水稻种植机械化的现状及芽播机械化的展望

2023-03-21黄信诚

新农民 2023年4期

郑慧，黄信诚

（1.汶上县农业技术推广中心，山东汶上 272616；2.济宁市农业科学研究院，山东济宁 272075）

在稻米生长过程中，稻米种植机械化必不可少，它颠覆了中国的传统耕作制度，大大地解放了农民，也彻底改变了中国许多农民的传统耕作理念。它还可以实现最高产的优质稻米生产，并实现了一条龙服务，从而降低农民劳动强度和效率，便于田间管理，使农民获得了较好的收成。此外，由于我国稻米播种机械化的全面开展，当前稻米播种机械化工作还面临着不少困难，关系到我国粮食安全的总体状况。

世界上一半以上的人口以大米为主食。世界水稻种植地主要集中在亚洲，约占世界水稻种植面积的92%；美国是北美主要的稻米生产国，稻米面积120万m2，主要分布在阿肯色州、路易斯安那州、得克萨斯州、密西西比州和加利福尼亚州；欧洲最大的稻米生产国是意大利，其主要产区是维塞利省。大米也是中国最重要的谷物之一。2000年，水稻种植面积接近299.62亿m2，占世界水稻面积的20.4%，产量占世界总产量的33.5%，居世界首位。水稻是我国粮食种植面积最大（27.9%）、单位面积产量最高（平均6212 kg/m2）和总产量最高（38.7%）的作物，在我国粮食生产中占有重要地位。因此，分析国内外水稻种植机械化的现状，找出影响水稻种植机械发展的因素，研究其发展趋势，对大规模水稻生产具有重要意义。

1 我国水稻种植机械化的发展现状

近年来，我国水稻生产的机械化程度达到了重大进展。各种现代机械化科学技术也进一步完善。我国在大米生产机械化方面获得了重要进展。目前，我国使用的大部分稻米种植制度都采用人工水稻移栽。这些栽培方法生产成本较高，科技比较滞后，农民负担较大，质量也较低，给大米生产带来了较大障碍，影响着粮食产业的发展。

1.1 双膜育秧

种苗双层膜是指先在苗床上面喷涂穿孔塑料层，然后再通过设备实施播种和覆盖土壤，最后覆上薄膜。它是栽培水稻的一项关键部分。使用双层膜观察苗，有着操作简便、成本低的好处。也是一个很常用的育苗技术。在移植苗木前，必须先按照当前移栽的移栽平面的高度，通过人工把苗木块分为尺寸大小相等的规格，假如苗木块的形状错误，就会出现这个现象，而且当前移植的苗木块不能平滑滑动或交错地移植，这将对其生产的效果和品质造成一定影响。

1.2 水稻直播

在水稻栽培过程中，已经失去了秧苗生长与移栽之间的直接联系。而采用钻孔法或钻孔进行栽培的过程，就是直接栽培水稻。与传统机械插秧技术比较，产量上毫无差距，而且有省力、水稻生长期短的优势，也能够让农户得到相应的收入提高。但是，水稻直播技术还面临着秧苗容易损伤、易适应、杂草丛生、威德性严重的弊端。这将会明显提高农民劳动强度。

1.3 水稻抛秧

抛秧的强度小于移栽，有助于增加生产的机械效率。目前，中国国内主要采用两种方式：第一种是人工抛秧，具有灵活性好、价格低廉的优点，但同时也具有抛秧不及时、长势不均或抛秧困难的缺陷；第二种是机械移栽，成本高，可节省时间和人工。

1.4 水稻育秧

很多地区采用大棚进行育苗。这个技术是一个恒定的项目，投入是较大，但是却有几个好处：大棚具备优异的保温和高温效果，能够减少育苗时间；种苗干净、健壮，成活率高；便于操作与控制；投资少、省力、省种、省事。温室育苗方法在各地普遍推广使用，成为水稻栽培机械化推广的重要方向。

2 对现有种植设备的分析

目前，中国稻米栽培程度较低，机械栽培稻米的严重不足。中国水稻机械栽培大多采取机械浅栽、直接播种和机械定植三个主要方法，根据各自的具体栽培环境的要求，各地明智地选用机械方法，以增加效益，减少劳力投入和劳动强度。此外，我国机械栽培的发展日趋平稳，尤其是在天气温度适合的地方。在全国大多数地区，大力鼓励浅层种植的机械技术，并在实践过程中进行创新。

众所周知，高品质、降低农民劳动强度和节省生产成本，是水稻机移栽方式的三大优点。而水稻机插秧则是以高性能插秧机为主要平台，可以最大程度地提高育苗规范化。高效移栽技术和标准化育苗有机融合，能够改善育苗品质，提升移植质量。但机械移栽技术也存在着许多局限性，对苗木的生长要求特别高，也极大制约了机械移栽。另外，限制苗龄也是制约机械移栽发展的一项主要原因，所以，目前的机械移栽技术还必须不断创新，利用技术创新来克服技术问题。

3 机械浅栽技术

人工抛秧是水稻机械播种技术的基础，使用带有锥形盘的抛秧机械抛秧。当苗木生长时，可以把苗木从盘中拔出或置于托盘中，然后再利用离心力抛出苗木。另外，栽培水稻的机械操作也对整地条件有高度的要求。适当量的泥耙、平整的土壤，以及平衡的离心力是保证苗木安全生长的重要前提。这种条件是避免落苗和减少漂浮苗数量的主要条件。人工播种的均匀度通常不好，环境条件对其干扰较大。雨天也对抛秧操作造成很大麻烦。所以，要大力推广机械抛秧方法，使之得以应用。

所谓的水稻机下播种，是指利用机械播种机在田里播种的。该机械培苗机具有安全性好、大群体和土层浅、构造简便等的优点。它最大限度地提供了田里苗木的有序化，因而显著地增加了对光能的有效利用，为农业的收获与利用提供了很大的方便。机器放置苗需要非常大量的苗木，节点数量。叶岭育苗方式是制约机器育苗成功的主要原因。经过深入研究机器播种方式，不难判断机器移植是当今水稻栽培的主要发展趋势。而机械浅播技术和机器直播技术，在气候条件适合的地方有着非常广阔的前景。而针对全国各地实际状况和天气要求，选用合适的浅层播种机械技术，则能够明显减少负荷和生产成本，从而改善秧苗品质。

4 水稻机械直播

产量很高，非常适合进行大规模的工业生产。这种技术对稻米成熟期、各种牧草质量以及水稻种子的质量均提出高的工艺要求。此外，基于该技术对土地的标高也有一定的要求，应保证土层标高在二十mm之间，并控制好土层高度。所以，鉴于该技术具有良好的前景和应用空间，在我国也需要大力鼓励。同时耕地平整也是中国农村机械化实施干直播和水直播技术的主要前提，通过该方法还可以更高效地保持土壤结构，从而达到了最大限度地提高效益。杂草控制困难和后期早熟是水稻直播中的重要问题，给实际生产带来很大困难，因此，有必要改进我国现有的水稻直播机械技术，以减少这些因素的影响。

5 水稻种植机械化的制约因素及解决办法

目前，我国水稻种植机械化研究进展相对缓慢，主要是由于研究没有与生产实践、国情和农业机械技术发展状况相结合。目前，水稻种植机械化的关键在于农学与农业机械的有机结合。农业机械适用技术相对不完善是水稻种植机械化发展缓慢的重要原因，严重影响了水稻种植机械的创新。为了满足实用性的基本原则而放弃现有的农学也是不现实的。事实上，农业机具的生产和生产有着非常严格的要求和较高的标准，因为农业机具的工作环境很差，机具周围有沟渠和田地。在恶劣天气下，必须工作，这要求机器和工具的部件具有很好的灵活性和强度。

对于较好地解决上述情况，相关单位应当积极探索稻米种植机械化管理的新趋势。我国部分种植业机械化较为成熟的地区从根本上破解了稻米机械化收割难题。近年来，在这方面实现了一定进展。各级农机生产主管部门经过探索与实施，逐步确定了水稻机械化的基本推广方法，并获得了明显进展。但事实也证明，必须建立和健全研究机构，加大宣传力度和建立更加完善的技术支持措施，才能有效保证机械化水稻栽培科技的全面发展。同时，还要强化知识培养，搞好技术平台建设，确保农业技术与农业发展的协调，探索低成本、高质量的育苗技术，加大机械移植的推广力度。

6 水稻种植机械化的推广对策

6.1 加大政府部门重视程度

粮食作物是赖以生存与发展的根本。相关单位应意识到粮食作物发展的重要性，大力支持稻米栽培科技的开发，做好水稻栽培机械化的科研、示范与推广。制定了政策，并制定了水稻种子补助的具体要求。加大设备购置资金，引导和扶持现代农业机械建设，落实设备购买信贷政策，缓解农户融资难和信贷困难问题。

6.2 因地制宜确定发展方向

水稻栽培基质也因地域而异，农民只能按照实际状况制定合理的生产发展方向和选择最适宜的种植制度，才能进一步提高农业机械化栽培技术水平，从而推动了种植业科技的迅速发展。在我省大多数地方，因为土地面积较小，种苗设施投资者多，农户意识水平较低，软盘种苗和常规苗木都是培育水稻绿色苗木的主要方式。在这方面，地方行政机关必须确定发展方向，加大投入。同时要做好新技术推广工作，早日完成农业育苗工业化，实现农村科技现代化。

6.3 部门协作，积极探索新模式

农业生产的机械化不是单独进行的，水稻秧苗的移植应与水稻秧苗栽培相协调。在水稻育苗过程中，应注意秧苗的质量。因此，农业装备部门和农艺部门应密切合作，共同研究新的模式，以便更好地适应区域发展。此外，政府应鼓励农民发展第二产业，成立相关服务机构，为农民提供从机械移栽、苗圃到最终收获和发放粮食的全方位服务模式，以鼓励大量农村剩余劳动力向第二产业和第三产业转移。

6.4 提高农民思想意识和专业能力

各相关部门及其负责人要注重科技成果的推广、传播和推介，充分运用各种载体。引导先进、高科技和高技术大学生下乡，对农民进行一定的农业技术培训任务，让农民真正掌握农村专业技术的基本操作规范，同时认真帮助农民解答农业实际种植中的重要农业生产科技难题：让农民在一定时间内考察和了解国际经济发达地区的先进农作物生产技术，让农民更加直接地了解新技术的优点，进而转变观念，消除观念隔阂，进而进一步普及和推广水稻种植的机械化技术。

7 水稻芽播种植机械化的前景

在水稻直播生产中，秧苗直播方式近年来发展很快。这有着很多好处：发芽后，耐低温性增强，苗出土芽的存活率大于无芽苗出土，缩短了土吸水过程，水稻能够提前出苗；发芽完成后，可选择不良种子，出苗率提高；也能够减少成熟期，简化种植时的育苗阶段，降低成本。

播种化芽在我国农业使用很普遍，但大多实行人工种植方式。芽播机械主要是在原直播机的基础上加以改装，而且测种器则仍采用传统的槽轮。不仅修改了几何形状、造型等基本条件，进行了机械化种植。但是，由于它面临着质量较差、均匀性不良、发芽种子的破损程度过高等问题。而目前，全世界尚缺乏性能优异的水稻插秧机，而不少科研机构也正在开发更适于插秧的插秧设备。所以，中国研制的使用简便、价格低廉、性能优异的植芽机，在全世界都有着良好的使用前景。

要实现水稻芽播种植机械化，笔者认为急需解决以下问题：

（1）为了解决带芽水稻种子的技术问题，要求播种生产率相同，种子损伤小，通用性好（普通种子和带芽种子都可以种植），价格低。因此，可以采用两种方法：一种是开发一种性能良好的新型种子测量装置，适用于水稻芽的播种；另一种是采用种子包衣加工技术，解决带芽播种的问题。

（2）相关配套技术的改进，特别是水稻种子的质量和播种前土壤的准备，是确保水稻生长发育的基本条件。

（3）研制了全套水稻芽播种机。在解决了配种、制种和土壤的质量问题后，对土壤、肥料等关键工作部件的研究和整机的优化设计，重点是实现田间均匀配种，为后期水稻生长创造良好条件。