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機(jī)械化直播:我國(guó)水稻種植的一場(chǎng)技術(shù)革命?

作者:中國(guó)農(nóng)機(jī)化導(dǎo)報(bào)孫紅梅、張洪 本站發(fā)布時(shí)間:2016年05月31日 收藏

  5月18日,在山東省高青縣農(nóng)凱米業(yè)羅錫文院士水稻直播機(jī)械化試驗(yàn)示范基地,由羅錫文院士研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制、上海世達(dá)爾現(xiàn)代農(nóng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的2BDXS-10CP(25)型水穴直播機(jī)正在水田里作業(yè)。只見(jiàn)駕駛?cè)藛T輕松地駕駛直播機(jī)作業(yè),機(jī)械走處,10行筆直的播種溝里,每穴8—9粒種子均勻地排列著,而水則在播種溝之間的蓄水溝中流動(dòng)。據(jù)駐扎在該基地的山東農(nóng)凱米業(yè)股份有限公司技術(shù)部經(jīng)理李玉剛介紹,該機(jī)播幅2.5米,行距25厘米,株距14厘米,一播10行,同步開(kāi)溝起壟定量播種。“一臺(tái)直播機(jī)每天可播70畝以上。通過(guò)我們的對(duì)比實(shí)驗(yàn),與機(jī)插秧相比,水稻直播每畝可節(jié)省成本91.5元,增產(chǎn)50公斤,節(jié)本增效251.5元。”

  水稻機(jī)械化直播的春天真的到來(lái)了?

  機(jī)械化直播嶄露頭角

  目前在我國(guó)水稻生產(chǎn)中,機(jī)械化種植環(huán)節(jié)**為薄弱,2015年種植機(jī)械化水平僅為40%。主要的機(jī)械種植方式為機(jī)械化插秧。為了提高水稻種植機(jī)械化水平,近幾年來(lái),各個(gè)水稻主產(chǎn)省都在工廠化育秧方面下大力氣,加大扶持力度,但記者在采訪中也發(fā)現(xiàn),由于工廠化育秧投入成本較大,育秧繁瑣,插秧所需人工較多,人工成本居高不下,加之土地流轉(zhuǎn)還沒(méi)有達(dá)到理想的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)狀態(tài),各種不菲的成本累加導(dǎo)致進(jìn)行工廠化育秧的農(nóng)戶或合作社有些彷徨不前。在此背景下,以羅錫文院士為首的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在水稻直播機(jī)上的突破為水稻直播的大規(guī)模推廣奠定了基礎(chǔ)。

  據(jù)了解,水稻直播機(jī)械化技術(shù)作為一項(xiàng)輕簡(jiǎn)栽培技術(shù),與移栽插秧相比具有四大優(yōu)點(diǎn)。一是省工省力、降低生產(chǎn)成本。水稻直播免除了傳統(tǒng)育秧移栽等環(huán)節(jié),節(jié)省秧田,降低了生產(chǎn)作業(yè)成本。二是縮短生育期。直播水稻沒(méi)有拔秧傷根和栽后返青過(guò)程,生育進(jìn)程加快,生育期較移栽稻縮短5—7天。三是提高水稻產(chǎn)量,直播水稻利于低節(jié)位分蘗,穗莖配置優(yōu)化合理,主蘗穗整齊一致,成穗率高、穗數(shù)多,大面積生產(chǎn)可增產(chǎn)5%左右。四是有利于規(guī)?;a(chǎn)。水稻直播省去了育秧、拔秧、運(yùn)秧及移栽等生產(chǎn)環(huán)節(jié),提高了生產(chǎn)效率和效益,利于水稻生產(chǎn)的規(guī)模化。

  在高青水稻直播機(jī)械化試驗(yàn)示范基地,來(lái)自示范區(qū)蘇家村的種稻“老把式”、65歲的陳樹(shù)真告訴記者,他從上世紀(jì)70年代就開(kāi)始種水稻,人工插秧、人工育秧和人工脫粒勞動(dòng)強(qiáng)度大,“一個(gè)人插秧**快一天也就一畝地,還得帶三個(gè)拔秧苗的,一天下來(lái),渾身泥巴,還累得腰酸背疼。前些年開(kāi)始機(jī)插秧,輕松多了,但還得育秧、搬秧苗。現(xiàn)在好了,秧苗也不用育了,直接播種了。這種植技術(shù)呀,真是三年一改,五年一換,越換越輕松了。”陳樹(shù)真由衷地笑著。

  作為水稻直播機(jī)械化研究團(tuán)隊(duì),華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅錫文院士告訴記者,從1998年起,他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始研究同步開(kāi)溝起壟水稻精量穴播技術(shù)體系,先后研制出同步開(kāi)溝起壟水稻精量穴播機(jī)、同步開(kāi)溝起壟施肥水稻精量穴播機(jī)、同步開(kāi)溝起壟噴施水稻精量穴播機(jī)和同步開(kāi)溝水稻精量旱穴播機(jī),這些機(jī)具的研制成功為水稻直播技術(shù)的推廣提供了裝備支撐。從2006年起先后在全國(guó)26個(gè)省市推廣,應(yīng)用面積不斷擴(kuò)大。僅2015年,水稻機(jī)械化直播面積就達(dá)到了300多萬(wàn)畝。“盡管這與全國(guó)4.5億畝水稻的種植面積相比,幾乎可以忽略不計(jì),但機(jī)械化直播所表現(xiàn)出來(lái)的省工省力、增產(chǎn)增效的優(yōu)勢(shì)正在吸引越來(lái)越多的種植戶,在人口紅利不再的背景下,預(yù)示著機(jī)械化直播將有非常廣闊的前景。”

  機(jī)械化直播到底有多好?

  在高青水稻直播機(jī)械化試驗(yàn)示范基地,記者看到這樣一份材料:《傳統(tǒng)育插秧、機(jī)械育插秧、水稻水直播成本及優(yōu)勢(shì)對(duì)比》,李玉剛告訴記者,這份材料是該基地經(jīng)過(guò)兩年的對(duì)比試驗(yàn)得出的,材料將三者費(fèi)用進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比,包括種子、用地、肥料、草苫子、農(nóng)膜農(nóng)藥、澆水費(fèi)、基質(zhì)、秧盤(pán)及人工費(fèi)等所有可能涉及到的費(fèi)用都進(jìn)行了列支,結(jié)果顯示,傳統(tǒng)育一畝秧苗的費(fèi)用為115元,機(jī)械育一畝秧苗的費(fèi)用為99.8元;在插秧與直播環(huán)節(jié),人工插秧按每人每天150元費(fèi)用算,每畝費(fèi)用為200元,機(jī)械插秧每畝為45元,而機(jī)械直播成本加上種子費(fèi)用為每畝103.3元。機(jī)械化直播的優(yōu)勢(shì)不言而喻。

  李玉剛告訴記者,除了成本上的直接優(yōu)勢(shì),在作業(yè)環(huán)節(jié),機(jī)械化直播也有諸多利好。在作業(yè)前進(jìn)速度相同的情況下,由于直播機(jī)沒(méi)有停機(jī)加秧苗的時(shí)間,使純作業(yè)時(shí)間大大增加,加之直播機(jī)的作業(yè)幅寬大于插秧機(jī),所以直播機(jī)單機(jī)日作業(yè)面積可達(dá)70畝以上,比機(jī)插秧作業(yè)效率提高40%。另外,與機(jī)插秧相比,機(jī)械化直播作業(yè),僅需一名操作手及一名輔助工,用工量大減。

  減少作業(yè)工序、省工省力、降低生產(chǎn)成本僅是水稻機(jī)械化直播的優(yōu)勢(shì)之一,增產(chǎn)增效才是這項(xiàng)技術(shù)受到種植戶青睞的重要原因。

  2015年10月14日,水稻收獲季節(jié),羅錫文院士團(tuán)隊(duì)在高青進(jìn)行了機(jī)械化水稻直播的實(shí)割測(cè)產(chǎn)。測(cè)產(chǎn)結(jié)果顯示,畝產(chǎn)達(dá)到668公斤,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)胤菣C(jī)械化直播550—600公斤的畝產(chǎn)量。在全國(guó)的其他機(jī)械化直播示范基地,豐收的消息也不斷傳來(lái):上海802.3公斤/畝,浙江861.5公斤/畝,安徽752.5公斤/畝,陜西810.8公斤/畝,四川784.4公斤/畝……這些數(shù)字都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國(guó)水稻平均畝產(chǎn)450公斤的記錄。

  山東高青水稻精量穴直播機(jī)械化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、高青縣農(nóng)機(jī)局局長(zhǎng)趙曉波告訴記者,水稻機(jī)械化直播之所以能增產(chǎn),主要是有其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。水稻直播雖然對(duì)土地的平整度要求較高,但示范基地通過(guò)采用激光平地機(jī),有效地保證了土地的平整度,使水位調(diào)控均勻一致,確保了水稻苗期生長(zhǎng)的整齊度,有利于節(jié)水保肥。羅院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的水稻精量穴直播機(jī),行距株距均勻一致,播種精密均勻不漏播缺行,實(shí)現(xiàn)了一播全苗,體現(xiàn)了精量播種的優(yōu)勢(shì),同時(shí)成穴成行對(duì)水稻生長(zhǎng)過(guò)程中的通風(fēng)采光、增加分蘗、減輕病蟲(chóng)害的發(fā)生等具有明顯的效果。由于稻種播在壟溝內(nèi),入土適宜,有利于低節(jié)位分蘗,根系發(fā)達(dá),第一節(jié)間短,植株粗壯增強(qiáng)了抗倒伏的能力。這些優(yōu)勢(shì)奠定了機(jī)械化直播增產(chǎn)的基礎(chǔ)。

  大面積推廣還有多遠(yuǎn)?

  既省工省力,又增產(chǎn)增效,自2006年起就開(kāi)始推廣的水稻機(jī)械化直播技術(shù)歷經(jīng)10年,種植面積達(dá)到了300多萬(wàn)畝,但與近幾年快速崛起的工廠化育秧、機(jī)械化插秧相比,水稻機(jī)械化直播的推廣速度著實(shí)有點(diǎn)兒慢。原因何在?羅錫文院士認(rèn)為,主要有兩個(gè)原因,一是認(rèn)識(shí)問(wèn)題,二是技術(shù)問(wèn)題,特別是適應(yīng)水稻直播的農(nóng)藝技術(shù)。

  羅錫文院士告訴記者,要一分為二地看待水稻機(jī)械化直播,要充分發(fā)揮水稻機(jī)械化直播的優(yōu)勢(shì),同時(shí),又要努力規(guī)避機(jī)械化直播的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)械化直播與機(jī)插秧相比風(fēng)險(xiǎn)要大。直播存在“苗難全,草難除”兩大難題,“苗難全”大多是因?yàn)橹辈ズ髿鉁氐秃蜌夂虿环€(wěn)定造成的;“草難除”是因?yàn)闆](méi)有合適的除草劑或除草劑使用的時(shí)機(jī)不當(dāng)造成的。這兩個(gè)問(wèn)題在歐美一些國(guó)家已經(jīng)得到了很好的解決,美國(guó)的水稻百分之百采用直播,其中80%是機(jī)械化直播,20%是飛機(jī)撒播,這是因?yàn)樵诿绹?guó)是一年一茬,不存在茬口緊張。我國(guó)南方雙季稻地區(qū),兩季水稻之間茬口太緊,早稻播早了,可能遇到低溫,晚稻播晚了,又可能遇上寒露風(fēng),所以機(jī)械化直播的風(fēng)險(xiǎn)加大。在美國(guó),有專(zhuān)門(mén)適宜直播的品種,有完善的農(nóng)藝措施和適合當(dāng)?shù)夭シN的直播機(jī)械。

  羅錫文院士認(rèn)為,直播是個(gè)大趨勢(shì),近幾年來(lái)日韓等亞洲國(guó)家也意識(shí)到了直播的優(yōu)勢(shì),已開(kāi)始發(fā)力。在我國(guó),隨著羅院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的水稻精量穴直播技術(shù)及機(jī)具的日益完善,推廣速度也在加快,越來(lái)越多的政府官員親眼看到了直播在節(jié)本、省工及增產(chǎn)方面的優(yōu)勢(shì),也開(kāi)始轉(zhuǎn)變觀念。5月15日在江西舉辦的水稻機(jī)械化精量穴播技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)觀摩及研討會(huì)上,江西農(nóng)業(yè)廳副廳長(zhǎng)劉光華就表示,農(nóng)業(yè)部門(mén)應(yīng)該認(rèn)真關(guān)注直播技術(shù),加強(qiáng)對(duì)直播技術(shù)的研究,順勢(shì)推進(jìn),跟進(jìn)服務(wù),發(fā)揮直播優(yōu)勢(shì),規(guī)避直播風(fēng)險(xiǎn)。

  羅院士表示,水稻機(jī)械化直播的大面積推廣既需要政府在政策上的扶持,也更需要實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破。由于我國(guó)水稻種植區(qū)域地理?xiàng)l件、氣候條件、土壤條件各不相同,必須探索適合當(dāng)?shù)貤l件的直播技術(shù)和機(jī)具。為此,羅錫文院士總結(jié)了搞好水稻機(jī)械化直播的七個(gè)適宜:適宜的地方,**好在一季稻地區(qū)或麥稻、油稻輪作區(qū);適宜的品種,目前的水稻移栽品種生育期大多在130-150天之間,**好能研發(fā)出生育期120天、畝產(chǎn)量能達(dá)到700公斤、米質(zhì)達(dá)到國(guó)家二級(jí)的品種,在保證產(chǎn)量的前提下解決水稻種植的茬口問(wèn)題;適宜的方法,目前水稻直播有水直播和旱直播兩種方式,各地應(yīng)因地制宜選擇種植方式,旱直播**好選用沙性土壤;適宜的整地方式,無(wú)論種植什么作物,無(wú)論水田還是旱田,土地越平整,水、藥、肥才能發(fā)揮更好的效果,激光平地是世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì);還有適宜的播期、適宜的播種量和適宜的管理,播種后到秧苗長(zhǎng)到15公分的這段時(shí)間里,對(duì)水、肥、藥的管理很關(guān)鍵。

  羅院士表示,由于我國(guó)各地條件不同,要解決好這七個(gè)“適宜”,需要農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝專(zhuān)家同心協(xié)力,在探索中前進(jìn),在試點(diǎn)成功的基礎(chǔ)上再大面積推廣。讓他欣慰的是,現(xiàn)在越來(lái)越多的政府部門(mén)開(kāi)始關(guān)注這項(xiàng)技術(shù),并撥專(zhuān)項(xiàng)資金予以扶持。像上海機(jī)械化直播面積已達(dá)30萬(wàn)畝,而未來(lái)的目標(biāo)是機(jī)械化直播面積占80%。目前,水稻機(jī)械化直播技術(shù)已在全國(guó)26個(gè)省落地開(kāi)花,示范推廣速度越來(lái)越快,示范點(diǎn)的試驗(yàn)效果也越來(lái)越好。他相信,機(jī)械化直播成為我國(guó)水稻種植的主流技術(shù)之一的曙光已現(xiàn),大面積的水稻機(jī)械化直播也離我們?cè)絹?lái)越近。

  直播現(xiàn)場(chǎng)

  技術(shù)人員正在用土壤水份速測(cè)儀檢測(cè)即將直播的土地含水量

  直播機(jī)在水田中進(jìn)行水稻穴直播的效果

  正在成長(zhǎng)的直播水稻

  2015年9月,羅院士在山東高青試驗(yàn)示范基地?cái)?shù)稻穗估產(chǎn)量

  直播水稻測(cè)產(chǎn)

  直播水稻根系發(fā)達(dá),不易倒伏

  鏈接:國(guó)外水稻機(jī)械化直播

  傳統(tǒng)的水稻育苗移栽種植方式不僅繁瑣,而且水稻產(chǎn)量和效益不高。為了提高水稻生產(chǎn)的產(chǎn)量和收益,水稻直播機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。目前,水稻機(jī)械化種植水平較高的國(guó)家為美國(guó)、澳大利亞、日本、意大利和韓國(guó)。在以直播機(jī)械化為主的歐美,美國(guó)**具代表性。

  美國(guó)是**早實(shí)現(xiàn)水稻機(jī)械化種植的國(guó)家之一,目前已實(shí)現(xiàn)100%的機(jī)械化直播。水稻直播種植技術(shù)具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)作業(yè)成本低、作業(yè)機(jī)具簡(jiǎn)單、作業(yè)效率高、產(chǎn)量高、適合大規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)。美國(guó)水稻種植面積約為110萬(wàn)公頃,水稻生產(chǎn)80%采用機(jī)械旱直播,20%用機(jī)械水直播(即飛機(jī)撒播),平均每日每人飛播種植水稻93.33公頃,水稻生產(chǎn)充分利用水稻生產(chǎn)機(jī)械化直播。為滿足水稻直播對(duì)整地的要求,美國(guó)大量應(yīng)用大型激光平地機(jī)械。在水稻直播作業(yè)中,由于雜草的生長(zhǎng)比秧苗早,因此雜草控制至關(guān)重要。高效除草劑為水稻直播技術(shù)的推廣提供了強(qiáng)有力的支持,使其在歐美工業(yè)化國(guó)家迅速發(fā)展和應(yīng)用起來(lái)。

  歐洲水稻種植總面積約為45.76萬(wàn)公頃,平均產(chǎn)量為每公頃6.47噸。其中,意大利種植面積**大,為23.85萬(wàn)公頃,水稻年總產(chǎn)量約為130萬(wàn)噸。意大利的水稻種植以水直播為主,在20世紀(jì)70年代就已全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè),90年代機(jī)械化達(dá)到了較高水平。

  全球每年約生產(chǎn)6億噸稻谷,澳大利亞出產(chǎn)的100多萬(wàn)噸實(shí)在微不足道。然而,澳大利亞平均每公頃高達(dá)10噸以上的產(chǎn)量卻不能不令人矚目。澳大利亞的稻農(nóng)平均每人種植80公頃的水稻,主要采用飛機(jī)直播的方法,其次是采用大型水稻機(jī)械化直播種植體系。

  日本的農(nóng)業(yè)以水稻為主,近50%的耕地用于種植水稻,機(jī)械化主要是機(jī)插秧。插秧機(jī)普及率已達(dá)99.8%,共同育苗設(shè)施為17%。日本政府非常重視農(nóng)業(yè)科技、研究、開(kāi)發(fā)和推廣了大量適合本國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的水稻新技術(shù)、新機(jī)具,井關(guān)、久保田的水稻插秧機(jī)處于**領(lǐng)先水平。在水稻機(jī)械化插秧機(jī)械化方面達(dá)到了**領(lǐng)先水平。

  韓國(guó)在20世紀(jì)70年代農(nóng)業(yè)機(jī)械化開(kāi)始起步,并從日本引進(jìn)水稻插秧技術(shù);水稻生產(chǎn)的耕翻、栽插作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。1987開(kāi)始,韓國(guó)研究出了節(jié)本省工的水稻水、旱直播栽培技術(shù),同時(shí)研發(fā)了水、旱直播機(jī)。

  泰國(guó)是稻米生產(chǎn)大國(guó),水稻耕作比較粗放,基本采用直播方式。在多雨低洼地區(qū),農(nóng)民通常插秧種植,但在中央平原灌溉區(qū),農(nóng)民普遍使用經(jīng)過(guò)催芽的稻種撒播,水深水稻采用干種子撒播,旱稻常采用條播和點(diǎn)播。

  我國(guó)臺(tái)灣機(jī)插秧技術(shù)雖起步晚,1967年才開(kāi)始引進(jìn)日本手推式插秧機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但發(fā)展迅速,機(jī)械化程度較高,1986年機(jī)插面積就達(dá)到了98%。由于購(gòu)買(mǎi)插秧機(jī)的農(nóng)民大都從事代插作業(yè),以增加收入,所以大型化是臺(tái)灣插秧機(jī)的發(fā)展途徑。(摘自《借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)發(fā)展貴州水稻機(jī)械化精量直播技術(shù)》)

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