江南双季稻区再生稻秸秆全量还田机械化种植模式

张俊 邓达孙 刘建军 周文喜 黄欠如 张卫建

江南双季稻区再生稻秸秆全量还田机械化种植模式

张俊1邓达孙2刘建军3周文喜4黄欠如5张卫建1

（1中国农业科学院作物科学研究所，100081，北京；2崇仁县现代农业示范园管理委员会，344200，江西崇仁；3崇仁县农业农村局土肥站，344200，江西崇仁；4崇仁县农业农村局种子管理站，344200，江西崇仁；5江西省红壤研究所，331717，江西进贤）

以江西省崇仁县再生稻生产调研为基础，总结分析了再生稻秸秆全量还田机械化种植模式的综合效益及其技术要点。该种植模式选用高产优质籼粳杂交稻品种甬优4949，通过头季稻留高茬收获，将秸秆切碎并均匀抛撒，适时追施促芽肥，控水灌溉，以及病虫草害防治，创新集成了适于江南双季稻区再生稻机械化栽培新模式。该模式不仅解决了蓄低位腋芽的秸秆还田难题，实现了秸秆全量还田，还解决了再生苗生育进程不一致和籽粒成熟度不一等问题。与常规模式相比，新型稻作模式头季和再生季水稻产量分别增加了12.7%和55.8%，周年净收入增加了6769.5元/hm2，经济效益显著。该模式避免了秸秆焚烧，可培肥土壤，实现优质丰产，是绿色高产高效的“一种两收”稻作新模式，适合在江南双季稻区大面积推广应用。

江南丘陵平原；双季稻区；再生稻；秸秆全量还田；机械化种植模式

江南丘陵平原是我国双季稻主产区，对国家“口粮绝对安全”至关重要。该区域年≥10℃积温5300℃～6500℃，能够满足双季稻和再生稻的生长要求。由于气候环境变化和劳动力非农化转移，水稻机械化种植要求日益紧迫，节省劳动力和资源高效利用的再生稻种植正在快速发展[1-2]。目前该区域再生稻普遍推广头季稻低留桩（＜15cm）和秸秆离田的种植技术，以实现机械化播栽和收获，避免机械收获对再生芽的碾压，以及头季秸秆对再生苗的遮蔽影响[3-4]。但该模式要求秸秆必须离田，这不利于土壤肥力保持乃至提升，同时也增加了劳动力投入和作业成本[5-6]。近年，生产上逐步出现了头季稻收获时高留桩（＞30cm）的机械化种植模式，以大幅度降低头季稻秸秆的直接还田量[7-8]。有研究[9-10]表明，高留桩种植，再生季水稻主要以高位腋芽成穗为主，不仅产量难以提升，而且机械化收获时对再生芽碾压严重，再生季水稻成熟不一致，严重影响稻米的加工品质，但也有研究[11]表明，高留桩（40cm）有利于增加再生季水稻穗数和产量。

肥水管理对再生季水稻产量影响显著。在不施促芽肥的情况下，提苗肥可增加再生季水稻产量5.5%～11.5%[12]，且头季水稻生长后期适当降低土壤含水量可促进再生芽的生长[13]。为此，本文以江西省崇仁县秸秆全量还田下再生稻机械化大面积生产实践调研为基础，总结介绍江南双季稻区再生稻秸秆全量还田机械化丰产高效种植技术。

1 新型种植模式的综合效益

该种植模式通过家庭农场生产实践、技术总结提炼和大面积示范推广形成。家庭农场的再生稻种植开始于2015年，最初种植面积约3.3hm2。经过多年的技术集成和示范推广，于2020年达到14hm2左右，水稻品种选用甬优4949，头季生育期145d，再生季100d。

通过示范区调研（表1）发现，该模式2020年水稻单产12 571.5kg/hm2，其中头季稻产量占74.4%；全年总产值34 803.0元/hm2，其中头季稻占70.4%；全年生产成本19 425.0元/hm2，其中头季稻占88.0%；全年净收入15 378.0元/hm2，其中头季稻只占48.2%。由此可见，尽管头季稻的产量贡献显著高于再生季，但其经济效益明显低于再生季。新型种植模式下，社会效益（水稻产量）主要来自头季稻，但经济效益主要来自再生季，尽管其单产只有头季稻的1/3左右。与常规模式相比，新型模式头季增产12.7%，再生季增产55.8%，周年总产值增加6454.5元/hm2，生产成本降低了315.0元/hm2，净收益增加6769.5元/hm2。

表1 常规模式与新型模式再生稻产量及其经济效益

头季和再生季的经济效益差异主要是由于生产成本，新型模式头季生产成本17 100.0元/hm2，再生季2 325.0元/hm2（表1）。头季稻生产成本主要包括种子、化肥、农药、机械作业、土地租赁、用工和其他，再生季成本主要包括化肥、农药、机械作业、用工和其他，新型模式再生季的生产成本只有头季稻的13.6%。除了节省种子、土地租赁和用工费用外，再生季的化肥、农药和机械作业投入显著下降，不仅降低了成本，而且也利于稻米安全和环境健康。与常规模式相比，新型模式降低了用工的成本投入，降低了315.0元/hm2（表2）。

表2 再生稻生产成本构成

2 新型种植模式的技术要点

江南丘陵平原双季稻区再生稻秸秆全量还田机械化种植存在以下问题，首先，如何减轻头季稻秸秆还田对再生季再生芽和再生苗的遮蔽，确保再生稻早发快发；其次，如何降低头季稻机械收获对稻桩的碾压，避免再生季水稻成熟期不一致；再次，如何在头季稻留高桩机收条件下控制中高位腋芽发生，利用基部腋芽成穗，以充分利用双季稻区光热资源，提高再生季产量。因此，通过机收头季稻留高桩，减少秸秆还田对再生芽和再生苗的遮蔽；通过水肥调控，限制中高位芽，促生基部芽，实现成熟期一致（图1），是该模式的关键技术环节。

图1 头季稻机收留高桩蓄中高位芽（左）与蓄基部芽（右）的再生季穗高及成熟度

2.1 选用高产品种，培育壮秧

2.1.1 品种选用 根据当地品种情况，选用茎秆粗壮、抗倒能力强、根系发达再生能力强、低位再生芽发生率高、产量潜力高的高产优质籼粳杂交稻品种，比如甬优系列。

2.1.2 浸种催芽 根据天气情况，在3月中旬进行药剂浸种（咪鲜胺对水成500倍药液）10～12h，然后沥干存放室内；次日下午用新配制的同浓度药液，再浸种3～4h，起水沥干；傍晚放入薄膜保温大棚内催芽；第3天清晨种子露白后，及时摊开待播。

2.1.3 培育壮秧 选用当地常用的育秧盘（7寸硬盘），每盘播种75g左右，进行旱播湿育。秧盘底土占75%，盖土占25%，底土湿透，盖土干爽，转入温室大棚进行对角回字型堆叠，叠高50～60盘，用黑色宽幅膜覆盖。待芽齐后，将苗床水排干，进行铺盘。真叶展开后，择晴日高温天灌水护秧，并注意揭膜炼苗，培育25d左右的壮秧。

2.2 适时整地，适期密植

2.2.1 土壤培肥 前一年再生季水稻收获前7～10d进行排水晾田，套播绿肥作物紫云英/油菜/肥田萝卜等。机械化收获时留高桩20～30cm，秸秆粉碎覆盖还田。

2.2.2 旱耕湿整 第二年头季稻移栽前20d（3月下旬）进行旱耕或湿耕，湿旋碎草还田。栽插前7d泡水，进行田面平整，喷除草剂控草后待插秧。

融合不仅包括制度性的整合，也包括主观性的融入。如何从创造共同利益发展为凝练共同认知，进而塑造共有认同，将是一个复杂的系统工程。现代国家认同包括政治认同和文化认同两个层面，经济社会融合只能为国家认同的建构创造条件，而不能代替政治及文化认同建设本身。国家统一主体性的建构仍需要国家认同建设的推进及维护。

2.2.3 合理密植 秧龄25d左右时进行机械化插秧。用秧量330～375盘/hm2，用种量26kg/hm2左右。栽插规格25cm×16cm，25万穴/hm2左右，基本苗67.5万株/hm2左右。

2.3 高效运筹水肥，全年协调

2.3.1 肥料施用 根据目标产量（全年目标产量13 500kg/hm2，其中头季稻9750kg/hm2，再生稻3750kg/hm2）和土壤肥力状况，确定肥料用量为纯氮375kg/hm2左右。头季稻施纯氮270kg/hm2，选用当地适用的水稻专用肥，分基肥、蘖肥和穗肥3次施用，比例为5︰2︰3。基肥在大田平整时施用，分蘖肥在栽插15～20d后施用，穗肥在主茎幼穗分化3～4期施用。在头季稻收获后，及时追施再生季肥料，施纯氮105kg/hm2（即施尿素225kg/hm2），以控制高位腋芽生长，促进低位腋芽发生（图2）。

图2 留高桩机收（左）及其再生季基部腋芽（中）和腋芽萌发出苗情况(右)

2.3.2 水分管理 头季稻栽插后，田面保持湿润或水深控制在2～3cm，促进返青活棵并减少温室气体甲烷排放。插秧后25d（分蘖后期）适度晒田至田面开裂，其他时期按照后水不见前水的灌溉方法。收割前根据田间及天气情况进行断水晒田，以方便机械收获。头季稻收获后，自然条件下暴晒稻桩，控制中高位腋芽萌发，促进根系生长；收获5～7d后灌浅水护苗，促进低位腋芽萌发，之后与头季稻水分管理类似，田面干湿交替，保持根系活力。

2.3.3 留高桩收获，秸秆粉碎还田 头季尽量减少稻茬损伤，机械不重复行走，不负重收割，秸秆全量粉碎还田，适度留高桩收割，留桩高度35～40cm，减少秸秆堆压，避免影响低节位（缩节位）腋芽萌发出苗。再生稻尽量在立冬后茎秆开始枯死而稻谷完全成熟时收割，稻谷直接送入粮食烘干厂进行机械烘干。

2.4 综合防治病虫草害，实现绿色增产增效

依据病虫及天气情况，进行无人机喷药，并注意轮换使用高效低毒农药。耕整地期间，在水稻移栽前防除田埂及大田杂草。如果耕地前大田杂草重，可选用1%乙羧氟草醚与21%草铵膦复配剂进行全田灭杀，也可在药液中加入12.5%五氟磺草胺与氰氟草酯复配剂一并喷雾，拔节初期选用己唑醇预防纹枯病，生长中期选用12.5%五氟磺草胺与氰氟草酯复配剂或20%双草醚与氰氟草酯复配剂进行田埂再次除草，严禁使用灭生性除草剂（草甘膦和草铵膦等）。

2.5 新型技术模式创新点

与传统模式相比，新型模式结合高产优质籼粳杂交稻品种，采用留高桩收获的方式，实现了秸秆就地还田；通过使用配有秸秆切碎和抛撒装置的收割机，减轻了秸秆堆积对低位腋芽萌发和生长的抑制作用；通过适时追施促芽肥和控水灌溉，限制中高位芽，促生基部芽，提高了群体整齐度，最终提高了水稻产量和稻米品质。

3 再生稻丰产高效的注意事项

3.1 抗病防衰防倒伏

3.2 注意秸秆切碎抛撒

头季稻收割时，要提前计划好收割机行走路线，尽量避免重复行走，以减轻对稻桩的碾压。及时调整收割机割台高度，确保留桩高度35～40cm。同时，为增加秸秆粉碎程度、抛撒覆盖度和均匀度，收割机要配置合适的秸秆切碎和抛撒装置，确保上部秸秆切碎长度在10cm以下，并且均匀抛撒在整个割幅田面，避免因秸秆堆积而影响低位腋芽的生长。

3.3 重视穗肥合理施用

穗肥主要作用是促进分蘖成穗和增加颖花数，提高植株干物质积累，促进头季谷粒灌浆成熟和基部腋芽蓄势待发。建议在头季稻收割前3～4d或收割后及时施用促芽肥，以控制中高位腋芽萌发，促进低节腋芽和缩节位腋芽活性。在穗肥中增施磷肥，以提高和延长再生季水稻根和茎的活性。

3.4 注意灌水晒田时机

再生季高温，秸秆腐烂易影响再生苗生长，因此，头季稻收割后不能马上灌水。需等大部分基部腋芽出苗后再灌浅水，否则大部分基部腋芽会被水淹，导致腐烂不能出苗。另外，过早上水会促进中高位腋芽萌发，产生大量高节位苗，严重影响稻谷成熟度和产量，不利于品质提升。

3.5 规模化、品牌化生产

双季稻区发展再生稻种植，旨在保障水稻丰产基础上，降低生产成本，提高经济效益，确保种粮大户的生产积极性。其优势体现在再生季生产的低成本、高资源利用效率和高稻米品质，进而获得高经济效益。因此，在生产上应该开展规模化、专用化和品牌化生产，从水稻全产业链着手，确保优质优价和订单式种植。

[1] 谢华安. 超级稻作再生稻高产栽培特性的研究//第一届中国杂交水稻大会论文集，2010：17-26.

[2] 宋开付，张广斌，徐华，等. 中国再生稻种植的影响因素及可持续性研究进展. 土壤学报，2020，57(6)：1365-1377.

[3] 林文雄，陈鸿飞，张志兴，等. 再生稻产量形成的生理生态特性与关键栽培技术的研究与展望. 中国农业生态学报，2015，23(4)：392-401.

[4] 胡香玉，钟旭华，彭碧琳，等. 不同氮肥运筹下低桩机收再生稻的产量和经济效益. 中国稻米，2019，25(4)：16-21.

[5] 易镇邪，周文新，屠乃美. 留桩高度对再生稻源库性状与物质运转的影响. 中国水稻科学，2009，23(5)：509-516.

[6] 徐富贤，熊洪，张林，等. 再生稻产量形成特点与关键调控技术研究进展. 中国农业科学，2015，48(9)：1702-1717.

[7] 雷志强，张国忠，彭少兵，等. 全履带式再生稻收割机行走底盘碾压率的模拟与分析. 安徽农业大学学报，2017，44(4)：738-743.

[8] 王飞，黄见良，彭少兵. 机收再生稻丰产优质高效栽培技术研究进展. 中国稻米，2021，27(1)：1-6.

[9] 陈杰，涂军明，曹志刚，等. 24个水稻品种作再生稻比较试验结果及评价. 湖北农业科学，2018，57(24)：28-31.

[10] 汪浩，张强，张文地，等. 腋芽萌发能力对再生稻产量影响的研究进展. 中国水稻科学，2020，34(3)：205-216.

[11] 雷志祥，陈传安，彭俊鹏，等. 不同留桩高度对丰两优香1号再生稻生育动态和产量的影响. 湖北农业科学，2020，59(5)：24-27.

[12] Wang Y，Zheng C，Xiao S，et al. Agronomic responses of ratoon rice to nitrogen management in centra China. Field Crops Research，2019，241：107569.

[13] 吴文彬，黄友钦，王贵学，等. 土壤水分对再生稻头季后期稻株光合和呼吸生理的影响研究. 西南农业大学学报，1995，17(6)：486-488.

Mechanization Cultivation Model of Ratoon Rice with Straw Incorporation in Double Rice Cropping Region in South of Yangtze River Valley

Zhang Jun1, Deng Dasun2, Liu Jianjun3, Zhou Wenxi4, Huang Qianru5, Zhang Weijian1

(1Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;2Management Committee of Chongren County Modern Agriculture Demonstration Zone, Chongren 344200, Jiangxi, China;3Soil Fertilizer Station of Chongren County Agricultural and Rural Bureau, Chongren 344200, Jiangxi, China;4Seed Administration Station of Chongren County Agricultural and Rural Bureau, Chongren 344200,Jiangxi, China;5Jiangxi Institute of Red Soil, Jinxian 331717, Jiangxi, China)

Based on the investigation of rice production in Chongren county, Jiangxi province, we summarized the comprehensive benefits and key techniques of mechanization cultivation model of ratoon rice with straw incorporation. This cultivation model consists of japonica rice variety with high yield and good quality, high stubble harvest pattern with chopping and evenly spreading rice straw in first season, applications of shoot-promoting fertilizer and water-controlled irrigation at appropriate period and control of pests and weeds. This cultivation model promoted the retention of axillary buds in the lower nodes with full amount straw returning to the field, and solved the problems of the uneven growth process and grain maturity. Compared with conventional cultivation model, the new model increased the rice yield of first season and ratoon season by 12.7% and 55.8%, respectively, and annual net income by 6769.5yuan/ha. This model improves soil fertility, rice yield and grain quality while avoiding straw burning, which was a green, high yield and high efficiency "one sowing two harvesting" rice cropping model.

Hilly and plain in south of Yangtze River valley; Double rice cropping region; Ratoon rice; Straw incorporation; Mechanization cultivation model

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.033

张俊，主要从事稻田耕作与生态研究，E-mail：zhangjun@caas.cn

张卫建为通信作者，主要从事作物耕作与生态研究，E-mail：zhangweijian@caas.cn

国家重点研发计划（2016YFD0300903）

2021-03-08；

2021-04-09；

2021-06-18