水稻機(jī)械化種植技術(shù)集成應(yīng)用

陳 賢，史志明

（成都市農(nóng)林科學(xué)院，四川成都 610000）

0 引言

水稻是全球約50%人口的主糧，其中90%產(chǎn)于亞洲。我國水稻總產(chǎn)量居世界第一，單產(chǎn)世界第五。水稻的發(fā)展?fàn)顩r對實現(xiàn)糧食安全有著重大戰(zhàn)略意義。隨著我國逐漸邁入人口老齡化社會，勞動力短缺加劇，加之生產(chǎn)成本增加，增糧與增收矛盾日益突出。面臨消費(fèi)量增長、資源約束性強(qiáng)、災(zāi)害性氣候和病蟲害多發(fā)、區(qū)域比較效益偏低等嚴(yán)峻形勢，我國應(yīng)該根據(jù)國內(nèi)的需求狀況，通過提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備能力，來提升我國水稻產(chǎn)業(yè)化水平，堅持高度機(jī)械化的水稻生產(chǎn)，來保障我國的糧食安全。

1 規(guī)模化育秧技術(shù)

1.1 優(yōu)選種苗

科學(xué)選種是提升水稻產(chǎn)量的關(guān)鍵。需根據(jù)種植地區(qū)氣候條件、土壤條件及種植需求選擇合適的種子。選種后，需要在播種前將種子晾曬1～2天，然后剔除品質(zhì)較差的種子。另外，還需進(jìn)行藥劑浸種，一般使用“使百克”“施?？恕钡冗M(jìn)行稀釋浸種，然后進(jìn)行催芽播種，有效殺滅稻種攜帶的病菌，增強(qiáng)水稻抗病能力，降低水稻染病概率[1]。

1.2 優(yōu)選床土

選擇避風(fēng)向陽、水源條件較好、排灌順利、道路暢通的地塊，作為育秧準(zhǔn)備田，按照1：80的比例確定育秧田面積。然后利用旋耕機(jī)對育秧準(zhǔn)備田進(jìn)行不超過18 cm的均勻旋耕，然后通過激光平地機(jī)對育秧準(zhǔn)備田進(jìn)行平整，根據(jù)田并規(guī)劃廂面（南北走向最佳），廂面寬度5.5 m左右，廂與廂間距0.20 m左右，廂頭距地頭0.5 m左右，溝深0.15 m左右，以便于灌溉排水。再將規(guī)劃好的廂面夯實，利于秧盤擺放，最后根據(jù)育秧面積，規(guī)劃管理片區(qū)，便于管理。

1.3 機(jī)械化適時播種

水稻育秧播種需經(jīng)歷浸種、鋪盤、裝土、澆水、播種、覆土、打藥、疊盤8個環(huán)節(jié)，勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量要求高。傳統(tǒng)播種，人工需求量大，作業(yè)時間長，作業(yè)質(zhì)量不高?，F(xiàn)通過一體化水稻播種流水線配合自動上料機(jī)、自動疊盤機(jī)即可完成鋪盤，裝土、澆水、播種（常規(guī)秧盤播種量在100～120 g/盤）、覆土、打藥、疊盤7個環(huán)節(jié)。根據(jù)水稻機(jī)械化插秧機(jī)具有的特點(diǎn)，做好分期播種規(guī)劃，以免同時播種導(dǎo)致部分秧苗超齡移栽，對水稻生長造成不良影響。為充分利用秧田，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置秧盤規(guī)格，確保秧盤不會出現(xiàn)變形的情況。在秧盤表面鋪放約2 cm厚的床土層，然后使用木尺刮平土層并澆水，確保床土吸收足夠水分[2]。然后使用65%敵克松1 000倍液進(jìn)行消毒，增強(qiáng)秧苗抗病能力。在播種時需嚴(yán)格按照提前規(guī)劃好的用種量和用盤量進(jìn)行操作，保證均勻、定量播種，播后立即覆蓋蓋籽土。覆蓋蓋籽土后不能澆水，否則可能出現(xiàn)表土板結(jié)現(xiàn)象，不利于種子發(fā)育。還應(yīng)在播種后立即搭拱棚或者蓋農(nóng)膜，合理控制溫度，提高出苗率[3]。

1.4 后期管理

大田育秧難度大，一是管理有難度，二是育秧成本高。管理難度可以通過提高農(nóng)藝技術(shù)進(jìn)行解決；而在規(guī)模化育秧過程中，生產(chǎn)資料成本高，用工量大，人工成本高，只有通過科學(xué)的規(guī)劃和機(jī)械化作業(yè)來節(jié)本增效。通過一體化水稻播種流水線，完成裝土、澆水、播種、覆土、打藥。通過自動疊盤機(jī)完成播種好的秧盤疊放，再運(yùn)輸至暗室催芽。出芽后，通過轉(zhuǎn)運(yùn)叉車運(yùn)送至大田，再通過擺盤流水線進(jìn)行打通擺盤，最后進(jìn)行苗期管理。在滿足農(nóng)藝的要求的同時，全流程機(jī)械化操作，節(jié)約人工，降低成本。

2 密苗移栽技術(shù)

2.1 水稻移栽標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)械插秧標(biāo)準(zhǔn)是早育秧：根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，搶早育秧；密移植：在保證田間基本苗數(shù)的前提下合理密植；淺栽插：插秧深度控制在2 cm以內(nèi)，插深小于1 cm，穗多穗小，抗倒伏性差，插深大于2 cm，穗少產(chǎn)量低；秧要正：秧苗要栽的正，不要東倒西歪；行要直：插秧行要直，行、穴距要規(guī)整一致；田要滿：田頭邊角，需插滿插嚴(yán)，確?；久鐢?shù)合理、耕地利用率100%；苗要勻：栽插深淺要整齊一致，不插高低秧、斷頭秧，每穴苗數(shù)需均勻；水扶苗：插后及時上護(hù)苗水，促進(jìn)秧苗早返青、早分蘗；補(bǔ)齊苗：插后同步補(bǔ)苗，確保水稻生育進(jìn)程一致。

2.2 密苗移栽技術(shù)

機(jī)插秧水稻密苗培育技術(shù)是指通過播種流水線在秧盤里進(jìn)行高密度播種，秧盤內(nèi)播干種250～360 g，播種量是常規(guī)（常規(guī)100～120 g）育苗的2～3倍，育苗期為10～15天，比常規(guī)的時間短；插秧時葉齡為2.0～2.3葉，苗高為10～12 cm，比常規(guī)的苗小。通過改進(jìn)高速插秧機(jī)橫向取苗量、導(dǎo)軌秧門、秧針、推秧器，從而實現(xiàn)水稻密苗機(jī)械化移栽[4]。能達(dá)到每畝機(jī)插使用秧盤數(shù)量比常規(guī)方式減少50%以上，育秧池面積減少60%以上，播種、搬運(yùn)及機(jī)插加秧時間縮短30%，材料費(fèi)和人工費(fèi)減少50%左右。

3 側(cè)深施肥技術(shù)

3.1 肥料的選用

側(cè)深施肥技術(shù)要求施用氮、磷、鉀比例合理緩釋肥。當(dāng)施用多種類型的混合肥料混合時，應(yīng)按照隨用隨混的方式進(jìn)行，避免出現(xiàn)排肥不均勻，堵塞排肥器的現(xiàn)象，從而影響施肥質(zhì)量；此外，最好將含水率控制≤2.0%的范圍，以手捏不碎、不粘、不結(jié)塊最為適宜。

3.2 側(cè)深施肥要求

在水稻插秧之前，要做到土地平整且保證一定耕深，尤其是秸稈還田的田塊，耕深要求達(dá)15 cm以上。在整地時，可以將秸稈掩埋到土層內(nèi)，保證土壤內(nèi)有一定量的泥漿覆蓋在肥料上方。在施肥的過程中，確保排肥口順暢，肥料硬度適中，顆粒規(guī)整，不吸濕固結(jié)，使各行排肥保持一致。在田間作業(yè)時，要及時檢查調(diào)整施肥器、轉(zhuǎn)數(shù)、速度及泥漿深度等可影響排肥量的參數(shù)。

3.3 機(jī)械操作要點(diǎn)

在水稻插秧機(jī)作業(yè)時，要保持勻速前進(jìn)，避免由于速度過快造成傷苗、缺株和倒苗的不良后果。測深施肥時，要按照農(nóng)藝要求調(diào)整施肥量，施肥之前確保排肥口的順暢。當(dāng)天作業(yè)完畢后，要及時清理肥料箱，以便于第二天加入新肥料再作業(yè)[5]。

4 無人駕駛技術(shù)

水稻的移栽，要求機(jī)插秧行要直，行、穴距要規(guī)整一致，無人駕駛水稻插秧機(jī)的出現(xiàn)，解決了行直的問題，其精度能達(dá)到1 000 m的行程，直線度誤差在2 cm。目前，普遍的水稻無人駕駛技術(shù)，均為方向盤式控制，通過加裝姿態(tài)獲取裝置及定位器，來獲取插秧機(jī)行進(jìn)的姿態(tài)及位置，再通過行車電腦控制插秧機(jī)原有方向傳動軸轉(zhuǎn)角，進(jìn)而實現(xiàn)無人駕駛。該技術(shù)的運(yùn)用提高了農(nóng)藝上的通風(fēng)要求，降低了土地浪費(fèi)面積，保障了機(jī)械化植保、收獲的對行要求，從而降低了勞動強(qiáng)度，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

5 無人機(jī)植保技術(shù)

我國農(nóng)田狀況地形復(fù)雜，地面情況參差不齊，南方地區(qū)依舊大量的采取傳統(tǒng)的植保技術(shù)。傳統(tǒng)植保技術(shù)需人跟隨進(jìn)行施藥，防護(hù)性差，植保從業(yè)人員易患職業(yè)病。大型機(jī)具價格高，且不容易到達(dá)田間地頭，于是一種輕量化農(nóng)藥噴灑無人飛機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。2007年，我國就已經(jīng)實現(xiàn)了載藥量10 kg、滯空時間15 min的商用植保無人機(jī)，農(nóng)藥噴灑效率可以達(dá)到每機(jī)14～27 hm2/日。2013年，載藥量15 kg無人機(jī)已經(jīng)在市場中銷售，使得農(nóng)藥噴灑效率實現(xiàn)了每機(jī)20～34 hm2/日的目標(biāo)。隨著土地流轉(zhuǎn)的加大以及日作業(yè)量的增加，近年來，20 kg的載重量，智能化、自動化的無人機(jī)飛速問世無人植保隊已成為一種職業(yè)。

6 結(jié)語

隨著農(nóng)業(yè)朝著機(jī)械化、規(guī)模化、智能化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，水稻機(jī)械化種植技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深度融合，水稻的機(jī)械化必將向著種子篩選、機(jī)械化種植、智能化監(jiān)測、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈縱深發(fā)展，未來中國人的碗中必將盛著優(yōu)質(zhì)的中國糧食。