水稻栽培方式的演变历史和发展趋势

2013-01-25赵丽萍陶优生唐云鹏唐启源

作物研究 2013年2期

赵丽萍，陶优生，唐云鹏，唐启源

(湖南农业大学农学院，长沙410128)

我国作为世界栽培稻起源地之一，水稻已有7 000多年的历史［1］。水稻是我国主要的粮食作物之一，全国有65%以上的人口以稻米为食。水稻生产的发展，对解决世界上人口最多的大国粮食自给问题和改善城乡居民的生活起到十分重要的作用。而对水稻栽培方式的研究历来为各国所重视。特别是近年来，随着人们生活水平的提高和农业国际化步伐的加快，如何降低劳动强度和生产成本，稳定提高水稻产量和市场竞争力，进一步增加水稻生产效益成为水稻生产的重点目标。因此，近年来对水稻轻型栽培技术研究日益增多［2］。

1 水稻栽培方式的演变历史

水稻栽培经过几千年的实践，其技术不断进步。从栽培方式而言，经历了由直播到育苗移栽的转变。直播和育苗移栽在我国的稻作史上长期并存。

1.1 直播

直播稻是指不经育秧、移栽，把稻谷直接播种于大田而栽培出的水稻［3］。据史书记载，我国水稻最初是采用直播的种植方式。直播是一种原始的水稻栽培方式。原始农业时期，人们采取刀耕、火耕，乃至象耕鸟耘的方式整地，然后撒上种子，直至收获［4］。这个过程并没有移栽环节，最多只是将个别植株由稠密处移至稀疏处，进行补苗。这种原始的栽培方式一直保留下来。近年来，随着农村青壮年劳动力大量向城市转移，在家劳动力逐年减少，留守农村的人口以老、幼、妇女为主，直播现象还有抬头之势［5］。

与我国水稻栽培的悠久历史相比，欧洲、澳大利亚和美国等一些工业化国家水稻栽培历史较短，由于移栽稻劳动成本较高，普遍采用水稻直播技术。美国、澳大利亚和欧洲诸国20世纪70年代以后几乎全部实行机械化直播。作为水稻主产区的亚洲，直播稻面积已达到2 900万hm2，约占亚洲水稻总面积的21%，其中，东南亚各国直播稻面积不断扩大，印度直播稻面积已达1 200万hm2，日本、韩国则把机械化直播稻作为省力低成本及集约稻作的主要发展方向之一，韩国1995年机械直播稻面积为11.75万 hm2，占水稻总面积的 11%［6］。

1.2 移栽

移栽稻由直播稻发展而来。1149年南宋时期的《陈敷农书》在“善其根苗篇”中提出了育苗壮秧的总原则，这是我国最早提出的用育苗移栽的方法种植水稻。宋元时代，我国水稻育苗移栽技术逐步完善，水稻种植基本采用育苗移栽。我国古代水稻栽培技术发展到此基本定型，直到明清甚至现代［7］。从直播到育苗移栽是水稻生产技术的进步，早期水稻移栽还解决了直播稻草害严重的问题和多熟制季节矛盾［8］。

我国南方的育苗移栽与复种制的发展密切相关，它便于充分利用季节。通过提早播种，育苗移栽可以延长水稻生长期，以避开后期低温、早霜和不利的气候危害，有利于提高水稻产量。随着科学技术的进步和耕作制度的不断完善，水稻育苗也不断发展、完善和提高。20世纪50年代初期，我国南北各地均以水育苗为主，但是在水育苗中坏芽、烂秧连年大量发生［9］。为了解决烂秧并培育壮秧，20世纪50年代中期开始推行湿润育苗和陈永康的“落稀谷”育苗经验。同时，又进行了保温育苗试验，保温材料先是油纸，以后迅速为塑料薄膜所代替。

从直播演变而来的育苗移栽方式，从最初的人工手插秧，逐渐发展出机械插秧、抛秧等轻简栽培方式［10～12］。各种栽培方式对水稻生产起到了积极的作用，但在栽培实践上又各有优势和不足。人工手插秧劳动强度大，作业成本高;机械插秧劳动强度减少，作业成本降低，伤秧率大，直接增加缓苗期，影响产量;抛秧效率高，对环境要求也高［13，14］。

2 当前水稻栽培的主要方式

目前，水稻栽插方式主要有抛秧、直播和机插秧三种［15］。世界上发达国家水稻种植方式主要有机械插秧和机械直播。欧洲、美国、澳大利亚等国家和地区的水稻种植方式以机械水直播为主。在这些国家，稻农所拥有的稻田面积大，且稻田相连成片、地势平坦;水稻品种多为粳型常规稻，种植制度为单季稻。日本和韩国水稻种植方式则以机械化插秧为主，这两个国家由于水稻生长季节比较紧张，早期温度比较低，不宜采用机械直播技术。在我国，抛秧是过渡性措施，机械直播是区域性措施，而机械插秧才是我国大部分地区水稻种植的发展方向［16］。

2.1 抛秧

2.1.1 抛秧的发展现状

抛秧栽培是指采用塑料秧盘或旱育苗床，育出根部带有营养土块的秧苗，移栽时利用带土秧苗自身重力，采用人工或机械均匀地将秧苗抛洒到大田的一种栽培方式［17］。我国自20世纪60年代开展水稻带土小苗人工掰块抛秧试验，在引进日本抛秧技术的基础上开始了水稻钵体育秧抛栽技术，其增产效果明显。随着我国农村经济的不断发展和农业劳动力向第二、三产业转移，水稻抛秧栽培以其具有直播稻省工省力的好处，又兼有移栽稻缓解季节矛盾的长处，显示出独特的优势，从而得到了较快发展。2001年至2004年全国每年推广面积在733.3万公顷以上，占水稻总面积的25%［18］。

2.1.2 抛秧的优点

水稻抛秧综合了育苗和直播栽培的优点，具有减轻劳动强度，节约劳力，钵秧不伤根、不缓苗、根部入土浅、分蘖节位低、分蘖多及增产增收等优点。抛秧可比人工插秧大大提高效率，人工抛栽可达0.27～0.4 hm2/d，比手插秧效率提高5～8倍［19］。因此能做到抢农时，争积温，成熟期比插秧提前5 d以上［20］。

2.1.3 抛秧的缺点

目前水稻抛秧还没有形成完备的、系统的科学技术体系［21］。不同地区、不同品种、不同钵体塑盘、不同耕种模式的抛秧稻栽培技术的许多指标还没有量化，而已量化的都是简单的指标，且是特定品种在特定地区种植的一些指标。另外，配套产品及技术的开发研究水平较低。随着抛秧技术的推广，秧盘、抛秧机等配套产品不断应用于生产，然而，目前应用的抛秧技术配套产品大多是针对抛秧技术研究的初试产品，其推广应用虽有一定效果，但还需进一步开发研究，否则将限制抛秧技术的推广。

2.2 直播

2.2.1 直播稻的发展现状

虽然直播稻存在许多问题，农业部门也不提倡推广直播稻，但是因为其省力、省工等优点明显，农民应用的积极性较高，已经达到了不推而广的程度［22］。从全球来看，水稻直播栽培也比较普遍，美国、澳大利亚、前苏联全部采用直播，亚洲的马来西亚、菲律宾、韩国、日本等国家的直播面积也呈上升趋势［23］。直播稻不只是一种权宜之计，更是一种理智的选择，是稻农在权衡移栽和直播的利弊之后所做出的现实决策［24］。

2.2.2 水稻直播的优点

水稻直播是一项省工节本、产量高、综合效益好的水稻栽培方式，对缓解农村劳动力紧张、减轻劳动强度，减少在外务工人员临时返乡有重要意义［25］。

首先，直播稻省工省力。根据江苏、安徽、浙江等地的调研，与传统的移栽稻相比，直播稻每667 m2节省劳动力1.1～1.6个工，节本60～80元［26］。其次，直播稻产量潜力高。由于直播稻更利于低节位分蘖，穗茎优化合理配置，主蘖穗基本上整齐一致，成穗率高，总穗数多，具备高产潜力，管理到位直播水稻也能增产。第三，直播稻的生育期缩短。直播稻无拔秧植伤和栽后返青过程，因而生育进程加快，生育期一般比同期移栽的水稻缩短5～7 d。第四，有利于发展集约化生产。大面积水稻直播可节省大量劳动力，缓解劳动力季节性紧张的矛盾，对实现水稻生产的机械化、轻型化、现代化有重要意义。

2.2.3 水稻直播的缺点

与移栽水稻相比，直播水稻存在着难全苗、草害、倒伏三大难题。

首先，直播稻不像移栽稻那样可以通过苗床温室育秧、薄膜育秧等来控制水稻发芽出苗的环境条件，它是在露天的大田环境下播种、发芽出苗，受气温、降雨、大田土壤及整地质量等外界因素的影响较大，以至播种后种子发芽、出苗不稳定、不整齐，难以形成较为合适的田间基础群体［27］。

其次，从我国直播稻生产的发展历史看，杂草防除一直是直播稻技术应用中存在的主要问题之一。根据田间观测与调查，与移栽稻田比，目前南方直播稻田的杂草种类明显增多，并且有几个出草高峰期。

第三，由于直播稻扎根浅，密度不一，倒伏问题严重，并造成水稻明显减产和稻谷品质下降，且不便于收割［29］。

2.3 机插秧

2.3.1 机插秧的发展现状

水稻机械化育插秧技术是采用规范化育秧、机械化插秧的水稻移栽技术，主要内容包括适合机械栽插要求的秧苗培育、插秧机的操作使用、大田管理、农艺配套措施等［30］。就世界范围来看，日本和韩国水稻种植方式以机械化插秧为主。日本于20世纪50年代开始研究水稻机插秧，到80年代，基本形成了水稻机插秧系列配套技术，机插秧面积达到水稻种植面积的98%。韩国在20世纪70年代后期，随着社会经济的发展、农村劳动力的转移和人口老龄化，机插秧技术得到不断创新和推广，到80年代末期，韩国的水稻机插秧面积已达到水稻种植面积的90%。我国目前机插秧发展迅速，机插秧水平突破20%，但占我国水稻种植面积43%的双季稻区机插秧的发展仍然迟缓。

2.3.2 机插秧的优点

机插秧是农业工业化和农业现代化发展的产物，能切实地改变水稻生产“面朝黄土背朝天”这一耗时、耗力、耗工和艰苦的劳作方式，同时又能保证我国南方地区双季稻复种耕作的顺利进行。

首先，机插秧后发优势强，稳产高产［31］。从技术层面上看，机插秧具有定行、定穴和定苗栽插的优势，实现了插深、株距和插秧量的量化调节［32］。作业质量显著提高，既具浅栽快发的优势，又解决了人工栽插高位分蘖的问题，同时能实现秧苗的有序分布，能充分利用温光资源，便于实施水稻精确定量管理，具有大面积平衡增产优势，高产稳产性好［33～35］。其次，节工省本。从工作效率上看，机插秧的效率是人工作业的10～30倍;同时可以节省人力、用种量和秧田。第三，有利于规模化种植。从规模效益上看，机插秧更便于规模化和产业化生产，有利于减少农村由于劳动力不足引发的社会问题，对保障国家粮食安全、促进农民增收有重要意义。

水稻机插不仅省工、节本、减轻劳动强度，而且可加快水稻生产规模化、产业化经营进程，这使得水稻机插秧技术发展迅速。全国水稻机插秧面积逐年扩增，水稻机插很可能成为今后水稻栽培的主要发展方向［36］。

2.3.3 机插秧的缺点

育秧需专用秧盘，育秧用的泥土要过筛，比较麻烦。遇到较稀烂的田块，机器陷得太深，插后秧苗东倒西歪，有缺苗露苗现象。行距过宽或过窄，都不利于形成合适的群体，同当地的插秧习惯有差距，需要相应的示范，才能让群众接受。机插秧需严格控制秧苗生长期，难以避开不良天气影响。秧盘育秧较密，天气较热时管理稍有不慎，容易造成秧苗烧伤。

3 机械化种植是水稻栽培的发展趋势

随着世界水稻种植业的发展，水稻种植机械化呈不可阻挡的趋势［37］。其中，育秧移栽是亚洲水稻种植的主要形式，日本和韩国是机插秧的典型代表国家，机插秧已实现了系列化、标准化。机械化直播是美国、澳大利亚及一些欧洲国家水稻种植的主要形式，它具有作业效率高、劳动强度低、生产作业成本低等特点，适合大规模种植［38］。近年来，随着社会经济的发展，劳动力成本提高，尤其是淡水资源的缺乏，亚洲各产稻国，如马来西亚、泰国、菲律宾等国家，水稻种植方式有从传统移栽转向直播种植的趋势［39，40］。我国水稻直播主要集中于黑龙江、吉林、宁夏及新疆等省区，近几年由于连续的干旱，水稻旱作直播种植面积也有增长趋势。

目前，我国水稻种植机械化的主要方式有机插秧和机械化直播，两种机械化栽培方式都占有重要地位，栽培面积不断扩大。由于机插秧和机械化直播都各有优势和不足，其各自发展前景引人注目。机插秧在一定时间内种植面积将不断扩大，并将着重解决秧苗规范化、标准化培育，配套插秧机的研发和操作使用等问题，同时应加强相应的农艺配套措施。总体来看，我国水稻机械化直播的发展速度远高于机插秧，这正与国际上水稻种植机械化发展趋势相吻合。

另外，我国水稻的栽培方式，还应多多借鉴发达国家的经验，在此基础上结合我国国情和各地的经济、地理、气候条件，因地制宜地制定发展战略，才能获得水稻的稳产、高产。

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