秦戰強,黃振儀,劉仁鑫,何秀文,李艷大,舒時富,陳立才*
(1.江西省農業科學院 農業工程研究所,江西 南昌 330200;2.江西省弋陽縣農業機械管理局,江西 弋陽 334400;3.江西農業大學 工學院,江西 南昌 330045)
江西省是水稻生產和供應的重要基地,常年種植面積330萬hm2[1-3]。隨著經濟的快速發展和城鎮化的推進,農村青壯勞動力大量外移,導致農村季節性勞動力短缺和用工成本攀升,水稻生產迫切需要以機械化作業為核心的現代稻作技術[4-8]。2017年江西省水稻耕種收綜合機械化率為76.16%,其中機械化種植率為31.15%,雖然種植環節機械化水平逐年提升,但和耕整地、收獲環節相比較,仍有很大的差距[9]。育插秧機械化是水稻全程機械化和水稻增產的重要內容,在促進農業生產向標準化、產業化和規模化方向發展,提高農民經濟收入和減輕勞動強度中發揮著重要作用[10-12]。近些年,江西省政府和各地農業農機部門高度重視育插秧機械化技術,積極采取多種行之有效措施,不斷加大機插育秧技術示范、推廣、培訓工作,調動農民合作社、種糧大戶、農機大戶和農民廣泛參與,使得插秧機保有量、機插面積和集中育秧面積都逐年增加,取得了良好的經濟效益,社會化服務能力不斷得到穩步提升,極大地促進了水稻全程機械化的發展和實現[13-14]。育秧和機插作為育插秧機械化技術中重要的內容,兩者相輔相成,互相配合,其任一環節出現問題,都會對育插秧、后續田間管理等作業產生一定影響。
因此,本文針對江西省水稻育插秧生產環節現狀,分析了其推廣應用中存在的問題,提出了相應的解決對策,為推動和促進江西省水稻全程機械化的發展提供支撐。
育秧是育插秧環節中的重要內容,其質量直接影響機插作業的質量和效率。育秧機械化技術是將諸多現代化農機裝備應用到育秧生產中,可部分或全部代替人工完成做床、鋪土、播種、灑水等工作,培育出滿足機插要求的秧苗,保證水稻高產。與傳統育秧方式相比,育秧機械化技術具有明顯的優點:①能大大減輕勞動強度、減少用工量;②育秧時間短,搶農時,培育出的秧苗整齊、均勻、健壯;③秧苗有效分蘗率高,產量高;④育秧方便管理,利于集約化生產,商品化經營。
水稻育秧方式多種多樣,根據育秧場地的不同,可分為田間育秧、場地育秧和設施育秧,設施育秧又分為大棚育秧和工廠化育秧;根據對水分需求的不同,可分為濕潤育秧、旱育秧和水育秧;根據保溫措施的不同,可分為薄膜育秧、露地育秧;根據育秧基質的不同,可分為營養土育秧、基質育秧和無土育秧;根據育秧秧盤類型的不同,可分為硬盤育秧、軟盤育秧[15]。
床土在育秧中占據著重要地位,而基質育秧在現代育秧中越來越普遍。許多研究表明,采用基質育秧,培育出的秧苗根系發達,盤根能力強,出苗迅速、整齊、健壯,移栽返青快,分蘗力強,穗粒多,結實率高,千粒重大,增產明顯,能有效減輕或避免病蟲草害[16-20]。它與泥漿、營養土育秧相比,有以下優點:①搬運方便,機具負荷小,機插空穴率低,省工節本增收;②能有效緩解取土困難,保護耕地土壤;③便于進行專業化生產,提高廢棄農作物利用率。但如果對技術掌握不過關或管理松懈,易出現不出苗或出苗不齊現象;同時基質空隙較大,起秧易散落,機插易斷裂,不利于機械化生產。
工廠化育秧是現代育秧技術中機械化程度最高,育秧效果最好的一種。它是利用機電、自控等現代農業裝備進行集約化生產,秧苗生長易控制,培育出的秧苗均勻、健壯、整齊,不僅能節省秧田,而且能有效規避早稻育秧中“倒春寒”及爛秧的影響[21]。工廠化育秧涉及的設備較多,主要有脫芒機、種子清選機、碎土篩土機、土壤肥料拌和機、床土輸送機、育秧架、發芽臺車、塑料大棚、供水設備、加溫控溫設備、破胸催芽室、秧盤播種流水線等。從2014年開始,江西省加大對高標準育秧大棚和工廠化育秧的建設和投入力度,并大范圍推廣集中育秧[22]。2015年底,江西省共有溫室、大棚等設施總面積共3440 hm2,水稻工廠化育秧設備400套[23]。但工廠化育秧設備投入多,工序長,技術難度大,回報利率低、周期長,適用于大規模化經營;培育出的秧齡是不超過30 d的帶土中、小苗,難以充分發揮雙季稻區雜交晚稻的生長優勢,且晚稻育秧多在大田中進行,導致工廠化育秧設備空置,降低了利用率。
現代育秧技術中擺盤播種是必不可少的內容,其方式有機械、人工兩種。機械播種有移動擺盤機和擺盤育秧流水線。移動擺盤機有導軌式和履帶自走式,導軌式如江西省農業科學院潘松等[24]研發的自動擺盤育秧播種一體機,結構簡單,播種均勻度合格率≥85%,每小時純工作生產率≥600盤,能有效提高擺盤速度、質量、精確度,減少用工量;履帶自走式為臺式一體機,結構緊湊,價格適中,但效率較低。擺盤育秧流水線能完成供送秧盤、鋪底土、播種、覆表土、灑水等工序,各機構獨立依次置于機架上,生產效率高,適用于規模化、大批量育秧,但設備投資較大[25-26]。
機插秧具有插深、株距、取秧量可調,定行、定穴移栽,機插質量好、效率高,可代替人工作業,能緩解季節性勞動力短缺矛盾和減輕勞動強度等優點,是現代稻作技術中最主要的生產方式。毯苗和缽苗是機插秧中最常用的兩種秧苗。毯苗是在傳統育秧方式上改進形成的,與機插移栽農藝融合度高,應用廣。但毯苗根系都是雜亂盤結在一起,插秧時秧針強行將其分離,易傷根傷秧,延長了水稻緩苗期和生育期。缽苗根系盤結于缽中,機插按缽取苗,帶土移栽,傷秧傷根率低,機插后返青快,發根分蘗早,抗倒伏能力強,與毯狀苗相比,播種精準,播種量少,移栽漏秧率低,機插均勻[27-29]。但缽苗插秧機結構復雜,制造困難,成本高,配套農藝缺乏,推廣面積有限[30]。
在政府和推廣機構的大力推動下,江西省插秧機數量、機插面積和機插率都得到了明顯提升。2016年末,江西省農業機械總動力2201.62萬kW,有自帶動力驅動作業的水稻插秧機7932臺。目前,在我省使用的插秧機多種多樣,根據行距不同,主要有23.3、26.6、30 cm行距;根據行走方式不同,主要有手扶步進式和乘坐式;根據插植行數不同,主要有4、6、8行等;根據品牌不同,主要有“常發”、“富來威”、“東洋”、“久保田”、“洋馬”、“井關”等國內外品牌[31]。
根據江西省水稻主產區及其種植方式的不同大致可分為3個區域,即環鄱陽湖平原雙季稻種植區、吉泰盆地雙季稻種植區和贛南丘陵山區單季稻種植區。不同生產區域種植的水稻季別不同,采用的機插行距不同。23.3 cm行距插秧機通過合理密植機插后,稻田基本苗數足,水稻有效穗數多,既可利于構建高產群體,又利于充分利用我省的光照和水肥資源,能充分發揮機插稻的增產潛力,在我省兩個雙季稻種植區應用效果普遍反映較好。30 cm行距插秧機機插后植株間通風透光性及田間小氣候好,株間相對濕度低,病蟲害發生率低,分蘗效果好,可充分發揮單季稻的增產優勢,在我省的單季稻種植區應用較多,同時雙季稻區也有部分應用。26.6 cm行距插秧機是由江西省農業科學院農業工程所研制的一種適用于南方雙季稻區水稻作業的插秧機型,研究表明,26.6 cm行距插秧機機插后水稻莖蘗數和穗數多,產量比23.3 cm和30 cm行距的高,在南方單季稻區也同樣適用[32-35]。水稻側深施肥插秧技術是近幾年新興起的一項技術,它可以通過定位、均勻、定量地將肥料深施在水稻一側,在江西省水稻主產區試驗表明,應用該技術不僅可減少肥料的使用量,還能促進水稻增產,是現代機插秧技術研究的熱點,但該技術仍處于研發試驗階段,還未實現大面積示范應用。
育插秧技術包括規范化育秧、機械化移栽、大田水肥管理和病蟲害防治等綜合高產栽培技術,技術內容多且復雜,不易掌握[36]。部分農戶對現行育插秧技術中水肥控制、病蟲害防控、通風煉苗等認識不足、掌握不到位,易出現燒苗、死苗、整齊度差、健壯度不一等情況;育秧時床土粉碎不完全,插秧時易出現秧針卡秧停車等情況。再加上輕視大田耕整質量,忽視大田管理,導致大田雜草雜物多,田面不平整,高差大,低處水位過高,移栽后易形成水僵苗,影響栽后秧苗生長;或打田匆忙,泥漿沉實不夠,漂秧、倒秧率增加,導致機插效果不好,不能充分發揮機插秧穩產高產優勢,未能形成良好的示范效果。
育插秧環節涉及作物理論、農技農藝與農機、機電等專業知識,要求農機、農技推廣人員不僅要掌握最基本的理論知識,也要有更多的實踐經驗。2015年,江西省農機化教育和培訓機構45個,包含教師等科技人員在內269人,農機化技術推廣機構93個,包含教師等科技人員在內342人[23]。農技推廣人員群體數量不足,真正熟悉農機、農藝知識的復合型人才十分缺乏。同時,水稻育插秧機械化技術推廣的示范、宣傳、技術培訓及技術指導等工作都需要人員和資金的支持,但地方部門推廣經費不足,推廣人員專項經費保障工作不到位,使得技術在推廣上受到不同程度的阻礙,難以滿足農業技術推廣的要求和需求。再加上插秧機的質量、售后服務一直得不到很好的解決,降低了農戶購機的積極性[37]。
目前,農村青壯年勞動力不斷向外轉移,剩余勞動力中婦女老人居多,結構不合理,勞動力整體素質下降且年齡偏大,接受教育有限,傳統水稻生產觀念一時難以改變。現代育插秧方式與傳統生產方式相比,技術要求高且操作繁瑣,對于土地相對較少者,更喜歡人工撒播、拋栽,而且地方經濟不發達,收入單一、有限,抵御風險能力較差,使得部分地區育插秧推廣工作進展緩慢。同時,江西省丘陵山地多,土地分散、不連片,規模小,流轉年限少,種植水稻的效益不明顯,收入較低,再加上近些年江西省降水變化大,極端天氣多,病蟲害多,損失大,給水稻生產帶來不利影響,制約了種植大戶的形成和種糧積極性[37-39]。
水稻育種、栽培的農藝研究注重高產,研究出混作、套作、密植、稀植等多種種植方式,忽略了機械作業的適用性,給機械化生產增加了一定的難度;農機則側重于機具對作物的適用性,對區域差異關注度不高,導致機具的適用性較差[40]。農機與農藝研究人員往往只偏重于本行業研究,忽視了二者的融合性,常導致水稻品種選擇、育秧質量等與插秧機不配套,農藝管理技術與農機不配套,直接影響了水稻育插秧機械化發展。
技術培訓是水稻育插秧機械化技術推廣的關鍵。培訓要抓住種植大戶、農機大戶、機插服務專業戶等種植主體,積極組織開展各類技術培訓班,強化技術系統掌握,確保主體基礎優勢,并保證能起到良好的示范帶動作用;技術宣傳要向基層、落后地區深入,擴大培訓人員隊伍,加大培訓力度,通過開展試驗、現場演示會等,做好技術示范、指導和培訓工作;建立監督制度,確保水稻生產全程都有技術的跟蹤指導服務;營造科學種田氛圍,提高農民對生產管理規范性、科學性、精準性的認識,確保關乎水稻生產的各項技術工作做好、做實、到位[37,41]。
育插秧技術推廣是一項長期重要任務,政府應高度重視,強化政策扶持力度,安排專項推廣資金、工作經費,提高推廣人員基本收入和推廣積極性;擴大技術、推廣人員隊伍,增強技能技術的扎實性和全面性,保證技術能得到快速、有力、高效的推廣。同時,水稻育插秧環節裝備多,價位較高,加上人工、秧盤、燃油、維修等費用,對農戶來說是筆不小的投入,以及機器利用率低、壽命短等問題,這極大地影響了技術的應用和推廣。政府應提高補貼額度,充分發揮農機具購置補貼政策的引導作用,激發農戶購機積極性,以插秧機的普及促進技術推廣應用,同時將秧盤、育秧設施、技術培訓等配套技術與裝備納入補貼范圍;健全購機信貸體系,為育插秧技術推廣提供強有力的資金保障[42]。
加快土地向種糧大戶、專業合作社等規模化經營主體集中的流轉速度,實現規模化經營。這不僅利于種糧大戶、農機大戶等的形成,也利于工廠育秧、大棚育秧等現代水稻高質量育秧技術的實施,促進集中育秧和商品化供秧的規模,開展社會化服務,提高育秧質量和機插質量,保證水稻高產;同時解決了現有勞動力不足問題,并對農機跨區作業,提高機具利用率和經營效益也有重要的作用。政府應構建土地合理流轉機制,在土地流轉政策上和資金上給予扶持,以規范和引導土地流轉,推動規模化種植和經營,有效提高農民種糧積極性[39]。
目前,江西省正大力推進高標準農田建設,不僅為農業機械化作業提供了更好的條件,而且也為農機農藝融合提供了基礎。各地區應根據當地生產實際,在保證機械作業質量的前提下,選擇適宜本區域水稻機械化生產的農藝技術。同時,農機與農藝等有關部門應加強組織協調,共同編制實施方案,決策農機配備,形成示范推廣新型農機農藝技術融合體系,促進農機農藝技術的有效融合[40]。
水稻育插秧機械化技術的不斷發展和推廣應用,使得水稻生產更加輕簡化、規模化、規范化,對保障糧食安全起到了至關重要的作用,但水稻種植效益低,農戶種糧積極性不高、技術掌握不到位、生產管理粗放、技術保障薄弱等問題,直接導致了江西省水稻育插秧機械化技術發展緩慢。因此,今后水稻育插秧技術推廣過程中,要不斷加強培訓、加大人才隊伍建設和資金投入、推動規模經營、不斷深入細化與整合現有的育插秧技術,加強農機農藝融合,促進我省水稻育插秧機械化技術的發展。