水稻生产农机农艺融合技术应用探析

刘绍贵 苏伟 邵在胜 严瑾 景有翠 徐迅 徐舒 王和平

0 引言

农机与农艺虽均属农学领域，却分属于不同的子学科。在农业生产中，农艺技术是基础和手段，农机是农艺技术应用的载体[1-2]，农机唯有适应农艺，才能更好地服务农业生产。农机农艺深度融合是现代农业发展的必然要求，也是农业机械化发展的方向。

我国水稻种植面积广，水稻产量在主要粮食作物产量中占比超过34%[3]，加强水稻生产过程中农机与农艺融合技术研发和推广，对提升水稻种植机械化水平，加快推进农业现代化具有十分重要的战略意义[4-6]。

1 水稻生产农机农艺融合模式

农机农艺融合是指采用先进的农机装备和配套的农艺措施[7]，开展机械化、轻简化、精准化、信息化以及智能化田间作业，形成具有区域特色、可复制、易推广的成套技术模式，实现农业生产现代化。水稻生产农机农艺融合技术模式是以麦秸秆机械化全量还田、水稻育秧机插技术为主体，配套应用机械化施肥、高效植保、机械化收割、机械化烘干技术，集成水稻生产全程机械化模式，重点解决麦秸秆还田、农时用工难、绿色安全生产、耕地质量提升等问题，注重水稻耕、种、管、收、烘干等各环节的衔接和农机、农艺融合，应用新装备、新技术、新模式，实现水稻绿色、优质、高产、高效生产，促进粮食生产节本增效和农业可持续发展。

水稻生产涉及麦秸秆机械化还田整地、机械化育秧、机插秧、大田管理、机械化收割和机械化烘干等主要环节。农机农艺融合技术流程见图1。

2 水稻生产农机农艺融合关键技术

2.1 麦秸秆机械化还田整地

2.1.1 麦秸秆机械化还田

用联合收割机收获小麦的同时，将秸秆切碎并均匀抛撒于田间。要求麦秸秆留茬高度不大于15 cm，田间秸秆覆盖率大于80%，且秸秆切碎长度要小于15 cm。

2.1.2 整地

按耕作方式分为旱耕水整和水耕水整两种。旱耕水整方式又分为犁耕整地和旋耕整地。作业时采用62.48 kW 以上拖拉机直接犁耕（深度为18～20 cm）或旋耕（深度不小于15 cm），然后放水泡田。采用水耕水整方式需先放水泡田，然后采用拖拉机旋耕作业1～2 遍（单轴旋耕作业2 遍，双轴旋耕作业1 遍，旋耕深度不小于15 cm）。完成耕翻作业后进行田块整平，沉实后地面高低差应不大于3 cm（粘壤土泡田3 天，沙壤土泡田2 天）。插秧前利用自走式喷杆喷雾机或无人植保机进行封闭除草。

在麦秸秆还田、整地过程中适时施用基肥。一般一次性亩施复合肥30～40 kg。作业时，应尽量使用复式作业机具，减少机械下地作业次数，节省作业成本和时间。

2.2 机械化育秧

2.2.1 种子处理

选用当地主推品种，种子质量符合GB 4404.1要求。粳稻每亩备种4 kg 左右，杂交稻每亩备种1.4～1.5 kg。播种前应提前晒种1～2 d，用药剂浸种48 h。浸种以种子吸足水分、破胸露白为宜。播种前晾干种子，便于机械化播种。采用干籽播种的需进行药剂拌种处理。

2.2.2 育秧准备

播种前应完成床土、秧盘、秧池田等准备工作。

1）床土。应选用耕翻冻融原地培肥的稻田土或质量可靠的商品化基质。每亩机播大田需准备床土100 kg 或基质100 L。建议播种前试育秧。

2）秧盘。根据播种方式准备育秧盘。一般情况下，粳稻每亩需25～30 张秧盘（28 cm×58 cm），杂交稻每亩需18～20 张秧盘（28 cm×58 cm）。

3）秧池田。秧池田的选择应符合“相对集中、灌排方便、就近供秧”的要求。播种前整平秧板，填平裂缝，秧田板面应达到“实、平、光、直”要求。

2.2.3 播种与苗期管理

1）播种。播种环节的作业包括上盘、铺底土、洒水、播种、覆土、叠盘以及微喷灌等。要求秧盘底土厚2～2.5 cm，盖土厚度0.3～0.5 cm。粳稻每盘播牙谷130～150 g 或干籽100～120 g；杂交稻每盘播芽谷100～120 g 或干籽80～90 g。育秧流水线播种时底土淋足水分，自走式育种播种机播种后及时灌水。叠盘高度为30～40 盘。要求盘堆通风顺畅，盖膜保温保湿。需暗化3 d 左右，以保证出苗整齐。秧盘移入池田时应减少搬运抖动，避免露籽。

2）苗期管理。秧盘移入池田盖好无纺布后要及时灌水。要求水层不超过盘面，待自然落干后再灌水。幼苗2 叶1 心时揭布炼苗，苗期干湿交替促盘根，机插前3 天控水管理，使盘土含水量适于机插要求。移栽前3 天根据苗情亩施尿素2.5 kg。

2.3 机插秧

秧龄在15～20 d 时移栽。机插时，水层1～3 cm。采用高速乘坐式插秧机插秧，机插深度为1～1.5 cm。粳稻株距12 cm，每穴3～5 苗，亩栽6万～8 万苗；杂交稻株距16 cm，每穴2～3 苗。苗栽3.5 万～4 万苗，作业过程中，应避免漏插、多插、漂秧和伤秧。

2.4 大田管理

田间管理包括水分管理、肥料管理和病虫草害防治等，应配备撒肥机、稻田开沟机、自走式喷杆喷雾机以及无人植保机等农机设备。

1）水分管理。栽插后应及时露田透气、排毒。分蘖期浅水勤灌，够苗分次搁田；抽穗扬花期保持浅水层；灌浆结实期干湿交替灌溉；收割前10～15 d 断水。

2）肥料管理。应根据土壤肥力、品种特性等适时、适量施肥。杂交稻一般机插5～7 d 结合化除施分蘖肥，亩施尿素7.5 kg；粳稻机插5～7 d 结合化除亩施尿素10 kg，间隔一周后，根据苗情每亩再增施尿素5～7 kg。在水稻基部第二节间伸长时施穗肥。杂交稻亩施复合肥10 kg、尿素7.5 kg，粳稻亩施复合肥15 kg、尿素10～15 kg。

3）病虫草害防治。栽后5～7 d 进行封闭化除，拔节前根据田间草相进行一次茎叶处理。密切关注苗情动态，根据田块病虫草害发生情况，坚持“预防为主，综合防治，绿色防控”，重点抓好稻瘟病、稻曲病、纹枯病及稻纵卷叶螟、稻飞虱、螟虫等病虫害防治。

2.5 机械化收割

水稻籽粒95%成熟即可收割。采用全喂入或半喂入联合收割机收割。作业时，需将秸秆切碎（长度不大于15 cm）并均匀抛撒于田面，留茬高度小于15 cm。

2.6 机械化烘干

一般采用低温循环式谷物干燥机烘干。烘干前应进行筛选去杂，烘干温度控制在40℃左右，降水速率≤0.7%/h。烘干机使用过程中应规范操作，定时维护，预防火灾。

3 水稻生产农机农艺融合存在的主要问题

3.1 传统种植模式的影响

随着城镇化进程的加快，农村青壮年劳动力大都转移至城市务工，剩余劳动力普遍年龄偏大、文化程度不高，对标准化生产、农机农艺融合的重要性认识不够，习惯于传统种植模式，不敢大胆尝试应用新机具新技术，极大地限制了水稻生产农机农业融合技术的推广应用。

3.2 农机农艺复合型人才稀缺

在传统的农业技术培训中，一般将农机培训和农艺培训分开进行，农机与农艺部门相互独立，部门间协作不紧密，一定程度上阻碍了农业生产质量和效率的提高。近年来，尽管各地加大了农机农艺复合型人才的培养力度，但基层一线的复合型人才缺口仍较大，难以满足水稻生产农机农艺融合技术全面推广应用的需要。

3.3 资源融合体系有待完善

推动水稻农机农艺深度融合的资源融合体系还不完善。一是我国现行的农机补贴政策向大中型农机具倾斜，许多适用于丘陵山区的小型农机具尚未列入补贴范畴；二是机械化设备一次性投入较大，稻作生产主体的标准化农田建设（包括机耕路、水利设施建设）资金不足；三是农机和农艺项目资源结合度不高，不利于水稻生产农机农艺深度融合。

3.4 相关部门协作不紧密

水稻生产农机农艺融合技术的推广应坚持因地制宜的原则，形成高效高质的本土主体机械化生产模式。目前机械化装备的研发与高产栽培关键农艺技术结合的不够紧密，尚未建立农机、农艺、植保、水利、土地、建设等多部门专家全方位联合攻关机制，缺乏对农业生产的“因机、因种、因土、因时”科学指导。

4 加强水稻生产农机农艺融合的建议

4.1 加大宣传力度

结合重点关键农时，通过广播、电视、报刊、网络等媒体，依托送科技下乡、农机入户、现场观摩演示等活动，做好宣传工作，提高全社会对水稻生产农机农艺融合重要性的认识。同时，以农机大户、合作社和家庭农场为主体，采取市县联动、梯次推进的方式，培养打造一批农机农艺高标准融合的先进示范体，以点带面，不断提高周边地区水稻生产农机农艺融合的水平。

4.2 培养复合型人才

加大水稻生产农机农艺复合型人才的培养力度，打造既懂农机又懂农艺的复合型人才队伍。农机部门要加强与高校、企业间的协作，充分发挥他们的人才和专业优势，培训高素质水稻生产农机农艺融合人才；同时，要在基层农机人员培训中，增加水稻生产农艺技术课程，重点提高农机合作社带头人、种粮大户和家庭农场主的农机农艺融合技术水平，并通过他们示范带动周边农户不断学习掌握水稻生产农机农艺融合技术。

4.3 加大扶持力度

一方面，应整合利用农机购置补贴、农机作业补助、农业技术示范等项目资金，引导农民购置与农艺相适应的农机装备，确保水稻生产农机农艺融合技术全面推广应用；另一方面，要将相关项目资金适度向推动农机农艺融合方向倾斜，以部、省、市涉农项目等为载体，充分发挥高产创建、高标准农田基础设施建设（水利、机耕路等）等方面资金的引导和带动作用，提高农机装备的适应性。

4.4 加强部门协作

应强化行政推动，建立水稻生产农机农艺联席会商机制，为农机农艺专家开展技术研讨和交流搭建平台。建议组织农机、栽培、种子、耕保、植保、水利等方面有经验的农业专家开展调查研究，根据当地的实际情况确定技术模式，制定机械化生产全过程的技术路线，协调解决水稻生产农机农艺融合过程中遇到的困难和问题。同时，要建立农机推广部门、企业、高校及科研院所联合攻关机制，不断研发新品种、新机具、新装备、新技术，强势推进水稻生产农机农艺融合技术应用。