水稻机械化种植技术集成应用

2021-12-28史志明

农业开发与装备 2021年9期

陈贤，史志明

（成都市农林科学院，四川成都 610000）

0 引言

水稻是全球约50%人口的主粮，其中90%产于亚洲。我国水稻总产量居世界第一，单产世界第五。水稻的发展状况对实现粮食安全有着重大战略意义。随着我国逐渐迈入人口老龄化社会，劳动力短缺加剧，加之生产成本增加，增粮与增收矛盾日益突出。面临消费量增长、资源约束性强、灾害性气候和病虫害多发、区域比较效益偏低等严峻形势，我国应该根据国内的需求状况，通过提高现代农业装备能力，来提升我国水稻产业化水平，坚持高度机械化的水稻生产，来保障我国的粮食安全。

1 规模化育秧技术

1.1 优选种苗

科学选种是提升水稻产量的关键。需根据种植地区气候条件、土壤条件及种植需求选择合适的种子。选种后，需要在播种前将种子晾晒1～2天，然后剔除品质较差的种子。另外，还需进行药剂浸种，一般使用“使百克”“施保克”等进行稀释浸种，然后进行催芽播种，有效杀灭稻种携带的病菌，增强水稻抗病能力，降低水稻染病概率[1]。

1.2 优选床土

选择避风向阳、水源条件较好、排灌顺利、道路畅通的地块，作为育秧准备田，按照1：80的比例确定育秧田面积。然后利用旋耕机对育秧准备田进行不超过18 cm的均匀旋耕，然后通过激光平地机对育秧准备田进行平整，根据田并规划厢面（南北走向最佳），厢面宽度5.5 m左右，厢与厢间距0.20 m左右，厢头距地头0.5 m左右，沟深0.15 m左右，以便于灌溉排水。再将规划好的厢面夯实，利于秧盘摆放，最后根据育秧面积，规划管理片区，便于管理。

1.3 机械化适时播种

水稻育秧播种需经历浸种、铺盘、装土、浇水、播种、覆土、打药、叠盘8个环节，劳动强度大，质量要求高。传统播种，人工需求量大，作业时间长，作业质量不高。现通过一体化水稻播种流水线配合自动上料机、自动叠盘机即可完成铺盘，装土、浇水、播种（常规秧盘播种量在100～120 g/盘）、覆土、打药、叠盘7个环节。根据水稻机械化插秧机具有的特点，做好分期播种规划，以免同时播种导致部分秧苗超龄移栽，对水稻生长造成不良影响。为充分利用秧田，应当合理设置秧盘规格，确保秧盘不会出现变形的情况。在秧盘表面铺放约2 cm厚的床土层，然后使用木尺刮平土层并浇水，确保床土吸收足够水分[2]。然后使用65%敌克松1 000倍液进行消毒，增强秧苗抗病能力。在播种时需严格按照提前规划好的用种量和用盘量进行操作，保证均匀、定量播种，播后立即覆盖盖籽土。覆盖盖籽土后不能浇水，否则可能出现表土板结现象，不利于种子发育。还应在播种后立即搭拱棚或者盖农膜，合理控制温度，提高出苗率[3]。

1.4 后期管理

大田育秧难度大，一是管理有难度，二是育秧成本高。管理难度可以通过提高农艺技术进行解决；而在规模化育秧过程中，生产资料成本高，用工量大，人工成本高，只有通过科学的规划和机械化作业来节本增效。通过一体化水稻播种流水线，完成装土、浇水、播种、覆土、打药。通过自动叠盘机完成播种好的秧盘叠放，再运输至暗室催芽。出芽后，通过转运叉车运送至大田，再通过摆盘流水线进行打通摆盘，最后进行苗期管理。在满足农艺的要求的同时，全流程机械化操作，节约人工，降低成本。

2 密苗移栽技术

2.1 水稻移栽标准

机械插秧标准是早育秧：根据当地气候条件，抢早育秧；密移植：在保证田间基本苗数的前提下合理密植；浅栽插：插秧深度控制在2 cm以内，插深小于1 cm，穗多穗小，抗倒伏性差，插深大于2 cm，穗少产量低；秧要正：秧苗要栽的正，不要东倒西歪；行要直：插秧行要直，行、穴距要规整一致；田要满：田头边角，需插满插严，确保基本苗数合理、耕地利用率100%；苗要匀：栽插深浅要整齐一致，不插高低秧、断头秧，每穴苗数需均匀；水扶苗：插后及时上护苗水，促进秧苗早返青、早分蘖；补齐苗：插后同步补苗，确保水稻生育进程一致。

2.2 密苗移栽技术

机插秧水稻密苗培育技术是指通过播种流水线在秧盘里进行高密度播种，秧盘内播干种250～360 g，播种量是常规（常规100～120 g）育苗的2～3倍，育苗期为10～15天，比常规的时间短；插秧时叶龄为2.0～2.3叶，苗高为10～12 cm，比常规的苗小。通过改进高速插秧机横向取苗量、导轨秧门、秧针、推秧器，从而实现水稻密苗机械化移栽[4]。能达到每亩机插使用秧盘数量比常规方式减少50%以上，育秧池面积减少60%以上，播种、搬运及机插加秧时间缩短30%，材料费和人工费减少50%左右。

3 侧深施肥技术

3.1 肥料的选用

侧深施肥技术要求施用氮、磷、钾比例合理缓释肥。当施用多种类型的混合肥料混合时，应按照随用随混的方式进行，避免出现排肥不均匀，堵塞排肥器的现象，从而影响施肥质量；此外，最好将含水率控制≤2.0%的范围，以手捏不碎、不粘、不结块最为适宜。

3.2 侧深施肥要求

在水稻插秧之前，要做到土地平整且保证一定耕深，尤其是秸秆还田的田块，耕深要求达15 cm以上。在整地时，可以将秸秆掩埋到土层内，保证土壤内有一定量的泥浆覆盖在肥料上方。在施肥的过程中，确保排肥口顺畅，肥料硬度适中，颗粒规整，不吸湿固结，使各行排肥保持一致。在田间作业时，要及时检查调整施肥器、转数、速度及泥浆深度等可影响排肥量的参数。

3.3 机械操作要点

在水稻插秧机作业时，要保持匀速前进，避免由于速度过快造成伤苗、缺株和倒苗的不良后果。测深施肥时，要按照农艺要求调整施肥量，施肥之前确保排肥口的顺畅。当天作业完毕后，要及时清理肥料箱，以便于第二天加入新肥料再作业[5]。

4 无人驾驶技术

水稻的移栽，要求机插秧行要直，行、穴距要规整一致，无人驾驶水稻插秧机的出现，解决了行直的问题，其精度能达到1 000 m的行程，直线度误差在2 cm。目前，普遍的水稻无人驾驶技术，均为方向盘式控制，通过加装姿态获取装置及定位器，来获取插秧机行进的姿态及位置，再通过行车电脑控制插秧机原有方向传动轴转角，进而实现无人驾驶。该技术的运用提高了农艺上的通风要求，降低了土地浪费面积，保障了机械化植保、收获的对行要求，从而降低了劳动强度，达到增产增收的目的。

5 无人机植保技术

我国农田状况地形复杂，地面情况参差不齐，南方地区依旧大量的采取传统的植保技术。传统植保技术需人跟随进行施药，防护性差，植保从业人员易患职业病。大型机具价格高，且不容易到达田间地头，于是一种轻量化农药喷洒无人飞机应运而生。2007年，我国就已经实现了载药量10 kg、滞空时间15 min的商用植保无人机，农药喷洒效率可以达到每机14～27 hm2/日。2013年，载药量15 kg无人机已经在市场中销售，使得农药喷洒效率实现了每机20～34 hm2/日的目标。随着土地流转的加大以及日作业量的增加，近年来，20 kg的载重量，智能化、自动化的无人机飞速问世无人植保队已成为一种职业。