中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (24): 4854-4870.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.24.003
收稿日期:
2024-04-19
接受日期:
2024-07-31
出版日期:
2024-12-16
发布日期:
2024-12-23
通信作者:
联系方式:
廖萍,E-mail:p.liao@yzu.edu.cn。
基金资助:
LIAO Ping(), WENG WenAn, GAO Hui, ZHANG HongCheng(
)
Received:
2024-04-19
Accepted:
2024-07-31
Published:
2024-12-16
Online:
2024-12-23
摘要:
随着水稻栽培技术的持续优化,近十年我国稻谷产量均保持在2.1亿t左右的高位。直播稻作为一种高效、轻简的栽培技术,受到了广大种植户的青睐。但实际生产中,直播稻较移栽稻在我国的应用仍存在一些争议。为此,本文采用荟萃分析(meta-analysis)方法量化了直播稻和移栽稻对产量、经济效益、稻米品质、倒伏性状及温室气体排放的影响差异。总体来讲,与移栽稻相比,直播稻产量显著下降了6.3%,主要原因是群体总颖花量(-3.8%)和结实率(-1.8%)显著降低。我国不同种植制度下直播稻的产量均显著下降,其中单季稻(-10.9%)和双季晚稻(-13.1%)产量下降的幅度显著高于中稻(-4.8%)和双季早稻(-4.4%);吉林、辽宁、新疆、宁夏、山东、江苏和浙江直播稻产量的降幅达10%—20%,黑龙江和江西直播稻产量的降幅为5%—10%,其他省份直播稻产量较移栽稻差异不显著。从经济效应来看,种植直播稻能获得与移栽稻相当的净收益(P>0.05)。直播稻显著降低了精米率(-3.1%)和胶稠度(-3.5%),改善了外观品质(垩白粒率和垩白度分别下降了25.3%和22.5%),对营养品质和食味值的影响均不显著。直播稻显著提高了茎秆基部第1节间(+12.4%)和第3节间(+10.3%)的倒伏指数,对第2节间倒伏指数的影响不显著,这表明种植直播稻会增加倒伏的风险。从温室气体排放来看,与移栽稻田相比,直播稻田甲烷排放(-42.8%)、全球增温潜势(-36.2%)和温室气体排放强度(-41.1%)均显著下降,但提高了氧化亚氮排放(+29.1%)。此外,笔者在氮素利用与损失、水分利用效率、能量利用效率和草害发生对直播稻和移栽稻的响应进行了简要综述和比较分析。最后,分别在品种筛选、栽培技术优化、种植区域布局和政策服务方面提出了未来直播稻发展的建议,以期为我国直播稻栽培技术创新与区域化应用提供数据支撑和科学依据。
廖萍, 翁文安, 高辉, 张洪程. 我国直播稻栽培技术应用现状与发展建议[J]. 中国农业科学, 2024, 57(24): 4854-4870.
LIAO Ping, WENG WenAn, GAO Hui, ZHANG HongCheng. Application Status and Development Suggestion of Direct-Seeding Rice Cultivation in China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(24): 4854-4870.
表1
我国各省份直播稻的产量效应分析"
省/直辖市/自治区 Province/City/Region | 效应值 Effect size (%) | 95%置信区间下限 95% CI lower | 95%置信区间上限 95% CI upper | P值 P value | 观测值数 Observation |
---|---|---|---|---|---|
安徽Anhui | 4.58 | -1.13 | 10.63 | 0.1182 | 42 |
福建Fujian | 10.45 | -2.43 | 25.04 | 0.1161 | 8 |
广东Guangdong | -0.87 | -7.46 | 6.18 | 0.8036 | 131 |
广西Guangxi | 4.96 | -5.11 | 16.09 | 0.3464 | 16 |
贵州Guizhou | -3.70 | -12.65 | 6.16 | 0.4482 | 13 |
黑龙江Heilongjiang | -7.36 | -12.72 | -1.68 | 0.0119 | 35 |
河南Henan | -13.42 | -26.68 | 2.24 | 0.0894 | 15 |
湖北Hubei | -0.24 | -4.62 | 4.33 | 0.9147 | 106 |
湖南Hunan | -1.27 | -5.25 | 2.87 | 0.5414 | 113 |
江苏Jiangsu | -11.92 | -14.61 | -9.14 | <0.0001 | 288 |
江西Jiangxi | -7.70 | -14.62 | -0.21 | 0.0442 | 44 |
吉林Jilin | -17.85 | -27.96 | -6.32 | 0.0033 | 12 |
辽宁Liaoning | -11.30 | -17.44 | -4.70 | 0.0011 | 37 |
宁夏Ningxia | -13.02 | -22.05 | -2.96 | 0.0125 | 21 |
山东Shandong | -17.37 | -29.85 | -2.66 | 0.0224 | 4 |
上海Shanghai | -4.30 | -13.91 | 6.39 | 0.4162 | 13 |
四川Sichuan | -3.16 | -8.12 | 2.07 | 0.2315 | 89 |
天津Tianjin | -11.64 | -27.40 | 7.55 | 0.2174 | 4 |
新疆Xinjiang | -18.94 | -31.18 | -4.52 | 0.0119 | 4 |
浙江Zhejiang | -10.97 | -14.96 | -6.80 | <0.0001 | 177 |
[1] |
|
[2] |
张洪程, 龚金龙. 中国水稻种植机械化高产农艺研究现状及发展探讨. 中国农业科学, 2014, 47(7): 1273-1289. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.07.004.
|
|
|
[3] |
曹晓风, 孙波, 陈化榜, 周俭民, 宋显伟, 刘小京, 邓向东, 李秀军, 赵玉国, 张佳宝, 李家洋. 我国边际土地产能扩增和生态效益提升的途径与研究进展. 中国科学院院刊, 2021, 36(3): 336-348.
|
|
|
[4] |
万克江. 我国水稻生产技术发展与展望. 中国稻米, 2021, 27(4): 50-52.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.04.010 |
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.04.010 |
|
[5] |
朱德峰, 张玉屏, 陈惠哲, 王亚梁. 中国水稻栽培技术发展与展望. 中国稻米, 2021, 27(4): 45-49.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.04.009 |
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.04.009 |
|
[6] |
张洪程, 胡雅杰, 戴其根, 邢志鹏, 魏海燕, 孙成明, 高辉, 胡群. 中国大田作物栽培学前沿与创新方向探讨. 中国农业科学, 2022, 55(22): 4373-4382. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.22.004.
|
|
|
[7] |
|
[8] |
doi: 10.1038/s43016-023-00694-0 pmid: 37118263 |
[9] |
张卫建, 严圣吉, 张俊, 江瑜, 邓艾兴. 国家粮食安全与农业双碳目标的双赢策略. 中国农业科学, 2021, 54(18): 3892-3902. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.18.009.
|
|
|
[10] |
赵正洪, 戴力, 黄见良, 潘晓华, 游艾青, 赵全志, 陈光辉, 周政, 胡文彬, 纪龙. 长江中游稻区水稻产业发展现状、问题与建议. 中国水稻科学, 2019, 33(6): 553-564.
|
doi: 10.16819/j.1001-7216.2019.9061 |
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
张洪程, 邢志鹏, 翁文安, 田晋钰, 陶钰, 程爽, 胡群, 胡雅杰, 郭保卫, 魏海燕. 生育约束型直播水稻生育特征与稳产关键技术. 中国农业科学, 2021, 54(7): 1322-1337. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.002.
|
|
|
[14] |
伍龙梅, 张悦, 刘妍, 邹积祥, 杨陶陶, 包晓哲, 黄庆, 陈青春, 蒋耀智, 梁巧丽, 张彬. 直播稻研究进展及发展对策分析. 中国农学通报, 2023, 39(6): 1-5.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0154 |
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0154 |
|
[15] |
|
[16] |
张洪程, 胡雅杰, 杨建昌, 戴其根, 霍中洋, 许轲, 魏海燕, 高辉, 郭保卫, 邢志鹏, 胡群. 中国特色水稻栽培学发展与展望. 中国农业科学, 2021, 54(7): 1301-1321. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.001.
|
|
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
徐菊祯, 张梦璐, 何文清, 隋鹏, 陈源泉, 崔吉晓. 中国马铃薯地膜覆盖增产效应及其影响因素的Meta分析. 中国农业科学, 2023, 56(15): 2895-2906. doi : 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.005.
|
|
|
[20] |
孟轶, 翁文安, 陈乐, 胡群, 邢志鹏, 魏海燕, 高辉, 黄山, 廖萍, 张洪程. 节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析. 中国农业科学, 2022, 55(11): 2121-2134. doi : 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.11.004.
|
|
|
[21] |
廖萍, 孟轶, 翁文安, 黄山, 曾勇军, 张洪程. 杂交稻对产量和氮素利用率影响的荟萃分析. 中国农业科学, 2022, 55(8): 1546-1556. doi : 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.08.006.
|
|
|
[22] |
|
[23] |
郭保卫, 唐闯, 王岩, 蔡嘉鑫, 唐健, 周苗, 景秀, 张洪程, 许轲, 胡雅杰, 邢志鹏, 李国辉, 陈恒. 两种机械化种植方式对优质晚籼稻产量和品质的影响. 中国农业科学, 2022, 55(20): 3910-3925. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.20.004.
|
|
|
[24] |
|
[25] |
韩超, 许方甫, 卞金龙, 徐栋, 裘实, 赵晨, 朱盈, 刘国栋, 张洪程, 魏海燕. 淮北地区机械化种植方式对不同生育类型优质食味粳稻产量及品质的影响. 作物学报, 2018, 44(11): 1681-1693.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2018.01681 |
|
|
[26] |
李绍平, 邢志鹏, 田晋钰, 程爽, 胡群, 胡雅杰, 郭保卫, 魏海燕, 张洪程. 机械旱直播方式对水稻产量和光合物质生产特征的影响. 农业工程学报, 2022, 38(7): 1-9.
|
|
|
[27] |
柳开楼, 李亚贞, 秦江涛, 夏桂龙, 刘金花, 胡惠文, 周利军, 叶会财, 徐小林. 中亚热带稻田不同耕作栽培和施肥模式对土壤肥力的影响. 土壤, 2015, 47(2): 310-317.
|
|
|
[28] |
杨振宇, 罗功文, 赵杭, 胡旺, 王艺哲, 张含丰, 张玉平. 种植方式对稻田氨挥发及氮磷流失风险的影响. 农业环境科学学报, 2021, 40(7): 1529-1537.
|
|
|
[29] |
刘现波, 万岚, 时红, 才硕, 王廷金, 王海媛, 万绍媛, 程婕. 灌溉和种植方式对双季稻田NH3挥发和N2O排放的影响. 水利水电技术(中英文), 2023, 54(12): 35-50.
|
|
|
[30] |
|
[31] |
田青兰, 刘波, 钟晓媛, 赵敏, 孙红, 任万军. 不同播栽方式下杂交籼稻非结构性碳水化合物与枝梗和颖花形成及产量性状的关系. 中国农业科学, 2016, 49(1): 35-53. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.01.004.
|
|
|
[32] |
|
[33] |
|
[34] |
|
[35] |
蒋鹏, 周虹, 徐富贤, 熊洪, 张林, 朱永川, 周兴兵, 郭晓艺, 刘茂. 川东南轻简栽培方式再生稻产量构成特征和经济效益分析. 中国稻米, 2021, 27(1): 80-84.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.01.015 |
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.01.015 |
|
[36] |
王飞, 彭少兵. 水稻绿色高产栽培技术研究进展. 生命科学, 2018, 30(10): 1129-1136.
|
|
|
[37] |
霍中洋, 李杰, 许轲, 戴其根, 魏海燕, 龚金龙, 张洪程. 高产栽培条件下种植方式对不同生育类型粳稻米质的影响. 中国农业科学, 2012, 45(19): 3932-3945. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.19.004.
|
|
|
[38] |
|
[39] |
|
[40] |
邢志鹏, 朱明, 吴培, 钱海军, 曹伟伟, 胡雅杰, 郭保卫, 魏海燕, 许轲, 霍中洋, 戴其根, 张洪程. 稻麦两熟制条件下钵苗机插方式对不同类型水稻品种米质的影响. 作物学报, 2017, 43(4): 581-595.
|
|
|
[41] |
|
[42] |
邢志鹏, 吴培, 朱明, 钱海军, 曹伟伟, 胡雅杰, 郭保卫, 魏海燕, 许轲, 戴其根, 霍中洋, 张洪程. 机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响. 农业工程学报, 2017, 33(1): 52-62.
|
|
|
[43] |
雷小龙, 刘利, 苟文, 马荣朝, 任万军. 种植方式对杂交籼稻植株抗倒伏特性的影响. 作物学报, 2013, 39(10): 1814-1825.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2013.01814 |
|
|
[44] |
|
[45] |
|
[46] |
|
[47] |
|
[48] |
|
[49] |
doi: 10.1038/s41467-021-27424-z pmid: 34887412 |
[50] |
|
[51] |
|
[52] |
|
[53] |
|
[54] |
|
[55] |
|
[56] |
|
[57] |
霍中洋, 李杰, 张洪程, 戴其根, 许轲, 魏海燕, 龚金龙. 不同种植方式下水稻氮素吸收利用的特性. 作物学报, 2012, 38(10): 1908-1919.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2012.01908 |
|
|
[58] |
王春雨, 余华清, 何艳, 郭长春, 张绍文, 杨志远, 马均. 播栽方式与施氮量对杂交籼稻氮肥利用特征及产量的影响. 中国生态农业学报, 2017, 25(12): 1792-1801.
|
|
|
[59] |
|
[60] |
时红, 才硕, 孙占学, 万绍媛. 种植方式对稻田水肥利用及环境效应的影响. 江苏农业科学, 2022, 50(17): 229-235.
|
|
|
[61] |
|
[62] |
|
[63] |
吴汉, 吴含, 钱娜, 柯健, 郭爽爽. 江淮地区不同灌溉与种植方式对水稻产量及水分利用效率的影响. 灌溉排水学报, 2022, 41(6): 39-46, 71.
|
|
|
[64] |
|
[65] |
doi: 10.1038/s41598-017-09742-9 pmid: 28839240 |
[66] |
|
[67] |
|
[68] |
|
[69] |
周燕芝, 王文霞, 陈丽明, 曾勇军, 谭雪明, 胡水秀, 石庆华, 潘晓华, 曾研华. 直播稻田杂草发生与防除研究进展. 作物杂志, 2019(4): 1-9.
|
|
|
[70] |
|
[71] |
|
[72] |
张洪程, 郭保卫, 龚金龙. 加快发展水稻丰产栽培机械化稳步提升我国稻作现代化水平. 中国稻米, 2013, 19(1): 3-6.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2013.01.002 |
|
|
[73] |
陈丽明, 周燕芝, 谭义青, 吴自明, 谭雪明, 曾勇军, 石庆华, 潘晓华, 曾研华. 双季机械直播早籼稻品种的丰产性和稳产性. 中国农业科学, 2020, 53(2): 261-272. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.02.004.
|
|
|
[74] |
时强, 周年兵, 胡金龙, 刘炳亮, 张洪程, 朱金燕. 一种芽期耐淹水稻品种的快速筛选方法及其应用. 安徽农业大学学报, 2021, 48(1): 21-25.
|
|
|
[75] |
杨小艳, 张巫军, 段秀建, 雷开荣, 唐永群, 李经勇, 姚雄. 重庆地区晚熟中稻直播品种萌芽期耐淹能力鉴定研究. 杂交水稻, 2023, 38(1): 20-27.
|
|
|
[76] |
钟艳平, 李祖军, 唐双勤, 武志峰, 舒金贵, 曾研华, 谭雪明, 曾勇军, 石庆华, 潘晓华, 吴自明. 直播早籼稻品种芽期耐淹性鉴定研究. 江西农业大学学报, 2020, 42(1): 1-9.
|
|
|
[77] |
方志强, 陆展华, 王石光, 刘维, 卢东柏, 王晓飞, 巫浩翔, 陈浩, 何秀英. 不同种植模式对水稻生长的影响及适宜直播品种的筛选. 广东农业科学, 2022, 49(6): 1-10.
|
|
|
[78] |
翁文安, 邢志鹏, 胡群, 魏海燕, 史扬杰, 奚小波, 李秀丽, 刘桂云, 陈娟, 袁风萍, 孟轶, 廖萍, 高辉, 张洪程. 无人化旱直播模式对水稻产量、品质和经济效益的影响. 中国农业科学, 2024, 57(17): 3350-3365. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.17.004.
|
|
|
[79] |
罗锡文, 王在满, 曾山, 臧英, 杨文武, 张明华. 水稻机械化直播技术研究进展. 华南农业大学学报, 2019, 40(5): 1-13.
|
|
|
[80] |
|
[81] |
朱海滨, 马中涛, 徐栋, 凌宇飞, 魏海燕, 高辉, 邢志鹏, 胡群, 张洪程. 无人飞播水稻优质丰产“无人化”栽培技术体系探讨与展望. 中国稻米, 2021, 27(5): 5-11.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8082.2021.05.002 |
|
|
[82] |
朱海滨, 胡群, 陆喜瞻, 翁文安, 邢志鹏, 高辉, 魏海燕, 张洪程. 无人飞播水稻生育特征与丰产关键技术研究进展. 农业工程学报, 2024, 40(11): 1-13.
|
|
|
[83] |
|
[84] |
pmid: 24834741 |
[85] |
|
[86] |
|
[87] |
|
[1] | 张卫建, 尚子吟, 张俊, 严圣吉, 邓艾兴, 张鑫, 郑成岩, 宋振伟. 农业温室气体排放统计核算体系的规范化建设[J]. 中国农业科学, 2023, 56(22): 4467-4477. |
[2] | 张洪程, 胡雅杰, 戴其根, 邢志鹏, 魏海燕, 孙成明, 高辉, 胡群. 中国大田作物栽培学前沿与创新方向探讨[J]. 中国农业科学, 2022, 55(22): 4373-4382. |
[3] | 杨世琦. 基于国家粮食安全下的农业面源污染综合防治体系思考[J]. 中国农业科学, 2022, 55(17): 3380-3394. |
[4] | 娄善伟,董合忠,田晓莉,田立文. 新疆棉花“矮、密、早”栽培历史、现状和展望[J]. 中国农业科学, 2021, 54(4): 720-732. |
[5] | 聂军军,代建龙,杜明伟,张艳军,田晓莉,李召虎,董合忠. 我国现代植棉理论与技术的新发展——棉花集中成熟栽培[J]. 中国农业科学, 2021, 54(20): 4286-4298. |
[6] | 曹玉军,姚凡云,王丹,吕艳杰,刘小丹,王立春,王永军,李从锋. 不同栽培技术因子对雨养春玉米产量与氮素效率差异的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(15): 3036-3047. |
[7] | 陈印军,易小燕,方琳娜,杨瑞珍. 中国耕地资源与粮食增产潜力分析[J]. 中国农业科学, 2016, 49(6): 1117-1131. |
[8] | 李保国,黄峰. 蓝水和绿水视角下划定“中国农业用水红线”探索[J]. 中国农业科学, 2015, 48(17): 3493-3503. |
[9] | 史文娇, 陶福禄. 非洲农业产量对气候变化响应与适应研究进展[J]. 中国农业科学, 2014, 47(16): 3157-3166. |
[10] | 陈温福, 张伟明, 孟军. 农用生物炭研究进展与前景[J]. 中国农业科学, 2013, 46(16): 3324-3333. |
[11] | 张卫建, 陈金, 徐志宇, 陈长青, 邓艾兴, 钱春荣, 董文军. 东北稻作系统对气候变暖的实际响应与适应[J]. 中国农业科学, 2012, 45(7): 1265-1273. |
[12] | 姚义, 霍中洋, 张洪程, 夏炎, 倪晓诚, 戴其根, 许轲, 魏海燕. 不同生态区播期对直播稻生育期及温光利用的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(4): 633-647. |
[13] | 霍中洋, 姚义, 张洪程, 夏炎, 倪晓诚, 戴其根, 许轲, 魏海燕. 播期对直播稻光合物质生产特征的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(13): 2592-2606. |
[14] | 唐华俊, 李哲敏. 基于中国居民平衡膳食模式的人均粮食需求量研究[J]. 中国农业科学, 2012, 45(11): 2315-2327. |
[15] | 邹应斌 . 长江流域双季稻栽培技术发展[J]. 中国农业科学, 2011, 44(2): 254-262 . |
|