印刷播種機(jī)單粒定位播種

大田泥漿濕潤(rùn)育秧

大田床地旱育秧

　　水稻作為我國(guó)第一大糧食作物，播種面積占谷物的32%，占主糧面積的56%，我國(guó)常年水稻種植面積約3000萬(wàn)公頃，因此，水稻種植機(jī)械化是關(guān)系我國(guó)糧食安全的重大戰(zhàn)略問(wèn)題。目前，我國(guó)農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平快速增長(zhǎng)，但在水稻生產(chǎn)中，機(jī)械化種植依然是薄弱環(huán)節(jié)，2016年全國(guó)水稻種植機(jī)械化率僅為44.45%。

　　機(jī)械化育苗插秧是目前我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)普遍采用的主流技術(shù)，隨著雜交水稻種植的大力推進(jìn)，適用于雜交水稻的機(jī)械化插秧技術(shù)尚在逐步探索和完善中。面對(duì)轉(zhuǎn)型期規(guī)模化、機(jī)械化生產(chǎn)條件下雜交水稻種植面積下滑的挑戰(zhàn)，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒應(yīng)斌教授科研團(tuán)隊(duì)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(shí)間長(zhǎng)、早晚季品種搭配難等生產(chǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了雜交水稻單粒播種成苗、大苗密植機(jī)插，形成了“雜交水稻單本密植機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)”，即“雜交水稻印刷播種、場(chǎng)地育秧、大苗機(jī)插栽培技術(shù)”。

　　該技術(shù)于2015年10月在長(zhǎng)沙通過(guò)了袁隆平院士、張洪程院士等9位專(zhuān)家的技術(shù)評(píng)議，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；2017年榮獲首屆中國(guó)三亞國(guó)際水稻論壇“水稻年度創(chuàng)新技術(shù)獎(jiǎng)”；2018年獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。

　　印刷機(jī)制成“稻谷長(zhǎng)卷”

　　近兩年，我國(guó)雜交水稻的種植面積實(shí)際在逐漸減小，而常規(guī)水稻的種植面積則呈上升趨勢(shì)，主要是因?yàn)殡s交水稻稻種成本高、機(jī)插秧比例低、稻種用量大、生產(chǎn)成本居高不下，因此，農(nóng)戶更傾向于選擇常規(guī)的水稻品種種植。

　　“在南方雜交水稻生產(chǎn)區(qū)域，機(jī)插秧的比例很小，大部分農(nóng)民選擇手栽、直播、拋秧等方式，但是存在勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，**重要的是種子用量居高不下。”鄒應(yīng)斌教授說(shuō)，雜交水稻精量定位播種問(wèn)題亟待解決。

　　2015年3月，江蘇淮安漢德農(nóng)業(yè)科技有限公司(原江蘇淮安漢德印刷機(jī)械有限公司)總經(jīng)理沙春陽(yáng)致電鄒應(yīng)斌教授，熱情地向他介紹水稻印刷播種機(jī)器，即像印刷機(jī)將漢字打印在紙上一樣，用印刷機(jī)把稻種橫豎排列整齊地“印刷”(固定)滿整張紙。鄒應(yīng)斌說(shuō)：“我當(dāng)即覺(jué)得這是一個(gè)妙點(diǎn)子，于是馬上飛到淮安拜訪了沙春陽(yáng)經(jīng)理，觀摩了正在進(jìn)行的印刷播種現(xiàn)場(chǎng)，我和他商量著如何改進(jìn)播種機(jī)的上膠裝置，以適應(yīng)雜交水稻精量定位播種的需要。”

　　當(dāng)人們看見(jiàn)一臺(tái)印刷機(jī)像印刷報(bào)紙那般，漸漸吐出一幅長(zhǎng)長(zhǎng)的“稻谷長(zhǎng)卷”，上面印刷的不是字，竟是一粒粒排列整齊的稻種時(shí)，不禁嘆為觀止。這幅長(zhǎng)達(dá)10余米的“稻谷長(zhǎng)卷”被平坦地鋪到稻田里，再灑上薄土掩埋，水稻就這樣播種下去了。

　　一臺(tái)印刷機(jī)、一個(gè)滾輪、一個(gè)漏斗，構(gòu)成了這臺(tái)改造后的“水稻印刷機(jī)”：不刷油墨，而是涂上食用膠，便于稻種黏在紙上固定；在食用膠與紙張合成的過(guò)程中，利用滾輪在上膠時(shí)打孔；而印刷機(jī)上方安裝了一個(gè)漏斗，用來(lái)輸送稻種，固定在準(zhǔn)確位置，一氣呵成。

　　據(jù)了解，水稻印刷播種機(jī)采用的是不加熒光粉、無(wú)毒無(wú)害的普通紙張，食用膠由玉米淀粉構(gòu)成，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，遇水可溶解于土壤中，不會(huì)造成環(huán)境負(fù)擔(dān)。這臺(tái)印刷機(jī)對(duì)水稻品種并無(wú)特殊要求，常規(guī)水稻和雜交水稻都適用。由于雜交水稻稻種價(jià)格更高，傳統(tǒng)的機(jī)插秧方式使雜交水稻播種不均勻，種子用量大，造成浪費(fèi)，而運(yùn)用“水稻印刷播種”技術(shù)則可以極大地節(jié)約用種量，降低生產(chǎn)成本。

　　精量定位播種提高成苗率

　　印刷定位播種、提高種子發(fā)芽率和成苗率，是“雜交水稻單本密植機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)”的3個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

　　為了提高雜交水稻單本密植大苗機(jī)插精量定位播種的種子發(fā)芽率(雜交水稻種子發(fā)芽率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為80%以上)，在商品雜交水稻種子精選的基礎(chǔ)上，鄒應(yīng)斌團(tuán)隊(duì)還應(yīng)用光電比色機(jī)對(duì)稻種進(jìn)行二次精選，以去除發(fā)霉變色的種子、稻米及雜物等，精選出高活力的種子。

　　此外，他們還應(yīng)用商品水稻種衣劑，或者采用種子引發(fā)劑、殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、成膜劑等，自己配制出種衣劑，將精選后的高活力雜交水稻種子進(jìn)行包衣處理，以預(yù)防種子病菌和苗期病蟲(chóng)危害，提高發(fā)芽種子的成苗率。經(jīng)過(guò)包衣處理后的雜交水稻種子，一般播種后25天以內(nèi)，秧田期不需要再次進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。

　　水稻種子被定位印刷播種在紙張上后，用可降解的淀粉膠黏合固定，可邊印刷播種邊進(jìn)行紙張卷捆，以便于運(yùn)輸。另外，除了直接鋪在稻田里播種，印刷播種好的“稻谷長(zhǎng)卷”還可以在大棚育秧或場(chǎng)地育秧的育秧作業(yè)流水線上使用，在育秧播種機(jī)上先在秧盤(pán)里自動(dòng)裝填底層基質(zhì)，然后擺放紙張、覆蓋上層基質(zhì)、灑水浸泡……

　　一臺(tái)印刷播種機(jī)約5.5萬(wàn)元，與傳統(tǒng)機(jī)插秧相比，種子用量可減少50%以上，每畝可節(jié)約種子成本60~90元，而種子包衣處理、“稻谷長(zhǎng)卷”印刷制作以及人工成本共增加20元，兩者相抵，大概每畝可節(jié)約成本40~70元。此外，因?yàn)榉N子是單粒定位播種的，秧齡可延長(zhǎng)10~15天，延長(zhǎng)了育秧時(shí)間，增加了苗壯時(shí)間，秧苗素質(zhì)顯著提高，也緩解了機(jī)插雙季稻的季節(jié)矛盾。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)可以增產(chǎn)10%到14%。

　　我國(guó)南方地區(qū)是多熟種植，一年種兩季或三季作物。一般來(lái)說(shuō)，作物的生長(zhǎng)期越長(zhǎng)產(chǎn)量越高，延長(zhǎng)秧齡期會(huì)使農(nóng)民選擇秧苗的余地更大，可以選擇生長(zhǎng)期更長(zhǎng)的水稻品種以增加產(chǎn)量。“種植雙季晚稻季節(jié)矛盾突出，種糧大戶有成百上千畝的農(nóng)田，完成早稻收割、秧苗移栽需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，如果秧齡期太短就無(wú)法適應(yīng)生產(chǎn)的需要，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)以后能達(dá)到一個(gè)月左右的育秧時(shí)間，在農(nóng)耗期起到較好的緩沖效果，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大。”鄒應(yīng)斌介紹。

　　增產(chǎn)明顯，推廣任重道遠(yuǎn)

　　湖南省瀏陽(yáng)市永安鎮(zhèn)坪頭村的種糧大戶陳冬科，是**早接觸這一技術(shù)的示范戶。今年的早稻育秧時(shí)節(jié)，鄒應(yīng)斌在午飯間隙與老陳閑聊，“你覺(jué)得這項(xiàng)技術(shù)怎么樣？”老陳一臉笑容，講起了**初小面積示范的故事。

　　水稻種子一粒粒均勻地印刷在紙上著實(shí)好看，播到秧盤(pán)里一算，每個(gè)秧盤(pán)還用不到20克，周邊趕來(lái)看新鮮的農(nóng)戶開(kāi)始念叨：“平常一個(gè)秧盤(pán)要播差不多80克，少了那么多種子，能行么？”老陳自己心里也打鼓，自己平時(shí)播那么多種子，插到田里還漏蔸，何況這么少的種子，能保證產(chǎn)量嗎？

　　技術(shù)員認(rèn)真向他們講解了印刷播種的水稻種子是如何精選并包衣處理提高發(fā)芽率，如何定位播種實(shí)現(xiàn)稀播勻播，這樣育秧可以延長(zhǎng)秧齡，培育大苗，插到大田里以后返青快、個(gè)體發(fā)育好、分蘗能力強(qiáng)，有利于發(fā)揮雜交水稻分蘗大穗的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)等問(wèn)題。

　　老陳將信將疑，把秧育好后，秧苗很健壯，比常規(guī)方法育出來(lái)的秧苗粗壯，根系發(fā)達(dá)，甚至有的已經(jīng)有分蘗產(chǎn)生?？刹宓教锢锖螅粗鴦e人家都是青青一田禾，自己的一丘田似乎不見(jiàn)什么苗，老陳又開(kāi)始犯嘀咕，急忙和技術(shù)員聯(lián)系。技術(shù)員安撫他再等半個(gè)月，田里就會(huì)不一樣了。

　　老陳回憶那半個(gè)月的情況，剛開(kāi)始兩天，田里依然沒(méi)有什么起色，從第三天開(kāi)始就明顯不一樣了，返青比同一天機(jī)插的田塊好。還沒(méi)有等到半個(gè)月，田里的秧苗明顯比常規(guī)機(jī)插的秧苗長(zhǎng)得好。當(dāng)年使用這一技術(shù)栽培的水稻，畝產(chǎn)量比常規(guī)機(jī)插秧增產(chǎn)了100斤。

　　如今，老陳承包的150多畝稻田全部采用“雜交水稻單本密植機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)”，有效延長(zhǎng)了秧齡期，給“雙搶”贏得了更多時(shí)間。他將原來(lái)的幾十畝一季稻全部改為雙季稻，早晚稻產(chǎn)量均突破550公斤/畝。

　　目前，“雜交水稻單本密植機(jī)插高產(chǎn)高效栽培技術(shù)”主要在湖南、安徽、湖北等地的合作社及種糧大戶間推廣應(yīng)用，由袁隆平院士擔(dān)任名譽(yù)董事長(zhǎng)的隆平高科股份有限公司也正在全力開(kāi)發(fā)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。但就農(nóng)戶的接受程度而言，想要改變其傳統(tǒng)的種植方式仍需更多時(shí)間。另外，南方水稻機(jī)插秧作業(yè)很大一部分由政府給予補(bǔ)貼，但雜交水稻單本密植機(jī)插還未列入補(bǔ)貼范圍。依據(jù)市場(chǎng)規(guī)律，新增生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來(lái)成本的上升，農(nóng)戶會(huì)更樂(lè)于選擇有作業(yè)補(bǔ)貼的傳統(tǒng)機(jī)插方式，他們對(duì)節(jié)約種子用量的需求并不高。“購(gòu)買(mǎi)稻種的成本由國(guó)家分?jǐn)偭?，但是進(jìn)入大面積種植之后，依賴政策贈(zèng)送稻種的方式不可取，新技術(shù)的推廣任重道遠(yuǎn)。”鄒應(yīng)斌說(shuō)。