稻谷去壳后的稻米（亦称大米），是我国及亚洲、非洲、美洲、欧洲及大洋洲等113国度的全球一半以上人口赖以生存的基本食粮，也是大部分中国人长期喜爱的主食。1980年以来，世界水稻种植面积和稻谷的总产、单产以及消费量均呈现持续稳中有升的态势。
我国水稻种植面积约5亿亩，种植面积全球第二，占全球水稻种植面积的19%，占我国全部粮食作物种植面积的四分之一；而水稻产量占我国粮食总产量的二分之一，占全球稻谷总产量的29%，为全球第一生产国。在用世界7%耕地面积养活了占世界22%比例的中国人吃饭问题上，稻谷做出了重要贡献。
公元7000年以前，我国在长江下游三角洲、杭州湾一带，最早在世界上发明了水稻种植，之后逐渐传至长江上游、黄河流域和现在的全国水稻种植区域，而后再扩展至朝鲜、日本、越南等东亚诸国，往后又推广至西亚、非洲、欧洲和美洲等世界各国。我国作为水稻种植发源地，同世界水稻种植技术接受国的历代农业科技工作者，一起为获得高产、高品质的水稻品种和高产、省力、低成本的水稻栽培技术，付出了艰辛而持久的努力，成为农业科技持续创新的重要内容。
一、 水稻栽培技术的演变
水稻栽培是一项复杂繁琐、费工费时、病虫草害多发、农作技术要求严格的农事操作。远古的水稻为原始直播栽培，稻种播入土中，因缺氧、烂种而不能出苗，只好撒播在土的表面，却又导致生长前期鸟、鼠、草、虫、病害严重，后期因扎根浅而倒伏减产或产量波动等。为克服上述弊端，改成了先在优越的秧田苗床内密集育苗，长至一定程度后再拔苗，重新分棵移栽到本田。温室里培育的细弱伤根嫩苗，再到本田里缓慢返苗成长，直到成熟收割，从此，水稻育苗移植栽培延续至今。于是，及时精心育秧、男女老少农忙下田插秧、拔草耢秧、水肥管理、病虫草防治、割稻收粮等农活，致使稻农长期摆脱不了面朝黄泥背朝天的困境。20世纪末，由于科技的进步，出现了工厂化育苗、机械化插秧及抛秧、水稻除草剂及抗倒伏等药剂的应用，着实大大减轻了稻农的繁重体力劳动，且提高了稻谷产量。但同时又出现了稻农不能长期承受增产不增收的状况，因而改进后的水稻直播法或轻型栽培法受人青睐，种植面积不断扩大，现已成为世界水稻栽培方式的新潮流，这也是从简单到复杂，再从复杂变简单的不可抗拒的自然辩证法。
现有的水稻直播栽培法仍存在扎根浅、出苗及产量不够稳定、病虫草害防治及环保压力大、费工费时、产品质量及产量不理想等问题。加上目前我国工业化和城镇化提速，农村老龄化加剧，劳力锐减，在举国上下振兴乡村、挺进农业现代化的新时代，亟需研发生产出高效、安全、省工省力的农药制剂产品以及水稻轻简化栽培方法和病虫害防治方法、施药方法，从而提高稻农生活质量和收入，改善农业生态环境。
我国在杂交水稻等水稻品种改良领域走在世界的前列，若能在水稻直播栽培与作物保护的结合上开发出新成果，让现有的水稻直播栽培法更加完备，将会为农业科技创新和中国及世界人民做出新的贡献。
当前，我国已具备相关的资源、技术及市场条件和天时、地利、人和的绿色创新氛围，若产、学、研、用分工协作，联合攻关，敢为人先，将不可能变为可能，在农药施用与栽培技术结合方面做些前瞻性、开创性的工作，也是新时代对农药科技工作者新的期盼。
二、 直播水稻全程保护方案的设计思路和基本农艺流程
尽管各水稻种植区域的气象、土质、水稻品种和病虫草害发生情况虽有差异，但直播水稻都会出现总体一致的生理需求、生长规律、发育特性及病虫草害发生的情况。笔者设想，通过对稻种进行物理、化学的综合处理和多层种子包衣，在播种时预先投下水稻种苗期、营养生长期和生殖生长期分步释放的杀菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂及必须补充的营养物质，注重作物强身健体、预防为先，提早做好全程作物保护的预案，减轻作物伤害和整个生长期的植物保护压力，从而提高整体水稻生长效果，节省劳力，保护环境、降低生产成本。
其设想的大体农艺操作流程如下。
1. 选种和农艺管理
选用矮壮、穗大、粒多、耐寒、抗病（抗稻瘟病、稻曲病、白叶枯病、条纹叶枯病等）、抗虫（抗褐飞虱、白背飞虱）的中早熟水稻品种，选取发芽势、出苗率和成熟度高的饱满新稻种；然后晒田、平整土地，并进行除草施肥、农业防治和生物防治病虫草害等其他农艺操作，仍按直播水稻成熟技术管理措施进行。
2. 播种前处理
晒种（3~4天，每天3~4小时）储存能量→精选健种（风选、盐选或泥选）→吸水（10~12℃磁化水或自来水，须日浸夜露勤换水或流动水淹没稻种或超声波处理）3~4天，增重25%~40%→表层晾干5~8小时→浸种剂浸种（约10℃，48~72小时）→催芽（38~40℃，10~30分）至破胸露白立即包衣（注意不能出芽后包衣，以防包衣时损伤芽头，影响出苗率）。
3. 稻种包衣
用种衣粉剂A和种衣粉剂B先后包衣，用多孔麻袋包装运输，在0.5~72小时内播种。
4. 播种
当日平均气温稳定到12℃时，即可以每穴3~5粒包衣后稻种机播至土中1~2厘米深处并盖土，同时，播种机尾部再撒布除草展膜剂。
5. 孕穂适期补施药肥粒剂，提高光合效率，抑制无效分蘖，促成穗多粒重，防止病虫侵吞果实。
注意观察作物整个生长期的生育状态和病虫草等有害生物活动情况，若无大碍，勿须采取其他化学保护措施，直到稻谷收割。
三、五种药剂的配方组成
1.浸种剂 种苗期应保证充足的水分、能量和氧气，并提供促进稻种内物质代谢的微量元素等活性物质和防病（稻瘟病、恶苗病、立枯病、青枯病、干尖线虫等）的杀菌剂及矮壮剂，促进根多、叶绿的健壮齐苗。配方中过氧化氢具有供氧、增能、杀菌、消毒的功效，并可吸附和存留在稻壳上，没有过氧化钙的碱性和单盐毒害，且用量低微。
其配方百分组成是：过氧化氢0.3~0.9，过氧化氢稳定剂0.04，含锰、锌、镁的有机盐0.09，杀菌剂恶霉灵0.1，矮化剂烯效唑0.0005，壳聚糖及维生素0.105，自来水或磁化水余量。
2. 种衣粉A 水稻的营养生长期应在种苗期的基础上提供全面而充足的营养和生长物质，促进早生快发和有效分蘖，以构建开花结实的物质基础即营养体群体，同时，防虫（褐飞虱、白背飞虱、二（三）化螟、稻纵卷叶螟）、防病（稻瘟病为主）、防消耗营养的无效分蘖。由于前期除草彻底，杂草基数少且被迅速生长的稻苗遮挡而难成气候，一般无需施用除草剂。
其种衣粉A的配方百分组成是：含磷、钾、钙、鎂、锌、铜等复合肥、有机肥、生物肥，共5~10；杀虫剂（呋虫胺或噻虫嗪·杀螟丹）1~2；杀菌剂（稻瘟酰胺）0.5~1；保水剂20；控释剂K10~20；成型剂R余量。
3. 种衣粉B 进入生殖生长期应提供足够的速效性含氮、磷、钾、锌、锰、镁、硅、铜、硫等元素营养和光合效率提升物质，杀菌剂（防纹枯病、稻瘟病、稻曲病、白叶枯病等）、杀虫剂（防稻纵卷叶螟等虫害），促成穗大、粒多、饱满、无病虫的稻谷果实。
种衣粉B的配方百分组成是：含速效性氮、磷、钾、锌、锰、镁、硅、铜、硫等元素物质5~10，四氯虫酰胺0.5~1，嘧菌酯·氟环唑1~1.5，光合效率提升剂0.25~0.35，控释剂M30~35，成型剂Y余量。
4.芽前除草剂 2.5%~5%五氟磺草胺或氯氟吡啶酯乳油，或这些农药的油悬剂，其配方中的助剂组成是：水温上升剂10~15，紫外线吸收剂5，扩展剂5，乳化剂等表面活性物质10~15，水及溶剂余量。
5. 药肥 后期追补的药肥粒剂组成是：尿素、磷酸二氢钾、光合效率提升剂、分蘖抑制剂等。
上述配方组成可根据水稻种植地域的土质和有害生物常发情况等进行细化微调。
四、完成该项目方案的有利条件和重点问题
1.物质条件 产品中涉及到的水稻品种以及杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂及其他添加剂等国内都有原料来源，包衣机、播种喷药联用机、植保施药无人机等都有产品可供选用。
2.技术条件 原沈阳化工研究院曾研发过过氧化钙水稻直播用种衣剂专利技术，中国农科院植保所等种衣剂科研所有丰富的种衣剂研发经验及控释技术，百余个种衣剂厂有多种种衣剂生产经验，不少农科所和农场具有直播水稻种植和稻种处理及种衣剂应用的系统管理经验等，将国内技术力量和相关知识进行整合提升，即可较快取得成效。
3.市场条件 重点农产品的专业化、集约化、机械化大生产，是农业现代化的必然选择。我国业已形成华南（广东、广西、福建、海南）、长江中下游及江淮（湖南、湖北、江西、安徽、江苏、浙江、上海及河南）、西南（云南、贵州、四川及重庆）、东北三省及华北（河北、天津、内蒙）等四大水稻规模化的种植区域，尤其是人少地多的东北产粮区、水稻种植大户乃至大型农场，对省力化、低成本、环保化的水稻种植技术需求更感迫切。相关农作物种植技术必将广受器重。
该技术方案的重点问题是，经过物理和化学处理后的稻种连同两层种衣外壳，在土壤中逐步分离，紧靠着稻种周围形成有效物释放速度不同的两个包围圈，其中留存的各类活性化学物质，在土壤中是否能稳定存在并按时段要求分步运至作用部位发挥作用，并显示预想的生物效果，是否会造成对土壤、地下水和稻谷的污染毒害，稻谷的质量和产量是否保持较高水平等，是该研发项目通过周密、多点、反复的试验后，应解决的主要问题。
另外，该试验成功并完成农用产品相关资料后，还面临产品以什么身份命名获得登记的问题。笔者认为，农用化学品登记注册，只要符合产品质量、生物性能和生产使用环节对人畜作物和环境的安全，应给予一定帮助指导并支持这些环保化产品的顺利诞生。当代中国已进入创新活力爆发的新时代，新产品日新月异，农用产品登记应为农用新产品的健康发展服务，而不是以人为已划定的固有条款来束缚新产品的问世。农药制剂种类的命名是以产品物态、物理化学性能、施用方式及释放特性等来分类和描述的，既不能随心所欲参入与产品使用无关或含糊其辞的修饰词，如跟踪粉剂，可溶性浓剂、大粒剂、细粒剂、微粒剂、水分散粒剂等，也不要把内涵丰富、性能差异明显的新品不加区别地都放在一个大笼子里，剥夺了它们应有的独立命名权和创新动力，如快速发展的种子处理剂就存在此问题。本方案是否可以浸种可溶剂、种衣粉剂、除草膜展剂、药肥粒剂等配套进行登记还有待商榷。随着许多有实用价值的创新产品不断涌现，应调整和更新过往不适应创新发展的制剂命名分类及相关政策，才能适应创新形势的变化，如粉剂大面积喷布污染周围环境，若在局部或封闭空间使用，有其独特的作用效能，不能轻易否定它们的存在，如温室大棚用的粉尘剂、茂密大田用的重质烟剂和种衣粉剂等。
