用肥的配方与施用方法，水分需求规律与灌溉方法，病虫草害综合防控等关键技术等。

自农村开始实行联产承包责任制以来，在政府大力扶持、农民积极投入、技术不断进步、企业广泛参与等利好因素的推动下，我国的水稻得以持续高速发展，但最近5年来，在用工、水电、燃料、种子化肥农药等生产要素价格猛涨的情况下，稻谷的收购价格不升反降，农民的种稻积极性已降到最低。因此，采用机械化直播降低水稻生产成本和劳动强度，有条件的地方发展农田综合种养以提高种植效益，或许能部分保证通过千百年耕种才形成的优良稻田不被其他作物占领。