禇光 陳松 徐春梅 王丹英 章秀福

（中國水稻研究所，杭州 310006；*通訊作者：zhangxf169＠sohu.com）

1 我國水稻栽培技術(shù)研究進(jìn)展

水稻栽培技術(shù)正以前所未有的態(tài)勢不斷創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步確立了我國在水稻栽培領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。

1.1 水稻超高產(chǎn)示范畝產(chǎn)超過千公斤

2015年，安徽省白湖農(nóng)場示范區(qū)的甬優(yōu)1540百畝攻關(guān)田平均單產(chǎn)1 020.5 kg/667 m2，為該省歷史上百畝連片水稻單產(chǎn)首次突破1 000 kg/667 m2大關(guān)，同時也刷新了全國機(jī)插水稻高產(chǎn)紀(jì)錄；2018年，浙江省寧?？h春優(yōu)927百畝示范片，平均單產(chǎn)1 015.5 kg/667 m2，創(chuàng)造了浙江省水稻百畝示范片最高產(chǎn)量紀(jì)錄；湖南雜交水稻研究中心選育的品種超優(yōu)1000，2015至2017年在云南省紅河哈尼族彝族自治州“超級雜交水稻個舊示范基地”連續(xù)3年產(chǎn)量突破16 t/hm2的高產(chǎn)攻關(guān)目標(biāo)，并在2018年創(chuàng)下百畝片平均單產(chǎn)1 152.3 kg/667 m2的紀(jì)錄。

1.2 水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)適應(yīng)性不斷增強(qiáng)

針對我國南方多熟制地區(qū)機(jī)插水稻普遍存在的“苗小質(zhì)弱與大田早生快發(fā)不協(xié)調(diào)、個體與群體關(guān)系不協(xié)調(diào)、前中后期生育不協(xié)調(diào)”等問題，揚(yáng)州大學(xué)聯(lián)合南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位，經(jīng)10多年攻關(guān)研究與集成應(yīng)用，創(chuàng)立了“控種精量稀勻播、依齡控水精準(zhǔn)旱育與化控”的機(jī)插毯苗“三控”育秧技術(shù)以及以“精準(zhǔn)控種、控水與化控”為主要內(nèi)涵的機(jī)插缽苗“三控”育秧技術(shù)，有效解決了上述問題，并在江蘇、安徽、浙江、江西等省份大規(guī)模推廣應(yīng)用[1-2]，相關(guān)成果獲2018年國家科技進(jìn)步二等獎。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合中國水稻研究所等單位研制了水稻精量穴直播機(jī)，提出了同步開溝起壟穴播、同步開溝起壟施肥穴播和同步開溝起壟噴藥/膜穴播的“三同步”水稻精量穴直播技術(shù)。并在國內(nèi)26?。ㄊ?、區(qū)）及泰國等6國推廣應(yīng)用。與人工撒播相比，每667 m2增產(chǎn)8%以上、增收100元以上，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著，為水稻機(jī)械化生產(chǎn)提供了一種先進(jìn)的輕簡化栽培技術(shù)[3]。“水稻精量穴直播技術(shù)與機(jī)具”獲2017年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)了“雜交水稻單本密植機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)”，即通過光電比色篩選種子，包衣劑包衣種子，定位單粒印刷播種等技術(shù)的配套應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了用種量較傳統(tǒng)機(jī)插減少60%以上[4]。解決了雜交水稻機(jī)插秧用種量大、秧齡期短、秧苗素質(zhì)差、返青時間長、早/晚季品種搭配難等生產(chǎn)問題，實(shí)現(xiàn)了雜交稻單粒播種成苗、大苗密植機(jī)插?！八警B盤出苗育秧模式及技術(shù)”，2018年在浙江省應(yīng)用9.81萬hm2，新增稻谷6 037.5萬kg，新增效益總額16 863.6萬元；預(yù)計(jì)在湖南、江西、江蘇等省市應(yīng)用超33.33萬hm2，取得顯著社會經(jīng)濟(jì)效益，被推選為2018年浙江省十大農(nóng)業(yè)科技成果之一，被列為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院十大引領(lǐng)技術(shù)之一。

1.3 水稻綠色高產(chǎn)高效栽培技術(shù)得到青睞

雙季稻“雙季雙直播”模式可以顯著減少勞動力投入及勞動強(qiáng)度，有利于實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化種植；其周年產(chǎn)量可達(dá)15.0 t/hm2左右，相對一季中稻生產(chǎn)風(fēng)險降低，有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；早、晚兩季的生育期均較短，施肥次數(shù)減少和施肥量降低，有利于實(shí)現(xiàn)資源高效利用[5-6]。

稻田種養(yǎng)不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，也為綠色可持續(xù)發(fā)展提供了巨大的潛力。“稻-蝦”模式是目前發(fā)展勢頭最迅猛的稻田綜合種養(yǎng)模式，水稻莖稈和葉片為小龍蝦提供遮陰場所，水稻根系吸收水中的養(yǎng)分，凈化水質(zhì)；小龍蝦一方面以稻田里的雜草和部分害蟲為主食，另一方面其排泄物又增加了稻田中的有機(jī)質(zhì)，兩種生物在稻田中互利共生[7]。其他如“稻-魚”、“稻-蟹”、“稻-鴨”等模式也具類似功能，在保障水稻穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上增加養(yǎng)殖效益，實(shí)現(xiàn)綠色高效可持續(xù)發(fā)展。

機(jī)收再生稻技術(shù)配套完善。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等從再生稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種篩選、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套技術(shù)優(yōu)化、肥水運(yùn)籌管理、再生稻專用機(jī)械的研制等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)開展了系統(tǒng)研究，建立了“機(jī)收再生稻豐產(chǎn)高效栽培技術(shù)”，并進(jìn)行了大面試示范應(yīng)用[8]。2011年至2017年，累計(jì)推廣38.64萬hm2，增產(chǎn)稻谷（再生季）170萬t，增收節(jié)支55.5億元，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

水稻深施肥技術(shù)是國際上公認(rèn)的水稻生產(chǎn)減少化肥施用量的有效技術(shù)措施之一（一種是以日本為代表的機(jī)插秧同步深施肥模式，一種是以歐美為代表的機(jī)直播同步深施肥模式），2018年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為十項(xiàng)重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)之一。目前，我國的深施肥技術(shù)尚處于起步階段，技術(shù)研發(fā)與機(jī)具研制還有待加強(qiáng)和配套。

1.4 水稻災(zāi)害防控技術(shù)可上線查詢

中國水稻研究所等單位聯(lián)合研發(fā)了水稻減災(zāi)保產(chǎn)相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建了水稻高低溫、干旱、洪澇災(zāi)害等抗逆品種的評價方法，篩選了一批抗逆性好的水稻品種，制定了水稻品種花期高溫?zé)岷﹁b定與分級方法以及水稻季節(jié)性干旱災(zāi)害田間調(diào)查及分級技術(shù)規(guī)范農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；構(gòu)建了水稻災(zāi)損評價方法及高溫?zé)岷︻A(yù)警平臺（http://monitor.ricedata.cn/main/main.aspx），并已在線應(yīng)用；提出緩解水稻高溫灌溉方法（ZL201510600006.7、ZL201410051759.2），研發(fā)水稻高溫災(zāi)害防控技術(shù)，連續(xù)6年列為農(nóng)業(yè)部水稻主推技術(shù)。

2 水稻栽培技術(shù)學(xué)科發(fā)展的國內(nèi)外比較

歐美等工業(yè)化水平較高的國家，早在上世紀(jì)60年代就已實(shí)現(xiàn)從耕翻播種、田間管理、收獲干燥等的全程機(jī)械化，著重于提高人均勞動生產(chǎn)率。西方發(fā)達(dá)國家水稻生產(chǎn)有以下幾個特點(diǎn)：①計(jì)算機(jī)與激光技術(shù)結(jié)合的大型平地機(jī)高質(zhì)量完成整地平地作業(yè)；②機(jī)械精控播量、播深，播種質(zhì)量高；③ 水、肥、藥管理均實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、智能化，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉、施肥與打藥；④ 水稻與大豆輪作補(bǔ)足土壤肥力等。值得注意的是，歐美等國水稻生產(chǎn)具有高產(chǎn)量、高效率、低人工投入的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢主要依賴先進(jìn)的農(nóng)用機(jī)械、廣茂肥沃的耕地、科學(xué)的休耕制度以及高昂的政府補(bǔ)貼。

水稻是用水量最多的作物，耗水量大、水分利用效率低是當(dāng)前水稻生產(chǎn)中面臨的突出問題，發(fā)展節(jié)水灌溉對穩(wěn)定水稻生產(chǎn)和水資源高效利用具有十分重要的意義。國外目前比較成熟的水稻節(jié)水灌溉技術(shù)有：①濕潤灌溉：技術(shù)要點(diǎn)在于控制土壤的水分限度，使土壤水分極度飽和，無需持續(xù)建立水層；②干濕交替灌溉：技術(shù)要點(diǎn)是在一段時間內(nèi)田間建立淺水層，而后自然落干至土壤干裂不嚴(yán)重，復(fù)水，再落干，再復(fù)水，如此循環(huán)；③水稻旱作孔栽法：技術(shù)要點(diǎn)是在濕潤免耕的田塊用小巧的打孔播種器（機(jī)）在土中打孔、播種，播完后以土肥覆蓋，并在孔中灌滿水。其中，干濕交替灌溉技術(shù)在我國得到了大面積的推廣應(yīng)用。

保護(hù)性耕作是指用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可，主要用農(nóng)藥來控制雜草和病蟲害的耕作技術(shù)。目前，國外保護(hù)性耕作的主要技術(shù)措施有：（1）殘茬覆蓋：在農(nóng)田表面覆蓋一層作物殘茬，形成地表、陽光、降水、氣流相互作用的緩沖帶，以減少土壤水分蒸發(fā)，調(diào)節(jié)土壤溫度、提高土壤肥力和控制土壤侵蝕。（2）免耕技術(shù)：美國的免耕技術(shù)保護(hù)環(huán)境效果最好。此外，還有留茬耕作模式、條帶壟作模式、少耕模式、糧草輪作模式等技術(shù)。（3）深松技術(shù)：用鑿式犁或深松機(jī)進(jìn)行只松土而不翻轉(zhuǎn)土層，仍保持熟土在上、生土在下的耕層狀況。（4）免耕播種技術(shù)：使用特殊的專用免耕播種機(jī)，集開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓于一體，國外保護(hù)性耕作機(jī)具的開發(fā)生產(chǎn)向?qū)I(yè)化、復(fù)式化、大型化、產(chǎn)業(yè)化和智能化的方向發(fā)展。（5）雜草、病蟲控制技術(shù)：國外重視非化學(xué)除草技術(shù)的研究，如機(jī)械除草、覆蓋壓制除草、輪作控制雜草、生物除草等。

3 水稻栽培學(xué)科的發(fā)展趨勢與展望

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國內(nèi)外市場競爭的加劇，我國稻米需求格局發(fā)生了重大的變化，城鄉(xiāng)居民逐步傾向于優(yōu)質(zhì)稻米的消費(fèi)，優(yōu)質(zhì)食味稻米在水稻生產(chǎn)與市場份額中占據(jù)越來越重要的地位。然而，我國的水稻生產(chǎn)一直以量為主，對稻米品質(zhì)的重視程度相對較弱，米質(zhì)總的水平偏差，愈來愈不適應(yīng)人民生活水平日益提高的需求與對外貿(mào)易的發(fā)展。因此，加快研發(fā)并建立稻米優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)相協(xié)調(diào)的理論與技術(shù)體系，提出優(yōu)質(zhì)食味水稻品種的配套栽培措施，是當(dāng)前我國急需發(fā)展的稻作技術(shù)。

盡管我國水稻栽培有精耕細(xì)作的傳統(tǒng)，但隨著人們生活水平的提高以及勞動力向第二 、第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)人口比例不斷降低，推行水稻的輕簡化生產(chǎn)勢在必行。近年來農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的主推技術(shù)變化趨勢表明，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開始向機(jī)械化、輕簡化以及豐產(chǎn)增效轉(zhuǎn)型。因此，今后我國水稻的輕簡化生產(chǎn)首要任務(wù)還是形成水稻輕簡化生產(chǎn)的栽培體系，在體系形成的基礎(chǔ)上再逐步探索更合理、更經(jīng)濟(jì)有效的種植方式，逐步推廣給農(nóng)民，例如機(jī)直播、機(jī)插秧、少免耕、拋秧、再生稻、種養(yǎng)結(jié)合等技術(shù)。

“三高一低”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式在保障中國糧食供給做出巨大貢獻(xiàn)的同時，也導(dǎo)致了嚴(yán)重的資源環(huán)境問題。由于生產(chǎn)資料和勞動力成本逐年上升，種植效益逐年降低，水稻可持續(xù)生產(chǎn)面臨重大挑戰(zhàn)。未來水稻栽培需要因地制宜地通過模式創(chuàng)新和管理措施優(yōu)化，解決高產(chǎn)與高效、高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)、用地與養(yǎng)地之間的矛盾，協(xié)調(diào)環(huán)境因素與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全之間的相互關(guān)系，尋求綠色高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”的綠色目標(biāo)。

由于全球的溫室效應(yīng)和環(huán)境惡化，使得農(nóng)業(yè)上自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅水稻生產(chǎn)的穩(wěn)定和發(fā)展。研究水稻對逆境響應(yīng)的機(jī)制和應(yīng)對逆境的調(diào)控技術(shù)已是水稻栽培學(xué)研究的一個重要任務(wù)。需要從群體、個體、組織、器官、細(xì)胞和分子水平上研究水稻對逆境的響應(yīng)機(jī)制，揭示水稻對環(huán)境逆境響應(yīng)和適應(yīng)性機(jī)理，并將水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)作為抗逆性的評定指標(biāo)；研究并應(yīng)用耕作、栽培、化控等措施以減緩逆境對作物的傷害，特別是減少逆境對作物產(chǎn)量與品質(zhì)的不利影響，建立健全水稻低溫冷害、高溫?zé)岷σ约案珊翟u價標(biāo)準(zhǔn)和災(zāi)害防控技術(shù)體系。