南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧探析

李艷大 舒時(shí)富 陳立才 葉春 曾水生 李星 陳盾

摘 ?要：旨在探析南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧現(xiàn)狀，為發(fā)展水稻生產(chǎn)機(jī)械化提供參考。闡述了南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧存在現(xiàn)有水稻品種對(duì)機(jī)械化插秧的適應(yīng)性差、育秧與取土難、播種量大、緩苗期長(zhǎng)、育秧分戶經(jīng)營(yíng)、適應(yīng)雙季稻農(nóng)藝生產(chǎn)要求的插秧機(jī)短缺及插秧機(jī)成本高等問(wèn)題，并從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的角度提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：丘陵山區(qū);水稻;機(jī)械化育插秧;問(wèn)題;對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：S318 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ?論文編號(hào)：2014-0487

Analysis of Rice Seedling and Planting Mechanization in Hills and Mountains of Southern China

Li Yanda1， Shu Shifu1， Chen Licai1， Ye Chun1， Zeng Shuisheng1，2， Li Xing1， Chen Dun1

（1Institute of Agricultural Engineering， Jiangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanchang 330200， Jiangxi， China;

2College of Engineering， Jiangxi Agricultural University， Nanchang 330045， Jiangxi， China）

Abstract： Rice seedling and planting mechanization status in hills and mountains of southern China was analyzed in order to provide references to develop rice production mechanization. This paper summarized the problems of rice seedling and planting mechanization， such as the existed rice cultivars have bad suitable for mechanized planting， seedling breeding and obtain soil difficult， excessive sowing rate， re-greening stage prolong， dispersive seedling breeding， the existed transplanter has bad suitable for agronomic production demand of double cropping rice and its price was high. The corresponding solution countermeasures were proposed from the viewpoint of combination of agricultural machinery and agronomy.

Key words： Hills and Mountains; Rice; Seedling and Planting Mechanization; Problem; Countermeasure

0 ?引言

南方丘陵山區(qū)耕地面積占中國(guó)耕地總面積的31.5%，水稻是該區(qū)域種植面積最大、產(chǎn)量最高的糧食作物，其種植面積占中國(guó)水稻種植面積的68.3%，在中國(guó)糧食生產(chǎn)中占有重要的地位[1]。南方丘陵山區(qū)田塊小、形狀不規(guī)則、坡陡彎多、種植結(jié)構(gòu)和栽培農(nóng)藝繁雜，經(jīng)濟(jì)水平低，適用農(nóng)機(jī)具短缺，水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平明顯落后于平原與濱湖地區(qū)，大多數(shù)區(qū)域仍處于初級(jí)發(fā)展階段，區(qū)域發(fā)展很不平衡[2]。實(shí)現(xiàn)丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化是發(fā)展水稻生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本和保障糧食安全的重要保障[3]。前人針對(duì)水稻機(jī)械化育插秧開(kāi)展了廣泛研究，羅錫文等[4]和何瑞銀等[5]比較分析了不同人工與機(jī)械栽植方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，表明機(jī)械栽植具有穩(wěn)產(chǎn)、減少成本、增加工效的優(yōu)勢(shì);張文毅等[6]分析了中國(guó)雙季稻區(qū)機(jī)插秧發(fā)展存在的問(wèn)題與對(duì)策;朱德峰等[7]探討了中國(guó)水稻機(jī)插秧發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及發(fā)展對(duì)策。上述研究主要側(cè)重于平原或?yàn)I湖地區(qū)水稻不同種植方式的比較試驗(yàn)及機(jī)插秧的發(fā)展對(duì)策，而針對(duì)中國(guó)南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧發(fā)展現(xiàn)狀的研究相對(duì)較少。隨著南方丘陵山區(qū)農(nóng)村勞動(dòng)力大量外出務(wù)工，水稻生產(chǎn)勞動(dòng)力短缺和老齡化問(wèn)題日益突出，勞動(dòng)力成本迅速上升，廣大農(nóng)民對(duì)實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的需求日趨迫切。水稻生產(chǎn)具有作業(yè)環(huán)節(jié)多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、用工多等特點(diǎn)，尤其在育秧和插秧環(huán)節(jié)。因而水稻機(jī)械化育插秧成為丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的薄弱環(huán)節(jié)和發(fā)展重點(diǎn)。因此，系統(tǒng)深入地探析南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧的現(xiàn)狀，對(duì)于加快推進(jìn)該區(qū)域水稻機(jī)械化育插秧的快速發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收和提升水稻種植效益具有非常重要的意義。為此，筆者分析了南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題，并從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的角度提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，為發(fā)展丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化提供參考。

1 ?丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧存在問(wèn)題

水稻機(jī)械化育插秧是一種綜合新型稻作生產(chǎn)技術(shù)，涉及水稻品種、土壤、栽培措施、育插秧機(jī)械設(shè)備等農(nóng)藝農(nóng)機(jī)方面的因素。機(jī)插秧雖然具有定行、定穴和定苗栽插，插深、株距和取秧量可量化調(diào)節(jié)，節(jié)約秧田、省工省力等優(yōu)勢(shì)[8]，但從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合的角度來(lái)看，當(dāng)前南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧存在如下問(wèn)題。

1.1 ?現(xiàn)有水稻品種對(duì)機(jī)械化插秧的適應(yīng)性差

以往水稻品種的選育通常在人工栽培條件下進(jìn)行，在育種指標(biāo)設(shè)計(jì)上追求高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗病蟲(chóng)，而忽略了對(duì)機(jī)械化作業(yè)的適應(yīng)性，導(dǎo)致現(xiàn)有水稻品種對(duì)機(jī)械化作業(yè)的適應(yīng)性較差[9]。目前南方丘陵山區(qū)普遍采用盤(pán)式育秧，小苗帶土機(jī)插，致使秧齡彈性過(guò)小，秧苗適宜機(jī)插的時(shí)間較短，尤其在丘陵雙季稻區(qū)，晚稻育秧期間溫度高，秧苗生長(zhǎng)速度快，適宜機(jī)插的天數(shù)僅為3～4天，造成晚稻超秧齡，秧齡越大，秧苗素質(zhì)越差，而且影響機(jī)插效果。

1.2 ?育秧技術(shù)要求高且取土難

培育出秧齡適宜、均勻矮壯、葉色深綠、白根多盤(pán)根好適應(yīng)插秧機(jī)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化秧苗是機(jī)械化插秧的關(guān)鍵。從營(yíng)養(yǎng)土、育秧盤(pán)、秧床等的準(zhǔn)備，到秧苗田間管理都具有很強(qiáng)的技術(shù)性。丘陵山區(qū)有文化、懂技術(shù)的青壯年勞動(dòng)力大量外出，留守的農(nóng)民大多文化水平較低、思想保守、接受新生事物的能力較差，機(jī)插育秧相對(duì)于傳統(tǒng)的育秧而言，其技術(shù)較復(fù)雜，不易掌握，大多數(shù)農(nóng)民很難培育出適應(yīng)插秧機(jī)栽插的健壯秧苗。另外，南方丘陵山區(qū)普遍采用營(yíng)養(yǎng)土（客土）裝盤(pán)育秧，育秧營(yíng)養(yǎng)土多選取旱地土或菜園土，且備制處理程序繁鎖，花工量多，取土困難，對(duì)耕地破壞較大。有研究表明[7]，機(jī)插秧面積與旱地取土所需的面積比約1000：1，按每個(gè)秧盤(pán)裝土4 kg，每公頃需秧盤(pán)375只計(jì)算，每公頃大田需營(yíng)養(yǎng)土1500 kg，隨著機(jī)插秧應(yīng)用面積的擴(kuò)大，育秧取土將變得越來(lái)越難。顯然，不是一種可持續(xù)的育秧技術(shù)。

1.3 ?育秧播種量大且緩苗期長(zhǎng)

提高機(jī)插質(zhì)量是機(jī)插秧獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的保障。播種量與漏秧率密切相關(guān)，播種量大，漏秧率低。廣大農(nóng)民為降低機(jī)插中的漏秧率，大多采用高播種量來(lái)實(shí)現(xiàn)，但播種量增加導(dǎo)致秧苗群體大，秧苗個(gè)體間密集，育成的秧苗瘦弱細(xì)長(zhǎng)，不帶分蘗，秧苗器官發(fā)育不充分，秧苗素質(zhì)差。根據(jù)雜交稻生育特性，要求少本稀植，才能發(fā)揮其增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，高播種量無(wú)法滿足雜交稻的這一農(nóng)藝要求。同時(shí)，秧苗機(jī)插帶土少，根系大量受損，影響秧苗返青分蘗和早生快發(fā)，尤其是在早稻生長(zhǎng)期間，丘陵山區(qū)溫度較低，秧苗的返青分蘗期加長(zhǎng)，進(jìn)而使機(jī)插秧生育期延長(zhǎng)。有研究表明，早稻機(jī)插比人工拋栽全生育期延長(zhǎng)5～8天，進(jìn)而嚴(yán)重影響了晚稻栽插和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[10]。

1.4 ?育秧分戶經(jīng)營(yíng)

南方丘陵山區(qū)一家一戶的分戶種植，使品種、播種期、播種量、田間管理措施難以統(tǒng)一，培育出來(lái)的秧苗質(zhì)量差異大，不能完全滿足插秧機(jī)的栽插要求，嚴(yán)重影響機(jī)插質(zhì)量與產(chǎn)量形成，導(dǎo)致育秧用種量大、花工多、浪費(fèi)秧田等，育秧成本明顯增加，且成熟期不一致，影響機(jī)械化收獲與稻谷的采購(gòu)。

1.5 ?適應(yīng)雙季稻農(nóng)藝生產(chǎn)要求的窄行距插秧機(jī)短缺

目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)插秧技術(shù)主要從日本和韓國(guó)引進(jìn)，插秧機(jī)行距一般為30 cm（9寸）寬，9寸插秧機(jī)在南方丘陵雙季稻區(qū)表現(xiàn)行距過(guò)大、基本苗不足，南方丘陵區(qū)光溫資源有限，雙季稻有效分蘗期短，栽插行距過(guò)大，其有效穗數(shù)不足，不能充分發(fā)揮機(jī)插稻的增產(chǎn)潛力，難以保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。因此，在南方丘陵雙季稻區(qū)，以現(xiàn)行9寸插秧機(jī)為基礎(chǔ)，改進(jìn)研發(fā)適應(yīng)雙季稻農(nóng)藝生產(chǎn)要求的窄行距插秧機(jī)來(lái)增大栽植密度，進(jìn)而增加單位面積有效穗數(shù)，是提高丘陵雙季稻單產(chǎn)的有效途徑[11]。

1.6 ?現(xiàn)有插秧機(jī)成本高

目前市場(chǎng)上作業(yè)性能穩(wěn)定、機(jī)插質(zhì)量較好的插秧機(jī)基本是國(guó)外產(chǎn)品，售價(jià)與維修成本均較高。如1臺(tái)2行插秧機(jī)的售價(jià)約為1.2萬(wàn)元，去除國(guó)家購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼外，農(nóng)民自己還得承擔(dān)0.9萬(wàn)元左右[12]。對(duì)于丘陵山區(qū)單家獨(dú)戶的農(nóng)民來(lái)說(shuō)，插秧機(jī)作業(yè)面積小、使用效率低、回收期長(zhǎng)、售后服務(wù)不及時(shí)、投資回報(bào)率低，因而農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)插秧機(jī)的積極性不高。

2 ?解決丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧問(wèn)題的對(duì)策

2.1 ?篩選和培育適合機(jī)械化插秧的水稻品種

篩選和培育適合南方丘陵山區(qū)機(jī)械化插秧的水稻品種是提高水稻產(chǎn)量、機(jī)插質(zhì)量和充分發(fā)揮品種增產(chǎn)潛力的關(guān)鍵[13]。為此，一方面對(duì)丘陵山區(qū)現(xiàn)有主推種植水稻品種進(jìn)行篩選，通過(guò)開(kāi)展適合機(jī)械化栽插的田間試驗(yàn)，篩選出生育期短且高產(chǎn)的水稻品種;另一方面，根據(jù)機(jī)插秧要求，培育具有早熟、分蘗力強(qiáng)、耐寒、抽穗整齊的穗粒兼顧或穗數(shù)型水稻品種[9，14]。在丘陵雙季稻區(qū)，一般早稻秧苗株高14～16 cm、晚稻18～ ? ?21 cm、播種均勻度85%以上、盤(pán)根好、分蘗力強(qiáng)、成穗率高、早稻和晚稻生育期分別為105～110天和108～115天的品種適合機(jī)械化插秧[15]。

2.2 ?完善育秧技術(shù)

目前南方丘陵山區(qū)普遍采用的營(yíng)養(yǎng)土裝盤(pán)育秧存在對(duì)耕作層土壤破壞較大，取土難的弊端。因此，南方丘陵山區(qū)水稻育秧方式應(yīng)走工廠化育秧與田間育秧相結(jié)合的道路。有條件的地區(qū)可發(fā)展工廠化育秧，但對(duì)大多數(shù)農(nóng)戶來(lái)說(shuō)應(yīng)發(fā)展取材方便、低成本、簡(jiǎn)易化的田間於泥育秧技術(shù)。淤泥育秧技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、程序少、節(jié)約工時(shí)、農(nóng)民易掌握等優(yōu)勢(shì)，適宜普通農(nóng)戶采用。但於泥育秧不利于播種流水線等機(jī)械化播種操作，育秧效率低，因而還需研發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的適于淤泥育秧的機(jī)械化播種設(shè)備，以提高淤泥育秧的播種效率。另外，可采用無(wú)土育秧基質(zhì)，如谷殼、秸稈、經(jīng)過(guò)加工處理的畜禽糞便等有機(jī)基質(zhì)全部或部分替代營(yíng)養(yǎng)土，解決機(jī)械化育秧取土難的問(wèn)題，減少對(duì)耕地的破壞。

2.3 ?精量播種和促進(jìn)早生快發(fā)

雜交稻育秧要降低播種量，培育壯秧，提高秧苗素質(zhì)。但低播種量下會(huì)出現(xiàn)漏秧率高，秧苗成毯難等問(wèn)題，進(jìn)而影響機(jī)插質(zhì)量。因此，關(guān)鍵是要通過(guò)精確定量定位播種育秧，解決低播量下漏秧率高的問(wèn)題。為此，需要利用自動(dòng)控制技術(shù)和傳感器技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)現(xiàn)有育秧播種流水線設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)提升，提高其精確定位定量性能，減少育秧播種量，進(jìn)而降低育秧用種成本[14]。雙季雜交稻每盤(pán)播種量控制在80～90 g，每公頃用330盤(pán)左右，每公頃用種量27～30 kg較適宜。前人研究表明[10，16]，機(jī)插秧比手栽秧生育期延長(zhǎng)，尤其在丘陵雙季稻區(qū)表現(xiàn)更明顯，這成為機(jī)插秧技術(shù)大面積推廣應(yīng)用主要限制因素之一。為了促進(jìn)機(jī)插秧返青分蘗，縮短生育期，亟需深入開(kāi)展機(jī)插秧生育期延長(zhǎng)的機(jī)理研究，闡明機(jī)插秧返青分蘗慢和生育期延長(zhǎng)的生理原因及其與環(huán)境因子間的機(jī)理性關(guān)系，研制促進(jìn)機(jī)插秧早生快發(fā)的促蘗劑和調(diào)控技術(shù)。

2.4 ?集中育秧

在現(xiàn)有種植模式無(wú)法改變、青壯年勞動(dòng)力緊缺、每家每戶培育壯秧難的前提下，如果種植面積相對(duì)集中，且能達(dá)到一定規(guī)模，可以利用農(nóng)機(jī)大戶、種糧大戶和農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社（家庭農(nóng)場(chǎng)）等進(jìn)行集中育秧，統(tǒng)一技術(shù)，為周邊農(nóng)戶提供適合機(jī)插的健壯秧苗，克服分散種植，技術(shù)不到位，育秧不成功，機(jī)器作業(yè)無(wú)效益，農(nóng)民看不到機(jī)器作業(yè)的好處等弊端，進(jìn)而極大節(jié)省秧田面積，提高復(fù)種指數(shù)，實(shí)現(xiàn)從“買(mǎi)種子”到“買(mǎi)秧苗”、一家一戶育秧向商品化集中育秧供秧的轉(zhuǎn)變，走規(guī)模化、專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化和市場(chǎng)化的發(fā)展道路[17]。

2.5 ?改進(jìn)研制適應(yīng)雙季稻農(nóng)藝生產(chǎn)要求的窄行距插秧機(jī)

各級(jí)農(nóng)機(jī)政府部門(mén)要設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)科研經(jīng)費(fèi)，持續(xù)加大科研投入，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有先進(jìn)種植機(jī)具和配套農(nóng)藝技術(shù)的引進(jìn)、熟化與創(chuàng)新，改進(jìn)研制適應(yīng)丘陵雙季稻農(nóng)藝生產(chǎn)要求的窄行距插秧機(jī)及配套農(nóng)藝技術(shù)，積極引導(dǎo)國(guó)內(nèi)知名農(nóng)機(jī)企業(yè)生產(chǎn)制造適應(yīng)丘陵山區(qū)地形地貌的育插秧裝備，進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)升級(jí)，通過(guò)政產(chǎn)學(xué)研推用結(jié)合的模式來(lái)有效解決丘陵山區(qū)水稻育插秧農(nóng)藝技術(shù)適應(yīng)農(nóng)機(jī)作業(yè)要求，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)有效融合。前人研究表明[11，18]，在南方丘陵雙季稻區(qū)，8寸行距插秧機(jī)、9寸/7寸寬窄行插秧機(jī)，通過(guò)調(diào)小行距來(lái)增大單位面積的栽植密度，進(jìn)而增加有效穗數(shù)，比現(xiàn)行推廣應(yīng)用的9寸行距插秧機(jī)顯著增產(chǎn)，這是通過(guò)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合來(lái)提高丘陵山區(qū)雙季稻單位面積產(chǎn)量的有效途徑之一。另外，還需通過(guò)技術(shù)性能提升，滿足雜交稻少本稀植的要求，研制適合雙季雜交稻的窄行缽苗插秧機(jī)，實(shí)現(xiàn)缽苗精量機(jī)插，是提高秧苗機(jī)插質(zhì)量、降低傷秧率和漏秧率、促進(jìn)秧苗早生快發(fā)、充分發(fā)揮雜交稻的分蘗和大穗優(yōu)勢(shì)，獲得雜交稻機(jī)插秧高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效途徑。

2.6 ?培育農(nóng)機(jī)大戶與農(nóng)機(jī)合作組織

丘陵山區(qū)單家獨(dú)戶的購(gòu)機(jī)能力低、積極性不高，通過(guò)培育農(nóng)機(jī)大戶與農(nóng)機(jī)合作組織，打破一家一戶各自為戰(zhàn)的經(jīng)營(yíng)格局，推進(jìn)水稻生產(chǎn)適度規(guī)模化、集約經(jīng)營(yíng)，充分發(fā)揮農(nóng)機(jī)大戶和農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社（家庭農(nóng)場(chǎng)）的技能與資金優(yōu)勢(shì)，使他們成為機(jī)插育秧和機(jī)具操作的骨干力量，增強(qiáng)輻射帶動(dòng)作用。農(nóng)機(jī)大戶與農(nóng)機(jī)合作組織把農(nóng)機(jī)作業(yè)當(dāng)成一種謀生的手段，其作業(yè)好壞、服務(wù)能力強(qiáng)弱都與收入有直接的關(guān)系，容易做到品種、播期、田間管理技術(shù)統(tǒng)一，把這2個(gè)對(duì)象培育好，對(duì)推動(dòng)丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧發(fā)展有很大的促進(jìn)作用[12]。

3 ?小結(jié)

水稻機(jī)械化育插秧是一個(gè)受品種、氣候、土壤、栽培措施、機(jī)具等多種因子綜合影響的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。加快南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化育插秧的發(fā)展需要農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝2個(gè)部門(mén)人員、技術(shù)等方面協(xié)作與融合。堅(jiān)持農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝協(xié)調(diào)發(fā)展，集中解決目前水稻機(jī)械化育插秧中存在的共性問(wèn)題。農(nóng)藝部門(mén)做好適合機(jī)械化插秧的水稻品種篩選與培育、育秧技術(shù)及物化產(chǎn)品研制等;農(nóng)機(jī)部門(mén)做好插秧機(jī)的選型改進(jìn)研發(fā)、農(nóng)機(jī)實(shí)用人才培訓(xùn)、農(nóng)機(jī)大戶與農(nóng)機(jī)合作組織的培植及相關(guān)政策宣傳引導(dǎo)等，形成科學(xué)、實(shí)用、可操作性強(qiáng)的機(jī)械化育插秧技術(shù)體系，用以指導(dǎo)和推動(dòng)南方丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化的全面發(fā)展[17]。

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