南方水稻機械化種植高產(chǎn)農(nóng)藝研究及發(fā)展

何雪花

（湖南省祁陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南祁陽 426100）

1 南方水稻機械化種植發(fā)展概況

1.1 早期發(fā)展概況水稻作為我國的主要糧食作物，自古以來水稻的種植就是農(nóng)業(yè)的重點項目[1]。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及工業(yè)化程度的不斷提升，種植水稻技術(shù)也隨之快速發(fā)展。我國南方水稻種植在20世紀(jì)50年代之前，就已經(jīng)開展過相關(guān)的高產(chǎn)農(nóng)藝研究，研究方向主要是機械化種植的可行性以及技術(shù)實現(xiàn)。

20世紀(jì)50年代，我國南方的水稻種植有以下一些特點。首先，種植地分布較為分散，尤其是在水稻種植較廣的南方地區(qū)，多是采用小規(guī)模的方式進行生產(chǎn)。而這樣的小家庭承包式或是聯(lián)產(chǎn)承包的生產(chǎn)方式，較難開展機械化種植。其次，由于南方的地形特點不同于北方較為廣闊的平原，一般多為山區(qū)或丘陵地帶，導(dǎo)致水稻種植較為分散，而且對機械化種植的技術(shù)要求比較高，因而較難開展。最后，水稻種植所需要配套的水利工程等都較為落后，再加上水稻產(chǎn)量以及農(nóng)民勞動力水平等各種因素的制約，直到20世紀(jì)50年代之后，水稻種植機械化才逐漸發(fā)展起來。

20世紀(jì)50年代至20世紀(jì)70年代，我國成功研制出可以較大面積使用的機械化扦插技術(shù)。而這種插秧機能夠分別使用半機動化插秧或全自動插秧，而且插秧形式有橫向以及縱向兩種，將水稻種植中的插秧技術(shù)實現(xiàn)了機械化。但由于相關(guān)的農(nóng)藝和農(nóng)機條件比較落后，導(dǎo)致整體效果不夠理想，并未明顯節(jié)約時間和簡化工藝。

1.2 近期發(fā)展概況20世紀(jì)80年代至90年代，我國開始引進國外水稻種植機械化技術(shù)，并開始推廣運用。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，不少農(nóng)村的青壯年都逐漸轉(zhuǎn)移到城市，尤其是南方農(nóng)村，這一現(xiàn)象更加明顯。因而水稻種植勞動力成本上升，隨著南方水稻的價格降低，機械化種植更是被動發(fā)展。此時期主要以引進日本的機械化育秧技術(shù)為主，而在國內(nèi)又進行本土化應(yīng)用。用薄膜進行覆蓋，能夠達到同樣的效果且成本降低。與此同時，拋秧、直播等機械化插秧機器也逐漸投入研發(fā)和使用。一直到21世紀(jì)，各種技術(shù)得到快速發(fā)展。在我國南方的主要水稻區(qū)，水稻種植機械化技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，從種植的前期、中期、后期各個方面來看，全過程都能實現(xiàn)機械化作業(yè)。而且通過與國外技術(shù)發(fā)達的水稻種植國家進行交流，以及國內(nèi)農(nóng)業(yè)、農(nóng)藝、農(nóng)機等技術(shù)研發(fā)部門的努力研發(fā)，南方水稻機械化的普及率已經(jīng)比較高了。

2 南方水稻機械化高產(chǎn)農(nóng)藝研究的意義

水稻種植機械化，即通過機械自動化的手段解放人力勞動。自從20世紀(jì)中期至目前，解放勞動力和提高生產(chǎn)效率都是農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點。通過實施水稻種植機械化技術(shù)，能夠高效解決南方水稻種植中勞動力缺乏的問題，同時，因為其具有科學(xué)精準(zhǔn)的特點，也能夠提高水稻作物的產(chǎn)量，使得南方傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟和家庭承包型農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)推進。因此，不管是對水稻機械化高產(chǎn)農(nóng)藝進行研究還是推廣，都具有重要的意義。該研究并不是一項簡單的研究，涉及的方面比較廣泛，如病蟲防害、田間管理、科學(xué)施肥、合理灌溉、播種技術(shù)，甚至還涉及政策推行、財政支持、宣傳推廣等方面，不僅能夠推動水稻種植機械化高產(chǎn)農(nóng)藝的發(fā)展，還能給其他農(nóng)業(yè)種植提供借鑒。

3 南方機械化種植水稻的特點

3.1 水稻機械化農(nóng)藝高產(chǎn)形成的規(guī)律

3.1.1 機械種植中水稻的生育特性 利用機械化種植的水稻，因為生產(chǎn)的全過程都要符合機器特性，故也要隨之調(diào)整使水稻在前期的插秧、中后期的培育以及收獲等各個過程都符合機械化作業(yè)的特殊性，其生育特性也有別于人工種植的水稻。在水稻種植前期，水稻的秧苗一般具有以下特征。①機插的水稻秧苗發(fā)育較為不完善，秧苗易呈現(xiàn)出體型較小或是整體秧苗體量不均衡、個別太小的現(xiàn)象。②機插的秧苗發(fā)育較快，因而其前期生育時間縮短，速度加快。③機插水稻播種前就呈現(xiàn)出分蘗比較集中的特點，會呈現(xiàn)出體量高且表現(xiàn)較為集中等結(jié)果。在進行水稻秧苗的機械化播種時，不同于人工播種時的操作具有較高的靈活性和人工機動變化，機器對秧苗的規(guī)整度要求比較高，而且操作是規(guī)范的連續(xù)動作。在這一過程中，若秧苗的質(zhì)量不過關(guān)，不僅會造成機械化種植的結(jié)果不理想，而且可能會導(dǎo)致前期培育秧苗的時間和投入都無法挽回。這就導(dǎo)致勞動力以及經(jīng)濟的損失，更是對機插秧苗優(yōu)勢的一種浪費。因此在進行水稻機械化種植的實施和研究中，一定要重視機械化種植水稻的生育特性。

3.1.2 機械化如何形成高產(chǎn) 水稻機械化種植要想獲得高產(chǎn)，需要農(nóng)業(yè)與農(nóng)機等各個方面有效結(jié)合，其對具體的種植技藝也有全程的操作細則和重點難點。研究其整體的特征，可以總結(jié)出提高產(chǎn)量的幾條規(guī)律。①種植前期根據(jù)相應(yīng)的秧苗生育特性，增強秧苗的發(fā)育生長力，增強其發(fā)育的均衡性和協(xié)調(diào)性。對秧苗的個體生長量進行評估，適應(yīng)機械插秧，充分發(fā)揮機械插秧的優(yōu)勢，降低損失。②在水稻種植的中期，科學(xué)安排秧苗的群體性生長量，保證栽種過程中播種時機、插秧時秧苗的深淺以及疏密程度、插穗中農(nóng)田中有機物以及肥料水平是否合理，保證秧苗分蘗以及成穂率都能夠達到較高的水平。③在水稻種植的中后期，或是播種之后的階段，需要通過機械化手段以及把控水稻的有機物積累量，確保水稻能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)，此階段常使用機械化手段進行化學(xué)施肥、澆灌以及除草防蟲等田間管理[2]?？偨Y(jié)來說就是通過機械化手段，提高全過程的生產(chǎn)效率，管理水稻的田間生長環(huán)境，提高水稻個體的存活率，促進積累更多的有機物，從而使整片水稻農(nóng)田實現(xiàn)高產(chǎn)。

3.2 南方機械化種植水稻的技術(shù)難點在進行水稻秧苗的機械化播種時，不同于人工播種，具有較高的靈活性和人工機動變化，機器對秧苗的規(guī)整度要求比較高，而且操作是規(guī)范的連續(xù)動作。在這一過程中，水稻種植前期秧苗出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，都會影響水稻后續(xù)的生長和發(fā)育，進而影響水稻的產(chǎn)量。例如，秧苗栽種的時間不夠合理，過早，秧苗無法適應(yīng)田間發(fā)育；過晚，錯過了正常的生長時間。栽種的田間密度過高，會影響植株的光合作用以及對養(yǎng)料的汲取。栽種的密度過低，產(chǎn)量過少。施肥濃度的高低、肥料的配比、施肥時機的把控等都是機械化水稻種植的關(guān)鍵技術(shù)難點，如何進行攻克并大范圍推廣運用是當(dāng)前的重要問題。

另外，在我國南方推廣機械化水稻種植生產(chǎn)面臨著許多技術(shù)難題。①南方地理位置的特殊性。我國南方的種植面積較少且分散，且有相當(dāng)一部分都處于一些丘陵或山區(qū)位置，導(dǎo)致水土情況都不盡相同。不同區(qū)域的光照以及土地的無機物和有機物含量都有所差異，造成機械化推廣的難度比較大。②南方氣候因素的影響。南方水稻一般都是一年兩熟或者是一年三熟，而機插秧苗由于其生育特性，生長期縮短，導(dǎo)致秧苗的生長發(fā)育極可能沒有充分的時間，從而會影響產(chǎn)量結(jié)果。另外，南方天氣情況比較多變，有時常會有連續(xù)的陰雨天氣或臺風(fēng)天氣，可能會影響水稻稻穗中的有機物積累，導(dǎo)致發(fā)生爛根的情況。③南方水稻品種。南方水稻品種因為前面兩種原因的影響，而呈現(xiàn)出多樣化的特點，導(dǎo)致機械化種植的實際應(yīng)用性變差。

3.3 南方機械化種植水稻的技術(shù)優(yōu)點因為南方經(jīng)濟發(fā)展程度較高，青壯年農(nóng)業(yè)勞動力較少，因而投入水稻機械化生產(chǎn)，能夠有效節(jié)省人力、物力。而且南方大部分地區(qū)較為富裕，在政府的支持下，有條件實施水稻機械化的研究發(fā)展以及推廣使用。利用機器進行插秧和播種，除了能夠節(jié)省體力，還能保證秧苗在田間播種的密度均勻，能夠為后期的水稻生長以及有機物積累奠定基礎(chǔ)，帶來了較好的經(jīng)濟收益。

3.4 南方機械化種植水稻的技術(shù)缺陷南方機械化水稻種植在前期階段主要運用于育秧和秧苗栽種。在育秧階段，當(dāng)前主要存在的技術(shù)缺陷是性價比較低。很多地區(qū)采用了較為穩(wěn)定的、秧苗品質(zhì)保障較高的大棚技術(shù)。但是大棚技術(shù)的土地占用率比較大，前期投資也比較大，不一定符合農(nóng)民的經(jīng)濟狀況。覆膜式的田間育秧雖然能夠降低成本，但只能夠一次性使用。而且隨著對大棚育秧的要求不斷提高，如何控制大棚中的溫度濕度，以及如何高效控制大棚中的含氧量等，都對其技術(shù)提出了更高的要求。在用機器進行播種后，因為機器操作可能會對秧苗造成一定的損傷，可能會出現(xiàn)倒伏或者死秧等結(jié)果。也因為其靈活機變性較差，導(dǎo)致農(nóng)民無法實際掌握田間的具體情況，也可能會造成雜草長得比較多，影響水稻秧苗對營養(yǎng)物質(zhì)的汲取，因此這也成為影響高產(chǎn)的技術(shù)缺陷。

4 南方水稻機械化種植的具體農(nóng)藝措施

4.1 前期準(zhǔn)備

4.1.1 育苗育秧 在進行育秧育苗之前，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、氣候、地理環(huán)境等特點進行科學(xué)評估，選擇適合的水稻品種；盡量在符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的情況下，選擇生長發(fā)育期比較短，而且存活率高、產(chǎn)量高的品種。同時，要盡量選擇緊湊型品種，能夠提高土地的利用率。隨后對土地進行規(guī)劃，合理安排土壤不同區(qū)塊，即何地運用何種技術(shù)進行播種。例如，土壤較為肥沃，水資源以及光照條件較好的地塊可以采用機器直播[3]。根據(jù)南方水稻的熟制特點，對播種的時機要進行研究判斷，并且結(jié)合當(dāng)年的氣候特點以及土壤條件，科學(xué)調(diào)整播種量以及疏密程度，以保證后期的產(chǎn)量。

4.1.2 土壤制備 南方水稻種植因其特點，必須進行土壤制備。土壤制備包括土壤整修和施肥兩個方面。想要使水稻實現(xiàn)直播或機插，就要保證土地情況準(zhǔn)備妥當(dāng)。首先，要盡早對田地進行全面翻整，以免去年殘留的秸稈悶在土壤中造成后續(xù)過程中的秧苗爛根。其次，在播種前要將土地的畦面推平，確保后續(xù)的播種或是插秧能夠均勻。此外，根據(jù)土壤條件以及水稻品種等確定開挖溝渠的位置、深度以及寬度，這些都由機器進行全程跟進。

4.2 中后期管理

4.2.1 科學(xué)施肥 南方大多數(shù)土壤環(huán)境都較為優(yōu)越，但土壤基質(zhì)也存在較大的復(fù)雜性，需要進行科學(xué)培土，既有利于保護當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境，更能夠保證水稻的產(chǎn)量。而土壤施肥特別應(yīng)該注意南方丘陵地貌或山地地貌引起的一些改變。例如，在使用含氮、磷、鉀的肥料時，其土壤中相關(guān)元素的保持度以及含量的上升率都是不同的。除此之外，要充分考慮肥料的性價比和對土地的傷害程度，以充分利用一些可以再生的肥料[4]。比如，盡量使用物理方法來改善土壤條件，或是用微生物、家禽產(chǎn)生的肥料，形成一個循環(huán)系統(tǒng)，以提高農(nóng)民的收益。總的來說，施肥還應(yīng)該保證前期肥料充分，以有利于秧苗生根發(fā)育，確保有機物穩(wěn)定增長。

4.2.2 田間管理 在水稻種植的中期，特別要防止發(fā)生病蟲害、水稻倒伏和雜草等情況。因為機械化種植水稻，尤其是直播水稻，很有可能會出現(xiàn)雜草。如果出現(xiàn)雜草，需要及時盡早地進行處理，這是水稻高產(chǎn)的關(guān)鍵。另外，如果出現(xiàn)病蟲害，需要利用機器噴灑藥物，并科學(xué)控制藥量和使用次數(shù)。此外，在水稻種植的中期，應(yīng)根據(jù)天氣情況和水稻的生長情況利用機器進行澆水。中期抽穗和后期長穗時一旦缺水，會造成水稻生長發(fā)育不良。

5 如何進一步發(fā)展南方水稻機械化種植

5.1 政府補貼，政策引導(dǎo)水稻機械化種植的最終目的是提高水稻種植的產(chǎn)量以及效率，由于水稻種植機械化面臨著投入成本較高等問題，導(dǎo)致部分農(nóng)民無力承擔(dān)。政府以及相關(guān)部門應(yīng)該出臺相關(guān)政策，加大對農(nóng)民的扶持力度。南方水稻機械化種植因為缺乏勞動力，更加需要政府進行補貼，鼓勵農(nóng)民購買水稻種植機器，以節(jié)約生產(chǎn)力成本和時間成本。

5.2 推廣全機械化技術(shù)目前，南方水稻種植的機械化程度已經(jīng)比較高，但是全程機械化普及率卻比較低。通過政策引導(dǎo)和宣傳推廣，能夠使農(nóng)民認(rèn)識到全過程機械化的優(yōu)點，進一步推動水稻機械化種植的程度，有利于提高水稻的產(chǎn)量。同時，也可以通過政府財政支持，建立全機械化技術(shù)應(yīng)用試驗點，以供農(nóng)民進行學(xué)習(xí)和參觀，達到推動提高農(nóng)民素質(zhì)的目的。

5.3 加大技術(shù)研發(fā)投入水稻種植中的農(nóng)藝與農(nóng)機有效結(jié)合除了靠農(nóng)民合理實施之外，其主推力還是機器的技術(shù)水平。政府應(yīng)加大對相關(guān)實驗室的資金投入，確保能夠較快地解決農(nóng)民在種植水稻時遇到的技術(shù)難題。從目前存在的技術(shù)難點來看，研發(fā)更加精準(zhǔn)且對秧苗傷害較少的機械化插秧技術(shù)是重點，要對不同區(qū)域相配套的土壤條件以及天氣情況等進行專業(yè)化評估，在確保合理插秧密度的同時，不斷提高秧苗的存活率。

6 結(jié)語

隨著我國南方水稻機械化種植發(fā)展的速度越來越快，對其技術(shù)也有了更高的要求。此時，通過研究水稻種植機械化高產(chǎn)農(nóng)藝技術(shù)，不僅有利于提高水稻機械化種植全過程的效率，還能夠解放勞動力[5]。