李夏雯，盧樹昌

旱直播稻與常規(guī)移栽稻栽培技術(shù)研究進(jìn)展比較探討

李夏雯，盧樹昌通信作者

（天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300392）

隨著水、土、環(huán)境等因素制約，水稻旱直播栽培技術(shù)日益發(fā)展。本研究對(duì)比了旱直播稻與常規(guī)移栽稻在栽培方式、水肥管理、產(chǎn)量品質(zhì)、土壤性狀等方面的差異。結(jié)果表明：旱直播稻生育進(jìn)程快、水分生產(chǎn)效率高，前期可適當(dāng)減氮提高氮素利用效率，產(chǎn)量與常規(guī)移栽稻差異不顯著，蛋白質(zhì)含量有所提高，其土壤通氣性好、利于土壤結(jié)構(gòu)改善與肥力保持，具有節(jié)水、省工、省時(shí)、改善土壤環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，旱直播稻栽培也存在病蟲草害缺乏有效防治、易倒伏、產(chǎn)量品質(zhì)不穩(wěn)定等問題。最后，從不同角度分析了水稻旱直播與常規(guī)育秧栽培技術(shù)發(fā)展前景，提出了在水土環(huán)境等因素制約突出的生產(chǎn)區(qū)域，隨病蟲草害防治技術(shù)與品種繁育的推進(jìn)，旱直播技術(shù)將發(fā)揮很大的持續(xù)生產(chǎn)潛力，可成為我國糧食安全保障的有效途徑。

水稻；旱直播；栽培技術(shù)；研究進(jìn)展；對(duì)比；應(yīng)用前景

水稻是中國四大主要糧食作物之一，全國各地種植廣泛、品類繁多[1]，在國家糧食安全保障乃至全球糧食安全方面起著決定性作用。我國水資源緊張，農(nóng)業(yè)用水存在內(nèi)部供需不平衡、比例分配不合理等問題，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水成為必然趨勢(shì)。通過科學(xué)管理以及技術(shù)不斷發(fā)展，可為節(jié)水增擴(kuò)途徑，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水的高效利用。近些年，隨著品種改進(jìn)、栽培配套措施完善以及機(jī)械化發(fā)展，加之農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，旱直播稻栽培面積呈不斷擴(kuò)大趨勢(shì)[2]。水稻旱直播即直接在旱地田間進(jìn)行播種，省去了傳統(tǒng)育秧及移栽過程，具有輕簡(jiǎn)、省力、低成本的特點(diǎn)[3]。本文通過闡述旱直播稻生產(chǎn)栽培的研究狀況，與常規(guī)移栽稻作對(duì)比研究，對(duì)制約因素進(jìn)行梳理，闡明旱直播技術(shù)在栽培管理上的優(yōu)勢(shì)、不足，并提出未來發(fā)展應(yīng)用前景，旨在為水稻產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和提高糧食安全保障提供一定的理論參考。

1 栽培方式特點(diǎn)比較研究

水稻栽培方式分為常規(guī)育秧栽培和直播栽培。常規(guī)育秧栽培是指經(jīng)過傳統(tǒng)育秧、移栽方式種植，灌溉實(shí)行水田管理，生長前期水分需求極大，淹水灌溉保持5～8 cm水層，后期改為間歇灌溉，后相繼發(fā)展有濕潤、淺水勤灌和先淺后深等灌溉方式[4]；旱直播栽培是指在平坦、土壤含水量低于田間持水量的地塊，采取旱整地，將種子浸泡或經(jīng)催芽露白后播種，灌溉實(shí)行旱地管理，在水稻生長期間保持田間地表濕潤或干濕交替。旱直播主要有3種方式：一為旱撒播。無需精細(xì)整地，翻耕兩次即可播種，隨后耙土覆蓋。二為旱條播。需精耕細(xì)整，利于播種和出苗，機(jī)械播種，深度控制在2～4 cm。三為旱穴播。播前需深翻以保證土壤松軟，常采用旱穴播機(jī)直播[5]。

兩種栽培技術(shù)在播種量、播種密度等方面特點(diǎn)各異。常規(guī)育秧栽培：播種量為150～180 g/盤，栽插密度在30萬株/hm2以上，每穴苗數(shù)4～5株，空穴率保持在3%以內(nèi)，栽插深度0～1 cm，不超過2 cm，以“不漂不倒、越淺越好”為標(biāo)準(zhǔn)，栽插株距不超過10 cm，接壟行距不超過30 cm[6-7]。旱直播栽培：播種量一般為穴播150 kg/hm2左右，條播225～300 kg/hm2，基本苗200萬株/hm2左右，播種深度以2～3 cm為宜。有研究表明，適宜范圍內(nèi)，旱直播稻地上部的鮮、干質(zhì)量以及株高均與播種深度呈正相關(guān)，而與出苗率呈負(fù)相關(guān)[8]。滕祥勇等[9]認(rèn)為，旱直播稻產(chǎn)量在播種量200 kg/hm2條件下達(dá)到最高值，且有效穗數(shù)增加。旱直播機(jī)械播種下，為使分蘗得到的有效穗數(shù)達(dá)到期望值，理想密度應(yīng)設(shè)為21 cm×25 cm。對(duì)于分蘗力較強(qiáng)的品種，行距應(yīng)控制在20 cm；而對(duì)于分蘗力較弱的品種，行距控制在15 cm的條件下，水稻產(chǎn)量較高[10]。

在選種方面，根據(jù)不同地區(qū)光溫差異，結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)和市場(chǎng)需求，常規(guī)移栽稻所選品種應(yīng)具有適宜的生育周期及較強(qiáng)的抗病能力，在水資源匱乏地區(qū)，則常選育旱作品種用于生產(chǎn)。目前，旱直播不設(shè)特定旱作品種，可在土壤肥力、積溫基礎(chǔ)上，結(jié)合品種不同時(shí)期特性進(jìn)行選擇，著重考慮早期生發(fā)速度、苗期耐性、分蘗勢(shì)以及產(chǎn)量和抗逆性等。徐瑩瑩等[11]研究認(rèn)為，早熟品種更適合被選作旱直播，所選品種應(yīng)具備品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗冷、抗病蟲害和抗倒伏等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中還需根據(jù)品種特點(diǎn)調(diào)整播量和行距。

播期影響水稻穩(wěn)產(chǎn)及生育期。播期適宜可保障稻苗充分利用有效積溫，確保穩(wěn)產(chǎn)。對(duì)常規(guī)移栽稻，播期推遲可顯著降低有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率[12]。對(duì)旱直播稻，在適宜范圍內(nèi)播期延遲，其分蘗拔節(jié)、孕穗抽穗和灌漿等關(guān)鍵生育時(shí)期也相繼推遲，在發(fā)芽率、出苗率均增加的同時(shí)，生育期明顯縮 短[13]。旱直播方式能加快生育進(jìn)程，與機(jī)插秧相比，生育期縮短了24 d，與同期移栽稻相比，縮短了5～7 d[14]。

明確水稻不同栽培方式光溫資源的合理配比特征，有利于光溫資源高效利用，充分發(fā)揮品種潛力，確保稻米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

2 水肥管理比較研究

2.1 水分管理

常規(guī)移栽稻生長前期一般采用大水漫灌，管理模式過于粗放，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低，而后發(fā)展有間歇灌溉、控制灌溉等節(jié)水方式。

旱直播稻采用節(jié)水灌溉。目前主要有3種水分管理方式，即旱直播旱生、旱直播水生及旱直播干濕交替生長[15]。旱直播旱生前期以雨養(yǎng)為主，待秧苗長到3～5葉至齊苗后開始田間灌水，并過渡到常規(guī)水分管理，除中期曬田外，各生育期均建立1～2 cm深水層。旱直播水生是播種后立即進(jìn)行田間灌水，齊苗后過渡到常規(guī)水分管理。旱直播干濕交替生長即秧苗長到二葉一心時(shí)，開始田間灌水并建立水層，小水漫灌、浸潤土壤，保持干濕交替，五葉之后進(jìn)行常規(guī)管理[16-18]。常規(guī)水分管理一般在分蘗期保持地面濕潤，在拔節(jié)孕穗等用水高峰期保證水層建立，在齊穗后進(jìn)入干濕交替管理。

旱直播稻比常規(guī)移栽稻可節(jié)約用水25%～50%，籽粒產(chǎn)量可提高5.33%[19]。康思遠(yuǎn)[20]研究表明，常規(guī)移栽稻在實(shí)行控制灌溉后凈定額為4 500～5 250 m3/hm2，與控制前灌溉凈定額6 000～6 750 m3/hm2相比，節(jié)水1 500 m3/hm2。相比常規(guī)移栽稻，旱直播早稻能夠節(jié)水6 000 m3/hm2，效果顯著[21]。另外，旱直播間歇、淹水灌溉模式下的水分生產(chǎn)效率均比常規(guī)淹水灌溉模式高，旱直播濕潤灌溉更有利于水分生產(chǎn)效率的提高[22]。蔣慶偉[23]認(rèn)為，旱直播栽培中推遲初始淹灌時(shí)間，水分生產(chǎn)效率隨之升高。苗期土壤水分含量為-8～-10 kPa時(shí)進(jìn)行間歇灌溉，有利于提高出苗率，促進(jìn)根系生長[24]。

水資源利用一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需考慮的重要問題，從水分利用效益角度出發(fā)，旱直播更適合成為未來水稻栽培發(fā)展方向。

2.2 施肥管理

采用土壤-植株養(yǎng)分優(yōu)化管理綜合措施，可以實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)及養(yǎng)分、資源高效的利用。彭少兵等[25]研究表明，我國稻田氮肥投入過高，平均施用量達(dá)到180 kg/hm2，較世界平均水平約超出75%，且施用總量的世界占比約37%。較高的氮肥投入降低了氮素利用效率。研究表明，我國稻田對(duì)NH4HCO3的吸收和利用率在30%以下，氮肥的利用率為30%～35%，比發(fā)達(dá)國家低15%～20%，對(duì)尿素吸收率稍高，為30%～40%[26-27]。DOBERMANN[28]研究結(jié)果顯示，氮肥偏生產(chǎn)力為70 kg/kg時(shí)可統(tǒng)籌水稻產(chǎn)量與資源效益，而我國氮肥偏生產(chǎn)力為37 kg/kg，與理想狀態(tài)還存在差距。另外，與產(chǎn)量相當(dāng)?shù)娜毡鞠啾?，我國氮肥偏生產(chǎn)力僅達(dá)到其一半水平[29]。

常規(guī)移栽稻氮、磷、鉀推薦用量分別為172 kg/hm2（N）、71 kg/hm2（P2O5）、62 kg/hm2（K2O）[30]。旱直播稻施肥量一般為150～180 kg/hm2（N）、60～120 kg/hm2（P2O5）、75～120 kg/hm2（K2O），氮肥分期施入，底肥施40%適宜，分蘗期、抽穗期、灌漿期依次施入30%、20%、10%[31]。旱直播稻群體大且本田生育期長，總施氮量略多于育秧稻。

綜合考慮氮素的吸收和損失，常規(guī)移栽稻氮肥深施6～10 cm時(shí)，可獲得較高的農(nóng)學(xué)利用效率，旱直播施肥深度8 cm最為適宜，有利于氮素的積累與轉(zhuǎn)運(yùn)[32]。在氮素吸收方面，水稻呈現(xiàn)出階段化特征，旱直播稻在孕穗抽穗期的土壤吸氮量較高，階段占比達(dá)69.5%，比常規(guī)移栽稻多17.8%[33]。對(duì)常規(guī)移栽稻應(yīng)注重基肥施用，根據(jù)不同土壤質(zhì)地采用“前促七三”、底肥“一道清”等施肥方法。旱直播稻生育后期氮素貢獻(xiàn)大，可在前期適當(dāng)減氮，采取“前促、中控、后補(bǔ)”原則，注重平衡施肥，保證3～5葉秧苗階段及抽穗期的肥料施用，分蘗期適當(dāng)減施，注意淺濕灌溉以防倒 伏[34]。陳志峰[35]認(rèn)為，旱直播作為氮素資源利用和勞動(dòng)成本效益雙重提高的優(yōu)良栽培方式，涉及多點(diǎn)優(yōu)化措施，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氮素投入總量、節(jié)點(diǎn)等方面的管理。

適宜的鉀肥運(yùn)籌、氮鉀配施可顯著提高水稻產(chǎn)量。穗分化時(shí)期，在NH4＋、Mn2＋等離子的作用下，水稻可直接吸收的有效鉀含量增加，進(jìn)而利于增產(chǎn)[36]。旱直播稻合理施用鉀肥，可獲得較高的穗數(shù)[37]。ZHANG等[38]研究認(rèn)為，氮鉀間存在顯著互作效應(yīng)，施用鉀肥能夠增強(qiáng)水稻的光合作用，加快了同化物運(yùn)輸速度，且抗性增強(qiáng)以獲得高產(chǎn)。

硅本身會(huì)影響磷的營養(yǎng)平衡，可以促進(jìn)水稻的生長發(fā)育。SALISBURY等[39]研究認(rèn)為，隨著硅的增加，水稻的磷平衡得到改善。研究表明，水稻在磷充足、不含硅的營養(yǎng)液中可推遲成熟。旱直播稻在抽穗期施硅條件下，可使植株磷濃度更高，氮濃度更低，進(jìn)而加快發(fā)育[40-41]。

增施有機(jī)肥可以進(jìn)一步增產(chǎn)、提升氮素利用效益。魏文良等[42]研究認(rèn)為，在有機(jī)肥無機(jī)肥配施條件下，水稻產(chǎn)量增幅7.4%，同時(shí)氮肥偏生產(chǎn)力增加32.5%。楊忠良等[43]也指出，有機(jī)氮替代30%化肥氮，水稻增產(chǎn)7.87%，氮肥吸收利用率增加2.26%，氮肥農(nóng)學(xué)利用效率增加34.85%。旱直播栽培下，稻田前期水分不足，礦質(zhì)養(yǎng)分被固定，氮素易轉(zhuǎn)化淋溶向下部及四周運(yùn)移，應(yīng)增加施肥，尤其應(yīng)加大有機(jī)肥投入。涂以芳等[44]研究發(fā)現(xiàn)，旱直播稻配施有機(jī)肥，有效穗足，結(jié)實(shí)率高，增產(chǎn)7.4%，具高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。

適當(dāng)?shù)臏p氮管理、氮鉀配施、有機(jī)肥無機(jī)肥配施以及硅的投入等都能提高氮素利用效率，使水稻增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。旱直播稻存在不穩(wěn)定性，在管理上應(yīng)更加注重實(shí)施優(yōu)化措施，在生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面均可獲得顯著效益。

3 水稻生長、產(chǎn)量與品質(zhì)比較研究

3.1 生長差異研究

研究表明，水分脅迫下水稻節(jié)間長度縮短，旱直播栽培株高無優(yōu)勢(shì)[45]，旱直播水稻的株高、分蘗明顯低于常規(guī)移栽稻，而穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重則較高。劉宏巖[46]研究認(rèn)為，旱直播條件下，水稻葉片SPAD值、葉面積指數(shù)和地上部生物量均低于移栽稻，且由于輻射攔截量高，光能轉(zhuǎn)化效率較低。而許煒[47]研究表明，旱直播稻的葉面積指數(shù)、光合勢(shì)和光合凈同化率及干物質(zhì)累積速率等指標(biāo)在生育中后期尤其是拔節(jié)至齊穗期優(yōu)勢(shì)明顯。

常規(guī)移栽稻秧苗質(zhì)量好，其抗逆性、抗病性、耐寒能力增強(qiáng)。旱直播稻分蘗早、生發(fā)快、且節(jié)位低，稻穗表現(xiàn)出穗多粒少的趨勢(shì)。

3.2 產(chǎn)量差異研究

MIYAGAWA等[48]研究認(rèn)為，旱直播稻省水、省工但產(chǎn)量不理想，與常規(guī)移栽稻存在差距，而JOHNSON等[49]調(diào)研發(fā)現(xiàn)，旱直播稻產(chǎn)能高，產(chǎn)量甚至超出常規(guī)移栽稻水平的20%。ALI等[50]研究顯示，雜草防治得當(dāng)，旱直播與常規(guī)育秧產(chǎn)量水平相當(dāng)。辛明金等[51]研究也表明，旱直播栽培與機(jī)插秧?xiàng)l件下產(chǎn)量均為9 050 kg/hm2，無顯著差異。

相比于常規(guī)移栽稻，旱直播稻結(jié)實(shí)率高、千粒重增加，具有一定的增產(chǎn)潛力，但出苗不易控制，有效穗數(shù)少，嚴(yán)重影響其穩(wěn)產(chǎn)。羅錫文等[52]研究發(fā)現(xiàn)，旱直播稻前期適度干旱可控制無效分蘗發(fā)生，提高有效穗數(shù)，進(jìn)而提高產(chǎn)量。一般認(rèn)為常規(guī)稻的產(chǎn)量更為穩(wěn)定，旱直播稻生育期光合積累減少，產(chǎn)量極易降低。然而，研究發(fā)現(xiàn)，旱直播稻具有極大的產(chǎn)量潛力，在現(xiàn)代精細(xì)管理和控制下，甚至有顯著增產(chǎn)趨勢(shì)[53]。

3.3 品質(zhì)差異研究

水稻品質(zhì)與栽培方式有關(guān)。常規(guī)育秧栽培條件下，糙米率、精米率等加工品質(zhì)指標(biāo)隨肥力水平增加而遞增。旱直播條件下，糙米率、精米率呈先減小后增大趨勢(shì)，整精米率與肥力水平呈負(fù)相關(guān)[54]。孟德龍等[55]研究認(rèn)為，與移栽稻相比，旱直播稻外觀、營養(yǎng)指標(biāo)、堊白粒率、直鏈淀粉含量降低，而蛋白質(zhì)含量增加。這是由于常規(guī)移栽稻的庫容較大，光合同化物生產(chǎn)與輸出能力相對(duì)不足，影響籽粒充實(shí)，旱直播方式下水稻穗少粒小且灌漿飽滿，其稻米堊白率和堊白度均偏低。另外，水分影響稻米籽粒灌漿特性，進(jìn)而也影響稻米的堊白程度。蛋白質(zhì)含量超過9%則影響食味值，醇溶蛋白與食味值呈顯著負(fù)相關(guān)[56]。朱大偉等[57]研究認(rèn)為，旱直播稻在膠稠度方面表現(xiàn)最優(yōu)，旱直播、機(jī)插、手栽3種栽培方式下變異系數(shù)為1.65%～2.14%。

稻米品質(zhì)受施氮量影響較大，因品種、地區(qū)差異，受影響程度也不同。張巖等[58]研究認(rèn)為，糙米率、精米率在中氮水平下最優(yōu)，堊白度、堊白率與施氮量同步增加，使外觀品質(zhì)降低。吳培[59]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥增量條件下，稻米精米率、整精米率增加，蛋白質(zhì)含量增加，直鏈淀粉含量有所下降。而谷宇[60]則發(fā)現(xiàn)，增施氮肥，可以兼顧堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量，同時(shí)改善加工、外觀和營養(yǎng)品質(zhì)。

稻米品質(zhì)還與氮、磷、鉀平衡施肥有關(guān)。陳志攀[61]研究表明，稻米出糙率、精米率和蛋白質(zhì)含量均隨鉀肥用量增加而增加，堊白粒率則呈相反規(guī)律。旱直播稻后期光溫資源有所下降，磷、鉀的投入能夠推進(jìn)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)，加快灌漿，緩解氮素過多投入帶來的貪青晚熟，進(jìn)而提高稻米品質(zhì)[62]。

相同環(huán)境下，旱直播稻品質(zhì)并不低于常規(guī)移栽稻。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮水土環(huán)境條件來確定栽培方式及目標(biāo)品質(zhì)。

4 稻田土壤性狀比較研究

水稻生長需要適宜的土壤條件。通常，為保證水稻生長發(fā)育，土壤黏粒含量在20%～30%范圍內(nèi)合適，常規(guī)移栽稻田一般為重壤土，黏粒含量高，有利于形成穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)[63]。旱直播稻以中性或偏酸性土壤適宜，地勢(shì)平坦、水源方便且土壤不可過于黏重。

研究表明，5 cm深土層土壤的氧氣含量在稻田由濕漸干過程中逐漸升高，淹水模式使得土壤通氣性變差，根系缺乏氧氣，吸水量會(huì)降低10%～20%[64-65]。相比于常規(guī)移栽稻，旱直播稻田干濕交替管理，有利于植株根部土壤水分、氧氣平衡，增加根系吸水性，加快植株內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)量和品質(zhì)建成。

土壤水分狀態(tài)影響土壤酶活性。稻田長期淹水導(dǎo)致土壤過濕，土壤中酶活性降低，有機(jī)物分解受阻，影響?zhàn)B分循環(huán)，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)量品質(zhì)造成影響。萬忠梅等[66]研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替狀態(tài)下，土壤酸性磷酸酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和過氧化氫酶活性增加，腐殖質(zhì)合成分解等氧化還原反應(yīng)加速，從而提高土壤肥力保持能力。另外，旱直播使稻田土壤日平均溫度、晝夜溫差增大，可提高土壤微生物活性、促進(jìn)土壤有機(jī)物的氧化分解、吸收，促進(jìn)水稻根部的垂直、水平多向延伸[67]。

試驗(yàn)證明，常規(guī)稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量急劇降低，30年間從35 g/kg下降到15 g/kg左右。微生物活性減弱影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤板結(jié)問題，使得土壤流失量增大、肥水保持能力差，這已成為常規(guī)移栽稻難以維持高產(chǎn)的重要因素[68]。大多數(shù)常規(guī)稻田存在氮、磷含量過多問題，且長期淹水覆蓋增加了氮、磷向土壤下層及周圍的擴(kuò)散運(yùn)移，容易造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，而旱直播土壤干濕交替管理，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。

5 存在問題

品種方面。常規(guī)移栽稻存在品種單一問題，許多地區(qū)的常用品種因引進(jìn)年限較長，優(yōu)良特性開始退化，導(dǎo)致穩(wěn)產(chǎn)性降低。旱直播稻品種選育欠缺，專門旱播旱管品種較少，尤其缺少針對(duì)不同地區(qū)環(huán)境條件，同時(shí)與當(dāng)?shù)卦耘喙芾泶胧┫嗯涮椎膬?yōu)質(zhì)旱直播稻品種，因而無法最大化發(fā)揮其資源高效的優(yōu)勢(shì)。

倒伏方面。旱直播稻生長發(fā)育期間，歷程短、種子扎根較淺、莖稈纖細(xì)，通常會(huì)比常規(guī)移栽稻更容易倒伏[69]。但適度干旱可干預(yù)土壤中的氧化還原反應(yīng)，毒性產(chǎn)物減少，有利于植株根系發(fā)育和強(qiáng)化支持能力，優(yōu)化地上部莖稈各莖節(jié)的生長，提高植株抗倒伏性[70]。

草害方面。惡性雜草擠占水稻生長空間，搶奪養(yǎng)分，加劇紋枯病等病害和各種蟲害的發(fā)生，嚴(yán)重影響了稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)。相比常規(guī)移栽稻，旱直播稻田土壤需保持適宜的含水量，雜草更為嚴(yán)重。因此，田間雜草的有效防控是保障旱直播稻高效生長和水稻現(xiàn)代新型栽培技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。國外一直選用耐性強(qiáng)的直播稻品種用于旱直播，并使用清潔種源，利用人工除草與化學(xué)試劑配合防控。在我國，化學(xué)防控為主要方式，根據(jù)出草規(guī)律以多種除草劑配合使用，生產(chǎn)上“封、殺、補(bǔ)”配套措施較為穩(wěn)定高效，結(jié)合前期水分管理，堅(jiān)持“預(yù)防為主，綜合防治”理念，通過農(nóng)業(yè)、生物、化學(xué)綜合防控措施來發(fā)展經(jīng)濟(jì)安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)。CHAUHAN[71]研究認(rèn)為，應(yīng)交換使用不同作用機(jī)理的除草劑，避免單一種類。而闕建萍等[72]等研究認(rèn)為，加快直播稻扎根出苗速度，拉開與雜草生長的差距，促進(jìn)稻苗優(yōu)先形成優(yōu)勢(shì)群體，達(dá)到早期抑制、以苗控草，有效提髙化學(xué)除草劑的使用效果。

水、氮投入方面。投入量大、利用率低成為限制常規(guī)移栽稻持續(xù)發(fā)展的主要原因之一。在我國，氮肥盲目施用問題嚴(yán)重，一些農(nóng)戶為了追求高產(chǎn)，施入大量氮肥，導(dǎo)致營養(yǎng)損失嚴(yán)重，甚至引發(fā)環(huán)境污染[73]。同時(shí)，灌溉量過大，造成水資源浪費(fèi)，也是常規(guī)移栽稻亟待解決的問題。旱直播稻雖灌水量低、施肥對(duì)土壤環(huán)境影響相對(duì)小，但由于地方農(nóng)戶對(duì)栽培技術(shù)缺乏了解、有肥料依賴心理，也存在早期氮肥施用量偏多現(xiàn)象。

產(chǎn)量、品質(zhì)方面。旱直播稻在生產(chǎn)中表現(xiàn)出不穩(wěn)定性。區(qū)別于育秧栽培方式[74]，旱直播省去了前期的常規(guī)育秧和移栽，加之播種期延遲帶來光溫差異，苗小苗弱情況普遍存在，顯現(xiàn)出產(chǎn)量的不穩(wěn)定性。旱直播稻群體結(jié)構(gòu)不同，各地區(qū)溫光條件和種植方式有差異，且農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套措施缺乏，另外稻米加工、外觀和營養(yǎng)品質(zhì)受施氮量、施肥比例影響的變化趨勢(shì)不對(duì)應(yīng)，因而造成品質(zhì)的不穩(wěn)定性[75]。針對(duì)旱直播稻產(chǎn)量和品質(zhì)問題，國外一些研究認(rèn)為，通過遺傳改良手段進(jìn)一步提升其產(chǎn)量潛力和品質(zhì)遺傳特性，并采用灌漿期適宜的日均溫、水分脅迫調(diào)節(jié)籽粒灌漿速率等措施以提升稻米品質(zhì)[76]。在我國，隨著種子處理、測(cè)土配方施肥等技術(shù)不斷發(fā)展，為旱直播稻產(chǎn)量和品質(zhì)的穩(wěn)步提升提供了良好的支撐。前人研究提出，氮肥后移消除伴肥播種引發(fā)的毒害作用，可以通過改進(jìn)整地技術(shù)、根據(jù)氣候確定適宜播期、播后水分管理等措施提高出苗率，以保證穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)[77]。

常規(guī)移栽稻與旱直播稻存在的倒伏、草害難控制等問題未能有效解決。常規(guī)移栽稻需要解決的問題在于如何突破現(xiàn)有生產(chǎn)水平，提高自身高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，以避免在水資源和耕地資源限制背景下被逐漸取代。而旱直播稻問題重點(diǎn)在于當(dāng)前應(yīng)如何通過栽培技術(shù)的改進(jìn)與提高，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量品質(zhì)的穩(wěn)定長遠(yuǎn)發(fā)展。

6 應(yīng)用前景

長期以來，水稻旱直播和常規(guī)育秧兩種栽培方式一直并存。隨農(nóng)田機(jī)械化水平的提高，常規(guī)移栽稻生產(chǎn)逐漸規(guī)?；?，而隨著政策、科技的變化和進(jìn)步，以及農(nóng)田高效化學(xué)除草劑的開發(fā)應(yīng)用等，旱直播稻也發(fā)展迅速。

20世紀(jì)，旱直播稻總面積大約有0.14億hm2，拉丁美洲約占70%，西非約占60%，亞洲面積較少，占10%以下[78]。美國水稻種植已全部采用直播，旱直播占到2/3。俄羅斯全部釆用機(jī)械化旱直播，生產(chǎn)1 t稻谷僅需14工時(shí)。韓國于1990年在灌溉困難地區(qū)研究旱直播技術(shù)，1997年面積達(dá)到5.72萬hm2，占直播總面積的51.7%。澳大利亞、意大利和斯里蘭卡都以旱直播為主要生產(chǎn)模式，面積均占總種植面積的50%以上[79]。日本旱直播面積約占70%。在我國遼寧、內(nèi)蒙古、浙江等地先后開展的旱直播稻試驗(yàn)，均取得了良好效果。沈陽市采用直播方式種植200 hm2水稻，節(jié)約成本40%左右，節(jié)水6 000 m3/hm2。廣東省直播稻平均產(chǎn)量9.01 t/hm2，最高達(dá)11.3 t/hm2[80]。

近年來，水稻生產(chǎn)已由數(shù)量型向高質(zhì)量、高效益型跨躍。旱直播方式下，稻谷已逐漸向高品質(zhì)轉(zhuǎn)變[81]。完善旱直播水肥管理配套栽培技術(shù)，保證產(chǎn)量品質(zhì)，并進(jìn)一步加大扶持力度，以促進(jìn)旱直播稻的生產(chǎn)發(fā)展。通過對(duì)影響因素對(duì)癥管理調(diào)配，從各生長因子出發(fā)，有針對(duì)性地進(jìn)行土壤因子優(yōu)化，使產(chǎn)量與效益協(xié)同提高，進(jìn)而使旱直播稻盡快向高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)等目標(biāo)方向發(fā)展，加快向生產(chǎn)新模式轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，旱直播稻在種植面積保持、缺水稻田有效利用方面成為不可或缺的新型栽培技術(shù)，未來可更進(jìn)一步完善和提高，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量效益的雙豐收。

種植結(jié)構(gòu)調(diào)整有利于提高我國糧食安全與種植效益。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，2017年我國玉米播種面積4 239.9萬hm2[82]，占比較大，可考慮適當(dāng)縮減玉米種植面積，擴(kuò)大旱直播稻種植面積，進(jìn)而提高稻作產(chǎn)量，增加穩(wěn)定供給。另外，我國北方水資源緊缺，稻谷生產(chǎn)受限，合理增加旱直播稻種植面積，可有效緩解水資源不平衡矛盾，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)之目的。

在水資源豐沛地區(qū)，常規(guī)移栽稻種植體系依然持有優(yōu)勢(shì)，其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)特點(diǎn)可以保障糧食安全穩(wěn)步發(fā)展。而在水資源匱乏地區(qū)，發(fā)展旱直播稻，能夠充分發(fā)揮其資源高效優(yōu)勢(shì)，緩解環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，形成糧食安全新走向。

兩種栽培方式均有優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。科技日新月異，常規(guī)移栽稻栽培歷經(jīng)不斷改進(jìn)，加之機(jī)械化迅猛發(fā)展，栽培技術(shù)向精簡(jiǎn)化和便利高效方向發(fā)展，盡管資源是不得不考慮的因素，從高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)來看，傳統(tǒng)育秧稻仍具有較大的發(fā)展前景，并且不能輕易被替代。同時(shí)，旱直播稻栽培技術(shù)也在不斷更新迭進(jìn)，綜合其在節(jié)能減排方面的優(yōu)越性，相信未來會(huì)成為水稻長遠(yuǎn)發(fā)展的主要模式。當(dāng)前綜合考量不同地區(qū)的環(huán)境條件、生產(chǎn)目標(biāo)等因素，合理選擇適宜的栽培方式進(jìn)行推廣則更為穩(wěn)妥。

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Comparative study on cultivation techniques of dry direct seeding rice and conventional transplanting rice

Li Xiawen, Lu ShuchangCorresponding Author

（College of Agronomy and Resources Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China）

With the restriction of water, soil, environment and other factors, the dry direct seeding cultivation technology of rice is developing day by day. By comparing the differences of cultivation methods, water and fertilizer management, yield and quality, and soil properties between dry direct seeding rice and conventional transplanting rice, the results showed that dry direct seeding rice had fast growth process, high water production efficiency, and that nitrogen use efficiency could be improved by appropriately reducing nitrogen in the early stage. The difference of yield between dry direct seeding and conventional rice was not significant, but protein content of dry direct seeding rice was increased, and its soil aeration was good. It had advantage on structure improvement and fertility maintenance, water saving, labor saving, time saving and soil environment improvement. At the same time, it was pointed out that there were some problems such as lack of effective control of diseases, pests and weeds, lodging easily, and unstable yield and quality. Finally, the development prospects of dry direct seeding and conventional cultivation techniques were analyzed from different perspectives. It was proposed that in the production areas with prominent constraints of soil and water environment, with the promotion of pest control technology and variety breeding, dry direct seeding technology will achieve the great potential of sustainable production and become an effective way to ensure food security in China.

rice; dry direct seeding; cultivation technology; research progress; comparison; application prospects

1008-5394（2021）04-0063-08

10.19640/j.cnki.jtau.2021.04.014

S511

A

2020-11-11

天津市高?！皩W(xué)科領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃”項(xiàng)目（J01009030705）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0801006）；天津市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（19YFZCSN00290）

李夏雯（1995—），女，碩士在讀，主要從事農(nóng)田土壤與作物生長環(huán)境關(guān)系研究。E-mail：17854255528@163.com。

盧樹昌（1970—），男，教授，博士，主要從事農(nóng)田土壤質(zhì)量與植物營養(yǎng)的教學(xué)與科研工作。E-mail：lsc9707@163.com。

責(zé)任編輯：宗淑萍