水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)應(yīng)用探析

劉紹貴 蘇偉 邵在勝 嚴(yán)瑾 景有翠 徐迅 徐舒 王和平

0 引言

農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝雖均屬農(nóng)學(xué)領(lǐng)域，卻分屬于不同的子學(xué)科。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藝技術(shù)是基礎(chǔ)和手段，農(nóng)機(jī)是農(nóng)藝技術(shù)應(yīng)用的載體[1-2]，農(nóng)機(jī)唯有適應(yīng)農(nóng)藝，才能更好地服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的方向。

我國(guó)水稻種植面積廣，水稻產(chǎn)量在主要糧食作物產(chǎn)量中占比超過(guò)34%[3]，加強(qiáng)水稻生產(chǎn)過(guò)程中農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合技術(shù)研發(fā)和推廣，對(duì)提升水稻種植機(jī)械化水平，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的戰(zhàn)略意義[4-6]。

1 水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合模式

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合是指采用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)裝備和配套的農(nóng)藝措施[7]，開(kāi)展機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化、精準(zhǔn)化、信息化以及智能化田間作業(yè)，形成具有區(qū)域特色、可復(fù)制、易推廣的成套技術(shù)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化。水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)模式是以麥秸稈機(jī)械化全量還田、水稻育秧機(jī)插技術(shù)為主體，配套應(yīng)用機(jī)械化施肥、高效植保、機(jī)械化收割、機(jī)械化烘干技術(shù)，集成水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化模式，重點(diǎn)解決麥秸稈還田、農(nóng)時(shí)用工難、綠色安全生產(chǎn)、耕地質(zhì)量提升等問(wèn)題，注重水稻耕、種、管、收、烘干等各環(huán)節(jié)的銜接和農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝融合，應(yīng)用新裝備、新技術(shù)、新模式，實(shí)現(xiàn)水稻綠色、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)，促進(jìn)糧食生產(chǎn)節(jié)本增效和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

水稻生產(chǎn)涉及麥秸稈機(jī)械化還田整地、機(jī)械化育秧、機(jī)插秧、大田管理、機(jī)械化收割和機(jī)械化烘干等主要環(huán)節(jié)。農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)流程見(jiàn)圖1。

2 水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)

2.1 麥秸稈機(jī)械化還田整地

2.1.1 麥秸稈機(jī)械化還田

用聯(lián)合收割機(jī)收獲小麥的同時(shí)，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(zhǎng)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(yè)時(shí)采用62.48 kW 以上拖拉機(jī)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(jī)旋耕作業(yè)1～2 遍（單軸旋耕作業(yè)2 遍，雙軸旋耕作業(yè)1 遍，旋耕深度不小于15 cm）。完成耕翻作業(yè)后進(jìn)行田塊整平，沉實(shí)后地面高低差應(yīng)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(jī)或無(wú)人植保機(jī)進(jìn)行封閉除草。

在麥秸稈還田、整地過(guò)程中適時(shí)施用基肥。一般一次性畝施復(fù)合肥30～40 kg。作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量使用復(fù)式作業(yè)機(jī)具，減少機(jī)械下地作業(yè)次數(shù)，節(jié)省作業(yè)成本和時(shí)間。

2.2 機(jī)械化育秧

2.2.1 種子處理

選用當(dāng)?shù)刂魍破贩N，種子質(zhì)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(yīng)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(jī)械化播種。采用干籽播種的需進(jìn)行藥劑拌種處理。

2.2.2 育秧準(zhǔn)備

播種前應(yīng)完成床土、秧盤、秧池田等準(zhǔn)備工作。

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

2）秧盤。根據(jù)播種方式準(zhǔn)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(yīng)符合“相對(duì)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(yīng)達(dá)到“實(shí)、平、光、直”要求。

2.2.3 播種與苗期管理

1）播種。播種環(huán)節(jié)的作業(yè)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(shí)底土淋足水分，自走式育種播種機(jī)播種后及時(shí)灌水。疊盤高度為30～40 盤。要求盤堆通風(fēng)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(shí)應(yīng)減少搬運(yùn)抖動(dòng)，避免露籽。

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

2.3 機(jī)插秧

秧齡在15～20 d 時(shí)移栽。機(jī)插時(shí)，水層1～3 cm。采用高速乘坐式插秧機(jī)插秧，機(jī)插深度為1～1.5 cm。粳稻株距12 cm，每穴3～5 苗，畝栽6萬(wàn)～8 萬(wàn)苗；雜交稻株距16 cm，每穴2～3 苗。苗栽3.5 萬(wàn)～4 萬(wàn)苗，作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)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(yīng)配備撒肥機(jī)、稻田開(kāi)溝機(jī)、自走式噴桿噴霧機(jī)以及無(wú)人植保機(jī)等農(nóng)機(jī)設(shè)備。

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

2）肥料管理。應(yīng)根據(jù)土壤肥力、品種特性等適時(shí)、適量施肥。雜交稻一般機(jī)插5～7 d 結(jié)合化除施分蘗肥，畝施尿素7.5 kg；粳稻機(jī)插5～7 d 結(jié)合化除畝施尿素10 kg，間隔一周后，根據(jù)苗情每畝再增施尿素5～7 kg。在水稻基部第二節(jié)間伸長(zhǎng)時(shí)施穗肥。雜交稻畝施復(fù)合肥10 kg、尿素7.5 kg，粳稻畝施復(fù)合肥15 kg、尿素10～15 kg。

3）病蟲草害防治。栽后5～7 d 進(jìn)行封閉化除，拔節(jié)前根據(jù)田間草相進(jìn)行一次莖葉處理。密切關(guān)注苗情動(dòng)態(tài)，根據(jù)田塊病蟲草害發(fā)生情況，堅(jiān)持“預(yù)防為主，綜合防治，綠色防控”，重點(diǎn)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(jī)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(lián)合收割機(jī)收割。作業(yè)時(shí)，需將秸稈切碎（長(zhǎng)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(jī)械化烘干

一般采用低溫循環(huán)式谷物干燥機(jī)烘干。烘干前應(yīng)進(jìn)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(jī)使用過(guò)程中應(yīng)規(guī)范操作，定時(shí)維護(hù)，預(yù)防火災(zāi)。

3 水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合存在的主要問(wèn)題

3.1 傳統(tǒng)種植模式的影響

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大都轉(zhuǎn)移至城市務(wù)工，剩余勞動(dòng)力普遍年齡偏大、文化程度不高，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的重要性認(rèn)識(shí)不夠，習(xí)慣于傳統(tǒng)種植模式，不敢大膽嘗試應(yīng)用新機(jī)具新技術(shù)，極大地限制了水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)業(yè)融合技術(shù)的推廣應(yīng)用。

3.2 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝復(fù)合型人才稀缺

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中，一般將農(nóng)機(jī)培訓(xùn)和農(nóng)藝培訓(xùn)分開(kāi)進(jìn)行，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝部門相互獨(dú)立，部門間協(xié)作不緊密，一定程度上阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提高。近年來(lái)，盡管各地加大了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝復(fù)合型人才的培養(yǎng)力度，但基層一線的復(fù)合型人才缺口仍較大，難以滿足水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)全面推廣應(yīng)用的需要。

3.3 資源融合體系有待完善

推動(dòng)水稻農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合的資源融合體系還不完善。一是我國(guó)現(xiàn)行的農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策向大中型農(nóng)機(jī)具傾斜，許多適用于丘陵山區(qū)的小型農(nóng)機(jī)具尚未列入補(bǔ)貼范疇；二是機(jī)械化設(shè)備一次性投入較大，稻作生產(chǎn)主體的標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)田建設(shè)（包括機(jī)耕路、水利設(shè)施建設(shè)）資金不足；三是農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝項(xiàng)目資源結(jié)合度不高，不利于水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度融合。

3.4 相關(guān)部門協(xié)作不緊密

水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)的推廣應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則，形成高效高質(zhì)的本土主體機(jī)械化生產(chǎn)模式。目前機(jī)械化裝備的研發(fā)與高產(chǎn)栽培關(guān)鍵農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合的不夠緊密，尚未建立農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、植保、水利、土地、建設(shè)等多部門專家全方位聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制，缺乏對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“因機(jī)、因種、因土、因時(shí)”科學(xué)指導(dǎo)。

4 加強(qiáng)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的建議

4.1 加大宣傳力度

結(jié)合重點(diǎn)關(guān)鍵農(nóng)時(shí)，通過(guò)廣播、電視、報(bào)刊、網(wǎng)絡(luò)等媒體，依托送科技下鄉(xiāng)、農(nóng)機(jī)入戶、現(xiàn)場(chǎng)觀摩演示等活動(dòng)，做好宣傳工作，提高全社會(huì)對(duì)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合重要性的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，以農(nóng)機(jī)大戶、合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)為主體，采取市縣聯(lián)動(dòng)、梯次推進(jìn)的方式，培養(yǎng)打造一批農(nóng)機(jī)農(nóng)藝高標(biāo)準(zhǔn)融合的先進(jìn)示范體，以點(diǎn)帶面，不斷提高周邊地區(qū)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的水平。

4.2 培養(yǎng)復(fù)合型人才

加大水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝復(fù)合型人才的培養(yǎng)力度，打造既懂農(nóng)機(jī)又懂農(nóng)藝的復(fù)合型人才隊(duì)伍。農(nóng)機(jī)部門要加強(qiáng)與高校、企業(yè)間的協(xié)作，充分發(fā)揮他們的人才和專業(yè)優(yōu)勢(shì)，培訓(xùn)高素質(zhì)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合人才；同時(shí)，要在基層農(nóng)機(jī)人員培訓(xùn)中，增加水稻生產(chǎn)農(nóng)藝技術(shù)課程，重點(diǎn)提高農(nóng)機(jī)合作社帶頭人、種糧大戶和家庭農(nóng)場(chǎng)主的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)水平，并通過(guò)他們示范帶動(dòng)周邊農(nóng)戶不斷學(xué)習(xí)掌握水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)。

4.3 加大扶持力度

一方面，應(yīng)整合利用農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼、農(nóng)機(jī)作業(yè)補(bǔ)助、農(nóng)業(yè)技術(shù)示范等項(xiàng)目資金，引導(dǎo)農(nóng)民購(gòu)置與農(nóng)藝相適應(yīng)的農(nóng)機(jī)裝備，確保水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)全面推廣應(yīng)用；另一方面，要將相關(guān)項(xiàng)目資金適度向推動(dòng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合方向傾斜，以部、省、市涉農(nóng)項(xiàng)目等為載體，充分發(fā)揮高產(chǎn)創(chuàng)建、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（水利、機(jī)耕路等）等方面資金的引導(dǎo)和帶動(dòng)作用，提高農(nóng)機(jī)裝備的適應(yīng)性。

4.4 加強(qiáng)部門協(xié)作

應(yīng)強(qiáng)化行政推動(dòng)，建立水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝聯(lián)席會(huì)商機(jī)制，為農(nóng)機(jī)農(nóng)藝專家開(kāi)展技術(shù)研討和交流搭建平臺(tái)。建議組織農(nóng)機(jī)、栽培、種子、耕保、植保、水利等方面有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)業(yè)專家開(kāi)展調(diào)查研究，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況確定技術(shù)模式，制定機(jī)械化生產(chǎn)全過(guò)程的技術(shù)路線，協(xié)調(diào)解決水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合過(guò)程中遇到的困難和問(wèn)題。同時(shí)，要建立農(nóng)機(jī)推廣部門、企業(yè)、高校及科研院所聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制，不斷研發(fā)新品種、新機(jī)具、新裝備、新技術(shù)，強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)水稻生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合技術(shù)應(yīng)用。