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我国水稻生产机械化栽培现状与发展趋势_金千瑜

我国农业正面临着从传统农业向现代农业的转变,农业机械化是农业现代化的重要内容和主要标志之一,没有农业机械化,就没有农业现代化。而水稻生产机械化是农业机械化的重要组成部分,也是农业现代化的基础。发展水稻生产机械化,减轻劳动强度,提高水稻生产的土地生产率和劳动生产率,已成为我国农业生产中最紧迫的任务之一。

1水稻生产机械化和农机农艺配套栽培的发展现状20世纪90年代以后,随着农业和农村经济的调整以及乡镇企业、小城镇建设的迅速发展,农民就业渠道不断拓展,农村劳动力逐渐向二、三产业转移,劳动力价格上涨。而非机械化的水稻人工生产因劳动强度大、用工多,农时季节劳力紧张,使得水稻生产的劳动成本大大提高,生产效益明显降低,严重影响了农民种植水稻的积极性。农民对减少水稻生产作业程序、减轻劳动强度和实现机械化作业的要求愈来愈迫切。同时,水稻生产集约化和经营规模的不断扩大,也为机械化技术的发展提供了机遇。特别是近几年,水稻生产机械化受到我国各级政府高度重视,通过增加投入,加大了对先进适用农业机械的引进和自主创新力度,加强了新型水田农机具研制开发和农艺农机配套试验示范与推广,使水稻生产机械化水平有了很大提高。新时期我国水稻机械化和农机农艺配套发展主要包括以下三个方面:

1.1水稻收获机械技术迅速推广,技术水平得到明

显提高

水稻机械化收获主要有分段收获法和联合收获法两种方式。水稻割晒机及分段式收获由于机型简单、价格便宜,受到农民的广泛欢迎,特别是在水稻收获机械供不应求和经济不发达地区。但20世纪90年代,由于水稻割晒机生产效率低、劳动强度较大,损失也比较多,已开始逐步被联合收割机取代。在我国,最早发展起来的是背负式联合收割机,一般与大中型拖拉机配套,价格低廉,经济性较好。在南方市场上还出现了一种割幅不足1m、与手扶拖拉机配套的袖珍型产品。我国自主研制和生产的全喂入式联合收割机,履带式行走,割幅1.6~2m,经济性好,性能可靠,是我国现阶段市场上的主导产品,市场潜力较大。半喂入式联合收割机,是我国收割机市场上的高端产品,最初引进推广日本久保田、洋马、三菱公司和韩国LG公司等生产的机型,现在已逐步转变为与这些企业合作研制和生产,我

我国水稻生产机械化栽培现状与发展趋势

金千瑜

(中国水稻研究所浙江杭州310006)

摘要:发展水稻生产机械化,减轻劳动强度,提高水稻生产的土地生产率和劳动生产率,已成为中国农业生产中最紧迫的任务之一。近几年,中国水稻机械化水平有了很大提高,但由于中国水稻种植规模较小,机械化作业与轻简栽培在实际应用中没有实行有效的配套。因此,需加强研究水稻生产中易于规模生产和适于机械化作业的低成本、高效的机械化轻简栽培技术体系;与农机部门协作,开发适用农机具;研究与机械化相配套的标准化种植技术,最终实现水稻生产作业流程指标化、规范化和全程机械化。

关键词:水稻生产;机械化栽培;发展趋势

收稿日期:2008-08-15

作者简介:金千瑜(1959~),男,安徽舒城人,博士,研究员,博士生导师,主要从事水稻生长发育与稻田生态系统、水稻生理生态理论与栽培技术以及水稻生理遗传等方面的科学研究。E-mail:jinqy@https://www.wendangku.net/doc/72195754.html,

国自主研制工作也已开始起步。半喂入式联合收割机,由于能适应高产、高秆、高含水量及高湿烂田、倒伏田的作业,作业效率高,很受欢迎,但价格高限制了它的推广。经过10多年的发展,我国已基本形成适应不同经济水平的联合收获和分段收获两种模式、全喂入式和半喂入式机型并举、高低搭配、农机农艺配套较完善的收获机械化格局。目前,全喂入联合收割机已大面积推广应用,半喂入联合收割机发展迅速,正进入快速推进阶段。据不完全统计,到2007年底,全国稻麦联合收割机拥有量达到57.45万台,机动割晒机拥有量60.89万台,水稻机械收割面积已达到1320万hm2,机械化收获比例达到46%。

1.2水稻机械种植呈现出以机械化育插秧为主、机

直播及机抛(摆)秧并存的区域化、不平衡发展态势

目前,插秧机主要是采取引进技术、合作开发的方式,这样既能保证先进的机械水平和较高的机械质量,又可以尽量降低机械研发与生产成本投入,引进和合作开发的机型主要有:洋马RR6型和久保田SPU-68型高速乘坐式插秧机、东洋PF455S型手扶式插秧机等,近几年,“富来威”等国产机动插秧机的研制、示范与推广,不论是机具质量或田间插秧效果均取得了显著提高,甚至不亚于进口机型,而且插秧机价格明显低于进口机型。直播机,水直播主要有沪嘉J-2BD-10型直播机和昆山2BD-6D 型带式精量直播机,旱直播则主要是稻麦两用的2BG-6A型旋耕条播机等。按种植制度我国水稻产区可分成三个类型区:第一类北方单季稻区,第二类南方稻麦两熟单季稻区,第三类南方双季稻区。目前,第一、第二类型区水稻生产机械化的基本条件较好,种植机械化水平明显高于第三类型区。如东北地区的黑龙江省(包括黑龙江垦区),水稻机械种植面积迅速扩大,2007年机插秧面积已经达到148万hm2。经济较发达的江苏省,在机插秧的发展中一直处于全国领先水平,2007年机插秧面积达到41.8万hm2,同时机直播等面积约为25万hm2,全省水稻机械化种植水平达到近30%。到2007年底,我国水稻插秧机拥有量达到15.63万台,水稻机插秧面积达到了255万hm2,加上机直播、机抛秧等,我国水稻机械化栽植率已达到了11.1%。1.3水田耕整地机械和水稻灌溉、植保机械不断完

善,施肥机械化开始起步

水田耕整地机械和灌溉、植保等田间管理机械,主要是在过去已形成的机械化、半机械化格局的基础上,建立和逐渐完善了以不同类型、不同功率的拖拉机为动力机,配以各种相应的操作机进行土壤耕翻、碎土、灭茬(包括秸秆还田)、平整、开沟、中耕、灌溉和喷药等作业的配套机械化系统,并呈现出机械大型化、功能综合化、作业复式化和一机多能、一机多用的发展趋势。另外,近年来在发展水稻生产机械化过程中,机械施肥技术开始受到越来越多的重视。水稻机械施肥主要有三种方式:一是结合水田耕整地机械作业,在耕整机具上装设肥料箱及相应的排肥装置,在耕整地的同时,将装在肥料箱中的混配基肥施于前道犁沟内,随即翻垡深埋入土,整地作业后将肥料均匀混合于土壤中,达到深施肥目的。实行这种水田耕整施肥前要严格控制田间水量(水深1~2cm),使之既不影响耕整作业,又保证深施肥质量,施肥深度一般能达到6~10cm,能做到排肥均匀连续,深浅一致。二是结合水田直播和插秧机械作业,在播种机或插秧机上配套排肥装置,在机械播种或插秧的同时,将肥料按事先制订的用量均匀地施于侧边距播种行或插秧行3~4cm、深3~5cm的土层中。这种机械侧条深施肥方式对播种(或插秧)与施肥两种作业的机械协调性和农机农艺配套的要求更高。三是在水稻生育期中的机械追肥,其操作难度较大,目前只能采用人力器械将颗粒状肥料点施或穴施于植株根部。水稻机械施肥,在提高田间作业效率的同时,更重要和更有意义的是能够显著提高肥料利用率和利用效率,减少稻田排水对环境的面源污染。

2我国水稻机械化栽培的发展趋势

简化作业程序、减少作业次数、改变作业方式、减轻劳动强度、提高作业质量的栽培技术改革,是21世纪水稻栽培学需要进一步研究的重要内容。由于依靠提高产品价格来促进稻作发展的余地越来越小,深层次矛盾的解决要靠适度规模经营和降低生产成本。推行机械化和轻简型栽培技术,尤其是实行全程机械化种植水稻,是现代化稻作生产要达到的基本目标。

以直播稻、旱育秧、抛秧和免耕栽培为代表的

轻简栽培在我国已经得到了广泛推广,在降低稻作成本和提高农民收入中发挥了很大的作用。但由于我国目前水稻种植规模较小,机械化作业与轻简栽培在实际应用中没有实行有效的配套,特别是水稻的播栽、育苗农艺技术与相关农业机械均存在着较多的不匹配问题,阻碍了机械化和轻简栽培技术效应的进一步发挥。因此,要加强研究水稻生产中简化农艺、省工省力、易于规模生产和适于机械化作业的低成本、高效的机械化轻简栽培技术体系,特别要与农机部门协作,开发能满足优质、高产、高效、生态、安全栽培技术要求的种植环节适用农机具,研究与机械化相配套的标准化种植技术,最终实现水稻生产作业流程的指标化、规范化和全程机械化。

2.1关于稻田机械化耕作整地

耕作整地,是水稻生产田间作业的第一道环节。我国早在20世纪50年代就开始研究新型犁耙机具,到七八十年代,农用拖拉机等动力机及其与耕整机具的配套发展,使水田耕作整地的机械化水平有了很大提高。目前我国水稻生产的机耕比例已达到了80%以上。

在我国北方单季稻区和稻麦两熟区,稻田耕整地主要是采用旱耕水整,南方稻区主要采用水耕水整。我国目前应用的稻田耕整机械,与传统耕作机具相比,具有配套农机具齐全、作业质量较好、作业效率较高、成本低及适应性广等优点。将来稻田耕整机械的发展重点主要是进一步提高机械及机械与农艺的配套比例和配套程度,进一步提高作业功效、降低能耗和提高耕整地质量。

2.2关于机械化育插秧

水稻机械化育秧和插秧技术,是水稻生产中农机与农艺相结合的规范化、系列化的综合机械配套技术措施,只有将育秧和移栽完美地结合起来,才能真正发挥育秧设备和栽植机械的配套化功效,使其成为在生产上实用的机械化技术。

水稻工厂化育秧,即是在室内采用机械化的方法,将水稻种子经催芽、播种、适温避光催苗及大棚育秧等过程,成批生产出适于机插(或机抛、手抛和机摆等)使用的水稻秧苗,它是集约化培育水稻壮秧的有效途径。

目前我国水稻工厂化育秧技术主要是在一些大型国营农场和经济较发达的广东、上海、江苏、浙江等省市的水稻产区示范和推广,应用较多的是田间软盘育秧和双膜育秧以及简易工厂化育秧。今后,随着育秧机械种类的增多,会逐渐形成一个盘式毯状育秧、软盘钵体育秧和无土育秧等育秧方式共存、因育秧设备和秧龄长短不同而异的局面。

水稻机械化插秧,是指将工厂化育秧育出的秧苗利用插秧机进行插秧作业以代替手工插秧的一种水稻机械化种植技术。尽管近些年来我国特别是东南沿海经济较发达地区机插秧正呈兴起之势,但机械化水平仍然很低,机插秧面积也仅有4%~5%,大部分水田仍靠手工插秧,生产工艺落后,作业条件艰苦。

我国的水稻插秧机,除继续推广富来威等国产机动插秧机外,主要是引进和合作开发了洋马RR6型和久保田SPU-68型高速乘坐式插秧机、东洋PF455S型手扶式插秧机等,同时,一些小型的人力插秧机、步行机动插秧机也有应用。

水稻机械插秧,能极大地提高生产效率,减少农民田间的劳动强度,对我国特别是东南沿海经济较发达地区率先实现农业现代化具有重要的推广应用价值。未来,我国在继续引进国外先进水稻插秧机的基础上将加大力度研制性能优良、工作可靠的新型插秧作业机具,使水稻插秧种植机具向轻型化、小型化和高速化的方向发展。

2.3关于水稻机械直播

水稻机械化直播技术,是指在水稻栽培过程中省去育秧和移栽环节,将水稻种谷用机械直接播种于大田的一种栽培方式。综观国内外稻作技术发展,随工业化、城市化和市场化经济的不断推进,机械化直播栽培将成为稻作生产增效和提高种植水平的重要举措之一。近年来我国的直播稻发展较快,但直播机械化水平仍较低,2000年全国水稻机播面积仅为40.98万hm2,大部分仍以手工撒播为主。

目前在我国南方稻区,生产上应用较多的国产直播机主要有沪嘉J-2BD-10型、苏昆2BD-8型等水稻水直播机和2BG-6A型、2BSD-1200型等稻麦两用条播机。另外,还有江苏省农机推广总站和南京农机化研究所共同研制的2ZBQ-10型振动射流式水直播机、广西玉林市研制的金穗牌2BD-5型人力点播机以及一些地方利用施农药的喷粉器改装的喷

直播机等。

1998年,中国水稻研究所从日本洋马(YAN-MAR)农机株式会社引进了一台RR6-PWUTRR6型YANMAR水稻施肥直播机。该机械采用四轮驱动,水田行走不打滑、不陷泥,转弯半径小,操作方便,适应各种田块作业,且节能少污染,能量转换率高;其播种操作部分采用6行播种、施肥联合作业和圆盘变型孔间歇排种、排肥装置,能一次性同时完成播种和侧条施肥,播种与施肥精量、均匀。虽然该机械30cm的行距在某些情况下略显偏大,但播种量和施肥量的调节档次多,因此基本能够适应不同生产水平和不同品种单季直播稻的要求。

21世纪,我国在发展水稻直播种植机械化时将着重研究解决:(1)水稻种子处理技术及设备。对于水稻直播技术,种子的处理是很重要的一环。种子处理技术可解决种子的包衣和发芽率问题,减少直播稻的用种量。(2)高效高质量的与机播配套的整地机具。水稻直播技术另一重要环节是提高整地质量,因此研制开发高效的与机播配套的整地机具是必不可少的。(3)直播精密播种机具。在解决了种子和整地问题后,种子在田间的精密分布必须依靠高效的直播精密播种机具来完成,该机具在性能上要能够适应不同的种子,实现种子在田间以精确的株距、行距分布,为水稻后期生育创造良好的条件。

2.4关于水稻机械化收获技术

随着我国引进国外收获技术和合资开发联合收割机步伐的加快,应用稻麦兼用的联合收割机一次性完成收割、脱粒、清选等作业的联合收获技术,以其高效率、低成本、少损失和广适性受到了广大农民的欢迎和采用。

目前,我国水稻收获使用的主要有两种机具:一种为中小型全喂入橡胶腰带自走机,适合水田收获,从发展趋势看应以中型机(36.8kW)为主,采用液压电子技术并提高自动化程度,加装茎秆粉碎装置及驾驶室,适应多数地区中小田块收获作业;另一种为半喂入自走水稻联合收割机,适合于单季稻产量和茎秆都比较高、收获季节倒伏较多或要求保留完整的茎秆用于编织和手工艺品的地区,它对作物的适应性较好,无论田间与作物的潮湿度大小,茎秆高低和产量是多少,都能正常作业,且作业质量皆能满足要求,稻谷清洁度高,收获损失也很少。水稻生产上应用的机型是进口机型与国产机型并存,多为中型机,适应中小田块收获作业。半喂入机技术水平较高,将来的发展趋势主要是提高自动化程序,达到高效、可靠。

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(责任编辑张智广)

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