水稻生產農機農藝融合技術應用探析

劉紹貴 蘇偉 邵在勝 嚴瑾 景有翠 徐迅 徐舒 王和平

0 引言

農機與農藝雖均屬農學領域，卻分屬于不同的子學科。在農業生產中，農藝技術是基礎和手段，農機是農藝技術應用的載體[1-2]，農機唯有適應農藝，才能更好地服務農業生產。農機農藝深度融合是現代農業發展的必然要求，也是農業機械化發展的方向。

我國水稻種植面積廣，水稻產量在主要糧食作物產量中占比超過34%[3]，加強水稻生產過程中農機與農藝融合技術研發和推廣，對提升水稻種植機械化水平，加快推進農業現代化具有十分重要的戰略意義[4-6]。

1 水稻生產農機農藝融合模式

農機農藝融合是指采用先進的農機裝備和配套的農藝措施[7]，開展機械化、輕簡化、精準化、信息化以及智能化田間作業，形成具有區域特色、可復制、易推廣的成套技術模式，實現農業生產現代化。水稻生產農機農藝融合技術模式是以麥秸稈機械化全量還田、水稻育秧機插技術為主體，配套應用機械化施肥、高效植保、機械化收割、機械化烘干技術，集成水稻生產全程機械化模式，重點解決麥秸稈還田、農時用工難、綠色安全生產、耕地質量提升等問題，注重水稻耕、種、管、收、烘干等各環節的銜接和農機、農藝融合，應用新裝備、新技術、新模式，實現水稻綠色、優質、高產、高效生產，促進糧食生產節本增效和農業可持續發展。

水稻生產涉及麥秸稈機械化還田整地、機械化育秧、機插秧、大田管理、機械化收割和機械化烘干等主要環節。農機農藝融合技術流程見圖1。

2 水稻生產農機農藝融合關鍵技術

2.1 麥秸稈機械化還田整地

2.1.1 麥秸稈機械化還田

用聯合收割機收獲小麥的同時，將秸稈切碎并均勻拋撒于田間。要求麥秸稈留茬高度不大于15 cm，田間秸稈覆蓋率大于80%，且秸稈切碎長度要小于15 cm。

2.1.2 整地

按耕作方式分為旱耕水整和水耕水整兩種。旱耕水整方式又分為犁耕整地和旋耕整地。作業時采用62.48 kW 以上拖拉機直接犁耕（深度為18～20 cm）或旋耕（深度不小于15 cm），然后放水泡田。采用水耕水整方式需先放水泡田，然后采用拖拉機旋耕作業1～2 遍（單軸旋耕作業2 遍，雙軸旋耕作業1 遍，旋耕深度不小于15 cm）。完成耕翻作業后進行田塊整平，沉實后地面高低差應不大于3 cm（粘壤土泡田3 天，沙壤土泡田2 天）。插秧前利用自走式噴桿噴霧機或無人植保機進行封閉除草。

在麥秸稈還田、整地過程中適時施用基肥。一般一次性畝施復合肥30～40 kg。作業時，應盡量使用復式作業機具，減少機械下地作業次數，節省作業成本和時間。

2.2 機械化育秧

2.2.1 種子處理

選用當地主推品種，種子質量符合GB 4404.1要求。粳稻每畝備種4 kg 左右，雜交稻每畝備種1.4～1.5 kg。播種前應提前曬種1～2 d，用藥劑浸種48 h。浸種以種子吸足水分、破胸露白為宜。播種前晾干種子，便于機械化播種。采用干籽播種的需進行藥劑拌種處理。

2.2.2 育秧準備

播種前應完成床土、秧盤、秧池田等準備工作。

1）床土。應選用耕翻凍融原地培肥的稻田土或質量可靠的商品化基質。每畝機播大田需準備床土100 kg 或基質100 L。建議播種前試育秧。

2）秧盤。根據播種方式準備育秧盤。一般情況下，粳稻每畝需25～30 張秧盤（28 cm×58 cm），雜交稻每畝需18～20 張秧盤（28 cm×58 cm）。

3）秧池田。秧池田的選擇應符合“相對集中、灌排方便、就近供秧”的要求。播種前整平秧板，填平裂縫，秧田板面應達到“實、平、光、直”要求。

2.2.3 播種與苗期管理

1）播種。播種環節的作業包括上盤、鋪底土、灑水、播種、覆土、疊盤以及微噴灌等。要求秧盤底土厚2～2.5 cm，蓋土厚度0.3～0.5 cm。粳稻每盤播牙谷130～150 g 或干籽100～120 g；雜交稻每盤播芽谷100～120 g 或干籽80～90 g。育秧流水線播種時底土淋足水分，自走式育種播種機播種后及時灌水。疊盤高度為30～40 盤。要求盤堆通風順暢，蓋膜保溫保濕。需暗化3 d 左右，以保證出苗整齊。秧盤移入池田時應減少搬運抖動，避免露籽。

2）苗期管理。秧盤移入池田蓋好無紡布后要及時灌水。要求水層不超過盤面，待自然落干后再灌水。幼苗2 葉1 心時揭布煉苗，苗期干濕交替促盤根，機插前3 天控水管理，使盤土含水量適于機插要求。移栽前3 天根據苗情畝施尿素2.5 kg。

2.3 機插秧

秧齡在15～20 d 時移栽。機插時，水層1～3 cm。采用高速乘坐式插秧機插秧，機插深度為1～1.5 cm。粳稻株距12 cm，每穴3～5 苗，畝栽6萬～8 萬苗；雜交稻株距16 cm，每穴2～3 苗。苗栽3.5 萬～4 萬苗，作業過程中，應避免漏插、多插、漂秧和傷秧。

2.4 大田管理

田間管理包括水分管理、肥料管理和病蟲草害防治等，應配備撒肥機、稻田開溝機、自走式噴桿噴霧機以及無人植保機等農機設備。

1）水分管理。栽插后應及時露田透氣、排毒。分蘗期淺水勤灌，夠苗分次擱田；抽穗揚花期保持淺水層；灌漿結實期干濕交替灌溉；收割前10～15 d 斷水。

2）肥料管理。應根據土壤肥力、品種特性等適時、適量施肥。雜交稻一般機插5～7 d 結合化除施分蘗肥，畝施尿素7.5 kg；粳稻機插5～7 d 結合化除畝施尿素10 kg，間隔一周后，根據苗情每畝再增施尿素5～7 kg。在水稻基部第二節間伸長時施穗肥。雜交稻畝施復合肥10 kg、尿素7.5 kg，粳稻畝施復合肥15 kg、尿素10～15 kg。

3）病蟲草害防治。栽后5～7 d 進行封閉化除，拔節前根據田間草相進行一次莖葉處理。密切關注苗情動態，根據田塊病蟲草害發生情況，堅持“預防為主，綜合防治，綠色防控”，重點抓好稻瘟病、稻曲病、紋枯病及稻縱卷葉螟、稻飛虱、螟蟲等病蟲害防治。

2.5 機械化收割

水稻籽粒95%成熟即可收割。采用全喂入或半喂入聯合收割機收割。作業時，需將秸稈切碎（長度不大于15 cm）并均勻拋撒于田面，留茬高度小于15 cm。

2.6 機械化烘干

一般采用低溫循環式谷物干燥機烘干。烘干前應進行篩選去雜，烘干溫度控制在40℃左右，降水速率≤0.7%/h。烘干機使用過程中應規范操作，定時維護，預防火災。

3 水稻生產農機農藝融合存在的主要問題

3.1 傳統種植模式的影響

隨著城鎮化進程的加快，農村青壯年勞動力大都轉移至城市務工，剩余勞動力普遍年齡偏大、文化程度不高，對標準化生產、農機農藝融合的重要性認識不夠，習慣于傳統種植模式，不敢大膽嘗試應用新機具新技術，極大地限制了水稻生產農機農業融合技術的推廣應用。

3.2 農機農藝復合型人才稀缺

在傳統的農業技術培訓中，一般將農機培訓和農藝培訓分開進行，農機與農藝部門相互獨立，部門間協作不緊密，一定程度上阻礙了農業生產質量和效率的提高。近年來，盡管各地加大了農機農藝復合型人才的培養力度，但基層一線的復合型人才缺口仍較大，難以滿足水稻生產農機農藝融合技術全面推廣應用的需要。

3.3 資源融合體系有待完善

推動水稻農機農藝深度融合的資源融合體系還不完善。一是我國現行的農機補貼政策向大中型農機具傾斜，許多適用于丘陵山區的小型農機具尚未列入補貼范疇；二是機械化設備一次性投入較大，稻作生產主體的標準化農田建設（包括機耕路、水利設施建設）資金不足；三是農機和農藝項目資源結合度不高，不利于水稻生產農機農藝深度融合。

3.4 相關部門協作不緊密

水稻生產農機農藝融合技術的推廣應堅持因地制宜的原則，形成高效高質的本土主體機械化生產模式。目前機械化裝備的研發與高產栽培關鍵農藝技術結合的不夠緊密，尚未建立農機、農藝、植保、水利、土地、建設等多部門專家全方位聯合攻關機制，缺乏對農業生產的“因機、因種、因土、因時”科學指導。

4 加強水稻生產農機農藝融合的建議

4.1 加大宣傳力度

結合重點關鍵農時，通過廣播、電視、報刊、網絡等媒體，依托送科技下鄉、農機入戶、現場觀摩演示等活動，做好宣傳工作，提高全社會對水稻生產農機農藝融合重要性的認識。同時，以農機大戶、合作社和家庭農場為主體，采取市縣聯動、梯次推進的方式，培養打造一批農機農藝高標準融合的先進示范體，以點帶面，不斷提高周邊地區水稻生產農機農藝融合的水平。

4.2 培養復合型人才

加大水稻生產農機農藝復合型人才的培養力度，打造既懂農機又懂農藝的復合型人才隊伍。農機部門要加強與高校、企業間的協作，充分發揮他們的人才和專業優勢，培訓高素質水稻生產農機農藝融合人才；同時，要在基層農機人員培訓中，增加水稻生產農藝技術課程，重點提高農機合作社帶頭人、種糧大戶和家庭農場主的農機農藝融合技術水平，并通過他們示范帶動周邊農戶不斷學習掌握水稻生產農機農藝融合技術。

4.3 加大扶持力度

一方面，應整合利用農機購置補貼、農機作業補助、農業技術示范等項目資金，引導農民購置與農藝相適應的農機裝備，確保水稻生產農機農藝融合技術全面推廣應用；另一方面，要將相關項目資金適度向推動農機農藝融合方向傾斜，以部、省、市涉農項目等為載體，充分發揮高產創建、高標準農田基礎設施建設（水利、機耕路等）等方面資金的引導和帶動作用，提高農機裝備的適應性。

4.4 加強部門協作

應強化行政推動，建立水稻生產農機農藝聯席會商機制，為農機農藝專家開展技術研討和交流搭建平臺。建議組織農機、栽培、種子、耕保、植保、水利等方面有經驗的農業專家開展調查研究，根據當地的實際情況確定技術模式，制定機械化生產全過程的技術路線，協調解決水稻生產農機農藝融合過程中遇到的困難和問題。同時，要建立農機推廣部門、企業、高校及科研院所聯合攻關機制，不斷研發新品種、新機具、新裝備、新技術，強勢推進水稻生產農機農藝融合技術應用。