大田泥漿濕潤育秧
水稻作為我國第一大糧食作物, 播種面積占穀物的32%, 佔主糧面積的56%, 我國常年水稻種植面積約3000萬公頃, 因此, 水稻種植機械化是關係我國糧食安全的重大戰略問題. 目前我國農作物耕種收綜合機械化水平快速增長, 但水稻生產中機械化種植依然是薄弱環節, 2016年水稻種植機械化率僅為44.45%.
機械化育苗插秧是目前我國水稻主產區普遍採用的主流技術, 隨著雜交水稻種植的大力推進, 適用於雜交水稻的機械化插秧技術尚在逐步探索和完善中. 針對轉型期規模化, 機械化生產條件下雜交稻種植面積下滑的挑戰, 湖南農業大學鄒應斌教授科研團隊解決了雜交水稻機插秧用種量大, 秧齡期短, 秧苗素質差, 返青時間長, 早晚季品種搭配難等生產問題, 實現了雜交稻單粒播種成苗, 大苗密植機插, 形成了 '雜交水稻單本密植機插高產高效栽培技術' , 即 '雜交水稻印刷播種, 場地育秧, 大苗機插栽培技術' .
該技術於2015年10月在長沙通過了袁隆平院士, 張洪程院士等9位專家的技術評議, 已達到國際先進水平;2017年榮獲首屆中國三亞國際水稻論壇 '水稻年度創新技術' 獎;2018年獲得國家發明專利.
印刷播種機單粒定位播種
印刷機製成 '稻穀長卷'
近兩年, 雜交水稻的種植面積實際在逐漸減小, 常規水稻的種植趨勢在上升, 主要因為雜交水稻稻種成本高, 機插秧比例低, 稻種用量大, 生產成本居高不下, 因此農戶更傾向於選擇常規稻種種植.
'在南方雜交水稻生產區域, 機插秧的比例很小, 大部分農民選擇手栽, 直播, 拋秧等方式, 但是存在勞動強度大等問題, 尤其是種子用量居高不下. ' 鄒應斌教授說, 雜交水稻精量定位播種問題亟待解決.
2015年3月, 江蘇淮安漢德農業科技有限公司(原江蘇淮安漢德印刷機械有限公司)總經理沙春陽致電鄒教授, 熱情地介紹水稻印刷播種機器, 即在紙張上鋪滿稻種後像印刷機將漢字列印在紙上一樣, 橫豎排列整齊. 鄒教授說: '我當即回答這是一個妙點子, 於是馬上飛到淮安拜訪了沙經理, 觀摩了正在進行的印刷播種現場, 我和他商量著如何改進播種機的上膠裝置, 以適應雜交水稻精量定位播種的需要. '
當人們看見一台印刷機像列印報紙那般, 漸漸吐露出一幅長長的 '稻卷' , 上面印的不是字, 竟是一粒粒稻種整齊地排列著, 這張長達10餘米的 '稻穀長卷' 被平坦鋪到田裡, 灑上薄土掩埋, 水稻就播種下去了.
一台印刷機, 一個滾輪, 一個漏鬥, 構成了這台經改造的 '水稻印刷機' : 不刷油墨, 而是塗上食用膠, 便於稻種黏在紙上固定;食用膠與紙張合成過程中, 利用滾輪在上膠時打孔;機器上方安裝一個漏鬥, 用來輸送稻種, 固定在準確位置, 一氣呵成.
據了解, 水稻印刷播種機採用的是不加熒光粉, 無毒無害的普通紙張, 食用膠由玉米澱粉構成, 經濟環保, 遇水可溶解於土壤, 不會造成環境負擔. 此機具對水稻品種並無特殊要求, 常規水稻和雜交水稻都適用, 由於雜交稻種價格更高, 傳統機插秧方式使雜交水稻播種不均勻, 種子用量大, 造成浪費, 運用這一技術可以極大地節約用種量, 降低生產成本.
大田床地旱育秧
精量定位播種提高成苗率
印刷定位播種, 提高種子發芽率和種子成苗率是雜交水稻單本密植大苗機插栽培技術的3個關鍵技術環節.
為了提高雜交稻單本密植大苗機插的精量定位播種要求種子的發芽率(雜交稻種子發芽率的國家標準為80%以上), 在商品雜交稻種子精選的基礎上, 應用光電比色機對商品種子再次進行精選, 以去除發黴變色的種子, 稻米及雜物等, 精選高活力的種子.
應用商品水稻種衣劑, 或者採用種子引發劑, 殺菌劑, 殺蟲劑及成膜劑等自研配製種衣劑, 將精選後的高活力種子進行包衣處理, 以防除種子病菌和苗期病蟲危害, 提高發芽種子的成苗率. 經包衣處理後的雜交稻種子, 一般播種後25天以內, 秧田期不需要再次進行病蟲害防治.
種子定位播種紙張上, 用可降解的澱粉膠粘合固定, 邊播種邊進行紙張卷捆, 便於運輸. 播種好的紙張可上流水線, 即在播種機上自動裝填基質, 擺放紙張, 覆蓋基質, 澆水浸泡等流水線作業在大棚育秧或場地育秧.
一台印刷播種機約5.5萬元, 與傳統機插秧相比, 種子用量可減少50%以上, 可節約種子成本60-90元/畝, 種子加工, 紙張製作以及人工成本共增加20元, 兩者相抵大概可節約成本40-70元/畝. 此外, 因單粒定位播種, 秧齡可延長10—15天, 延長了育秧時間, 增加了苗壯時間, 秧苗素質顯著提高.
我國南方地區是多熟種植, 一年種兩季或三季作物, 一般來講, 作物的生長期越長產量越高, 延長秧齡期使農民選擇秧苗的餘地更大, 可以選擇生長期更長的品種增加產量. '種植雙季晚稻季節矛盾突出, 種糧大戶成百上千畝的農田, 完成收割, 移栽需要耗費較長時間, 如果秧齡期太短就無法適應生產的需要, 應用這項技術能達到一個月左右的育秧時間, 為農耗期起到較好的緩衝效果, 對農業生產意義重大. ' 鄒教授介紹.
示範田增產, 農戶信心倍增
來自湖南省瀏陽市永安鎮坪頭村的種田大戶陳冬科, 是最早接觸這一技術的示範戶. 正值早稻育秧時, 午飯間隙與老陳閑聊, '你覺得這技術怎麼樣?' 鄒應斌問道. 老陳一臉笑容, 講起了最初小面積示範的故事.
種子一粒粒均勻地印在紙上著實好看, 播到秧盤裡一算, 還不到20g/盤, 周邊趕來看新鮮的農戶開始念叨: '平常一盤播了差不多80g, 少了那麼多種子, 能行麼?' 老陳心裡也打鼓, 自己平時播那麼多種子, 插到田裡還漏蔸, 何況這麼少的種子, 能有產量嗎?
技術員認真講解著種子如何精選包衣提高種子發芽率, 如何定位播種實現稀播勻播, 育秧可以有延長秧齡, 培育大苗, 插到大田返青快, 個體發育好, 分蘖能力強, 有利於發揮雜交水稻分蘖大穗的增產優勢等等問題.
老陳將信將疑, 把秧育好了, 秧苗很健壯, 比常規育秧粗壯, 根系發達, 甚至有的已經有分蘖產生. 可插到田裡, 別人都是青青一田禾, 自己的一丘田不見什麼苗, 又開始犯愁, 急忙和技術員聯繫. 技術員安撫他再等半個月, 田裡就會不一樣了.
老陳回憶那半個月的情況, 剛開始兩天田裡依然沒有起色, 從第三天開始就明顯不一樣了, 返青比同一天機插的好, 還沒有等到半月, 田裡的秧苗明顯比常規機插長得好. 當年使用這一技術栽培的水稻產量比常規機插秧增產了100斤/畝.
如今, 老陳承包的150多畝稻田全部採用雜交水稻單本密植機插高產高效栽培技術, 有效延長秧齡期, 給雙搶贏得了更多時間, 他將原來的幾十畝一季稻全部改為雙季稻, 早晚稻產量均突破550kg/畝.
目前, '水稻印刷播種機插栽培技術' 主要在湖南, 安徽, 湖北等地合作社及種糧大戶間推廣應用, 由袁隆平院士擔任名譽董事長的隆平高科股份有限公司也正全力開發應用該項技術. 但就種糧戶的接受程度而言, 想要改變其傳統種植方式仍需更多時間. 南方水稻機插秧很大一部分由政府給予補貼, 但雜交水稻單本密植機插還未列入補貼範圍, 依循市場規律, 新增生產環節帶來成本的上升, 種糧戶更樂於選擇有補貼的傳統機插方式, 對節約種子用量的需求不高. '購買稻種的成本由國家分攤了, 但是進入大面積生產之後, 依賴政策贈送稻種的方式不可取, 新技術的推廣任重道遠. ' 鄒應斌說.