广东水稻机械化种植技术试验示范研究

姚俊豪，聂虎子，熊元芳

（广东省农业机械化技术推广总站，广东 广州 510515）

0 引言

水稻种植环节机械化是广东省水稻生产机械化的最大短板，也是影响水稻生产综合机械化水平提升的最重要因素[1]。为加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级，提高广东省主要农作物耕种收综合机械化水平，特别是广东省水稻生产全程机械化水平，降低种植成本，进一步推进广东省水稻生产全程机械化技术快速发展，根据《关于加快推动水稻机械化种植水平提升的通知》（粤农农办〔2019〕140号）有关要求，广东省农业机械化技术推广总站与有关市级农机推广机构在广东省珠三角及粤东、西、北等区域建设了6个水稻机械化种植技术试验示范点，分别对水稻机械化精量穴直播、农用无人机水稻直播（含撒播、条播）以及机械插秧技术开展了试验示范研究[2-4]。

1 试验条件

1.1 试验目的

以助力“补短板促机种 提升水稻生产机械化水平”为目标，通过组织开展水稻机械化种植技术试验示范工作[5-7]，明晰路径措施、示范装备技术、推广典型模式，为全省水稻种植机械化推进行动提供新思路、新模式，制定相关技术规范，推进广东省水稻生产全程机械化技术快速发展。

1.2 试验地点

本试验于2019 年分别在江门开平市、梅州兴宁市、汕头潮阳区、湛江廉江市及雷州市、清远英德市6 个不同区域进行。

1.3 试验设备

各区域根据本地水稻生产实际选择试验机型。分别选择水稻精量穴直播机、农用无人机水稻条播机、农用无人机水稻撒播机[8]、乘坐式高速插秧机等。

2 试验设计

2.1 试验面积

每个试验点示范面积40 亩（1 亩=0.067 hm2），其中水稻精量穴直播、农用无人机水稻撒播、农用无人机水稻条播以及水稻机械插秧试验示范面积各10亩。

2.2 试验内容和方法

本次试验为大田生产试验，选择在相对一致的地力条件下，按照当地农户的种植习惯及农艺要求，对各种植技术模式采用统一的水稻品种、统一的田间管理，记录分析对比水稻精量穴直播技术、农用无人机水稻直播（含撒播、条播）以及水稻机械插秧技术对水稻生长期的时间差异和生产差异，对其生产效率、生产成本以及产量进行比较分析，为广东省水稻生产机械化主推发展模式提供理论支持。

2.3 试验技术规范

2.3.1 试验准备

1）品种选择及前期处理。根据不同茬口、品种特性及安全齐穗期，选择适合当地种植的分蘖好、根系发达、耐肥抗倒、抗逆性、耐寒性和抗病性强的稳产、高产穗粒兼顾型优质水稻品种。前熟腾茬迟的选用早熟品种，前熟腾茬早的选用中晚熟品种。

直播种子处理要以计划播种日为基准，根据浸种、催芽等需要的总时间倒推开始处理时间，同时要按机器播种计划，按日分批处理。浸种时，要求水面保持高出稻种6～7 cm，气温在25 ℃以下浸48 h，气温在25 ℃以上浸24～40 h（期间注意清洗、换水）。一直浸至水层面有“泡泡”（稻种吸足水分的标志）出现后把种子捞出进行保温催芽。催芽至破胸露白后平铺晾干，用手抓稻种松手后能全部自然落下方可进行播种，在整个晾干过程中，不可浇水。

机械插秧要根据插秧计划时间安排育秧工作，根据天气情况需提前18～25 d 开始播种育秧。推荐选用育秧播种线及育秧大棚进行育秧，秧苗要求根系发达、茎基粗扁、叶挺色绿、均匀整齐，秧根盘结不散，叶龄为3～4 叶，苗高15～18 cm 时可进行机械插秧作业。如采用大田育秧，早造需注意覆盖尼龙膜保温，晚造要覆盖遮阳网避免高温，同时要注意适时炼苗。

2）稻田平整要求。稻田机械化耕整作业推荐使用履带自走式旋耕机进行耕整作业，一般需在种植前3～5 d 进行旋耕、平田作业。直播作业对于田块平整度要求更高，推荐在旋耕作业后采用激光平地机进行平田。稻田耕整要求深度均匀一致，田面洁净，无残茬、杂草、杂物、浮渣等；土层上烂下实；田面泥浆沉实达到泥水分清，地表高低落差不大于3 cm。直播稻田在耕整作业后（或耕整作业时）须加开横沟和进出水沟，横沟约每隔3～5 m开一条畦沟，进出水沟对应两端田埂水口和排水口，与横沟垂直，沟宽25 cm左右，沟深10～15 cm。

耕整好的稻田在种植前需视稻田土质进行沉淀，一般沙质土壤沉0.5～1.0 d，沙壤土沉实1～2 d，黏质土沉实2～3 d，机械直播沉淀时间适当减少0.5～1.0 d。机械直播前稻田需排干水，但要保持表层湿润；机械插秧前稻田保留3 cm左右的水层。

2.3.2 机械作业要求

直播作业一般选择温度在13℃以上、无中大雨天气进行。精量穴直播作业选用专用的水稻精量穴直播机进行作业。常规稻一般使用20 cm 固定行距，杂交稻一般使用25 cm 固定行距。播前加种时稻谷要自然倒入，不要用手按压已倒入种子箱内的稻种，以免影响排种。小雨天播种加种时要绝对防止稻种被雨淋湿，否则会影响排种。

农用无人机直播作业选用专用的农用无人飞机配套水稻直播器进行作业。按计划作业面积、播种量以及设备作业时间安排载重量。合理设置作业参数，飞行高度一般设置为30～50 cm（为导管末端距离地面的高度，参考田块平整度及田埂的高度）。若作业田边有障碍物，应设置该田边的安全距离至少2.5 m，田块内有障碍物，应设置障碍物安全距离至少2.0 m。

机械插秧作业推荐使用乘坐式高速插秧机作业，根据田块大小可选择4、6、8 行等不同型号，行距选择30 cm 作业规格。机械插秧前要进行试插，以调整插秧株距及插深。插秧要求均匀、深浅一致，一般漏插率≤5%，伤秧率≤4%，漂秧率≤3%，插秧深度在1～2 cm，以浅栽为宜，提高低节位分蘖。常规稻需保障每亩大田栽插基本苗1.5～1.8 万穴（每穴苗数3～5 株），杂交稻要求每亩大田栽插基本苗1.5～1.8 万穴（每穴苗数1～3 株）。

2.3.3 田间管理要求

1）除草管理。直播作业要特别重视除草管理，一般需在播后2～4 d 内，田面无明显积水时喷施“直播净”“30%扫弗特乳油（丙草胺）”等进行封草处理，严格按说明书操作，保持土壤无积水但湿润至水稻1叶1心期。后期根据田面杂草生长情况选择除草剂进行除草，要特别注意在施用除草剂时的田水管理，按要求做好施用前排水及后期灌水管理。

机械插秧后1 周内根据杂草种类结合施肥施除草剂，施药时水层3～5 cm，保水3～4 d；有条件的地区在机插后2 周采用机械中耕除草，除草时要求保持水层3～5 cm。

2）施肥管理。直播施肥可采用施用复合肥或者配方肥（二者选一）。复合肥施肥原则采用“蘖肥足、穗肥稳、粒肥轻”方式。一般可在直播前5 d（结合稻田平整）每亩施复合肥（N ∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）25～30 kg；直播后15 d 每亩施促苗肥，施尿素肥5.0～7.5 kg；直播后35～40 d进行追肥，每亩施复合肥12.5～15.0 kg（或施氯化钾12.0 kg、水稻专用肥22.5 kg和尿素6.0 kg）；后期视长势施壮尾肥，每亩施复合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）2.5～4.0 kg。配方肥根据各地区测土配方施肥方案进行操作。

机械插秧施肥在整地前可采用机械撒肥机等施肥机具施入，经耕（旋）耙施入土中。基肥每亩施用纯氮5～6 kg，栽后5～7 d 施好分蘖肥，施尿素4～5 kg/亩。配方肥根据各地区测土配方施肥方案进行操作。

3 试验情况及结果

3.1 试验品种、用种量及种植时间

试验根据各地农户种植习惯选用平时种植稻种。根据各示范点方案，开平、潮阳、英德3 个示范点根据统一开展收割测产的要求，针对品种的生长期对机械直播、机械插秧分别安排不同的种植时间；兴宁、廉江、雷州3 个示范点对机械直播、机械插秧安排相同的种植时间。具体如表1 所示。

表1 各区域水稻机械化种植所选品种、播种用量、种植时间

3.2 试验水稻苗生长情况

由各试验示范点分别记录播后水稻生长情况，具体如表2 所示。

表2 各区域水稻苗生长情况调查表

（接上表）

3.3 试验测产

各试验示范点根据水稻生长成熟情况，分别组织了农机、农艺有关专家进行了测产。测产根据实际情况采取了实割测产、选点测产等不同方式。具体测产情况如表3 所示。

表3 各区域水稻产量

4 试验成效及存在问题

4.1 试验成效分析

1）试验测产结果表明，在加强管理的条件下不同种植模式水稻产量均可满足农民生产预期，各试验示范点水稻产量与普通大田生产产量没有显著性差异，试验结果满意度高。各试验示范点均分别形成了适宜本地推广应用的水稻机械精量穴直播技术规程及水稻农用无人飞机直播技术规程等技术规范，为广东省大面积示范推广水稻机械直播积累了宝贵的技术经验。

2）试验显示，水稻直播在省工方面优势显著，是解决部分水稻种植大户农忙时节请工难、赶茬口等生产难题的有效途径。根据开平试验示范点项目试验数据分析，扣除水田平整费用、栽植用工成本、农药肥料、油料成本以及育秧成本外，水稻精量穴直播作业产出利润比机械插秧作业高165.64 元/亩；农用无人机条播作业模式产出利润比机械插秧作业高49.14 元/亩；农用无人机撒播作业模式产出利润比机械插秧作业也高出0.34 元/亩。英德试验示范点项目试验数据分析，精量穴直播种植成本比机械插秧节省约50 元/亩，农用无人机条播、撒播种植成本比机械插秧降低约80 元/亩，精量穴直播由于产量偏低，造成经济收入比机械插秧少65 元/亩，农用无人机条播、撒播比机械插秧节本增效200 元/亩。可见，水稻机械直播作业“性价比”具有一定的效益优势。

3）通过试验示范过程发现，不同的种植模式对于生产者的要求有着显著的区别。试验示范中效果及科学性与生产者是否严格按照规范操作有着直接的联系。因此，示范推广不同的水稻种植模式，首要任务是要在符合当地种植习惯的前提下进行选择，新的种植模式需要对生产者的管理知识进行重新培训。

4.2 存在的主要问题

1）田块整地水平不高，直接影响水稻直播试验效果。与插秧、抛秧不同，水稻直播直接将稻谷种子播入田里，水稻能否生根成长，很大程度上取决于播入田块泥土的情况。本次项目实施过程中，由于部分地区第一次试验直播，经验不够，承担单位为赶农时以及未意识到水稻直播对田块平整的要求，依然按以往插秧要求去平整稻田，田块不够平整，有“小水洼”也有“小土坡”，在8、9 月炎热的天气下，直播到“小水洼”里的谷种因为水温高被烫伤烫坏，直播到“小土坡”上的谷种因为暴晒缺水被晒干损坏，均难以成活。部分试验点也因此进行补秧，一方面影响了试验的准确性，另一方面增加了人工成本，秧苗成本等。

2）单次试验示范存在偶然性，试验示范结果尚不够全面。虽然本次试验示范取得了初步成效，但是由于试验时间短（只有一造），试验示范中台风、暴雨以及其他往年常出现的极端天气情况均没有发生，相应环境因素下的试验示范情况没有体现，在大面积示范推广前需继续加强开展试验示范工作，制定相应恶劣条件下的应急技术方案。

3）农艺方面知识相对比较薄弱。本次试验示范虽然主要对水稻直播、插秧设备的使用效果对比，但更多的是农机与农艺的结合，在项目实施过程中，农机推广人员在农艺方面的相关知识还是比较薄弱，特别是水稻生长的田间管理等，在项目实施过程中农机与农艺的融合有待进一步加强。

4.3 下一步工作建议

1）继续加大试验面积与示范点建设。在粤东、西、北和珠三角区域扩大试验示范覆盖面，从对比试验向生产示范过渡，由各区域致力于探索本区域水稻机械直播稳产高产配套技术方案，形成区域性可复制推广的技术模式。

2）进一步加强与农艺的融合。机械只是代替人工劳作的工具，试验示范成功最重要的是与之相适应的农艺管理技术，试验示范要进一步吸收农艺专家的全程参与，探索出一套完整的农机与农艺相融合的技术操作规范。

3）加强对试验示范能力的提升。要进一步增强农机推广技术骨干与种植大户的业务能力培训，进一步提高科学素养，增强试验示范的科学性与可靠性。

4）推动对相关机械设备的扶持。目前广东省水稻种植机械化环节是水稻生产全程机械化提高的最大“短板”，在试验示范取得成效的基础上，要推动政府加大对农民购买相关机械设备的扶持力度，通过提高农机购置补贴额度、开展累加补贴或设立专项作业补贴等多种手段，减轻农民使用机械化生产的成本，引导农民主动应用机械生产，创造机械种植水稻的效益条件，形成良性循环。