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1水稻種植的背景及趨勢
目前在我國種植面積、總產量、單產量均占據首要地位的糧食作物就是水稻,因此水稻能否穩定生產對我國糧食安全大局具有重要的影響。推動水稻生產實現機械化,可高效生產水稻、降低人員勞動強度、減少生產成本、大幅增加水稻產量、提高生產能力,這對我國糧食安全保障工作具有關鍵作用[1]。近年來,我國很多地區已經實現在水稻生產中進行機械化耕作和收獲,但水稻種植環節整體上機械化應用程度不高,仍然以古老的人工栽插為主,機械化程度較低已成為我國發展水稻高效生產的瓶頸。
2我國水稻種植方式的發展
在很長一段時間,我國主要的水稻種植方式是移栽種植。改革開放后,我國社會經濟迅速發展,農村人口進入城市,人們越來越傾向于輕型栽培技術,比如直播、拋秧等。直到1990年,拋秧栽培方式成為南方雙季稻區域的主要栽培技術。近些年,發展了諸多拋秧栽培技術以適應各地的水稻種植環境,也因此極大促進了拋秧栽培技術的發展[2]。
3種植技術的發展需求
3.1社會經濟發展的需求
我國水稻種植的方式以手工插秧為主,其占水稻種植總面積的1/2。手工插秧存在諸多局限性,比如插秧成本大、耗費體力大、耗時量多。因此對于經濟發達區域,勞動人員不足且成本較高,很有可能導致錯過最佳插秧季節,嚴重影響水稻生產。伴隨我國社會經濟的不斷進步,農村勞力向第二、第三產業轉移,從事稻作生產的勞力越發趨近老齡化,很多區域已經出現農業勞動力明顯不足的現象。因此迫切需要水稻生產向機械化種植技術發展,以達到省時、省力、高效、高產的目的[3]。近幾年,我國農業結構不斷進行調整,水稻種植模式進行了根本性改革,減少了雙季稻種植面積,提高了單季稻面積,以及水稻生產向大規模、集成化方向發展,化學除草方式趨于多樣化、成熟化。優良水稻品種的選育,比如高產、抗倒伏、矮壯的品種均成功培育出來,這都為機械直播、插秧的發展奠定了基礎。
3.2提高稻作效益
我國水稻種植的方式以手工插秧方式為主,機械化程度低,耗時、耗力、成本大,產生的經濟效益也低,導致農民的種稻積極性普遍很低。但機械種植水稻可使勞動用工量減少40%,極大帶動經濟效益。實踐證明,采用機械栽插進行水稻種植,1h比手工插秧可降低450元/m2左右[4];機械直播也省去了育秧和移栽過程,經濟效益更加明顯。因此,機械種植水稻將是我國水稻種植的主要發展方向,在我國糧食安全保障工作中將發揮重要的作用。
3.3提升稻作技術水平
發展機械化種植水稻有助于推動我國水稻生產技術發展。較發達國家而言,目前我國水稻生產方式以手工種植為主,耗時、耗力、成本高且缺乏市場競爭力。我國水稻稻作過程中,雖然基本實現耕田和收獲的機械化,但種植機械化尚未普及,因此水稻能否進行大規模機械化種植,是水稻能否快速生產、我國水稻能否實現現代化農業的關鍵。伴隨社會經濟的發展,進行稻作生產的年輕人越來越少,導致勞力成本增加,水稻種植的成本也隨之增加,因此水稻生產的主要成本聚焦于勞動力,這也促使我國必須加快水稻種植機械化進程[5]。
4種植技術存在的問題
在我國生長季節較短的稻麥多熟制區域或者雙季稻區域,現有稻秧品種均需一定秧齡時間。因為機械插秧水稻能在一定程度上解決水稻種植季節與秧齡期的矛盾,抗倒性好,因此水稻機械化插秧技術廣為水稻種植者所接受[6]。我國有多樣化的水稻類型和種植制度,水稻種植制度包括單季、雙季及其多熟制;品種類型包括粳稻和秈稻,秈稻又包括常規稻和雜交稻。雜交稻種植面積占總水稻種植面積的1/2以上,要想廣泛推廣雜交稻機插秧技術,應先解決掉育秧用種量偏多的難題。
5機械化的發展目標與展望
5.1機械化的發展目標
為了推動我國水稻綜合生產效能,水稻生產機械化必須快速提上日程,這也是我國現代化水稻種植方式的必由之路,對保障我國糧食安全意義重大。我國農業部門就水稻種植機械化技術的發展制定了1個10年規劃(2006—2015年),爭取通過幾年的發展,我國主要水稻產區機械化水平可達70%以上,基本實現種植與收獲環節的2個機械化,在某些先進區域完成水稻生產全程機械化[7]。
5.2機械化插秧
發展機械化插秧,選擇合適的水稻品種是關鍵,這就對優質毯狀機插秧苗的培育提出了要求,包括成秧率和出苗率。具體措施包括:首先挑選達標的種子,提高出苗率;然后準備肥沃、無草、無石塊的床土;最后芽谷要求催芽整齊,提高發芽率。播種期間要均勻,播種后要以覆土看不見種子為準,而且秧盤必須保證濕度和溫度,以致均勻一致地出苗。機插秧的田間育秧,育秧技術上需降低播種量,化學控苗和肥水管理結合,控制苗高,培育機插秧的壯秧要求。
作者:塔娜 單位:通遼市農業科學研究院
水稻種植機械化篇2
中國是水稻種植和生產大國,2018年水稻種植面積3019萬hm2,產量21213萬t,約占糧食總產量的32.2%。水稻生產全程機械化包括從耕整地到收獲多個環節,其中水稻種植機械化由于基礎薄弱、農藝復雜等原因用工較多,是水稻生產全程機械化的短板。因此,提高水稻種植機械化水平至關重要[1-5]。水稻機械種植方式分為機械直播和機械移栽,本研究基于對國內外大量相關文獻的綜合分析,從機械直播和機械移栽2個方面綜述國內外水稻種植機械化現狀、技術及裝備研究進展,探討中國水稻種植機械化存在的不足,提出水稻移栽機械化是水稻種植機械化的主要發展方向,以期為進一步提高中國水稻種植機械化水平提供理論參考。
1國外水稻種植現狀
世界水稻種植區絕大部分集中在亞洲,亞洲水稻種植面積占全球水稻種植總面積的90.0%,美洲和歐洲的水稻種植面積分別占全球水稻種植總面積的4.3%和0.4%,以澳大利亞為主要種植地的大洋洲水稻種植面積最小。全球水稻種植面積15000萬hm2,總產量約60000萬t,其中種植面積較大的印度和中國分別占全球水稻種植總面積的28.1%和20.1%。2016年印度水稻種植面積4300萬hm2,是中國的1.3倍,但總產量(1.6億t)大約是中國的3/4,居世界第二位[6]。日本和韓國均以水稻為主要糧食作物,2018年日本水稻種植面積138.6萬hm2,每公頃產量5.3t,其種植面積占糧食作物總種植面積的80%以上[5,7]。韓國近年來水稻種植面積有所減少,2016年減少到77.9萬hm2,但總產量一直穩定在560萬t。美國是歐洲和美洲最大的水稻種植區,2016年水稻種植面積125.3萬hm2,每公頃產量8.0t。在歐洲意大利水稻種植面積最大,為23.4萬hm2,每公頃產量6.7t。近年來澳大利亞水稻種植面積明顯減少,從2013年的11.3萬hm2減少到2016年的2.7萬hm2,但澳大利亞水稻每公頃產量達10.0t,為世界之最。因世界各國水稻品種、氣候條件、地形土壤、經濟發展等不同,水稻種植模式也不相同,已實現種植機械化的國家有美國、意大利、澳大利亞、日本和韓國等[8]。
1.1國外水稻機械化直播現狀
以美國為代表的歐美發達國家的水稻種植以機械直播為主。其中,空中播種(飛機撒播)占20%,機械穴播占80%,目前已實現全機械化直播。意大利自1960年開始水稻種植方式逐步從移栽轉為機械直播。澳大利亞地廣人疏,水稻種植區主要位于新南威爾士州的平原,主要采用飛機撒播種植。這些國家的水稻品種較單一,土壤氣候適合直播,所以以機械直播方式為主要種植方式[9]。日本于20世紀60~70年代曾集中研究直播技術,直播面積達5.5萬hm2,但隨著水稻移栽技術的不斷成熟,直播面積銳減。日本和韓國以機械移栽為主,也有直播種植[10]。高精度的水稻直播技術是發達國家水稻高產的原因之一,大部分亞洲國家的水稻種植機械化水平遠落后于發達國家。
1.2國外水稻機械化移栽現狀
歐洲和美洲國家對水稻移栽鮮有研究。意大利于100年前研究過插秧機并開發出插秧機具,但由于機器結構復雜、需人工輔助等原因而未能推廣。亞洲國家對機械化移栽技術研究較深入,其中日本和韓國水稻移栽技術趨于成熟,成為亞洲較早實現水稻全面機械化種植的2個國家;中國水稻移栽技術受日本影響深遠。日本于20世紀60年代末出現了毯狀苗育秧技術,促使插秧機技術飛速發展;20世紀70年代末,90%以上的水稻種植區域采用機械化插秧作業;20世紀80年代,水稻機械化插秧面積提高到98%。1975年推出施液狀肥料的插秧機,1978年試制施粒狀肥料的插秧機,目前日本插秧機普遍裝有側行施肥裝置。缽苗移栽適用于寒冷和復種地區,缽苗移栽機在北海道占有率為50%。目前日本99%的稻田采用機械移栽,以乘坐式和高速插秧機為主。韓國于20世紀70年代引進日本的機械移栽技術且發展較為成功,目前其移栽技術僅次于日本。位于亞洲西南部的伊朗以及馬來西亞、印度等東南亞國家,水稻種植一直以移栽為主,兼有直播。近年來都有研制移栽機,均采用的是連桿機構。作為水稻種植大國的印度70%采用移栽技術,但機械化程度不高,其余亞洲國家如菲律賓、泰國和越南等水稻移栽機械化程度較為落后。
2中國水稻種植現狀
中國水稻播種面積居世界第二,各省均有水稻種植,機械化水平差距較大。近20年,中國水稻種植機械化發展較快,2005年水稻機械化種植率為7.14%,2012年提高至31.77%,2016年為44.5%,2018年為50.86%,2005—2018年水稻機械化種植率增長了43.72個百分點,但中國水稻種植機械化水平仍有很大提升空間。近幾十年來中國一直采用移栽為主、直播為輔的水稻種植模式。2017年中國水稻機械化種植面積1456萬hm2,其中機械插秧面積1275萬hm2,占水稻種植面積的87.6%。缽苗移栽為主的機淺栽44.7萬hm2,占3%;直播占7.6%。
2.1中國水稻機械化直播技術及裝備現狀
中國水稻種植最初采用的是直播方式,距今已有幾千年歷史。水稻直播按耕整地不同可分為旱直播和水(濕)直播。中國水稻機械直播研究從20世紀60年代開始,河北省農業機械化研究所和吉林省農業科學院分別研制出BDH-14旱直播機和2BS-13旱直播機,但由于工作效率低未被應用。1998年楊堅等[16]研制了電磁振動播種機,結構簡單且播種量可調節。2003年夏萍等[17]研制的振動式包衣排種器可一次完成稻種的包衣和直播作業。2008年羅錫文等研制的水稻精量穴播機可同時開溝、起壟和播種,通過改變型孔調節播量可減少種子用量,提高產量。張國忠[19]、程建平等[20]試驗證明,相比人工撒播和人工手插種植方式,精量穴播技術更有利于加快水稻的生長發育進程,提高其分蘗和產量。2011年張國忠等[21]針對雜交稻芽種進行了精量穴播技術機理研究。近年來有關水稻機械直播較熱門的技術主要有以下幾種。
1)穴直播監測技術。該技術可以實時精準監測水稻播種狀態,提高作業質量。基于壓電沖擊法設計了水稻穴直播監測系統,得到重播、漏播及有效的監測精度分別為81.79%、80.42%和97.67%,基本可滿足監測要求。
2)自動導航技術。水稻直播機作業環境復雜,地面不平整且泥濘易滑,實現作業精度是關鍵。以洋馬VP6型水稻直播機為平臺提出的自動駕駛控制方法,路徑跟蹤平均橫向絕對偏差為0.027m。
3)深施肥技術。為了提高肥料利用率、減輕肥料對環境污染的影響,基于直播機開發的同步深施肥技術相比手工施肥可以節省尿素、N、P和K等肥料30%以上,提高產量約10%[25,26]。中國近年來農村勞動力短缺,水稻機械直播是一種經濟有效的種植方法,其中精量穴直播有利于提高水稻產量,是未來機械直播發展的重要方向。
2.2中國水稻機械化移栽技術及裝備現狀
中國水稻機械種植主要采用移栽方式,移栽面積約占機械化種植面積的90%。機械移栽要提前育秧,育秧方式分缽體秧苗和毯狀苗,后者的根系連接緊密,移栽時要撕開毯狀根系,移栽后有7d左右的緩苗期,目前插秧機普遍使用毯狀苗。從育秧、機械栽插(毯狀苗)、機械移栽(缽苗)3個方面對中國水稻移栽技術進展情況進行綜述。
2.2.1水稻機械化育秧技術及其裝備
育秧是移栽的前期環節,既要培育高質量秧苗,又要考慮與移栽機對接配套,國內很多學者在育秧農藝和育秧機械2個方面進行了研究與創新。
1)育秧農藝技術。水稻育秧環節對水稻種植質量的影響較大,育秧農藝中育秧盤以及秧盤基質成分對秧苗移栽影響較大。有研究者開發出以水稻秸稈為原料的植質缽苗盤,較普通毯苗機插增速5%~10%。研究了上毯下缽的稀播育秧盤,該秧盤可生物降解,機插時帶盤。研究了缽形毯狀苗盤的缽深對秧苗質量和取秧的影響,結果表明缽深為8mm或12mm時取秧順利且成毯質量高。進行了缽苗播種量試驗,結果表明隨播量增加育秧質量降低,但播量過低則不利于移栽機工作。對比了水育秧、旱育秧和淤泥育秧3種方式,發現旱育秧的秧苗質量高且更有利于機插,淤泥育秧可行但成秧率較低。對育秧基質、播種量與播種密度、插秧秧齡作了統計與分析。近年來,智能化育秧工廠在中國成為熱點,用替代基質取代土壤基質育秧可能是未來育秧的發展方向。
2)育秧機械技術。育秧模式分為工廠化和田間式,育秧機械可以細分為很多種,其中播種機是育秧中較值得深入研究的機械之一。工廠化育秧主要為播種流水線作業,莆田市富昌農機有限公司與南京農業機械化研究所合作研發了2BLY-280B型高速螺旋播種育秧流水線,實現了自動化播種和育秧。華南農業大學研制的2SJB-500型育秧精密播種流水線適用性強,通過更換振盤可實現多種播種方式。田間育秧播種早期的裝備有南京農業機械化研究所研制的2BTP-56型、2BTP-84型和2BTP-120型系列化田間育秧播種機,均采用窩眼輪滾播方式播種。近期有華南農業大學研制的田間育秧播種機,根據不同育秧工藝要求可采用凸棒式、槽式勺輪和螺旋勺輪3種排種方式播種。工廠化育秧是未來發展方向。育秧播種最大特點是播種、鋪土排土和秧盤移動要同步,通過現代化的監測反饋裝置可實時自動調整,提高同步性和智能化。在秧盤和基質上可進行農藝創新,例如在可降解秧盤中可以添加肥料和微量元素,培育高質量的秧苗。此外,中國雜交稻占水稻品種的60%,根據其種植要求降低播種量,可充分發揮雜交稻機移栽增產優勢[44]。精量育秧播種技術是關鍵,應用機、電、氣等技術融合實現種子的精量提取和在秧盤上有序分布將成為今后的研究熱點。
2.2.2水稻機械化栽插技術及其裝備(插秧機)
1967年中國首次研制出自走式插秧機,1982年延吉廠開發出2ZT-9356型和2ZT7358型乘坐式插秧機,參考日本井關技術,采用的是獨輪驅動和分置式曲柄連桿裝置。1996年中國第一次研制出水稻全自動移栽機,采用氣吸方式,由單片機控制,步進電機驅動,精度較高[45]。近年來,插秧機的研究方向主要有以下幾個方面。
1)插秧機性能改進研究。2012年對高速水稻插秧機車架進行了優化及結構改進,使其車架質量降幅達16.77%。對手扶插秧機手傳振動評價及振動傳遞特性進行了研究。
2)自動導航技術。對井關插秧機(PZ60)進行改裝,開發了導航控制算法,編寫了導航控制軟件。有研究將自動導航應用于水稻移栽開發出無人駕駛插秧機,并設計出秧苗自動計數裝置[49-51]。基于北斗/GNSS對洋馬VP6E型插秧機進行自動導航系統研究。
3)側深施肥技術。插秧時在秧苗一側土壤中施入肥料稱為側深施肥[53],其用肥量相比傳統施肥可減少約20%。水稻的水田環境與種植施肥技術應相融合,張國忠等[54,55]發明的水田船型深施肥開溝器可應用于水稻移栽和播種機。近年來,一些學者創新性地設計出側深施肥裝置植入插秧機,有螺旋絞龍結構和風送式,并進行了氣固兩相流仿真分析[56-58]。目前國產插秧機存在的主要問題有插秧不均勻、漂秧、漏插、勾傷秧苗等,還需進行改進。在插秧機上增加施肥、鋪紙和施藥裝置,實現邊插秧邊精確可靠側深施肥、邊鋪再生紙或者覆膜以及邊施藥等復合功能。
2.2.3水稻缽苗移栽技術及其裝備
缽苗移栽的概念最早于20世紀80年代由日本提出,目的是為了水稻秧苗期能抗寒。此后日本率先將單片機、機械手、電磁閥等機電一體化技術整合在一起,完成取秧、輸送和栽植工作,發明了缽苗移栽機并推廣。缽苗移栽技術比毯狀苗平均增產增效6.0%~12.6%,且特別適用于單株成缽的超級稻以及北方種植地區[59-62]。缽苗移栽對象的秧苗特性和力學分析是移栽機設計的理論基礎,宋建農等[63]對不同的秧苗高度、秧齡及苗缽體濕度進行了力學試驗分析,證明拔取方式可行,水稻單穴內秧苗拉拔力小于抗拉斷力但播量必須控制。目前國內主要有幾個科研機構從事水稻缽苗移栽機開發。①東北農業大學與吉林鑫華裕農業裝備有限公司共同研制出第一代樣機[64],該樣機采用雙曲柄五桿機構,用1個機構完成3個動作,結構簡單且成本低,但振動大、效率不高,是國內少有的進入市場的機型。基于第一代樣機,第二代樣機由桿機構升級到回轉式機構,采用頂出式貝塞爾齒輪行星輪系雙臂移栽機構;第三代樣機是水稻寬窄行缽苗移栽機構,采用行星架斜置式雙臂取秧方式;第四代樣機為水稻寬窄行缽苗拐子苗移栽機構。為提高效率該團隊設計了三移栽臂非圓齒輪行星系水稻缽苗移栽機并針對移栽臂存在甩泥現象進行了改進[65-70]。②以汪春為主導的團隊在20世紀90年代研制出2SP-6型缽苗有序拋秧機和齒板式缽秧擺栽機,選取秸稈植質為缽苗的基質,配套的栽植機械通過改裝插秧機2ZT-9356型完成,效果較好。③中國農業大學有20多年缽苗移栽科研基礎,1994年研制出2ZPY系列水稻拋秧機,采用旋轉錐盤式,為無序移栽,而后研制出采用對輥式拔秧的2ZPY-H530型缽苗移栽機[71,72]。④南京農業機械化研究所1997年研制出2ZU-6和2ZB-79型播秧機,為頂桿推出式結構有序化取秧,靠秧苗自重入土而淺栽。⑤華南農業大學研制的缽苗有序拋秧機為氣力式,2003年又研制出夾子式機械手式缽苗移栽機,此后又設計出非圓齒輪行星輪系分插機構,采用3個移栽臂提高移栽效率[73]。中國缽苗移栽技術水平與發達國家仍存在較大差距,缽苗移栽技術的難點在于移栽機縱向的移送精度很難達到要求,移栽機缺乏創新,機構可靠性不夠,市場化尚未形成。
3中國水稻種植機械化問題探討及展望
3.1水稻機械移栽與機械直播對比與選擇
水稻機直播、機插秧和缽苗移栽各有特點,學者們對這3種種植方式做了大量對比試驗[74-78],結果表明應因地制宜地選擇機械移栽與機械直播,實現水稻增產。機直播、機插秧和缽苗移栽3種種植方式并存發展的同時,水稻缽苗移栽為未來發展重點[79]。
3.2加快作業可靠、性能優化的新型機具的自主研制
在水稻直播方面,應優化種子加工環節,節省稻種用量,根據不同品種的種子選取不同直播方式,精確播種。配套的整地機具應朝著大型高質量方向發展,進一步發展精量直播技術,實現種子的株距和行距有序精確分布。在水稻移栽方面,既要解決國產插秧機插秧不均等問題,又要加快國產新型缽苗移栽機的研發。目前市場上使用的性能較穩定的插秧機和缽苗移栽機均引進了日本核心技術,應加快自主研發尤其是缽苗移栽技術需要創新與優化,從而解決水稻秧苗移栽結構上的難題。
3.3農藝知識和先進技術應與種植機械技術融合創新
在提高水稻移栽機可靠性的基礎上,需發展配套育秧播種技術,從而實現精準育秧。育秧技術與移栽技術配套同步發展,如毯狀苗的播種量、適栽期、苗盤深度、一缽幾株等綜合試驗分析尚欠缺,要加快育秧技術研究,為水稻種植農藝與農機配合提供參考。水稻移栽對象的力學物理特性研究可為移栽機研究提供理論依據,例如分析不同夾取秧苗方式的拔取力、最佳拔取角度和移栽軌跡等,還應對不同育秧工藝下的秧苗力學特性做對比分析試驗。
3.4加快水田環境下自走底盤研發,側深施肥施藥等復合作業
目前水稻種植機具的自走底盤主要由外資企業生產,其大多采用液壓傳動和無級變速,但是水稻種植機具一般為勻速且低速前進,這些多余的功能導致成本提高,所以中國應加快研發適合本國國情且符合水稻種植機具動力需求的底盤。推進水田自走底盤研發對促進多種水田操作機具的發展具有重大意義。水稻種植機具技術趨勢有復合作業技術、特殊形式種植機和無人駕駛種植機等,其中側深施肥和施藥等復合作業技術應與種植機械同步發展,以實現精準按需供給。
3.5提高水稻種植機械智能化水平是未來發展趨勢
自動移栽機器人是未來的發展方向,一些發達國家已開始應用,旱地移栽機器人技術可以借鑒并應用于水田。精準農業、自動導航技術在直播機以及移栽機上均可應用,無人操縱高精度水稻種植機是水稻種植機械化技術的發展方向之一。針對移栽機高效、可靠和智能化發展趨勢,充分利用機器視覺等信息化控制技術,精準采集機具的作業信息(移栽間距、秧苗移植深度等)與移栽質量指標(栽直率、漏栽率等),實時反饋給移栽機進行調整,以提高作業的總體質量。
作者:張妮 張國忠 單位:華中農業大學工學院 武昌首義學院
水稻種植機械化篇3
在科學技術不斷發展及國家大力支持下,安徽省在水稻機械化種植方面得到了較好的提升,不過仍存在一些問題需要加以解決。為促進該地區水稻機械化種植技術的良好發展,需要創新水稻機插秧技術、加大水稻種植機具研制力度、提高農機技術人員素質、優化公共及社會化服務、提高地方財政能力,通過以上措施,真正凸顯出水稻機械化種植的技術優勢,在后期對水稻機械化種植研究中,還應加大研究力度,不斷探究促進安徽水稻機械化種植發展的有效措施。
1機械化水稻種植的意義
1.1促進社會經濟發展
以往基本上都是通過手工插秧的方式進行水稻種植,存在較大的勞動強度,并且種植效率較低,對水稻行業發展產生了嚴重影響,無法滿足我國在食品方面的需求。此外,老齡化問題的出現,也大大減少了農業勞動力,這種情況下,通過機械化水稻種植,可有效提升水稻種植效率,促進社會經濟發展[1]。
1.2提高稻作技術水平
機械化水稻種植技術的應用可以促進水稻高產穩產,并且代替了人工種植方式,更會使工作種植效率得以大幅度提升。通過應用相應的種植技術以及機械設備,能夠有效提升水稻種植技術水平。不過,與其他發達國家相比,我國技術水平還存在較大的發展空間,機械化水平較低,因此,還需要進一步提升水稻作業技術水平。
2安徽水稻機械化種植工作中存在的問題
對于水稻生產機械化的發展,安徽省在耕作及收獲機械化上發展較早。當前,這兩方面的機械化水平較高。相比而言,該省在種植機械化發展上相對較晚,在2006年才開始大規模推廣,發展至今水稻機械化種植面積已超過66.7萬hm2。水稻種植機械化得以快速發展的主要原因為機械化種植起點較低,獲得了政府高度重視,將其納入了重點發展項目中,特別是機械插秧技術在近年來不斷完善,該地區購買農機能力也逐漸提升,使得安徽水稻種植機械化得以快速發展。
2.1機械化種植水平不高
水稻生產主要包括三個環節,首先是耕整地,其次是栽插,最后是收獲。雖然在近年來機械化種植得以不斷發展,但相較于其他兩個環節,水稻機械化栽插水平相對較低,影響了水稻全程機械化發展。
2.2栽植機具無法滿足多種種植模式需求
安徽地區水稻種植區域較為廣泛,水稻的種植品種也較為多樣,在生育期、栽植密度、栽插條件以及栽植時間不同的情況下,也會對株距行距存在不同的要求。現階段,缽體機械擺栽、機直播以及有機插秧等,是較為常見的水稻機械化栽植方式,不過面對多種種植模式的需求,現存插秧機機型仍無法全部滿足。
2.3農機技術人員素質有待提高
一些水稻農機技術人員結構不合理,存在新老技術人員交替斷層等問題,不具備較強的水稻農機推廣力量;隨著“農口”改革的不斷推進,農機技術人員數量逐漸減少,一些人員還會在本職工作之外承擔其他工作,使得人員專業性不強、素質較低,對水稻機械化技術發展及推廣產生了嚴重影響[2]。
2.4社會化服務功能不健全
現階段,安徽地區農機大戶及服務組織發展相對較快,不過可以進行規范化經營的較少,更無法提供全程的作業服務,所以無法良好滿足農民多樣化服務需求。
2.5地方財政能力有限
地方財政能力在一定程度上影響著水稻機械化種植技術的推廣效果,一部分水稻種植區并不具備較高的經濟發展水平,由于地方政府財政能力不強,對于水稻機械化種植無法提供充足的支持資金。同時,一些水稻種植機械設備價格較高,超出了財政支付范圍,也在一定程度上影響了水稻種植機械設備的推廣。
3促進安徽水稻機械化種植技術發展的策略分析
3.1創新水稻機插秧技術
由于水稻機插秧技術存在一定的操作難度以及復雜性,因此,水稻栽插環節是水稻生產的薄弱環節。在育秧環節會涉及到較多的步驟,比如,準備環節需要進行取土、過篩、集中堆悶以及培肥等工作;秧床準備環節需要進行整地以及開溝等工作;秧苗管理環節還需要做好水、肥管理工作。與以往人工栽插相比,利用機械化的方式進行水稻秧苗栽插及田間管理會存在一定的技術要求,操作起來難度也會更大,所以對機械插秧技術大力推廣的同時,還應注意加大對于輕簡化栽培技術的研究,可以從育秧以及栽插環節入手,研究新型的育秧模式,如無紡布育秧、基質育秧以及淤泥育秧等,用新的育秧方式代替傳統營養土育秧方式,使取土更為簡便,同時也大大簡化了操作工序。對于栽插環節,可以研究水稻缽體擺插等新型栽插方式,能夠有效解決返青時間長、秧苗受傷、穴株控制不精準、秧齡短等問題,通過以上方式,為水稻機械化提供新型的栽植手段。
3.2加大水稻種植機具研制力度
對于安徽省而言,其稻區覆蓋廣,由于具備復雜多樣的地形,因此存在多樣化的種植模式,長江流域及以南區域,地形多為山地或丘陵,地塊往往較小,并且地勢不平坦,針對這種地形,在水稻種植機具研制方面,更為適合研發輕簡型水稻聯合收獲機或步進式插秧機、小動力多功能耕作機具,更便于水稻種植工作的開展;淮河流域由于其地形較為平坦廣闊,因此可以研發大型聯合收割機、乘坐式插秧機或者大馬力拖拉機帶復式作業機具。現階段,針對于耕整地及收獲的各類機械較多,例如以插秧機為主的栽插機具,還有缽體擺插機具、拋秧機以及直播機等。與其他機械相比,直播機相對品種較少、質量參差不齊。雖然存在較多的插秧機機具,但仍無法良好滿足不同種植制度、品種、地域的要求。市場中存在的插秧機,只有兩種行距標準,一種為25cm,另一種為30cm,因此,在插秧機的研發上,應將重點放在可調行距以及窄行距插秧機方面,進而研發出應用范圍更廣的插秧機機型。在水稻直播機的研發上,可以將重點放在機具深耕及作業質量的提升上,研制出具備環保性及高效性特點的水稻直播機。除此之外,還應加大對于栽插新機具的研究力度,如精量穴直播機以及缽體擺栽機具等,以滿足多樣的水稻栽插需求。
3.3提高農機技術人員素質
只有農機技術人員具備較高的素質,才能為農民使用水稻種植機械設備提供專業化的知識指導及服務,對促進水稻種植機械化發展意義重大。可通過以下幾種方法,提升農機技術人員的素質:首先,水稻種植機械設備應用過程中,應通過定期或不定期的培訓,提升農機技術人員的操作技能以及專業知識,使其對水稻種植機械設備相關知識及技術了如指掌;其次,開展水稻種植機械設備推廣工作時,可以組織開展座談會或者講座,邀請專家講解與水稻種植機械設備相關的知識以及相應事項等,從而有效提升農機技術人員的綜合素質。
3.4優化公共及社會化服務
基于基層農機組織機構發展情況進行分析,能夠發現較多組織機構提供的公共及社會化服務,不具備網絡農機系統建設、農機技術創新以及農機推廣隊伍建設等方面的內容,這種情況的存在,對水稻機械化種植水平提升產生了較大的不良影響[3]。
3.4.1強化水稻機械化信息網絡系統建設,結合區域水稻機械化種植實際情況,進行農機信息子網的分批建設,并且還應配置相應設備;建設完善的信息平臺,強化與各子網間的合作,設立專題以及財政信息等重點欄目,使網站具備較好的應用功能,以便為廣大群眾提供網上服務,最終推進水稻機械化種植工作的良好發展。
3.4.2強化與第三方的合作,如科學研究院及高校等,通過在基層農機組織機構中設置相應部門,強化栽植機械化技術的研究,從而對改良創新栽植機械。最后,做好農機推廣隊伍建設工作,組織人員參加各種農機技術培訓、座談會以及交流會等,積極引進綜合素質強的推廣人員,從整體上強化農機推廣隊伍建設。
3.5提高地方財政能力
新時期下為促進水稻種植機械化發展,我國出臺了幫農政策。這些政策的提出一方面提升了農民的生活水平,另一方面也促進農業機械化生產。不過,這些政策對于農業機械化發展方面的實施力度不足。因此,相關政府部門應提高地方財政能力,保證各項惠農政策的良好實施,助力水稻種植機械化水平的進一步提升。此外,為確保地方財政更多用于水稻種植機械化方面,地方政府需要結合當地經濟發展水平、種植規模以及機械化情況等,制定出科學、合理的財政支持策略,將財政支持資金用到實處。
參考文獻
[1]湯明余.皖江水稻機械化種植存在問題及對策[J].農民致富之 友,2018(4):53-53.
[2]潘正鵬,李清.蕪湖市水稻機械化插秧技術應用SWOT分析及對 策建議[J].基層農技推廣,2019(12):73-74.
[3]楊福坤.水稻機械化收割中存在的問題及解決對策分析[J].南方 農業,2018,12(33):157-158.
作者:宋恩明 單位:安徽省淮南市壽縣豐莊鎮農機站