水稻直播技术的研发试验与发展趋势浅析

安徽省农业机械试验鉴定站

□ 李仿舟

随着农村劳力转移不断加快，传统方式已难以满足水稻种植业的需要，也不能满足新农村发展要求。中国水稻直播栽培历史悠久，北魏《齐名要术》中就有相关记载。目前，机插秧、机抛秧和机直播是我国水稻种植机械化的主要方向。其中，机插秧很好地提升了水稻种植机械化水平，但受投入大、育秧技术要求高、田间机耕道路不畅等多因素影响，限制了其发展潜力。随着近年来试验推广力度加大，机直播技术表现出更优越的便利性与经济性，可进一步缓解劳动力季节性紧张矛盾，更好地提升水稻栽培机械化水平，推广前景一片大好。数据显示，单位时间内同等条件下，其生产率比手工插秧高30倍，比撒播高6倍，比机插高18倍，与机插秧比可节省60元/亩。

一、水稻直播机结构型式和性能参数

1.结构型式

机直播按作业条件分为水直播和旱直播；按作业方式分为条播、点（穴）播和撒播；按动力分为人工播种和机械播种（自走式、悬挂式、航播）。按排种器结构分外槽轮式、往复滑板型孔式、型孔式、带式、窝眼式、鸭嘴式等。我国水稻直播机类型主要以水直播为主，其次是稻麦通用旱直播条播机。

对旱直播来说，播种机械的主要区别在于排种器的结构和排种方式。当前主流排种器由外槽轮式、型孔式、鸭嘴式等。旱直播是在旋耙平地后开水沟的田；用旱直播一次完成旋、播、覆土、镇压作业工序。水直播是在田块经旋耕耙地灭茬平整后，土壤处于湿润，不经过育秧、移栽，使用水直播机将浸种催芽至破胸露芽后的稻种直播入田。

2.性能参数

水稻直播机是把水稻种子直接播入平整过的田块土中无须移栽的作业机具。试验机具选用的是2BDZ—10B型水稻直播机（水直播），该机主要由四轮乘坐式插秧机和播种工作部分组成，见表1。

表1 2BDZ—10B型水稻直播机性能参数

3.排种器结构与工作原理

水稻直播机的精量播种优势关键在于排种器，目前市场使用较多的排种器形式有窝眼式、型孔轮式、气吸式等。型孔式排种器包括外壳、调节定位机构、型孔轮等。此款排种器型孔轮的圆周上间隔均匀布有大小两种型孔。工作前先调整定位机构。孔轮和壳是关键部件，播量调节精确，那么型孔轮的外壳薄厚对精度影响颇大。薄对加工精度要求较高。型孔越多，排种轮的线速度小，利于充种，受型孔轮直径和型孔间距的限制。不同水稻品种，种植密度差异较大。常规稻的穴粒数8粒左右，杂交稻穴粒数4粒左右。

二、水稻直播技术试验

试验时间：2020年5月22日。试验地点：全椒县襄河镇教场村老郢组。试验地块进行“两旋”“一平”处理，满足试验条件（前茬作物：空地；泥脚深度：29cm；整地方式：旋耕；土壤质地：壤土；种子千粒质量：27.29g；原始破碎率：0.06%）。水稻直播机试验结果见表2 。

表2 2BDZ—10B型水稻直播机田间性能试验结果

结果显示，该机生产效率远远高于人工点播和人工插秧。排种量与直播机前进速度、排种轴的转速都有关。播种时，直播机档位不变、油门要稳，通过调节使排种轴的转速基本保持恒定，更好地确保排种一致性，保证播种均匀性。但种子需要播前处理，选用无芒干净的稻谷，经过浸种灵消毒，在自然温度下催芽36小时左右，让90%以上的谷种破胸露白再进行晒种，这时天气条件应是阳光充足，拌复合肥，使种子尽量做到内湿外干易散落。直播前还要拌好鸟鼠净农药，驱赶老鼠和飞鸟。直播后还要在田块四周投放灭鼠灵诱灭老鼠。

试验中发现，该机播种均匀性达到部级推广大纲DG/T 083—2019《水稻直播机》合格标准要求。避免田埂通过性不高是这次试验深入研究的方向，解决作业宜机化问题直接关系水稻直播机能否高效推广。试验发现，水稻直播对大田平整度要求比较高。一是无残茬，可以使用秸秆还田机耕作，耕后地表植被覆盖率降低，再使用反转灭茬旋耕机进行二耕；二是有泥浆（水直播），播后的稻种能沾满泥浆；三是地表平整，无水塘积水，无高堆，水田四周可以开设排水沟； 四是平整后结合除草时间沉实土壤，泥脚过深过烂的田块，需要提前放水。

三、水稻直播技术优缺点

（一）优势

1.大幅提高劳动生产率。直播机省去了育秧、移栽环节，有利于机械化尤其是无人机作业、减轻劳动强度，提高了劳动效率，大大缓解了季节性劳动力供给矛盾。与人工插秧比，直播劳动效率可提高2.5倍以上。机直播从整地、播种、化除到收获，可实现全程机械化作业以及无人化操作，便于实现种植技术的规模化、智能化和农业结构调整，值得大面积推广。

2.提高土地利用率。同样由于无需育秧和移栽过程，提高了土地利用率。在多熟制季节矛盾不是太大的地区，可缩小产量损失；但在茬口季节紧张的地区，一般不建议采用，以免影响周年单位面积产量和效益。

3.缩短水稻生育期。直播稻没有拔秧断根和移栽后返青活棵过程，秧苗素质好，单株营养面积大，有利于个体生长发育；因种子播量小，种子入土浅而一致，没有移栽过程的伤苗因素，促进了分蘖。早分蘖，发生快，有效穗数多，每穗总粒数减少，其灌浆结实成熟时间也相应缩短，因而全生育期缩短，一般比同品种（组合）同期播种的移栽稻生育期缩短10天左右，对多熟制生产有利，只要品种搭配适当，也有利于季季增产和全年高产。

4.提升经济效益。由于上述因素等原因，直播稻生产成本大幅度降低，投入产出率增高。每公顷试验表明，可节省用工60个左右，减少施用尿素约60千克，节省生产成本750元左右，单位投入产出率比移栽稻高20%—25%，经济效益显著提高。若实现大规模机械化生产，则经济效益会更高。

（二）存在问题

1.田间管理困难多。在水稻生长前期，稻苗矮小，土壤水层比较低或者无水层，容易导致杂草疯长形成草荒，如果田间管理不到位，除草不彻底，会导致营养、阳光被杂草争夺，影响稻苗生长发育。由于农药对杂草的杀除能力越来越强，农药残留及污染问题也会愈来愈重。

2.稻苗的整齐度问题。保证稻苗质量是高产的前提条件。直播稻在促苗出苗后，整齐度依然较差。因此，播前田地平整度就很重要，可以让播种深度一致，播种均匀度提高，秧苗出苗后整齐，秧苗密度也趋于合理，再对稻苗进行水分和化除管理，保证稻苗质量优良。

3.稻苗倒伏率较高。由于没有移栽环节，刚发出的稻苗根系弱，而且根系密度大、影响扎根附着力，倒伏就会增多。因此，要在水稻生长幼穗前开始露晒田，使水稻根部接受更多光合作用，提高根系附着力，提高抗倒伏能力。

4.草虫害多。翻耕地的深度浅和灌溉水少，容易引起田边、沟边生杂草繁多，杂草处理不好，虫害就会比较严重。虫害不仅影响幼苗根系，使得稻苗生长缓慢或停止，水稻后期生长差。杂草种子漂浮于水面，易于出现大规模草害。

四、对策建议

1.稻田的平整及精细程度。种子的品种选择及种子催芽都直接影响到播种效果，在播种前要对土地进行平整，保证平整均匀，大力推广应用卫星平地装备及激光平地装备。

2.促苗及肥水管理。在水稻管理中，要从促苗生长及肥料管理、使用肥料入手。促苗生长增加产量，保证稻苗发穗，控苗是把稻叶控制在标准范围，防控稻苗疯长，无效分蘖严重，确保稻苗健康。采用促苗、控苗措施，能提高水稻的抗倒伏能力。在水稻生长的不同时期，要根据水稻需水量进行合理灌溉。

3.防治草害与虫害。在实际防治草害与虫害中，根据杂草种类选择不同除草剂，应严格按照说明书的比例使用，浓度过高会对环境造成污染，浓度过低起不到防治效果。同时要及时喷洒农药防治害虫，可以采用化学除草与机械除草相结合技术，应用北斗导航技术进行精准定位对行除草，可有效去除行间杂草。种子进行药剂拌种，或催芽露白后拌种。使用原有乘坐式插秧机，挂接水稻直播机，配套同步侧深施肥机，加改药剂喷雾装置，同步进行化除封闭，化学除草次数明显减少，送药、减肥效果明显，代表水稻机直播技术的发展方向。

4.研究推广水稻智能直播机技术。采用智能APP精准控制排种、排肥；利用强制排种、排肥装置或者风机吹出高速流动空气将水稻种子和颗肥料粒同时均匀地呈带状输送土壤里，形成种带和侧深肥带的智能精量水稻直播设备。可配备自动测速、漏施监控、堵塞监控、料位监控等多种传感器。

5.推广应用农用无人机精量直播技术。水稻直播的株距行距可控，可实现精准播撒，效率高。在秧苗生产前期，无人机直播与人工撒播两种播种方式下，种子与种子间相对分散，在光照、营养物质方面更利于水稻幼苗前期生长。同时，因为无人机的灵活性，作业不受地形限制，作业补给容易，成本低。

五、发展趋势

随着播种技术快速发展，直播技术或将占据主体模式。但目前水稻直播还要克服许多技术难关：均匀性和漏播问题，给农民带来的直接损失不容乐观；播种均匀性问题与速度息息相关，速度快实际均匀性问题就减小；漏播也受结构、速度等因素影响而随之变化。可以预见，引入实时监控系统将成为机械化种植技术发展的方向；对于北方旱田来说，推广直播技术还存在很多问题，随着农村劳动力的减少，水稻种植必然向智能化方向发展。

北斗导航技术对于直播技术提升显而易见，可精确控制播种均匀性监测系统、光电传感报警器；可实现无人作业情况下调整播种均匀性，确保优质高效地完成水稻直播；还可使用激光平地探测仪来检查田块平整。

强化农机农艺融合，提高农民新技术应用水平。水稻直播机需要与当地农艺密切结合。农艺农机相辅相成，农机农艺部门紧密合作，结合本地实际，提高农民对直播机的应用水平。