轻简型水稻插秧机和小型直播机在少数民族山区种植不同品种水稻的田间试验**

毛国平，吴星星，林水娟，刘桂菜，夏延荣，汤建东

（1.景宁畲族自治县农业农村局，浙江 丽水 323500；2.景宁畲族自治县东坑镇人民政府，浙江 丽水 323500）

0 前言

我国67%的土地是山地、高原和丘陵，在山区种植的水稻面积占全国水稻种植面积的66%[1]，与平原地区相比，在此类地区生产水稻需要更多的劳动力，且劳动强度更高[2]。在水稻生产中，人工成本已经超过整体成本的一半，随着丘陵山区地带务农人口老龄化程度的逐渐加剧，在农业生产没有充分年轻劳动力补充的情况下，山区粮食种植面积减少的趋势越来越明显[3]。而农业机械可辅助人高效、便捷、安全、可靠地完成特定的粮食生产任务的优点进一步凸显。加快推进丘陵山区地带的水稻种植机械化，是减轻农民劳动强度，提升劳动生产率，提高种粮效益和竞争力，保证粮食安全的一条有效途径[4]。

水稻生产全程机械化是当前时代发展的必然要求，也是保障我国粮食安全的重要措施[2]。然而，在丘陵山区地带发展水稻种植机械化却面临着地不平坦、田不成方、地块细碎、机耕道路狭窄、土壤承载能力低[5]、生产主体购买力低[6]等诸多困难。再加上丘陵山区地带土地较为分散并且农业生产结构以单户为主[7]，不适合大型农业机械下田作业，所以仍然采用传统的手工移栽方式，属于劳动密集型的耕作方式，种植利润低[8]。

针对这一问题，要提高此类地区的水稻种植机械化程度，需要试验和推广一些轻便、价廉的农业机械[9]，使得农机可以较轻松地通过狭窄、陡峻、不规则的田间道路，到达田间开展作业，使农民买得起、用得起，切实提升丘陵山区地带的水稻种植机械化水平，提高水稻生产能力，增加粮食生产效益[10-11]。

1 材料与方法

1.1 研究区域

实验设置在景宁畲族自治县东坑镇新何村，地处海拔400 m～600 m的山区，年平均气温15 ℃～16 ℃，属中亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，冬夏长，春秋短，热量资源丰富，非常适合种植水稻。

1.2 实验设计

2020年4月14日在研究区域内建立一个试验区，如图1和图2所示，试验田面积共9.436 198亩，利用已研制成功的轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机在景宁畲族自治县的丘陵山区地带进行种植不同水稻品种的田间试验。设立轻简型水稻插秧机插播、小型水稻直播机直播和传统手工移栽对照3个试验区，3个试验区面积相近，自然气候条件基本无差异。

图1 轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机试验田

图2 传统手工移栽试验田

1.3 水稻品种

试验水稻品种分别为中浙优8号、华浙优1号和嘉丰优2号。这3个品种属于在实验地区周边广泛种植的品种，适应当地的海拔气候，分蘖能力强，抗倒伏、抗病害能力强。对这3个品种进行育秧、移栽统一安排，病虫害统防统治，肥料无差别施用。

1.4 小型水稻直播机

如图3所示，小型水稻直播机机身重量为1 0 kg～12 kg，机身轻便，行距为22 cm，株距为27 cm。此次试验的是定做的4行小型水稻直播机。使用方法为沿着田边直线行走，拖动机器谷种就沿着垂直于地面的那个出种口漏下来到田地上。拉动机器行走一列后调头，在调头的同时一边的行走轮压着之前轮子所走过的印迹进行第二列的播种，直到整块田播完为止。

图3 小型水稻直播机

1.5 轻简型水稻插秧机

如图4所示，轻简型水稻插秧机机身重量为50 kg，为手扶式汽油单行插秧机，需要使用秧盘进行育秧。使用方法为沿着插秧路径行走，推动机器行走一列后调头，直到整块田完成插秧为止。

图4 轻简型水稻插秧机

1.6 数据采集

试验期间调查轻简型水稻插秧机插播区、小型水稻直播机直播区以及传统手工移栽区种植水稻所花费的时间。对不同区域水稻的密度、有效穗、平均株高、平均穗长、穗粒数、穗实粒数、千粒重等水稻性状数据进行测产验收。

通过设置小型水稻直播机直播、轻简型水稻插秧机插播和传统常规插秧种植不同品种水稻间的对比试验，验证以下4个目标：

1）检验轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机在丘陵山区地带的可应用性和操作的灵活性。

2）应用轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机种植不同品种水稻来检测各种水稻性状。

3）试验对比得出小型水稻直播机、轻简型水稻插秧机和常规插秧所得的水稻产量差异是否显著。

4）检验小型水稻直播机和轻简型水稻插秧机所种植的水稻能否经受如台风等自然灾害的破坏。

2 结果与分析

2.1 轻简型水稻插秧机机身重量轻、操作灵活、适应性强

如表1所示，小型水稻直播机机身重量为10 kg～12 kg，机身轻便，产品行距可在13 cm～17 cm的区间里面调整，株距为18 cm，但是试验小组定做的是4行的小型水稻直播机，不能覆盖不规则地块的全部区域，只能覆盖不规则地块的主要区域，直播后还需要在边角处进行补秧，适应性有所欠缺。如表2所示，轻简型水稻插秧机机身重量为50 kg，外形尺寸（长×宽×高）为1 500 mm×850 mm×1 200 mm，株距是根据行走速度调整的，采用的是轮式行走装置，行走阻力小，转向行走方便，与小型水稻直播机相比操作更加灵活。

表1 小型水稻直播机详细参数

表2 轻简型水稻插秧机详细参数

2.2 轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机生产效率高

如表3所示，小型水稻直播机的平均种植效率为0.56亩/小时，而传统手工移栽的平均种植效率为0.13亩/小时，是人工移栽的4.3倍，并且操作简单，农民无需经过培训即能使用，但是需要后期对没出苗的地方进行补秧。另外，轻简型水稻插秧机移机阻力小，操作阻力也小，平均工作速度为0.35亩/小时，是传统手工移栽的2.69倍，生产效率虽然小于小型水稻直播机，但是两款机型中轻简型水稻插秧机更加适用于丘陵山区地带，操作灵活，适应性强，易于推广。

表3 不同种植方式的种植效率

2.3 小型水稻直播机、轻简型水稻插秧机和传统手工插秧所得的水稻产量差异不显著

在经过2020年浙江省登陆的台风“黑格比”的影响后，试验田的水稻并未出现倒伏、病虫害、迟熟等不良现象。不同种植方式得到的水稻性状如表4所示，由表4可知：1）小型水稻直播机、轻简型水稻插秧机和传统手工移栽种植的水稻密度分别为1.19万穴/亩、1.07万穴/亩和0.98万穴/亩，小型水稻直播机和轻简型水稻插秧机分别比传统手工移栽种植每亩多了0.21万穴和0.09万穴。2）轻简型水稻插秧机种植的3个品种的水稻有效穗数都低于小型水稻直播机和传统手工移栽种植的有效穗数，在相同品种中，小型水稻直播机种植的有效穗数最多。3）在相同品种中，小型水稻直播机种植的穗粒数最少，只有轻简型水稻插秧机种植的华浙优1号穗粒数比传统手工移栽多，剩下的两个品种都是传统手工移栽的穗粒数多，但差距不显著。4）在相同品种中，不同种植方式的结实率和千粒重无明显差异。5）因为小型水稻直播机和轻简型水稻插秧机的种植密度都比传统手工移栽的种植密度大，所以两种机械种植方式的最终产量都比传统的手工移栽的产量高，但是产量差异并不特别显著。

表4 不同种植方式的水稻性状

3 结论

1）轻简型水稻插秧机机身重量小，为手扶式汽油单行插秧机，行走阻力小，转向行走方便，对于不规则形状的地块同样操作灵活。然而，能同时进行多行直播的小型水稻直播机不能覆盖不规则地块的全部区域，直播完主要区域后还需要在边角区域进行补秧，对于山区梯田不规则的地块，操作灵活性不高。

2）轻简型水稻插秧机的平均种植效率是手工移栽的2.69倍，小型水稻直播机的种植效率是手工移栽的4.3倍，但需要后期对没出苗的地方进行补秧。

3）轻简型水稻插秧机和小型水稻直播机种植的水稻产量都比传统的手工移栽的产量高，但是产量差异不显著。

4）综合比较，轻简型水稻插秧机比小型水稻直播机更加适合应用在丘陵山区地带。