中国水稻栽培技术的演变与展望

2022-05-06 02:31梁玉刚李静怡周晶吴涛方宝华余政军
作物研究 2022年2期
关键词:稻作再生稻秧苗

梁玉刚,李静怡,周晶,吴涛,方宝华*,余政军

(1 湖南省水稻研究所,湖南 长沙 410125;2 长沙师范学院经济管理学院,湖南 长沙 410100;3 娄底职业技术学院,湖南 娄底 417000;4 袁隆平农业高科技股份有限公司,湖南 长沙 410125;5 湖南农业大学农学院,湖南 长沙 410128)

2017 年,联合国经济和社会事务部预计,2050年世界总人口将突破100 亿,人类对粮食的需求持续增加,将面临更加严峻的粮食安全问题[1]。水稻作为我国最重要的粮食作物之一,常年种植面积约0.3 亿hm2。我国约有65%的人口以稻米为主食,稻米在粮食消费中处于主导地位[2]。因此,保持我国水稻稳产与增产对国家粮食安全与社会稳定具有重要的现实意义。

20 世纪60 年代以来,随着水稻品种不断改良、栽培技术不断创新和机械化水平不断提高,水稻单产和总产均得到大幅提高,为我国粮食安全与社会稳定作出了卓越贡献[3]。近些年来,由于经济结构调整、农村劳动力短缺、水稻生产成本提高、种稻效益降低等因素的影响,水稻栽培技术和种植面积均发生了重大变化[4]。突出表现在以下几个方面:一是农户自发的将水稻移栽转变为撒直播。随着机械直播技术的提高,传统撒直播又向机械条播、精量穴直播等轻简栽培转变,且种植面积呈现不断增加的趋势;二是双季稻生产区转变为种植一季稻,水稻生产复种指数降低,种植面积减少;三是向种植经济效益更高的蔬菜、瓜果等转变,呈现了水稻种植的“副业化、兼职化”;四是青壮劳动力向城镇转移,水稻生产呈现“老龄化”;五是水稻种植和后续管理更为随意,草害和病虫害较为严重,造成水稻减产的因素增加;六是水稻生产中化肥、农药和灌溉水等用量较高且利用率低,农田生态系统面临污染的风险依然较大。以上水稻种植出现的新问题和新挑战意味着我国水稻生产正面临着重大转型,需要进一步调整稻作生产政策,创新栽培技术,以确保稻作的可持续发展和水稻产量的稳定。为此,笔者从我国水稻栽培方式的演变、主要栽培模式、优缺点、产量差异的因素等方面进行总结,并对水稻栽培技术发展方向进行了展望,以期为我国水稻栽培和稻作产业发展提供一定理论借鉴。

1 水稻栽培方式演变

稻作文化是我国农耕文化的重要组成部分,具有悠久的发展历史。直播和移栽作为我国水稻两大栽培技术体系,为我国稻作的可持续发展及水稻产量提高作出了重要贡献。据史料记载,水稻直播是我国最早的栽培方式,距今已有上千年的历史[5]。在原始农业时期,水稻栽培均没有整田育秧、育苗移栽等环节,最多仅进行补苗[6]。水稻育苗移栽萌芽于汉朝,随着育苗移栽技术的不断改进,其具有的节省稻种等优势逐渐显现;至宋元时期,水稻栽培基本采用育苗移栽,且育苗移栽技术更加成熟[7],加上从事稻作生产的劳动力相对充足,水稻直播栽培技术处于低谷期。至20 世纪末,受我国经济政策调整、农村劳动力向城镇转移、化学除草药剂产能增加等因素影响,水稻直播再次迎来发展高潮。据统计,目前我国水稻直播面积占总面积的15%以上[8],其中湖南常德和益阳水稻直播面积比例曾达到70%[9],安徽水稻直播面积比例超过20%[10],浙江、江苏等省份也达到30%左右[11-12],北方诸省的水稻旱直播面积比例甚至高达50%。然而,政府主管部门基于对粮食安全的考虑,出台了水稻育苗移栽奖励政策,合理引导在大田生产中开展水稻育苗移栽。近些年,随着我国水稻种植机械化水平的提高,水稻机械移栽成为政府主推的一项栽培技术,同时毯苗和钵苗等适宜机插秧苗的培育,以及机插高产栽培配套技术的优化,促进了水稻机插秧的快速推广[13]。

水稻栽培技术历经上千年的发展与演变,逐步形成了多种栽培模式,其中直播由撒直播向旱直播、机械直播等栽培方式转变,人工移栽向轻简化、高效化的人工抛秧、机械移栽等栽培方式转变。

1.1 直播

1.1.1 传统撒直播

传统撒直播具体操作为:借助一定外力翻耕、整平稻田后,排干田间的水层,将水稻种子或破胸稻种直接撒在稻田里;播种后继续保持田面无水层,并做好鸟、虫等敌害管理;待水稻出苗至3 叶或4 叶1 心期,田间保持干湿交替状态,以利于水稻根系和地上部生长;随后全田喷施除草剂,48 h 后,再灌水至不淹没水稻心叶为宜,并追施适量的氮肥;待水稻进入分蘖盛期和抽穗期可分别追施适量的复合肥料,并及时晒田控制分蘖;水稻齐穗后注重田间水分管理,预防水稻倒伏的发生[14]。水稻撒直播是最早应用于水稻栽培的技术,有着几千年的发展历史,分布区域较广,但其发展历程却一波三折。宋元时期以前,水稻栽培方式以撒直播为主;宋元时期以后,传统撒直播逐渐被水稻移栽所替代,步入了发展的低迷期[6];直至2010 年左右,水稻撒直播再次迎来快速发展期,但多是农户自发种植的行为[9]。

1.1.2 旱直播

水稻旱直播的操作方式为:在田间保持干旱管理的条件下整地,然后将稻种播入1~2 cm 的浅土层内;播种完成后田间灌水,并保持稳定的水层;待水稻种子发芽、生根后,排干田间水层,保持干湿交替的状态,待秧苗长至3 叶或4 叶1 心后田间可保持浅水层。旱稻栽培方式一般可分为旱种旱管和旱作栽培2 种方式。旱种旱管一般在水稻需水时才灌水,而旱作栽培是指苗期旱长,后期水管。据《齐民要术》记载,干旱半干旱地区的水稻栽培多采用旱播栽培方式,随后水稻旱直播在雨水充沛的地区也得到推广[6]。20 世纪50 年代,采用旱直播栽培的区域主要分布在东北、西北、华北和西南等地区;20世纪70 年代,农业部根据北方降雨情况,开始大力推广水稻旱直播栽培技术;至80 年代中期,随着旱稻品种改良、栽培管理技术完善以及机械化水平的提高,水稻旱直播面积不断增加;20 世纪90 年代至今,由于经济的发展、水资源短缺、农村劳动力转移等问题的出现,旱直播仍是一些地区采用的栽培方式,尤其在干旱半干旱地区应用广泛[4,11]。

至于几种证明方法,课前都有准备,但不都是自己想出来的,很多是以前的学生想出来的.课前设想只有思路3和思路4必讲,尤其是思路4,用向量的方法解决问题是一种意识,教材中虽有所涉及,但不够系统,需教师自己去总结.至于其它方法如果学生不提出来,可能略讲或不讲,一切取决于学生的需求.解题方法的呈现要有适当的时机,要有充分的理由,也就是说要讲理.

1.1.3 机械直播

长期以来,我国水稻种植机械化一直是水稻生产最薄弱的环节,也是我国水稻生产机械化研究的重点方向[15]。为提高水稻直播的机械化水平,尤其是解决传统撒播种子无序、出苗不齐与不全、后期易倒伏等问题,相继研发出了水肥一体直播、条直播、精量穴直播等水稻直播机械,并大规模应用于水稻生产,取得了良好的经济效益[16]。水稻机械直播为在稻田整平无水层后,采用播种机械以一定行距或株距将水稻种子或破胸稻种播种在稻田里,播种的深度可以根据实际需求进行调整。这种方式实现了水稻直播的机械化和轻简化,能够提高水稻生产效率,具有省工、省时、省力、节本、增效等优势[17]。水稻机械直播可分为机械水直播和机械旱直播。其中机械水直播多应用于我国南方稻作生产区,其主要特点是水稻播种以芽种条直播为主,将破胸稻种以适宜行距直接播在平整、无积水的湿润泥土表面。机械旱直播多应用在北方稻作生产区,其主要特点是将小麦条播机进行改装,以适宜间距将稻种播种在整平无水的田里,多以条播方式为主[18]。

1.2 育苗移栽

1.2.1 人工移栽

水稻育苗移栽的种植方式最早采用人工移栽。人工移栽作为我国稻作文化重要组成部分,其技术发明也是我国劳动人民智慧结晶的体现,虽历经千年但至今仍为稻农所用。人工移栽水稻的操作方式为:选取适宜的稻田,撒施适量肥料后,借助外力将稻田整平,田面保持湿润无水,随后将适量的芽种播种在育秧田,用扫把等工具将芽种扫入稀泥层里,并做好管水、防虫、防病等工作。在移栽前7 d 秧田喷洒杀虫、除菌药剂,喷药1 d 后加注2 cm 水层,并撒施适量尿素;随后经过人工拔秧、运秧、移栽等环节,将秧苗以一定株行距和适宜的栽插深度移栽到田里。水稻人工移栽可分为人工插秧和人工抛秧,其中人工抛秧较插秧具有省时、省工、省力、节省成本等优势,已成为机械化水平低或丘陵地区的首选栽培方式。

人工抛秧是指秧田铺上塑料秧盘,将稻种播种在秧盘里并覆盖稀泥,进而培育出根部带营养土块的秧苗;在移栽时,利用带土秧苗的自重力,采取人工方式将秧苗抛至大田的一种栽培方式[6]。我国水稻抛秧是借鉴日本的一种栽培技术发展而来。20 世纪70 年代末至80 年代初期,随着我国与日本外交关系全面正常化,农业领域的交流得到进一步深入,我国农业专家借鉴日本的纸筒育苗和塑料秧盘育苗的抛秧技术,将抛秧栽培技术在我国稻作生产实践中应用推广[19]。20 世纪90 年代,众多学者对抛秧栽培中育秧、抛秧角度、抛秧密度等配套技术开展研究,水稻抛秧栽培技术发展得更加成熟与完善,开始大面积应用于稻作生产中。水稻抛秧栽培技术促进了我国稻作的发展,尤其是释放了更多劳动力参与经济建设,不仅稳定了水稻产量,而且促进了经济的发展。

1.2.2 机械移栽

水稻机械移栽方式是指整田育秧后,通过采取合理措施培育适合机械移栽的秧苗,再借助外力将秧苗运至插秧机械上,将秧苗按一定规格借助插秧机移栽到大田,随后做好追肥、管水、控草、防虫害等田间管理,从而实现水稻栽培机械化的一种栽培方式。主要包括培育适合机械栽插要求的秧苗、拔秧及转运秧苗、插秧机的操作、日常田间管理、农艺配套措施等[18]。我国水稻机械移栽技术起步较晚。20 世纪60 年代初期,我国成功研制出人力和机动两种插秧机,但当时研制的插秧机并没有应用于生产实践。70年代末期,水稻机械移栽开始应用于大田生产,而此时的机械移栽面积仅占水稻种植总面积的1.1%,并且机械移栽前需要清理大龄秧苗的根系,致使移栽前耗工多,浪费时间,且机插秧对秧苗伤害较大,返青慢,效果差[20]。随后在借鉴日本、欧美等国家插秧机械、育秧技术的基础上,结合我国稻作生产区域的实际情况,研发出了多种多功能插秧机,并大规模应用于水稻生产[21]。水稻机插秧可分为湿润秧田机插育秧和旱育机插秧,其中应用于土壤黏重地区的是湿润秧田机插育秧,旱育机插秧多应用于土壤肥沃的沙壤或中壤土地区[22]。

1.3 再生稻栽培技术

我国再生稻栽培具有悠久的历史,西晋时期的史料就曾记载了适宜再生稻栽培的品种为盖下白。明清时期,史书上也有关于再生稻栽培技术的记载[23]。但是关于再生稻的相关研究却甚少。20 世纪80 年代至今,我国再生稻相关理论研究逐步系统化。例如众多学者从头季水稻品种筛选、高产栽培管理措施、再生稻留桩高度、追肥时间及用量、水分管理、产量形成等方面都开展了一系列研究[24-28]。再生稻是指头季水稻收获前15 d 稻田保持浅水层,全田撒施适量尿素,水稻收获时预留25~40 cm 的稻桩,收货后稻田再次保持浅水层后撒施适量肥料,以促进稻茬的腋芽快速萌发;发芽的腋芽可称为再生蘖,再生茎蘖经过一段时间生长后进入孕穗、抽穗、开花、授粉、灌浆等阶段,从而再收获一季水稻的栽培模式[29]。再生稻栽培技术先后于2009—2010年和2015—2018 年被农业农村部列为水稻栽培的主推技术,在四川、湖北、湖南、福建等省份得到大规模应用。

2 水稻主要栽培方式的优点与缺点

2.1 直播栽培的优缺点

直播是一项能省去诸多繁琐栽培环节的栽培方式,节省秧田、成本、人力,且能增加经济效益。水稻直播可缓解育苗移栽下劳动力紧缺的问题,能够减少外出务工人员临时返乡时间,可进一步释放劳动力。对于温光资源充足的地区,采用机械直播,可大幅提高生产效率,并且稳定水稻产量,实现水稻生产的机械化和轻简化[9,31]。

2.2 育苗移栽的优缺点

水稻育苗移栽可分为人工插秧、机械插秧和人工抛秧。三者均有整理秧田、播种育秧、拔秧运秧、移栽等环节,所不同的是机械插秧对秧龄、秧苗素质等要求较高。水稻育苗移栽的优势:一是节省稻种,有利于培育壮秧,秧苗素质好,根多苗壮,抗逆性、抗病性增强;并且旱育秧还可节约水资源,缓解水资源匮乏。二是可降低外界不良因素的影响,尤其是高温或低温对芽种的影响。三是移栽水稻有着适宜的株距和行距,群体具有更好的通风透光条件,可促进水稻形成粗壮的茎秆,降低发生倒伏的风险。四是双季稻采用移栽方式可缩短生育期,获得更多的温光资源,避免水稻开花授粉期间遇到寒露风,利于水稻稳产增产。五是机械插秧和人工抛秧均能提高水稻生产效率,节省成本,降低生产的劳动强度[35-36]。

水稻移栽的缺点:一是育苗移栽需要秧田,秧田整理、播种、拔秧、运秧等环节均需人工操作,需耗费较多的时间和成本,尤其是旱育秧对秧田质量要求高,土壤肥力不够时难以培育旺苗及壮苗。二是抛秧对秧苗根系质量、抛栽技术要求高;机插秧对秧龄、秧苗素质等要求较高,不适宜的秧苗可导致插秧机卡壳或漏秧等问题。三是缺少规模化、工厂化育秧设施,一般是农户根据需要自主育秧,常出现秧苗不足或过剩,并且难以大规模培育壮秧。四是插秧机械质量参差不齐,且插秧机研发较为滞后,适宜丘陵或山区配套的小型插秧机少。五是抛秧没有形成系统的、完备的科学配套技术体系,不同地区、不同水稻品种的抛秧栽培技术指标没有统一量化[6,21]。因此,仍需加强适宜机械移栽秧苗的培育、抛秧配套技术体系的构建、适应不同稻作区需求的插秧机研发等工作,因地制宜地开发农机与农艺配套的栽培措施,从而使水稻获得稳产高产。

2.3 再生稻的优缺点

再生稻可种植一季,收获两季,成为“一季有余、两季不足”和一季稻主产区水稻增收的又一重要渠道。再生稻栽培方式的优势:一是再生季水稻直接利用头季水稻腋芽萌发形成,省去播种、移栽等工序,具有省工、省时、省力和节本等特点。二是再生稻可利用头季水稻的源、库、流,降低化肥的用量,并省去除草、控虫等环节,可大幅减少农药用量,利于水稻绿色生产。三是可充分利用南方部分区域温、光、土地等资源,实现“一种两收”,增加粮食生产渠道[25-27]。

再生稻栽培方式的缺点:一是适宜再生稻栽培的品种较少,且头季稻在开花灌浆期间易遭受高温影响,导致籽粒灌浆不足、米质差等问题。二是适宜头季稻收割的机械少,现有的收割机械会导致稻桩遭受严重碾压,降低再生稻基本苗数。三是头季稻栽培时间要求相对严格,栽培过早腋芽萌发易遭受高温危害,过晚则再生季水稻开花授粉易遭遇寒露风。四是腋芽萌发对水温较为敏感,水温过高可煮死腋芽。这就要求大规模生产的稻田头季水稻整田一定要平,且收割时土壤湿度合理[28]。因此,不同稻作生产区要合理采用再生稻栽培技术,尤其是双季稻主产区尽量不采用,以确保水稻总产的稳定。

3 不同栽培方式的产量及其影响因素

3.1 不同栽培方式对水稻产量的影响

众多学者对不同栽培方式下水稻的产量进行了比较分析(表1)。机械插秧、人工插秧和人工抛秧等移栽方式的水稻产量高于条直播[36-37,41],机械插秧又高于人工抛秧和人工插秧[40];机摆秧和机插秧的水稻产量高于机抛秧[39];机械条直播的产量又高于人工撒播[36]。但是张岳平等[42]研究发现,人工点直播的一季晚稻产量高于育苗移栽。总体来看,在相同品种和田间管理条件下,育苗移栽的水稻产量高于水稻直播;但在适宜的温光等资源条件下,进行精细管理的水稻直播产量也能高于移栽水稻。解振兴等[38]研究头季水稻和再生稻的产量发现,再生季的水稻平均产量约为头季稻产量的53.12%。

表1 不同栽培方式的水稻产量表现Table 1 Performance of rice yield under different cultivation methods

3.2 不同栽培方式下影响产量形成的因素

由表1 可知,在水稻品种、基本苗数、水肥用量、田间管理等措施保持一致时,不同栽培方式下水稻产量会存在差异。多数学者认为育苗移栽的水稻产量高于直播。一是水稻直播后种子处于杂乱无序状态,出苗易受外界环境因素影响,常导致出苗不足,影响大田基本苗数;而直播过密会导致个体的生长空间小,可利用的生长空间和资源减少,不利于其生长发育,水稻生育后期的抽穗和灌浆均受到限制,降低水稻每穗颖花数和千粒质量;同时直播稻生育期明显缩短,可利用的温光资源减少,加上生长后期的群体荫蔽作用增强,使得水稻后期群体结构更加不合理,群体光合能力减弱,个体积累的生物量降低,尤其是抽穗后的干物质积累减少,致使水稻粒数减少及籽粒灌浆不足,限制了水稻产量的提高[43-45]。二是稻种直接播种在土壤表面,表层土壤松散,易于种子扎根,但也导致根系多分布在土壤表层。如若生育后期遭遇强对流、暴雨等不利气象状况,水稻易发生倒伏,造成严重减产。并且直播稻在生育后期群体叶片和茎秆相互遮挡,通风透光能力减弱,致使茎秆下部病害增多,影响水稻群体的物质转运和光合能力,造成抽穗后籽粒灌浆不足,严重制约水稻产量潜力的发挥[36,46]。三是由于直播水稻前期田间干湿交替,秧苗覆盖度低,十分利于杂草的萌发和生长。杂草出土早、数量大、种类多,并且抗药性及耐药性增强,而杂草防控不合理将致使田间出现草害。杂草与水稻争夺光照、养分和生长空间,是阻碍水稻高产的关键因子之一[47-49]。

也有部分学者认为,水稻直播的产量要高于育苗移栽。一是直播稻播种后省去拔秧、插秧等环节,避免破坏秧苗根系形态结构,水稻根系能够吸收更多养分及合成更多的有机物质并向地上部转运,促进水稻地上部生长发育。二是省去了水稻返青所需时间,水稻营养生长期提前、变短,全生育期缩短。尤其是直播晚稻可利用更多的温光资源,利于降低株高,增加叶面积指数,增强叶片光合能力,促进干物质积累[42],水稻有效穗数增加,为水稻夺取高产奠定基础[44]。三是直播稻的生育进程加快,水稻分蘖早发,分蘖节位降低,利于水稻有效穗数增加[50]。并且合理晒田控制分蘖及适宜的水肥管理等措施可提高水稻光合叶面积指数,促进水稻地上部干物质积累,为水稻产量形成奠定基础[51-52]。

不同研究结论不一的主要原因,在于诸多内在和外在因素均可影响水稻产量的形成。水稻品种、土壤肥力水平、肥料、农药和灌溉用水量、气候环境因子、不同耕作栽培制度等均可影响水稻产量。因此,不同稻作生产区应根据本地区地形地貌、气候环境、适应性水稻品种、土壤肥力等选择适宜的栽培方式,并开展合理的水分、肥料、农药等日常管理,进而为水稻获得高产奠定基础。

4 水稻栽培技术发展方向

4.1 注重农艺与农机配套,实现稻作生产机械化

最大程度实现农艺与农机的结合一直是我国水稻生产机械化的不懈追求。但是我国稻作分布区域广、气候环境和生产条件差别较大,不易形成规模较大的、单一的水稻品种种植地带。加之稻作生产复种指数高及生产季节矛盾较为突出,以及丘陵和山区地带较多,使得水稻生产全程机械化仍存在诸多瓶颈问题[53]。我国传统农业生产素有精耕细作的优良传统,但随着劳动力的转移,稻作生产劳动力短缺和生产成本的增加,以及人工种稻的生产效率低,实现水稻机械化和轻简化生产已势在必行。笔者认为应从以下几个方面入手:一是政府加大水稻机械生产的补助,并鼓励科研部门和企业加大适宜生产机械的研发,政府牵头组织农机使用的培训会,让农户从无机械可用到有机械可用并可独自操作。二是农户成立机械合作社,提高机械操作水平及维修能力,以提高水稻种植、收获等机械应用程度,缓解双季早稻收获和晚稻种植机械应用茬口的问题,提高生产机械化程度。三是针对丘陵或山区特有的地形地貌,加大适宜机械的研发力度。四是适当创新栽培方式,最大程度实现农艺与农机的结合。

4.2 注重培育与改良水稻品种,创新水稻栽培技术

良种配良方是稻作生产中水稻获得高产的重要保障,即优良的水稻品种必须通过科学的栽培措施才能最大发挥其潜力。2017 年,农业农村部颁布水稻品种的审定办法,将水稻品种分为高产稳产、绿色优质和特殊类型3 类,为水稻品种改良与培育指明了方向。优良的水稻品种可通过优化栽培措施实现增产。一是提高收获指数,二是增加水稻干物质产量。众多研究表明,作物产量的增加主要依赖于生物产量的提高[54-55]。一般来说,水稻大个体组成的群体生物产量较高,而由小个体组成的群体则收获指数较高。实际生产应用中,能否通过增加直播或移栽水稻的种植密度来提高收获指数,提高收获指数后如何保持个体茎秆粗壮降低生育后期发生倒伏的风险等均需深入研究。另外,如何实现适当扩大作物叶面积指数、增加群体干物质产量的同时提高收获指数,协调和平衡作物个体与群体的生长发育,仍需育种专家和栽培专家的协同攻关研究。

4.3 注重旺苗和壮苗培育,实现稻作工厂育苗

目前,旺苗、壮苗的培育是机械移栽最需要解决的瓶颈问题。秧苗较弱、太大等均不利于机械插秧,易造成漏秧、秧苗返青慢等问题,不利于水稻产量形成[56]。因此,科研部门应加强对机插育秧的基础研究。根据不同稻作区域的生态环境条件,选择适宜的主栽品种,并从育苗方式、播期、播量、水肥管理、病害防治等方面开展基础应用研究,进而培育出适宜机插的旺苗和壮苗。同时需对农户开展相关培训,最大程度推广适宜的育秧技术。

对于稻作成片生产区或经济发达地区,可考虑开展工厂化基质育苗。工厂化基质育苗是利用现代先进的农业装备进行集约化、规模化育秧的生产方式。即采用相应的机械,让水稻种子在适宜的温度下经过催芽、播种、避光催苗、温室大棚育秧等环节,成批量培育适于机械插秧的标准化旺苗和壮苗。工厂化育苗是现代农业工程与农艺相结合的典范,也是一种集中统一管理的大规模水稻育秧方式,大力推动其发展,有助于保护秧田耕层土壤,节本增效,将成为未来农业规模化发展的必然趋势。

4.4 注重合理施用肥料和农药,实现稻作绿色生产

长期以来,作物生产中施用化肥与农药可提高作物产量,保障人类对粮食的基本需求[57]。化学肥料和农药的发明与应用很大程度上促进了粮食生产,缓解了人口增长与粮食需求的矛盾。但化学肥料和农药的不合理使用,也会带来生态环境污染和农产品质量安全等问题。突出表现在土壤酸化、板结与重金属积累、水体富营养化、农业面源污染加剧等方面[58]。水稻生产过程中,如何在保障水稻稳产增产的前提下,实现化肥和农药用量减少,并且提高二者的利用率,成为发展现代生态农业、建设资源节约、环境友好型农业、保障农产品质量安全等迫切需要解决的问题[59]。2015 年,农业农村部提出了化肥和农药零增长计划,旨在保护农田生态环境,促进生产与生态协调发展,降低农业面源污染。因此,稻作生产中要注重有机肥与化肥配施,精准与定量施肥相结合,并注重冬闲田种植绿肥,减少化肥投入,提高肥料利用率;注重采用绿色防控技术控制病虫害,如培育抗病抗虫水稻品种、放置诱虫灯及放养赤眼蜂控制虫害、放养适量的鸭子控草控虫等。旨在从稻田生态系统和全水稻生产季的视角构建防治体系,从各环节来控制害虫种群的发展,最终达到在减少使用农药的条件下实现适度高产的目标。

4.5 注重水稻种植与养殖结合,实现稻作提质增效

水稻种植与养殖相结合作为我国传统生态农业经典模式,不仅能够提高稻田产出的经济效益,而且可为农业绿色可持续发展和乡村振兴战略的实施提供巨大的潜力和机遇[60-61]。传统稻鸭、稻鱼共育模式已有上千年的历史,但受水稻品种、养殖品种、种养技术等影响,种养规模较小且技术较为落后。直至20 世纪90 年代以后,我国稻鸭、稻鱼共育逐步由传统种养、规模小、养殖品种单一向种养专业化、规模化、机械化和养殖产品多样化发展,并取得了较好的社会、生态和经济效益。农业农村部先后在2008—2009 年和2016—2018 年将稻鸭和稻田综合种养技术作为水稻生产的主推技术。南京农业大学卞新民、华南农业大学章家恩、湖南农业大学黄璜、华中农业大学曹凑贵、浙江大学陈欣等课题组先后对稻鸭、稻鱼、稻虾等种养模式做了大量基础应用研究,并且一致认为可利用土壤和灌溉水等资源的优势开展稻田养殖,将水稻绿色种植和水产(禽)绿色养殖有机结合起来,进而减少化肥和农药用量,降低农业面源污染,生产出优质的稻谷和水产(禽)等产品,在一定程度上解决食品安全等问题。因此,对于适宜开展稻田综合种养的地区,在掌握种养技术后,可选择适宜的水稻品种和养殖水产(禽)产品,适度开展种养结合生产;待充分掌握核心技术后,可适度扩大养殖规模;同时需注重产品的深加工,以获得更高的经济效益。

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