水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)必要性分析

張 佳

（遼寧省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地建設(shè)工程中心，110299，遼寧沈陽(yáng)）

水稻生產(chǎn)在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位，對(duì)保障我國(guó)糧食安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定快速發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1]。隨著農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步，精準(zhǔn)、綠色、高效的水稻機(jī)械化生產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，全力推進(jìn)水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)是保障我國(guó)農(nóng)業(yè)飛速發(fā)展的重要技術(shù)措施。嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染導(dǎo)致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境越來(lái)越惡化,制約我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的瓶頸，水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)對(duì)提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)具有重要作用。水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)主要有機(jī)械化耕整地秸稈還田處理技術(shù)、水稻缽苗行栽技術(shù)、水稻節(jié)水直播技術(shù)、水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻機(jī)械化高效植保技術(shù)、水稻適機(jī)適時(shí)收獲減損技術(shù)。

1 當(dāng)前水稻生產(chǎn)中不利于綠色發(fā)展的因素

1.1 化肥過(guò)量使用對(duì)環(huán)境造成影響

當(dāng)前水稻生產(chǎn)中化肥的過(guò)量使用、肥料配比的不合理等，導(dǎo)致肥料流失浪費(fèi)、土壤板結(jié)。過(guò)量施肥，如氮、磷會(huì)隨著雨水沖走，通過(guò)地表徑流滲透影響到水體、土壤、農(nóng)產(chǎn)品，增加農(nóng)業(yè)污染物的排放量。“十三五”期間，我國(guó)糧食生產(chǎn)面臨著資源環(huán)境壓力變大、肥水利用率比較低、耕地受損嚴(yán)重和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等問(wèn)題，國(guó)家啟動(dòng)了“糧食豐產(chǎn)增效科技創(chuàng)新”重點(diǎn)專項(xiàng)。2017年9 月，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》，明確提出要推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，強(qiáng)化資源保護(hù)與節(jié)約利用[2]。結(jié)合《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 財(cái)政部關(guān)于做好2020 年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展等項(xiàng)目實(shí)施工作的通知》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司關(guān)于開展2020 年綠色高質(zhì)高效行動(dòng)的通知》，2020 年遼寧省農(nóng)業(yè)廳印發(fā)《遼寧省2020 年度綠色高質(zhì)高效行動(dòng)實(shí)施方案》，明確指出要集成整地、播種、管理、收獲等各環(huán)節(jié)綠色節(jié)本高效技術(shù)，總結(jié)“最適”種植規(guī)模、“最少”藥肥用量、“最省”人工投入、“最大”綜合效益的綠色生產(chǎn)模式。水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)中的水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻高效植保技術(shù)可以減少農(nóng)業(yè)污染，遵循綠色環(huán)保，本著可持續(xù)發(fā)展的理念，提高肥料利用率，降低生產(chǎn)成本，從而減少肥料污染問(wèn)題。

1.2 水稻秸稈焚燒對(duì)生態(tài)造成破壞

遼寧省是農(nóng)業(yè)大省，也是農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量大省，全省水稻秸稈產(chǎn)量約為432 萬(wàn)t。近年來(lái)，隨著農(nóng)村生活方式的轉(zhuǎn)變和生活水平的提高，秸稈用于炊事、取暖等傳統(tǒng)方式的消耗量逐年下降，使秸稈成為農(nóng)民眼中占地、耽誤農(nóng)時(shí)、處理麻煩的“廢棄物”，導(dǎo)致部分多余的秸稈被露天焚燒。大面積焚燒秸稈會(huì)對(duì)空氣造成污染，大氣中的二氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物增多，增加區(qū)域性霧霾天氣可能性。近年來(lái)，生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、能源局對(duì)農(nóng)村污染重視起來(lái)。遼寧省秸稈焚燒點(diǎn)居全國(guó)前列，秸稈禁燒是難點(diǎn)與重點(diǎn)。

秸稈中含有大量的氮、磷等元素，是不可多得的有機(jī)肥源。按照取之于田、還之于田的生態(tài)循環(huán)理論，秸稈還田是秸稈利用的最佳途徑。實(shí)施水稻秸稈機(jī)械化翻旋等整地技術(shù)，能夠有效地增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤，提高土壤肥力，同時(shí)能夠有效減少風(fēng)蝕、水蝕，抵御土壤荒漠化。大量的秸稈還田，可以為土壤微生物提供大量可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使土壤生物活性大大增強(qiáng)，土壤肥力大大增加。實(shí)施該技術(shù)是擺脫干旱、提高土壤肥力、遏制生態(tài)環(huán)境惡化、提高糧食產(chǎn)量、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。秸稈焚燒的難題通過(guò)水稻秸稈還田技術(shù)可以有效解決，將秸稈翻埋到土地中，既可以達(dá)到環(huán)保又可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。機(jī)械化耕整地秸稈還田處理技術(shù)可以有效解決秸稈處理問(wèn)題。

1.3 水資源短缺制約水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，人類對(duì)水資源的需求不斷增加，再加上存在對(duì)水資源的不合理開采和利用，很多國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)不同程度的缺水問(wèn)題。我國(guó)水資源總量位居世界第6，但人均占有量居世界第110位，接近中度缺水水平[3]。目前，全國(guó)600 多個(gè)城市中有2/3 供水不足，其中1/6 嚴(yán)重缺水。如果不對(duì)現(xiàn)有水資源進(jìn)行合理管理，隨著中國(guó)人口在本世紀(jì)中葉達(dá)到16 億的上限，中國(guó)人均水資源量將跌至1 700 m3的缺水警戒線，水資源短缺形勢(shì)將更為嚴(yán)峻，合理利用水資源刻不容緩。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量水資源，水稻是遼寧省僅次于玉米的第二大糧食作物，水稻種植面積占全省播種總面積的20%左右，近年來(lái)由于水資源嚴(yán)重虧缺，全省水稻種植面積僅60 萬(wàn)hm2左右，嚴(yán)重制約了遼寧省水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。水稻節(jié)水直播技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該項(xiàng)技術(shù)已較成熟，多地已成功推廣應(yīng)用，主要節(jié)省育秧環(huán)節(jié)用水量，可減少比較可觀的農(nóng)業(yè)用水，從而解決水資源短缺問(wèn)題，達(dá)到綠色可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

2 水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)

2.1 機(jī)械化耕整地秸稈還田處理技術(shù)

主要采用了春季埋茬旋耕與秸稈還田相結(jié)合的耕作方法。要求耕整深度均勻一致，耕地深度18 cm，地表高低落差不大于3 cm；田面潔凈，無(wú)殘茬、無(wú)雜物、無(wú)浮渣等；田面泥漿沉實(shí)達(dá)到泥水分清、沉實(shí)而不板結(jié)；秸稈切碎長(zhǎng)度小于10 cm，要求均勻拋灑田面，不打堆，不成綹。作業(yè)時(shí)要求土壤水質(zhì)量分?jǐn)?shù)鏵式犁為15%～30%，圓盤犁為15%～40%。

2.2 水稻缽苗行栽技術(shù)

我國(guó)的水稻種植目前以插秧、直播和缽育移栽為主。其中缽育移栽技術(shù)具有栽植深度淺、秧苗返青快、低節(jié)位有效分蘗多、成穗率高、成熟度好、增產(chǎn)效果顯著等優(yōu)勢(shì)[1]。缽苗的育苗方式及插秧機(jī)作業(yè)模式與傳統(tǒng)毯式秧苗基本相同，根據(jù)秧盤橫向缽眼數(shù)量確定取秧次數(shù)，一般橫向取秧14 次?，F(xiàn)有的水稻插秧機(jī)通過(guò)調(diào)整齒輪即可移栽缽苗。水稻缽苗移栽相對(duì)缽苗機(jī)械拋秧的最大優(yōu)勢(shì)就是秧苗在本田里種植的行距和株距是有序的，實(shí)現(xiàn)了壯秧精確栽植。

2.3 水稻節(jié)水直播技術(shù)

水稻直播技術(shù)是一種節(jié)約成本的輕簡(jiǎn)栽培技術(shù)，特別是可以節(jié)省水資源，是水稻育秧移栽種植方式的重要補(bǔ)充[2]。該技術(shù)已在各地開始推廣，尤其在廣東等地，遼寧省也在有序推廣。水稻直播就是直接將種子在大田上進(jìn)行播種的栽培模式，這樣省去了育秧和移栽環(huán)節(jié)，大大節(jié)約了人工成本。從品種、時(shí)間與播量來(lái)看，選擇生長(zhǎng)期在155～160 d 的品種，播種時(shí)間應(yīng)選擇在5 月10 日前后，667 m2播種量應(yīng)在7～9 kg，穴距選擇15～18 cm。地塊應(yīng)選擇灌排通暢的地塊。播種前應(yīng)對(duì)地塊旋碎整平，使用無(wú)動(dòng)力耙類埋茬機(jī)耙平埋茬，不宜耙得過(guò)細(xì)過(guò)碎。水分管理在成苗前（苗高5 cm 以下）應(yīng)見干見濕，成苗后與插秧稻管理相同。與插秧比，直播稻在分蘗后期拔節(jié)前應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)肥，一般比插秧田每667m2多施5 kg 尿素。

2.4 水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)

水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)是水稻生產(chǎn)中重要的化肥減施技術(shù)措施?；适侵匾霓r(nóng)業(yè)投入品之一,采用傳統(tǒng)施肥方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且存在肥料利用率低、環(huán)境污染等問(wèn)題[3]。水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥是采用裝有水稻側(cè)深施肥裝置的水稻高速插秧機(jī)，在進(jìn)行水稻機(jī)插作業(yè)時(shí)，同步將化肥作為基肥或基蘗同施肥施到秧苗苗帶根部側(cè)深部位。變傳統(tǒng)撒施為條施，變傳統(tǒng)面施為深施，達(dá)到機(jī)械減施化肥、提高肥效的效果，具有很大的發(fā)展前景。通過(guò)開展水稻側(cè)深施肥技術(shù)與傳統(tǒng)方式對(duì)比試驗(yàn)表明，水稻側(cè)深施肥更加精準(zhǔn)，在化肥的使用上，可節(jié)約化肥10%，增加產(chǎn)量5%以上，不僅提高經(jīng)濟(jì)效益，還獲得較大生態(tài)效益，為遼寧水稻綠色發(fā)展提供有力技術(shù)支撐。

2.5 水稻機(jī)械化高效植保技術(shù)

植保是水稻生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),原來(lái)常規(guī)植保使用的機(jī)械存在著機(jī)具老化、更新緩慢、作業(yè)效率低、用工量大、防治效果差、對(duì)人體傷害大等問(wèn)題。通過(guò)引進(jìn)自走式噴桿噴霧機(jī),與常規(guī)植保機(jī)械開展對(duì)比試驗(yàn)表明，其具有工作效率高、防治效果佳、節(jié)本增效顯著等效果,是今后水稻生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化中具有推廣應(yīng)用價(jià)值的機(jī)具[4]。本田全面應(yīng)用自走式噴桿噴霧機(jī)、植保無(wú)人機(jī)等高效植保機(jī)械，按照水稻在本田化學(xué)除草及苗期、生長(zhǎng)期、穗期各階段病蟲害防治所需的有效施用防治期、藥劑品種藥量等要求，根據(jù)植保預(yù)報(bào)，高效及時(shí)地完成水稻生產(chǎn)各項(xiàng)植保作業(yè)。高效植保施藥效率達(dá)到2 hm2/h 以上，農(nóng)藥有效利用率大于40%。根據(jù)水稻不同生長(zhǎng)階段合理使用除草劑品種和新型高效藥劑，保障取得良好生態(tài)效應(yīng)。

2.6 適機(jī)適時(shí)收獲減損技術(shù)

水稻適時(shí)收獲是確保稻谷產(chǎn)量、稻米品質(zhì)、提高整精米率的重要措施。水稻產(chǎn)量的構(gòu)成決定于單位面積的穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量,在單位面積穗數(shù)確定的情況下,水稻收獲期的不同會(huì)影響到結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量，因此,合理確定收獲期是確保水稻獲得高產(chǎn)的一條有效途徑[5]。水稻收獲的最佳時(shí)期是稻谷的蠟熟末期至完熟初期，其水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25%最為適宜。此時(shí)稻谷植株大部分葉片由綠變黃，稻穗失去綠色，穗中部變成黃色，谷粒飽滿、堅(jiān)硬并變成黃色，即農(nóng)諺所稱的“九黃十收”，就應(yīng)該收獲。適機(jī)指的是水稻種植模式適用機(jī)械收獲模式，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合，農(nóng)藝適用農(nóng)機(jī)，農(nóng)機(jī)適用農(nóng)藝。通過(guò)相互適用達(dá)到減損的效果，減損可達(dá)到3%～5%。

3 未來(lái)發(fā)展和對(duì)策

隨著水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升及人們對(duì)未來(lái)農(nóng)業(yè)的憧憬，水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，該技術(shù)將突破我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的瓶頸,推廣越來(lái)越廣泛，得到廣大農(nóng)民的高度認(rèn)可，嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染將得到有效解決，相信在不久的將來(lái)會(huì)迅速發(fā)展。

加強(qiáng)水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)的推廣。遼寧省水稻生產(chǎn)綜合機(jī)械化水平現(xiàn)階段已達(dá)到85%以上，雖然全省水稻機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用程度高，但是還不夠高效綠色，技術(shù)需要不斷優(yōu)化和調(diào)整。水稻機(jī)插秧技術(shù)在全省推廣率非常高，種植機(jī)械化水平已達(dá)到100%，但水稻種植環(huán)節(jié)的優(yōu)化技術(shù)，例如水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)、水稻缽苗技術(shù)、水稻直播技術(shù)推廣應(yīng)用率還很低。針對(duì)問(wèn)題需要農(nóng)機(jī)推廣部門加大推廣力度，可以采用多種形式宣傳，例如舉辦現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)會(huì)，吸引更多的農(nóng)民、合作社來(lái)現(xiàn)場(chǎng)觀摩，發(fā)放宣傳手冊(cè)，線上線下共同開展活動(dòng)等。大力培育專業(yè)合作社、新型經(jīng)營(yíng)主體，專業(yè)合作社、新型經(jīng)營(yíng)主體的土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模更大，對(duì)新技術(shù)需求更高，依賴性更強(qiáng)，以點(diǎn)帶面推廣水稻綠色高效機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)，以擴(kuò)大應(yīng)用范圍。