水稻栽培方式的演變歷史和發(fā)展趨勢(shì)

趙麗萍，陶優(yōu)生，唐云鵬，唐啟源

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128)

我國(guó)作為世界栽培稻起源地之一，水稻已有7 000多年的歷史［1］。水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一，全國(guó)有65%以上的人口以稻米為食。水稻生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)解決世界上人口最多的大國(guó)糧食自給問(wèn)題和改善城鄉(xiāng)居民的生活起到十分重要的作用。而對(duì)水稻栽培方式的研究歷來(lái)為各國(guó)所重視。特別是近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高和農(nóng)業(yè)國(guó)際化步伐的加快，如何降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，穩(wěn)定提高水稻產(chǎn)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步增加水稻生產(chǎn)效益成為水稻生產(chǎn)的重點(diǎn)目標(biāo)。因此，近年來(lái)對(duì)水稻輕型栽培技術(shù)研究日益增多［2］。

1 水稻栽培方式的演變歷史

水稻栽培經(jīng)過(guò)幾千年的實(shí)踐，其技術(shù)不斷進(jìn)步。從栽培方式而言，經(jīng)歷了由直播到育苗移栽的轉(zhuǎn)變。直播和育苗移栽在我國(guó)的稻作史上長(zhǎng)期并存。

1.1 直播

直播稻是指不經(jīng)育秧、移栽，把稻谷直接播種于大田而栽培出的水稻［3］。據(jù)史書記載，我國(guó)水稻最初是采用直播的種植方式。直播是一種原始的水稻栽培方式。原始農(nóng)業(yè)時(shí)期，人們采取刀耕、火耕，乃至象耕鳥耘的方式整地，然后撒上種子，直至收獲［4］。這個(gè)過(guò)程并沒(méi)有移栽環(huán)節(jié)，最多只是將個(gè)別植株由稠密處移至稀疏處，進(jìn)行補(bǔ)苗。這種原始的栽培方式一直保留下來(lái)。近年來(lái)，隨著農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大量向城市轉(zhuǎn)移，在家勞動(dòng)力逐年減少，留守農(nóng)村的人口以老、幼、婦女為主，直播現(xiàn)象還有抬頭之勢(shì)［5］。

與我國(guó)水稻栽培的悠久歷史相比，歐洲、澳大利亞和美國(guó)等一些工業(yè)化國(guó)家水稻栽培歷史較短，由于移栽稻勞動(dòng)成本較高，普遍采用水稻直播技術(shù)。美國(guó)、澳大利亞和歐洲諸國(guó)20世紀(jì)70年代以后幾乎全部實(shí)行機(jī)械化直播。作為水稻主產(chǎn)區(qū)的亞洲，直播稻面積已達(dá)到2 900萬(wàn)hm2，約占亞洲水稻總面積的21%，其中，東南亞各國(guó)直播稻面積不斷擴(kuò)大，印度直播稻面積已達(dá)1 200萬(wàn)hm2，日本、韓國(guó)則把機(jī)械化直播稻作為省力低成本及集約稻作的主要發(fā)展方向之一，韓國(guó)1995年機(jī)械直播稻面積為11.75萬(wàn) hm2，占水稻總面積的 11%［6］。

1.2 移栽

移栽稻由直播稻發(fā)展而來(lái)。1149年南宋時(shí)期的《陳敷農(nóng)書》在“善其根苗篇”中提出了育苗壯秧的總原則，這是我國(guó)最早提出的用育苗移栽的方法種植水稻。宋元時(shí)代，我國(guó)水稻育苗移栽技術(shù)逐步完善，水稻種植基本采用育苗移栽。我國(guó)古代水稻栽培技術(shù)發(fā)展到此基本定型，直到明清甚至現(xiàn)代［7］。從直播到育苗移栽是水稻生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，早期水稻移栽還解決了直播稻草害嚴(yán)重的問(wèn)題和多熟制季節(jié)矛盾［8］。

我國(guó)南方的育苗移栽與復(fù)種制的發(fā)展密切相關(guān)，它便于充分利用季節(jié)。通過(guò)提早播種，育苗移栽可以延長(zhǎng)水稻生長(zhǎng)期，以避開后期低溫、早霜和不利的氣候危害，有利于提高水稻產(chǎn)量。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和耕作制度的不斷完善，水稻育苗也不斷發(fā)展、完善和提高。20世紀(jì)50年代初期，我國(guó)南北各地均以水育苗為主，但是在水育苗中壞芽、爛秧連年大量發(fā)生［9］。為了解決爛秧并培育壯秧，20世紀(jì)50年代中期開始推行濕潤(rùn)育苗和陳永康的“落稀谷”育苗經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，又進(jìn)行了保溫育苗試驗(yàn)，保溫材料先是油紙，以后迅速為塑料薄膜所代替。

從直播演變而來(lái)的育苗移栽方式，從最初的人工手插秧，逐漸發(fā)展出機(jī)械插秧、拋秧等輕簡(jiǎn)栽培方式［10～12］。各種栽培方式對(duì)水稻生產(chǎn)起到了積極的作用，但在栽培實(shí)踐上又各有優(yōu)勢(shì)和不足。人工手插秧勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)成本高;機(jī)械插秧勞動(dòng)強(qiáng)度減少，作業(yè)成本降低，傷秧率大，直接增加緩苗期，影響產(chǎn)量;拋秧效率高，對(duì)環(huán)境要求也高［13，14］。

2 當(dāng)前水稻栽培的主要方式

目前，水稻栽插方式主要有拋秧、直播和機(jī)插秧三種［15］。世界上發(fā)達(dá)國(guó)家水稻種植方式主要有機(jī)械插秧和機(jī)械直播。歐洲、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)的水稻種植方式以機(jī)械水直播為主。在這些國(guó)家，稻農(nóng)所擁有的稻田面積大，且稻田相連成片、地勢(shì)平坦;水稻品種多為粳型常規(guī)稻，種植制度為單季稻。日本和韓國(guó)水稻種植方式則以機(jī)械化插秧為主，這兩個(gè)國(guó)家由于水稻生長(zhǎng)季節(jié)比較緊張，早期溫度比較低，不宜采用機(jī)械直播技術(shù)。在我國(guó)，拋秧是過(guò)渡性措施，機(jī)械直播是區(qū)域性措施，而機(jī)械插秧才是我國(guó)大部分地區(qū)水稻種植的發(fā)展方向［16］。

2.1 拋秧

2.1.1 拋秧的發(fā)展現(xiàn)狀

拋秧栽培是指采用塑料秧盤或旱育苗床，育出根部帶有營(yíng)養(yǎng)土塊的秧苗，移栽時(shí)利用帶土秧苗自身重力，采用人工或機(jī)械均勻地將秧苗拋灑到大田的一種栽培方式［17］。我國(guó)自20世紀(jì)60年代開展水稻帶土小苗人工掰塊拋秧試驗(yàn)，在引進(jìn)日本拋秧技術(shù)的基礎(chǔ)上開始了水稻缽體育秧拋栽技術(shù)，其增產(chǎn)效果明顯。隨著我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力向第二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，水稻拋秧栽培以其具有直播稻省工省力的好處，又兼有移栽稻緩解季節(jié)矛盾的長(zhǎng)處，顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，從而得到了較快發(fā)展。2001年至2004年全國(guó)每年推廣面積在733.3萬(wàn)公頃以上，占水稻總面積的25%［18］。

2.1.2 拋秧的優(yōu)點(diǎn)

水稻拋秧綜合了育苗和直播栽培的優(yōu)點(diǎn)，具有減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞力，缽秧不傷根、不緩苗、根部入土淺、分蘗節(jié)位低、分蘗多及增產(chǎn)增收等優(yōu)點(diǎn)。拋秧可比人工插秧大大提高效率，人工拋栽可達(dá)0.27～0.4 hm2/d，比手插秧效率提高5～8倍［19］。因此能做到搶農(nóng)時(shí)，爭(zhēng)積溫，成熟期比插秧提前5 d以上［20］。

2.1.3 拋秧的缺點(diǎn)

目前水稻拋秧還沒(méi)有形成完備的、系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)體系［21］。不同地區(qū)、不同品種、不同缽體塑盤、不同耕種模式的拋秧稻栽培技術(shù)的許多指標(biāo)還沒(méi)有量化，而已量化的都是簡(jiǎn)單的指標(biāo)，且是特定品種在特定地區(qū)種植的一些指標(biāo)。另外，配套產(chǎn)品及技術(shù)的開發(fā)研究水平較低。隨著拋秧技術(shù)的推廣，秧盤、拋秧機(jī)等配套產(chǎn)品不斷應(yīng)用于生產(chǎn)，然而，目前應(yīng)用的拋秧技術(shù)配套產(chǎn)品大多是針對(duì)拋秧技術(shù)研究的初試產(chǎn)品，其推廣應(yīng)用雖有一定效果，但還需進(jìn)一步開發(fā)研究，否則將限制拋秧技術(shù)的推廣。

2.2 直播

2.2.1 直播稻的發(fā)展現(xiàn)狀

雖然直播稻存在許多問(wèn)題，農(nóng)業(yè)部門也不提倡推廣直播稻，但是因?yàn)槠涫×Α⑹」さ葍?yōu)點(diǎn)明顯，農(nóng)民應(yīng)用的積極性較高，已經(jīng)達(dá)到了不推而廣的程度［22］。從全球來(lái)看，水稻直播栽培也比較普遍，美國(guó)、澳大利亞、前蘇聯(lián)全部采用直播，亞洲的馬來(lái)西亞、菲律賓、韓國(guó)、日本等國(guó)家的直播面積也呈上升趨勢(shì)［23］。直播稻不只是一種權(quán)宜之計(jì)，更是一種理智的選擇，是稻農(nóng)在權(quán)衡移栽和直播的利弊之后所做出的現(xiàn)實(shí)決策［24］。

2.2.2 水稻直播的優(yōu)點(diǎn)

水稻直播是一項(xiàng)省工節(jié)本、產(chǎn)量高、綜合效益好的水稻栽培方式，對(duì)緩解農(nóng)村勞動(dòng)力緊張、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少在外務(wù)工人員臨時(shí)返鄉(xiāng)有重要意義［25］。

首先，直播稻省工省力。根據(jù)江蘇、安徽、浙江等地的調(diào)研，與傳統(tǒng)的移栽稻相比，直播稻每667 m2節(jié)省勞動(dòng)力1.1～1.6個(gè)工，節(jié)本60～80元［26］。其次，直播稻產(chǎn)量潛力高。由于直播稻更利于低節(jié)位分蘗，穗莖優(yōu)化合理配置，主蘗穗基本上整齊一致，成穗率高，總穗數(shù)多，具備高產(chǎn)潛力，管理到位直播水稻也能增產(chǎn)。第三，直播稻的生育期縮短。直播稻無(wú)拔秧植傷和栽后返青過(guò)程，因而生育進(jìn)程加快，生育期一般比同期移栽的水稻縮短5～7 d。第四，有利于發(fā)展集約化生產(chǎn)。大面積水稻直播可節(jié)省大量勞動(dòng)力，緩解勞動(dòng)力季節(jié)性緊張的矛盾，對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)的機(jī)械化、輕型化、現(xiàn)代化有重要意義。

2.2.3 水稻直播的缺點(diǎn)

與移栽水稻相比，直播水稻存在著難全苗、草害、倒伏三大難題。

首先，直播稻不像移栽稻那樣可以通過(guò)苗床溫室育秧、薄膜育秧等來(lái)控制水稻發(fā)芽出苗的環(huán)境條件，它是在露天的大田環(huán)境下播種、發(fā)芽出苗，受氣溫、降雨、大田土壤及整地質(zhì)量等外界因素的影響較大，以至播種后種子發(fā)芽、出苗不穩(wěn)定、不整齊，難以形成較為合適的田間基礎(chǔ)群體［27］。

其次，從我國(guó)直播稻生產(chǎn)的發(fā)展歷史看，雜草防除一直是直播稻技術(shù)應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題之一。根據(jù)田間觀測(cè)與調(diào)查，與移栽稻田比，目前南方直播稻田的雜草種類明顯增多，并且有幾個(gè)出草高峰期。

第三，由于直播稻扎根淺，密度不一，倒伏問(wèn)題嚴(yán)重，并造成水稻明顯減產(chǎn)和稻谷品質(zhì)下降，且不便于收割［29］。

2.3 機(jī)插秧

2.3.1 機(jī)插秧的發(fā)展現(xiàn)狀

水稻機(jī)械化育插秧技術(shù)是采用規(guī)范化育秧、機(jī)械化插秧的水稻移栽技術(shù)，主要內(nèi)容包括適合機(jī)械栽插要求的秧苗培育、插秧機(jī)的操作使用、大田管理、農(nóng)藝配套措施等［30］。就世界范圍來(lái)看，日本和韓國(guó)水稻種植方式以機(jī)械化插秧為主。日本于20世紀(jì)50年代開始研究水稻機(jī)插秧，到80年代，基本形成了水稻機(jī)插秧系列配套技術(shù)，機(jī)插秧面積達(dá)到水稻種植面積的98%。韓國(guó)在20世紀(jì)70年代后期，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和人口老齡化，機(jī)插秧技術(shù)得到不斷創(chuàng)新和推廣，到80年代末期，韓國(guó)的水稻機(jī)插秧面積已達(dá)到水稻種植面積的90%。我國(guó)目前機(jī)插秧發(fā)展迅速，機(jī)插秧水平突破20%，但占我國(guó)水稻種植面積43%的雙季稻區(qū)機(jī)插秧的發(fā)展仍然遲緩。

2.3.2 機(jī)插秧的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)插秧是農(nóng)業(yè)工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的產(chǎn)物，能切實(shí)地改變水稻生產(chǎn)“面朝黃土背朝天”這一耗時(shí)、耗力、耗工和艱苦的勞作方式，同時(shí)又能保證我國(guó)南方地區(qū)雙季稻復(fù)種耕作的順利進(jìn)行。

首先，機(jī)插秧后發(fā)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)［31］。從技術(shù)層面上看，機(jī)插秧具有定行、定穴和定苗栽插的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了插深、株距和插秧量的量化調(diào)節(jié)［32］。作業(yè)質(zhì)量顯著提高，既具淺栽快發(fā)的優(yōu)勢(shì)，又解決了人工栽插高位分蘗的問(wèn)題，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)秧苗的有序分布，能充分利用溫光資源，便于實(shí)施水稻精確定量管理，具有大面積平衡增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好［33～35］。其次，節(jié)工省本。從工作效率上看，機(jī)插秧的效率是人工作業(yè)的10～30倍;同時(shí)可以節(jié)省人力、用種量和秧田。第三，有利于規(guī)?；N植。從規(guī)模效益上看，機(jī)插秧更便于規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于減少農(nóng)村由于勞動(dòng)力不足引發(fā)的社會(huì)問(wèn)題，對(duì)保障國(guó)家糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收有重要意義。

水稻機(jī)插不僅省工、節(jié)本、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可加快水稻生產(chǎn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)進(jìn)程，這使得水稻機(jī)插秧技術(shù)發(fā)展迅速。全國(guó)水稻機(jī)插秧面積逐年擴(kuò)增，水稻機(jī)插很可能成為今后水稻栽培的主要發(fā)展方向［36］。

2.3.3 機(jī)插秧的缺點(diǎn)

育秧需專用秧盤，育秧用的泥土要過(guò)篩，比較麻煩。遇到較稀爛的田塊，機(jī)器陷得太深，插后秧苗東倒西歪，有缺苗露苗現(xiàn)象。行距過(guò)寬或過(guò)窄，都不利于形成合適的群體，同當(dāng)?shù)氐牟逖砹?xí)慣有差距，需要相應(yīng)的示范，才能讓群眾接受。機(jī)插秧需嚴(yán)格控制秧苗生長(zhǎng)期，難以避開不良天氣影響。秧盤育秧較密，天氣較熱時(shí)管理稍有不慎，容易造成秧苗燒傷。

3 機(jī)械化種植是水稻栽培的發(fā)展趨勢(shì)

隨著世界水稻種植業(yè)的發(fā)展，水稻種植機(jī)械化呈不可阻擋的趨勢(shì)［37］。其中，育秧移栽是亞洲水稻種植的主要形式，日本和韓國(guó)是機(jī)插秧的典型代表國(guó)家，機(jī)插秧已實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。機(jī)械化直播是美國(guó)、澳大利亞及一些歐洲國(guó)家水稻種植的主要形式，它具有作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)作業(yè)成本低等特點(diǎn)，適合大規(guī)模種植［38］。近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，勞動(dòng)力成本提高，尤其是淡水資源的缺乏，亞洲各產(chǎn)稻國(guó)，如馬來(lái)西亞、泰國(guó)、菲律賓等國(guó)家，水稻種植方式有從傳統(tǒng)移栽轉(zhuǎn)向直播種植的趨勢(shì)［39，40］。我國(guó)水稻直播主要集中于黑龍江、吉林、寧夏及新疆等省區(qū)，近幾年由于連續(xù)的干旱，水稻旱作直播種植面積也有增長(zhǎng)趨勢(shì)。

目前，我國(guó)水稻種植機(jī)械化的主要方式有機(jī)插秧和機(jī)械化直播，兩種機(jī)械化栽培方式都占有重要地位，栽培面積不斷擴(kuò)大。由于機(jī)插秧和機(jī)械化直播都各有優(yōu)勢(shì)和不足，其各自發(fā)展前景引人注目。機(jī)插秧在一定時(shí)間內(nèi)種植面積將不斷擴(kuò)大，并將著重解決秧苗規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化培育，配套插秧機(jī)的研發(fā)和操作使用等問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)相應(yīng)的農(nóng)藝配套措施?？傮w來(lái)看，我國(guó)水稻機(jī)械化直播的發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)插秧，這正與國(guó)際上水稻種植機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)相吻合。

另外，我國(guó)水稻的栽培方式，還應(yīng)多多借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國(guó)國(guó)情和各地的經(jīng)濟(jì)、地理、氣候條件，因地制宜地制定發(fā)展戰(zhàn)略，才能獲得水稻的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

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