精准定量 同步直播
 

——记水稻所王丹英及超级稻机械精量穴直播技术

文章来源:中国水稻研究所作者: 点击数:发布时间:2017-01-05【字体:   

近期,杭州余杭益民农业生产服务专业合作社理事长沈兴连,一看到自己合作社1000多亩根健株壮的水稻就特别高兴,“今年我全部田块都采用机械穴直播,跟普通撒直播相比,我的田里前期出苗均匀、整齐,成行成穴,与移栽稻没什么区别,而且按往年经验,产量还更高,”沈兴连高兴地说道,“这多亏了水稻所王老师给我提供的好技术呀!”沈兴连口中的好技术,就是由中国水稻研究所王丹英副研究员跟华南农业大学研究团队一同研发的“超级稻机械精量穴直播技术”。

水稻直播待发展
  王丹英介绍,水稻直播在我国存在历史悠久,刚开始种水稻的时候都是采取直播的方式。但是由于杂草各方面的原因,直播稻产量不高,后来人们发现通过移栽的方式,可以有效的控制杂草的生长,也包括了产量的提高,后来就逐步发展为移栽稻为主,继而发展到利用机械插秧。
  但是,随着我国经济的快速发展,农村大量劳动力向城市转移农村劳动力缺乏的问题越来越严重,用工成本越来越高。在这种情况下,以人工撒播、机械直播等为主的水稻直播技术在长江中下游稻区发展迅速。“像机插秧,一般一天能插30-40亩,但它同时需要1个人操作机械,4-6个人运秧才能保证效率,而采用机械直播,一天能播种40-60亩,且只需要1人”王丹英说。此外,近年来我国耕整地水平有了很大的提高,新型高效除草剂的成功研制可以有效地控制杂草,杂草危害不再是限制直播稻发展的原因了。在这样的情况下,水稻直播技术应时而兴也顺理成章了。
  但是,人工撒直播存在的播量大、播种疏密不均的问题,限制了直播技术在超级稻上的推广应用。“人工撒直播,每亩田至少3-5公斤种子,如果是超级稻,这个量成本太高了。此外,撒直播还存在生长无序、群体机构不合理、效率不高等问题。解决这些问题,保证农民省工省力的同时,也能保证粮食产量的稳定,这也是我们开展这个项目的初衷。”王丹英说道。

攻克难题出成果
  要使超级稻机械直播技术能顺利应用,首先就必须确定在何种播种密度下,超级稻生长良好。因此,从2009年开始,在团队首席专家章秀福老师的支持帮助下,王丹英就在浙江、安徽等省来回奔波,寻找试验田,进行直播试验,在观察其需水需肥及杂草发生特点,最终确定了超级稻精量机械穴直播的适宜播种密度为25×16-20厘米行穴距,每穴用种在3-5粒,每亩用种量1-1.8公斤。为此,根据王丹英研究得出的播种密度,研究团队还特意改进了原来水稻穴直播机的排种器,优化设计了排种轮的瓢型孔形状和弹性护种带。在实际应用中,可选用不同型孔大小的排种轮,并可通过限种板和毛刷轮的位置调整播种量。


播种

  研究过程中,王丹英发现,水稻基肥面施的肥料吸收利用率极低,仅为10%-36%,“我当时就想,能不能在水稻播种的同时将基肥深施于土下以提高肥料利用效率?”王丹英说道。
  为此,王丹英联合华南农业大学再次开始了试验研究,在中国水稻研究所和华南农业大学的共同努力下,终于形成了农艺农机相配套的水稻同步开沟起垄施肥技术,实现了平地、开沟、起垄、施肥和穴直播一体化。水稻精量穴直播机主要由开沟装置、施肥装置和播种装置等组成。在实际生产中,播种机工作时先开出施肥沟并施肥,随之开出播种沟并播种,最后由蓄水沟开沟器开出蓄水沟,同时将施肥沟覆盖。施肥沟和播种沟之间的距离为6厘米,宽度为5厘米,深度约5到10厘米。章秀福研究员介绍:“这可以说是在国内外首次实现了同步开沟起垄施肥播种,极大了提高了肥料利用率,减少施肥次数和生产成本。”


同步开沟起垄施肥水稻精量穴直播

  此外,王丹英和研究团队还研究形成了与播种机配套的农艺农机融合技术,包括确定超级稻播种的最佳播期,提出了适合超级稻机械穴直播的盲谷播种全苗技术,确定了超级稻机械精量穴播的施肥技术模式,研制出水稻生态专用肥,形成水稻精良穴直播的好氧灌溉技术,研制出控灌装置等。技术成果共发表论文18篇,其中SCI收录论文4篇,授权专利9项。

试验推广受好评
  技术研制出来了,就需要试验推广,2012-2015年,王丹英和研究团队在富阳、余杭、海盐等地选择田快进行试验示范。“由于大家都没接触过这个技术,且穴直播机对前期土地平整的要求比较高,农民们都有顾虑,不太愿意搞示范,”王丹英表示。
  杭州富阳区场口镇的种粮大户孙元富的承包田2014年就被选为示范方,但因为没接触过这个技术,孙元富心里没底,主要是担心这么少的用种量能否出苗以及杂草等问题,本来100亩的示范方,被孙元富私下缩减到60亩,王丹英了解到后,好说歹说最后也只同意播90亩左右。
  6月初,90多亩地进行了机械直播,只用了一天半时间就全部播种完毕,“这么省工省力啊!”孙元富的疑虑逐渐被打消了。随着时间一天天过去,当孙元富看到直播田里出苗整齐、成行成穴,就跟移栽稻一模一样,而且杂草也达到有效控制后,他的态度慢慢就有了转变。这一年,孙元富的示范方平均实收亩产达到800多公斤,比机插秧还略高,每亩省工1.5个,节本近200元。孙元富告诉笔者:“第二年我就自购了一台水稻精量穴直播机,将直播面积扩大近500亩。”


大户对水稻穴直播机非常感兴趣

  同时,2012-2014年,研究团队连续3年在杭州、海盐、桐乡召开水稻机械精量穴直播技术现场会,通过现场演示观摩活动,受到了专家和种粮大户的一直好评。截止2015年,该技术生产示范连续4年取得亩产超800公斤的高产纪录,在浙江、江西、安徽三省累计应用面积达201.5万亩,增产稻谷9.94万吨,增收2.745亿元。此外,应用该技术,每亩节省灌溉用水30%以上,减少氮素流失10%以上,大幅减少了面源污染。


机直播技术示范 
 

机直播技术展示