節(jié)水抗旱稻旱種旱管模式探討
水稻是我國最主要的糧食作物之一，長久以來水稻種植在保證我國糧食安全方面發(fā)揮了巨大作用。半個多世紀(jì)以來，水稻育種一直以提高單產(chǎn)作為主要目標(biāo)，但自 20 世紀(jì)末以來，單產(chǎn)水平一直未有較大突破。目前，隨著農(nóng)村勞動力緊缺的矛盾出現(xiàn)，以及國民生活水平的提高，農(nóng)民對產(chǎn)量的追求和國民對健康的要求均有所提高，從而對育種方向是產(chǎn)量還是質(zhì)量提出疑問。同時對于種植模式是要精細(xì)化管理以追求高產(chǎn)，還是輕簡化栽培、提高投入產(chǎn)出比以追求質(zhì)量也需要認(rèn)真思索分析。新的栽培類型、新的栽培方式、新的種田思維都需要進(jìn)行重新審視。
1 節(jié)水抗旱稻旱種旱管相關(guān)概念
1.1 節(jié)水抗旱稻
節(jié)水抗旱稻是指既具有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性又具有旱稻的節(jié)水抗旱特性的一種新的水稻品種類型。它是在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上，引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性而育成的新品種。在同等灌溉條件下，其產(chǎn)量、米質(zhì)與傳統(tǒng)水稻基本持平，但可節(jié)水 50% 以上；在望天田，其具有較好的抵抗干旱的能力（或基本具有旱稻品種的抗旱能力）；在栽培上，簡單易行，投入低，節(jié)能環(huán)保。應(yīng)該注意的是，節(jié)水抗旱稻的節(jié)水抗旱特性是一個總的概念，至少包括 3 個方面的內(nèi)涵，即抗旱性、節(jié)水能力和水分利用效率。
1.2 旱種旱管
1.2.1 旱種。旱種同樣是在干旱狀態(tài)下直接播種，也是旱直播的一種類型。它和直播的區(qū)別是播種較深，播種后不灌水，靠底墑發(fā)芽、扎根、出苗（底墑不足時要先灌底墑水后播種）。出苗后，經(jīng)過一個旱長階段再開始灌水。旱種的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省灌溉用水，整地播種基本不用水，出苗后旱長階段也不灌水，一般四至五葉期后才開始灌水；旱種入土深 3 cm 左右，有較高的出苗率和成苗率，根系發(fā)達(dá)，耐旱力強(qiáng)，抗倒伏力也較強(qiáng)；土壤通透性好，根系活力保持時間長，后期生長清秀，有利于灌漿結(jié)實。缺點(diǎn)是整地費(fèi)工，對整地質(zhì)量要求高，黏重土區(qū)整地難度更大，若整地質(zhì)量差，則缺苗斷壟嚴(yán)重，并會降低化學(xué)除草效果；稻田未經(jīng)水耙則滲漏量大，不易建立水層；雜草繁多，除草難度大；旱長期間秧苗發(fā)育遲緩，生育期延長。水稻旱種技術(shù)有平播和套播 2 種方法。平播是在冬閑田或麥、油茬翻耕整地后再播種，這是當(dāng)前水稻旱種的主要方法；套播是在前茬作物預(yù)留的空行上播種水稻。目前，生產(chǎn)上主要采用麥田套種水稻模式，小麥出穗前將水稻播種在小麥預(yù)先留下的行間，麥?zhǔn)蘸笤俟嘁淮嗡?，爭取?40 d的生長期，可提高水稻的產(chǎn)量。
1.2.2 旱管。旱管是指在不淹水的情況下，水稻基本依靠自然降雨和地下水滿足正常生長需要而完成全生育期的一種栽培管理方式。需要注意的是大部分農(nóng)戶錯誤地認(rèn)為旱種旱管即不需要對節(jié)水抗旱稻再進(jìn)行灌溉也可正常收獲，其實不然，節(jié)水抗旱稻不是旱稻，在栽培過程中如遇到極端干旱或者連續(xù)干旱的情況，仍然需要進(jìn)行人工灌溉，以滿足其正常生理需要，這也是確保穩(wěn)產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。
2 節(jié)水抗旱稻旱種旱管的主要類型
2.1 麥茬旱直播稻
播種方式為小麥?zhǔn)崭詈?，?jīng)翻耕，通過機(jī)器或人工將干稻種直接播入未經(jīng)浸泡的干田內(nèi)。這是目前旱種旱管最常見、播種面積最大的一種旱直播方式。主要出現(xiàn)在安徽江淮分水嶺和沿淮水資源緊張地區(qū)。
2.2 玉改稻
指以前傳統(tǒng)的玉米種植區(qū)域，因玉米市場行情低迷，加上栽培上費(fèi)人工，在一些具備抗旱條件的地區(qū)改種節(jié)水抗旱稻的類型。主要出現(xiàn)在安徽淮河以北等傳統(tǒng)玉米種植區(qū)。
2.3 棉改稻
指沿江等傳統(tǒng)棉花種植區(qū)，受皮棉市場價格和勞動力不足等因素影響，改種水稻的一種類型。相比玉改稻區(qū)域，棉改稻區(qū)域因棉花種植時本身也需要進(jìn)行抗旱，因而抗旱基礎(chǔ)條件更具優(yōu)勢。目前，棉改稻在安徽、湖北、江西、湖南等省份的傳統(tǒng)棉花種植區(qū)推廣效果顯著。
2.4 山坡稻
指一些丘陵和山地?zé)o法進(jìn)行有效灌溉，傳統(tǒng)種植一些果樹的山坡區(qū)域在果樹苗期林間進(jìn)行節(jié)水抗旱稻種植的一種類型。目前，主要在江西、湖南、廣西、福建等地進(jìn)行推廣種植。
2.5 芝改稻與豆改稻
傳統(tǒng)種植芝麻、大豆的區(qū)域，受栽培管理、收購價格、人工等因素影響，改種節(jié)水抗旱稻的栽培方式。目前在安徽、江西、湖北、河南、湖南等地種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，芝改稻、豆改稻推廣面積不斷擴(kuò)大，節(jié)水抗旱稻優(yōu)勢顯著。
3 直播概念及發(fā)展歷程
3.1 直播概念
直播指不進(jìn)行育秧、移栽，直接將水稻種子播于大田的一種栽培方式。直播既可節(jié)省大量勞力，緩解勞力季節(jié)性緊張的矛盾，對實現(xiàn)水稻生產(chǎn)的輕簡化、專業(yè)化、規(guī)?；灿兄匾囊饬x，具有廣闊的推廣前景。目前有水直播、旱直播、免耕直播幾種主要類型 。
3.1.1 水直播。指將浸種催芽后的稻種，通過機(jī)器或人工均勻播種于事先泡田、整平的田塊內(nèi)的一種播種方式。
3.1.2 旱直播。指將未經(jīng)催芽泡種的干稻籽，通過機(jī)器或人工均勻播入未經(jīng)泡田、整平的田塊內(nèi)，即直接采用干籽播種的一種方式。
3.1.3 免耕直播。上一季作物收獲后未經(jīng)任何翻耕犁耙的稻田，先使用滅生性除草劑滅除雜草和落粒谷幼苗、催枯稻樁，灌深水漚田，待水層自然落干、施基肥后，將已催芽露白的稻種直接播種到大田的一種栽培技術(shù)。
3.2 直播優(yōu)勢
直播具有以下幾個方面的優(yōu)勢。一是省工省時，降低人力、財力成本。水稻直播免除了傳統(tǒng)育秧移栽等環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)作業(yè)成本。二是縮短生育期，利于高產(chǎn)、長生育期品種推廣。直播水稻沒有拔秧傷根和栽后返青過程，生育進(jìn)程加快，生育期較移栽稻縮短 5~7 d 。三是提高水稻產(chǎn)量。直播水稻利于低節(jié)位分蘗，穗莖配置優(yōu)化合理，主蘗穗整齊一致，成穗率高、穗數(shù)多，大面積生產(chǎn)可增產(chǎn) 5% 左右。四是可規(guī)?；a(chǎn)。水稻直播省去了育秧、拔秧、運(yùn)秧及移栽等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率和效益，利于水稻生產(chǎn)的規(guī)?；?[2-3] 。
3.3 發(fā)展歷程
唐宋以前，直播是一種普遍現(xiàn)象，但有關(guān)直播的記載并不多。唐宋以后，水稻移栽已普及，直播反倒較少，但有關(guān)直播的記載增多，從這些記載中可以看出，水稻直播栽培在江淮及其以南的稻區(qū)一直都存在。黃河流域種稻不多，且多以旱稻為主，其所用的栽培方法和北方旱地作物栽培方法一致，即直播而非移栽。從現(xiàn)有的材料來看，明朝山東沿海地區(qū)的水稻栽培采用直播的方式。民國時期河北在保留原來的旱稻直播栽培的同時，出現(xiàn)了水稻直播?；春恿饔蚴侵袊r(nóng)業(yè)的水旱交錯地帶，唐宋以后，稻作得到了發(fā)展，直播稻占有相當(dāng)?shù)姆萘?。淮河流域的直播稻以水稻為主，間或也有旱稻，甚至是介于水稻與旱稻之間的類型，即既非旱稻，又與純粹的水稻不同。長江流域是水稻的主產(chǎn)區(qū)，自宋代以后便有直播稻的記載，除了在一些地勢較高、水源缺乏的地方如上海崇明、四川潼川存在旱稻直播以外，本區(qū)的直播稻都以水稻為主。長江上游地區(qū)的直播稻則多為旱稻，種植者多為當(dāng)?shù)氐纳贁?shù)民族。嶺南地區(qū)的直播稻分布也比較普遍。
目前，農(nóng)村勞動力大量外出務(wù)工，繁瑣的育苗移栽方式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村發(fā)展現(xiàn)狀。直播形式大量被采用，配套栽培技術(shù)也在不斷提高。但長期以來，農(nóng)業(yè)主管部門對直播稻推廣爭議較大。一部分人認(rèn)為，直播方式是栽培技術(shù)的倒退，不是一種正面積極的態(tài)度，是“懶漢稻”；直播稻因大量使用除草劑而對土壤污染較為嚴(yán)重；且直播整體產(chǎn)量較移栽低，影響國家糧食安全。但另一部分人認(rèn)為，農(nóng)民種植農(nóng)作物也要追求效益，直播作為一種輕簡栽培模式符合當(dāng)前農(nóng)村現(xiàn)狀，可有效解決勞動力緊張的矛盾，具有一定的合理性；另外，國家鼓勵土地流轉(zhuǎn)，直播更適用于大規(guī)模機(jī)械化作業(yè)，投入產(chǎn)出比更高；水稻直播形式的大規(guī)模應(yīng)用不是倒退，是新形勢下農(nóng)民種植模式的一大創(chuàng)新 。
4 節(jié)水抗旱稻旱直播的主要優(yōu)勢
旱直播稻發(fā)展既符合國家農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的大形勢，也符合農(nóng)村廣大勞動人民的種植利益需求。我國每年農(nóng)業(yè)用水量占全國用水總量的 70% 以上，而水稻用水量又占農(nóng)業(yè)用水總量的 70% 以上。水稻灌溉用水總量高達(dá) 12 000 m 3 /hm 2 ，每生產(chǎn) 1 kg 稻谷需耗水 1~2 t ，已對我國未來經(jīng)濟(jì)全面可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成巨大威脅。水稻生產(chǎn)上迫切需要需水量較小、水資源有效利用率高的節(jié)水抗旱稻品種。
4.1 節(jié)水
相比于傳統(tǒng)水稻，節(jié)水抗旱稻較傳統(tǒng)水稻節(jié)水 50% 。2012 年“國家 863 項目”在謝華安院士為組長的帶領(lǐng)下，在阜南進(jìn)行測產(chǎn)驗收，百畝連片種植節(jié)水抗旱稻新品種旱優(yōu) 73 ，在基本依靠自然降雨，人工灌溉用水僅 1 200 m 3 /hm 2 的情況下，依然達(dá)到 9 288.15 kg/hm 2 的產(chǎn)量水平 。
4.2 節(jié)肥
節(jié)水抗旱稻在旱種旱管情況下，對氮素的高效利用尤其明顯，全生育期施肥以基肥為主，一般基肥施用三元復(fù)合肥（ 15-15-15 ） 400 kg/hm 2 ，在分蘗時追施尿素 150 kg/hm 2 即可滿足全生育期肥料需求，較傳統(tǒng)水稻節(jié)肥 30% 左右。
4.3 節(jié)藥
旱種旱管栽培模式下，田間病蟲害數(shù)較傳統(tǒng)移栽管理模式下有大幅度降低，農(nóng)藥用量為傳統(tǒng)栽培的 50% 左右。
4.4 省工
旱種旱管模式的出現(xiàn)，使得農(nóng)戶從繁重的體力勞動中解脫出來，傳統(tǒng) 1 個農(nóng)民移栽水稻 667 m 2 /d 已算高效。但旱種旱管的栽培模式，加上機(jī)器輔助，每天可播種 2.67~13.33 hm 2 ，大大節(jié)約了用工成本。
4.5 健康
砷進(jìn)入食物鏈主要通過農(nóng)作物吸收被污染的灌溉水資源，進(jìn)而通過農(nóng)作物產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)富集。目前大量癌癥、腫瘤等疾病與此類重金屬污染的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。砷中毒在全世界范圍都是重大公共衛(wèi)生問題，在印度和孟加拉國尤其嚴(yán)重。在這些國家，砷化物存在于地下水中，在淹水稻田中被水稻吸收。英國洛桑研究所的趙方杰等人比較了淹水種植的水稻與旱作種植的水稻之間的砷水平，淹水種植水稻是南方國家最傳統(tǒng)的耕作方法，而旱作種植水稻則指不將水稻根部浸于水中的做法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同一個品種的水稻在淹水種植狀態(tài)下稻秧和谷粒中的砷含量是旱作種植的 10~15 倍。在試驗條件下，旱作種植的水稻中鋅、銅、錳和鎂等營養(yǎng)元素含量都比淹水種植要高，意味著旱作水稻可能更有營養(yǎng)。
5 旱種旱管對品種的基本要求
5.1 耐旱性
耐旱性指植物對干旱的適應(yīng)和抵抗能力。首先要對品種進(jìn)行必要的抗旱性鑒定，達(dá)到對應(yīng)抗旱級別，方可進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。目前按照《節(jié)水抗旱稻抗旱性鑒定技術(shù)規(guī)范》（ NY/T 2863 — 2015 ）鑒定品種的抗旱性級別。
5.2 避旱性
避旱性指作物在干旱的條件下減少失水或維持吸水從而保持高水勢的能力，通俗理解為通過自身機(jī)體控制減少水分流失從而躲避干旱的能力。農(nóng)業(yè)推廣中，品種需具有較強(qiáng)的避旱能力，從而保證植株的正常生理代謝。
5.3 復(fù)原抗旱性
指作物在經(jīng)過一段時期干旱后的恢復(fù)能力，主要是指植株耐干化、耐脫水的能力。針對目前災(zāi)害性天氣頻發(fā)、干旱持續(xù)時間較長的現(xiàn)象，要求品種必須具有很強(qiáng)的復(fù)原抗旱性，以保證正常供應(yīng)水分時植株可以迅速恢復(fù)正常生長，從而確保收獲。
5.4 生育期
目前采用旱種旱管栽培模式的區(qū)域以傳統(tǒng)的稻麥輪作區(qū)為主，小麥?zhǔn)崭詈髶屒绮シN，以保證能夠在安全齊穗期前安全齊穗。這就要求旱種旱管的水稻要選擇生育期相對較短的品種，實現(xiàn)既能保證產(chǎn)量、安全收獲，又不影響下一茬作物的正常播種。
6 旱直播品種現(xiàn)狀
6.1 多亂雜
目前推廣的旱種旱管品種以南方生育期較短的早晚稻為主，沒有經(jīng)過系統(tǒng)的抗旱性篩選，一旦遇到嚴(yán)重干旱天氣，可能會造成大面積絕收；另外部分企業(yè)為擴(kuò)大銷量，盲目夸大抗旱性，誤導(dǎo)農(nóng)戶，造成減產(chǎn)或絕收的情況時有發(fā)生。
6.2 品種老化，常規(guī)品種多
目前市面上在旱種旱管栽培方面推廣面積較大的品種多是 20 世紀(jì)末和 21 世紀(jì)初審定的一些常規(guī)旱稻品種。這些品種的不足之處較為明顯，表現(xiàn)為產(chǎn)量低、米質(zhì)差、抗性差，已不適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村的新形勢。
6.3 研究抗旱機(jī)理的機(jī)構(gòu)少，好品種更少
目前國內(nèi)真正從事節(jié)水抗旱稻研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)不多，僅有上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等幾家單位仍在堅持，尤其以上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心在雜交節(jié)水抗旱稻研究方面成果較為突出，品種在抗旱性、米質(zhì)、產(chǎn)量上都處于國內(nèi)領(lǐng)先。目前推廣的品種有旱優(yōu) 73 、滬優(yōu) 2 號、旱優(yōu) 3 號、旱優(yōu) 113 號等，面積最大的品種旱優(yōu) 73 在安徽、河南、江西、湖南、湖北等地受到當(dāng)?shù)胤N植戶的喜愛。
7 節(jié)水抗旱稻旱種旱管配套栽培技術(shù)
7.1 種子處理
播種前盡量對種子進(jìn)行必要的曬種和藥劑處理，一般建議播前進(jìn)行 2~4 h 的曬種處理，以增加種子親水性。考慮到旱種模式下，地下害蟲和地上鳥雀都會對種子造成一定的危害，為減少損失，建議用咪鮮胺殺菌防病，用鳥不食或其他藥物拌種防鳥和地下害蟲，具體用法用量依據(jù)具體藥劑和含量而定。
7.2 整地
在上茬作物收獲后，搶墑進(jìn)行翻耕，要求田面盡量整平、土塊盡量細(xì)碎，使保墑保肥能力更強(qiáng)，也更利于種子出苗。
7.3 播種
麥茬田建議 6 月 10 日前播種，以保證 9 月 10 日前能夠安全齊穗，防止寒露風(fēng)造成減產(chǎn)甚至絕收；空閑田建議在氣溫穩(wěn)定后即 5 月 10 日至 6 月 10 日播種，以有效避開高溫對米質(zhì)產(chǎn)生的影響，實現(xiàn)既能獲得高產(chǎn)，也可達(dá)到優(yōu)質(zhì)。一般人工撒播建議用種量控制在 30.0~37.5 kg/hm 2 之間；機(jī)播建議用種量控制在 30.00~34.75 kg/hm 2 之間；保證基本苗充足，為豐產(chǎn)打好基礎(chǔ)。
7.4 除草
節(jié)水抗旱稻高產(chǎn)高效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是除草，生產(chǎn)上一般按照“一封、二殺、三補(bǔ)”的原則。
一封：土壤封閉處理是基礎(chǔ)，播后 1 d 內(nèi)，使用復(fù)配型除草劑 40% 丁惡乳油 3 000 mL/hm 2 或二甲戊靈 1 500 mL/hm 2進(jìn)行土壤封閉處理，噴藥時一定要保證水量充足（建議不少于 750 kg/hm 2 ），噴霧一定要均勻，一定不能漏噴重噴，噴藥時間最好在傍晚。二殺：莖葉處理要及時，在秧苗 2.5~3.0 葉時，雜草三葉期前用韓秋好 1 500 mL/hm 2 加氯氟吡氧乙酸750 g/hm 2 兌水 900 kg/hm 2 均勻噴霧，注意次數(shù)不超過 2 次。
三補(bǔ)：如發(fā)現(xiàn)少量惡性雜草在二殺環(huán)節(jié)未除掉，應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)噴或輔以人工拔除，消除草害。
7.5 肥料管理
節(jié)水抗旱稻可對氮素進(jìn)行高效利用，故在中后期要控制氮肥施用或不用。施足底肥，輕施分蘗肥，一般建議底肥施用三元復(fù)合肥（ 15-15-15 ） 400 kg/hm 2 ，在分蘗時追施尿素 150 kg/hm 2 ，即可滿足全生育期生理需求。后期可噴施磷肥、鉀肥等微量元素肥料，增強(qiáng)水稻的抗性，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
7.6 水分管理
節(jié)水抗旱稻全生育期不需要建立水層，只需保證土壤濕潤即可保證整個生長期需求。幾個關(guān)鍵時期注意保證水分：一是播期，如有條件，播后漫灌 1 次，確保一播全苗；二是分蘗時，保證土壤濕潤，避免受旱，以增加有效分蘗，保證有效穗基數(shù)；三是孕穗揚(yáng)花期，保證充足的水分，減少干旱高溫對幼穗的傷害，提高灌漿結(jié)實率，確保豐產(chǎn)。
7.7 病蟲害防治
旱種旱管種植模式下，田間病蟲害較移栽或水直播都要輕，故根據(jù)各地植保部門的病蟲測報情況進(jìn)行對癥防治即可。
8 結(jié)語
發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，推廣節(jié)水抗旱稻，既可有效緩解水資源緊張的供需矛盾，又符合國家綠色、高效農(nóng)業(yè)建設(shè)的基本要求。同時在一定程度上解決了目前農(nóng)村因勞動力緊張而造成的拋荒、減產(chǎn)、增產(chǎn)不增收等問題，為調(diào)整種植業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提供了新思路，符合農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的發(fā)展要求。各地可根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植條件，進(jìn)行不同栽培模式的探索，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展開辟新途徑。
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