章清杞, 蔡來(lái)龍, 黃榮華, 程祖鋅

(福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)學(xué)院,福建 福州 350002)

我國(guó)是世界上最早栽培水稻的國(guó)家，早在漢代就出現(xiàn)水稻的移栽種植，唐宋以后水稻種植開(kāi)始大規(guī)模推廣[1]。當(dāng)前我國(guó)水稻栽培主要以育苗移栽為主[2]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)村人口大量向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，農(nóng)村人口老齡化以及勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題日趨嚴(yán)重，用工價(jià)格亦不斷攀升。據(jù)調(diào)查，插秧勞動(dòng)力成本占水稻總生產(chǎn)成本的30%左右，導(dǎo)致傳統(tǒng)的水稻種植效益低，嚴(yán)重影響農(nóng)民種植水稻的積極性[3]。為了降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，直播稻栽培越來(lái)越受到重視。直播稻栽培是一種比較原始的水稻栽培方式，是指不經(jīng)過(guò)移栽過(guò)程，直接撒上種子，直至收獲。水稻直播栽培模式避免了移栽所致的生長(zhǎng)損傷；又省卻移栽過(guò)程的勞動(dòng)力成本，具有省工、省力、低成本和高效率的優(yōu)勢(shì)；且直播的耕作模式對(duì)于土地的開(kāi)發(fā)利用、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、糧食安全等都起到積極作用。但直播稻存在易倒伏和草害嚴(yán)重等劣勢(shì)，易造成減產(chǎn)[4]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)直播稻面積超過(guò)400萬(wàn)hm2，主要分布于廣東、江蘇、四川、浙江、湖南、湖北等[5-6]。目前直播稻的研究主要以栽培技術(shù)研究為主，包括直播方式、播種期、播種量、施肥技術(shù)等對(duì)產(chǎn)量的影響[7-11]，以及適合直播的品種篩選等[12-14]。本文綜述了我國(guó)直播稻栽培技術(shù)方面的研究進(jìn)展并提出相應(yīng)措施和建議，以期為直播稻的研究和推廣提供依據(jù)。

1 播種技術(shù)

1.1 播種期

播種期對(duì)直播稻生長(zhǎng)發(fā)育、病蟲(chóng)草害發(fā)生、安全成熟和產(chǎn)量形成等都有重要的影響[15]。早播或遲播均會(huì)造成水稻灌漿期積溫不足，使得籽粒充實(shí)度、溫光利用效率、結(jié)實(shí)率、千粒重和有效穗下降，導(dǎo)致產(chǎn)量降低[16-17]。張?jiān)诮鸬萚18]研究表明，早播易受高溫?zé)岷?，晚播易受低溫冷害，而遲播則縮短了水稻的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，使得生長(zhǎng)量降低、穗變小、有效穗下降，對(duì)產(chǎn)量有負(fù)面影響，但結(jié)實(shí)率和千粒重變化不大。姚義等[19]對(duì)3種熟期類型的水稻進(jìn)行分期直播試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨著播期的推遲，各水稻品種的產(chǎn)量均明顯下降，穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率降低，但外觀品質(zhì)均呈變優(yōu)的趨勢(shì)，蒸煮與食味品質(zhì)則呈變劣的趨勢(shì)。梅少華等[20]研究表明，水稻產(chǎn)量隨著播種期的推遲極顯著降低，不同播種期的最適播種量不同；從產(chǎn)量構(gòu)成因素來(lái)看，播種期主要顯著影響免耕直播稻的每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和有效穗數(shù)。蔣東等[21]研究認(rèn)為，播期對(duì)直播稻南粳9108群體特性和產(chǎn)量具有明顯影響。隨著播期的推遲，南粳9108的成穗率和有效穗數(shù)逐漸降低，每穗實(shí)粒數(shù)呈先升后降的趨勢(shì)，千粒重變化不明顯，理論產(chǎn)量呈先升后降的趨勢(shì)。南粳9108在江蘇鹽城海豐地區(qū)的最佳播種期為6月10日之前。黃福心[22]研究表明，隨著播期的推遲，機(jī)直播稻的生育進(jìn)程相應(yīng)推遲，植株群體素質(zhì)呈下降趨勢(shì)，產(chǎn)量性狀變差、減產(chǎn)。金旭生等[23]研究表明，隨著播期的推遲，直播稻南粳9108基部節(jié)間長(zhǎng)度增加、上部節(jié)間長(zhǎng)度縮短、株高及高效葉葉面積降低、劍葉葉基角增大，光合作用受影響，每穗實(shí)粒數(shù)明顯降低，產(chǎn)量降低。鄭盛華等[24]研究表明，秈稻的凈光合速率隨著播期推遲總體呈下降趨勢(shì)。推遲播期能顯著降低水稻的產(chǎn)量、有效穗和結(jié)實(shí)率，播期過(guò)早或過(guò)遲均不利于中早熟品種產(chǎn)量性狀的協(xié)調(diào)發(fā)展，中熟和中遲熟品種產(chǎn)量受播期影響較大，而中早熟品種產(chǎn)量受播期影響較小[24]。隨著播期推遲，直播稻群體的干物質(zhì)重顯著下降，早播能提高直播稻光合物質(zhì)的運(yùn)輸轉(zhuǎn)化率和抽穗灌漿期的物質(zhì)生產(chǎn)能力[25]。隨著播期推遲，庫(kù)容量降低，直播稻的產(chǎn)量隨著下降[26]。

1.2 播種方法

在合理的播期下，能否全苗和勻苗是直播稻高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。水稻直播分機(jī)械化直播和人工直播，機(jī)械化直播又可分為機(jī)械化水直播和機(jī)械化旱直播。我國(guó)北方多以條播方式的旱直播為主，即在未灌水的農(nóng)田中直接播未發(fā)芽的稻種[27-28]。不同直播方式的秧苗素質(zhì)不同，機(jī)械穴播稻苗田間分布規(guī)范、均勻，稻株的空間分布合理、通風(fēng)透光較好，其秧苗素質(zhì)明顯優(yōu)于人工撒播，且機(jī)械精量穴直播分蘗勢(shì)強(qiáng)，群體結(jié)構(gòu)合理，穗粒結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，光合速率高，抗倒伏能力增強(qiáng)。而人工撒播不依賴機(jī)械，效率較高，但無(wú)法做到均勻播種，稻株的空間分布不合理，群體關(guān)系不協(xié)調(diào)。因此，機(jī)械直播稻分蘗成蘗和成穗率、不同時(shí)期干物質(zhì)積累量和凈干物質(zhì)積累量均高于人工撒播稻，機(jī)械直播稻的穗部性狀較優(yōu)，產(chǎn)量顯著高于人工撒播稻[29-32]。人工撒播的無(wú)序和不均勻，導(dǎo)致水稻生長(zhǎng)后期群體通風(fēng)透光較差，更容易發(fā)生病蟲(chóng)害且產(chǎn)量較低[33-34]。

1.3 播種量

適宜的播種量對(duì)直播稻成苗率及秧苗素質(zhì)有著重要的影響[35]。隨著播種量增加，直播稻基本苗和穗數(shù)增加，但分蘗穗數(shù)減少，粒數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)，粒重變化較小，結(jié)實(shí)率受播種量影響不大，產(chǎn)量呈先增后減的趨勢(shì)[36]。播種量增加，基部節(jié)間拉長(zhǎng)，上部節(jié)間變短，抗倒伏能力減弱；穗長(zhǎng)變短，穗型變?。粏沃旮芍刈冚p，株型變小[37]。黃曦[38]研究表明，隨著播種量的提高，水稻有效穗數(shù)呈上升趨勢(shì)，每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，產(chǎn)量呈拋物線形趨勢(shì)，播種量為60 kg·hm-2時(shí)產(chǎn)量最高。周煒等[39]研究認(rèn)為，常規(guī)稻武運(yùn)粳24、雜交稻常優(yōu)3號(hào)分別在播種量45.0、22.5 kg·hm-2條件下產(chǎn)量最高，主要原因是在相應(yīng)播種量下單位穎花量最大，單株成穗率和每穗粒數(shù)之間最協(xié)調(diào)，使群體質(zhì)量最高。陳宜構(gòu)等[40]研究認(rèn)為，免耕直播稻播種量以11.25～15.00 kg·hm-2為宜；播種量在11.25～22.50 kg·hm-2范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨播種量增加而下降，兩者呈負(fù)相關(guān)。黃示瑜等[41]研究表明，直播稻播種量為45、60 kg·hm-2時(shí)產(chǎn)量較高，分別比播種量105 kg·hm-2增產(chǎn)29.0%和19.5%，增產(chǎn)顯著；且兩者的最高苗數(shù)、成穗率、有效穗、每穗實(shí)粒、結(jié)實(shí)率、千粒重等性狀均優(yōu)于105 kg·hm-2。直播稻播種量、行距對(duì)有效穗數(shù)、實(shí)粒數(shù)和千粒重的影響程度不同，在一般栽培管理水平下，南粳9108在播種量為105～120 kg·hm-2、行距28 cm時(shí)產(chǎn)量最高[42]。

2 施肥技術(shù)

相對(duì)于手栽稻，直播稻拔節(jié)期前氮素吸收速率大，拔節(jié)期至成熟期的氮素吸收量小[43]。多數(shù)學(xué)者研究表明，在適宜氮肥用量和前后期比例上，直播早稻穗肥比例在20%～30%時(shí)產(chǎn)量最高[44-47]。張祖建等[48]研究表明，施氮量和氮肥運(yùn)籌比例均對(duì)直播稻產(chǎn)量有顯著影響，氮肥施用量270 kg·hm-2、基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶3∶3時(shí)，水稻產(chǎn)量最高，群體結(jié)構(gòu)較為合理，結(jié)實(shí)期物質(zhì)生產(chǎn)能力較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，抗倒性能較好。石普芳[49]研究發(fā)現(xiàn)，直播早稻在適宜施氮量下(150 kg·hm-2)，基肥比例由25%提高到40%時(shí)，產(chǎn)量提高；基蘗肥各占總施肥量40%時(shí)產(chǎn)量最高；但基肥比例提高到55%時(shí)，產(chǎn)量則下降。薛利紅等[50]研究發(fā)現(xiàn)，在相同施氮量下，提高基肥比例，水稻功能葉氮含量和葉面積指數(shù)下降，稻穗的氮含量也降低，說(shuō)明提高基肥比例不利于后期水稻氮素的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。直播早稻的基肥比例保持在30%～40%為宜，施氮量為180 kg·hm-2、基肥∶蘗肥∶穗肥=35∶40∶25時(shí)，產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收益最佳。不同地區(qū)的直播稻栽培應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥婪柿η闆r、水稻品種特性，結(jié)合不同的直播方式合理施肥，原則是施足基肥、蘗肥，少施穗肥，即“前重后輕”的施肥方式[51-52]。

施用緩釋肥能增加直播水稻穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)，提高結(jié)實(shí)率和千粒重，從而提高產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)濟(jì)效益[53-54]。施儉等[55]研究認(rèn)為，施用水稻緩釋肥后，直播水稻成穗率較常規(guī)施肥處理有明顯增加。在等氮條件下，產(chǎn)量顯著高于目前大面積采用的常規(guī)施肥處理；減氮30%，水稻產(chǎn)量與常規(guī)施肥處理相仿。李孔浩等[56]分析了安徽鳳臺(tái)縣不同鋅肥用量的效益及投產(chǎn)比，認(rèn)為水稻最佳鋅肥用量為26.5 kg·hm-2，產(chǎn)量可達(dá)6 905.4 kg·hm-2。梅亞林等[57]研究認(rèn)為，施用硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量具有顯著的促進(jìn)作用，并隨著硅肥施用量的增加呈先增加后減少的趨勢(shì)，且基施硅肥150～225 kg·hm-2增產(chǎn)效應(yīng)較為明顯，其中150 kg·hm-2硅肥處理下寧粳1號(hào)產(chǎn)量最高，為9 668.4 kg·hm-2，增產(chǎn)效應(yīng)最明顯；225 kg·hm-2硅肥處理下，武粳15產(chǎn)量最高，為9 922.5 kg·hm-2，比對(duì)照增產(chǎn)8.06%。在分蘗初期噴施硅肥可以縮短直播稻基部節(jié)間的長(zhǎng)度，促進(jìn)稻株第1至第4節(jié)間干物質(zhì)積累，提高稻株的抗倒伏能力[58]。

3 雜草防治與抗倒伏栽培

3.1 雜草防治技術(shù)

直播稻田的雜草和稻谷幾乎同步出芽，但雜草更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，嚴(yán)重影響直播稻產(chǎn)量，因此防除雜草是直播稻穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[59]。近年來(lái)，我國(guó)直播稻區(qū)草害日趨嚴(yán)重，雜草防除已經(jīng)成為生產(chǎn)中最大的投入，是直播稻高產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[60]。直播稻田雜草防除主要采用農(nóng)藝措施和化學(xué)措施。其中，農(nóng)藝措施主要包括深耕、灌溉、除草等；化學(xué)措施主要是噴撒除草劑，目前常見(jiàn)的除草劑有：雙草醚·五氟磺草胺[61]、噁嗪草酮[62]、唑·氯吡嘧[63]、五氟磺草胺·氰氟草酯混劑[64]、芐嘧磺隆+二氯喹啉酸、噁草酮[65]等。生產(chǎn)上通常采用化學(xué)與農(nóng)藝措施相結(jié)合的方法來(lái)防除雜草。如“藥除、水控、后補(bǔ)”除草技術(shù)，在播種前和苗期噴施除草劑；生長(zhǎng)中期做好水肥管理，以水控草；生長(zhǎng)后期對(duì)難防除的惡性雜草采取補(bǔ)救措施[66]。姜心祿等[59]研究認(rèn)為，直播稻田雜草防除應(yīng)采取播種時(shí)封閉除草，播種后50 d進(jìn)行莖葉除草，生長(zhǎng)后期再進(jìn)行莖葉除草，俗稱“一封二殺三補(bǔ)”防除措施；除草劑可用1 500 mL·hm-260%新馬歇特+300 mg·hm-210%吡嘧磺隆，每公頃兌水600 L均勻噴施，防效接近90%，莖葉除草采用900 mL·hm-2稻杰+600 mg·hm-2千金，每公頃兌水600 L均勻噴施效果最優(yōu)。

3.2 抗倒伏栽培技術(shù)

采用直播方式種植水稻既省錢又省工，但容易發(fā)生倒伏[67]。直播水稻易倒伏主要由于其播種量大，密度過(guò)高，封壟過(guò)早，水稻長(zhǎng)勢(shì)過(guò)于繁茂，通風(fēng)、通光能力差[68]。水肥管理不當(dāng)，底肥施用少，過(guò)量追施氮肥，會(huì)導(dǎo)致水稻生長(zhǎng)過(guò)于繁茂，基部節(jié)間拉長(zhǎng)。病蟲(chóng)危害造成水稻長(zhǎng)勢(shì)不好而導(dǎo)致倒伏，環(huán)境氣象條件也會(huì)引起倒伏，如大風(fēng)天氣。在直播方式上，機(jī)械直播比人工撒播更抗倒伏[69]?？沟狗耘嗟闹饕胧┯羞m當(dāng)稀播、減少肥料使用及生長(zhǎng)中期噴施多效唑抑制植株生長(zhǎng)等[70-71]。施氮水平的提高或氮素穗肥比例的增加均會(huì)降低直播雜交水稻莖稈折斷彎矩、斷面系數(shù)、彎曲應(yīng)力、第4節(jié)間直徑和莖稈碳水化合物及鉀含量，且施氮水平的提高還伴隨莖稈各節(jié)間伸長(zhǎng)、株高和重心高度增加、倒伏指數(shù)及倒伏風(fēng)險(xiǎn)增大[72]。楊長(zhǎng)明等[73]研究表明，秸稈還田處理配合化肥施用可顯著提高水稻莖稈的粗度、厚度和莖重，提高莖稈基部的抗折能力，增強(qiáng)抗倒伏能力。通過(guò)噴施矮壯素·烯效唑、多效唑，可降低植株高度，增加莖稈的強(qiáng)度，達(dá)到增強(qiáng)直播稻抗倒伏能力的目的[74-75]。與條播方式相比，穴播方式顯著降低了水稻的重心高度和基部3節(jié)總長(zhǎng)，顯著提高了水稻分蘗期的根系干質(zhì)量和孕穗期的根系體積，更有利于提高直播稻的抗倒伏能力[76]。直播稻生長(zhǎng)前期施用抗倒劑雖然可以提高群體抗倒伏能力，但會(huì)導(dǎo)致水稻產(chǎn)量下降。因此，不宜在水稻生產(chǎn)前期過(guò)早施用抗倒劑[77]。

4 品種篩選

目前，生產(chǎn)上主要以移栽稻為品種選育對(duì)象，而以直播稻為育種目標(biāo)開(kāi)展品種選育較為少見(jiàn)。生產(chǎn)上使用的直播稻品種基本上是移栽稻品種，或?qū)⒁圃缘酒贩N進(jìn)行篩選而得[14-16]。通過(guò)篩選適宜直播條件的優(yōu)質(zhì)水稻品種，可以充分挖掘和利用現(xiàn)有水稻品種。彭碧琳等[78]為篩選適宜在華南雙季稻區(qū)種植的直播稻品種，對(duì)14個(gè)水稻品種進(jìn)行直播試驗(yàn)，篩選出粵雜889、15WHZ、培雜泰豐等適宜作早季直播種植，聚兩優(yōu)751、天優(yōu)華占和天優(yōu)122等適宜作晚季直播，五優(yōu)308適宜早晚兩季直播種植。黃安樂(lè)等[79]篩選出適合湘北平湖地區(qū)作晚稻直播種植的品種：和99、株兩優(yōu)819、早677。陳凱林等[80]篩選出適合湘北地區(qū)作晚稻直播種植的品種：湘早秈42、陸兩優(yōu)996、威優(yōu)402和金優(yōu)898。陳鴿等[81]篩選出適合洞庭湖地區(qū)雙季直播種植的組合：早季陸兩優(yōu)996、中早39、株兩優(yōu)211分別搭配晚季中早39、柒兩優(yōu)007、陸兩優(yōu)996。鐘飛等[82]通過(guò)篩選獲得適合直播種植的品種：深兩優(yōu)868、旱優(yōu)73、晶兩優(yōu)華占和晶兩優(yōu)534等。劉學(xué)進(jìn)等[83]篩選出適合直播的水稻品種：連粳3號(hào)、建0358、建0358-16，產(chǎn)量可達(dá)9 000 kg·hm-2以上。殷琴等[84]對(duì)13個(gè)中熟中粳水稻新品種進(jìn)行了直播試驗(yàn)，篩選出可在里下河地區(qū)作直播稻種植的3個(gè)品種：華粳6號(hào)、連粳4號(hào)和武運(yùn)粳21。郭暉等[85]選用11個(gè)新品種進(jìn)行直播稻品種比較試驗(yàn)，認(rèn)為臨稻16號(hào)、蘇秀867、京粳1號(hào)、武運(yùn)粳32號(hào)和泗稻785等5個(gè)品種適宜鹽城地區(qū)水稻直播栽培。曾濤等[86]研究表明，宜香優(yōu)2115、C兩優(yōu)華占、內(nèi)香優(yōu)6139分別比宜香4245(對(duì)照)增產(chǎn)13.76%、20.82%和17.84%，以上4個(gè)品種均適宜在黔北生態(tài)區(qū)作直播栽培。早稻氣溫較低，播種后冷水澆灌會(huì)降低種子發(fā)芽率和出苗率，因此直播對(duì)水稻品種耐低溫逆境的要求較高[87-88]。低溫、干旱脅迫為直播水稻苗期常見(jiàn)的逆境脅迫，苗期的抗逆性是直播稻品種選育的一項(xiàng)重要指標(biāo)[89]。

與水稻移栽相比，直播栽培沒(méi)有移栽緩苗期，生育期縮短，所以播種期一般會(huì)比移栽稻推遲8～15 d。直播稻分蘗力強(qiáng)、穗數(shù)多，扎根淺容易倒伏，田間易發(fā)生草害。因此，在直播稻品種的篩選上應(yīng)選擇具有分蘗力強(qiáng)、株高較矮、莖稈粗壯、抗倒伏能力強(qiáng)、 抗病蟲(chóng)害、穗型較大、生育期較短、灌漿速度快的品種。

5 展望

我國(guó)直播稻面積逐年擴(kuò)大，但直播稻容易發(fā)生草害和倒伏。除草劑的長(zhǎng)期大量施用會(huì)污染土壤和水體，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成威脅，有必要進(jìn)一步研究機(jī)械物理除草方法和開(kāi)發(fā)更加高效低毒的除草劑，以保證直播稻的安全健康發(fā)展。為防直播稻倒伏，應(yīng)科學(xué)施用肥水，并配合化學(xué)調(diào)控措施。為促進(jìn)直播稻的發(fā)展，提出以下建議：(1)加大直播稻栽培技術(shù)推廣與農(nóng)技人員培訓(xùn)力度。采取建立示范片、栽培技術(shù)培訓(xùn)、田間現(xiàn)場(chǎng)觀摩、發(fā)放技術(shù)資料等模式，推廣直播稻高產(chǎn)栽培技術(shù)，使大部分種植戶能夠熟練掌握直播稻播種、除草、肥水管理等田間技術(shù)。(2)加大直播稻栽培技術(shù)的研究。一是繼續(xù)研究栽培措施對(duì)直播稻抗倒伏的影響，如通過(guò)合理播種、科學(xué)灌溉、科學(xué)施肥等控制倒伏，采用化學(xué)調(diào)控防止倒伏等；二是研究草害的防治技術(shù)，在已有“一封二殺三補(bǔ)”技術(shù)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開(kāi)展高效低毒除草劑的研究。(3)建立適應(yīng)機(jī)械化直播的稻田耕種模式。如“直播稻+旱作蔬菜”模式、“直播稻+再生稻”模式、“直播稻+稻田綜合種養(yǎng)”模式等。(4)加大直播稻品種選育研究。在直播稻品種選育上，主要根據(jù)直播稻對(duì)抗倒伏要求高的特點(diǎn)，選擇具有根系發(fā)達(dá)、莖稈粗壯、植株高度適中等特點(diǎn)的品種。需根據(jù)各地區(qū)氣候特點(diǎn)，調(diào)整育種目標(biāo)和策略，選育出適合不同生態(tài)區(qū)機(jī)械化直播的水稻新品種。此外，廣譜抗除草劑品種培育也是一個(gè)重要目標(biāo)。選育抗除草劑的水稻品種能解決直播稻草害嚴(yán)重的問(wèn)題，降低對(duì)除草劑的依賴，有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。