水稻種植中機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)種類及其相關(guān)應(yīng)用要點(diǎn)探討

近年來，黑龍江省水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展，在技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域取得了重大成果。水稻秸稈還田配套技術(shù)、水稻側(cè)深施肥技術(shù)和變量施肥技術(shù)是黑龍江省水稻種植中大力推廣應(yīng)用的機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)，這些技術(shù)是農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的產(chǎn)物，對提高水稻產(chǎn)量、降低化肥用量、實(shí)現(xiàn)增收目標(biāo)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用?；诖?，本文對水稻秸稈還田配套技術(shù)、水稻側(cè)深施肥技術(shù)和變量施肥技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行研究探討，期望對助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展有所幫助。

一、水稻秸稈還田配套技術(shù)與應(yīng)用

1、水稻秸稈還田配套技術(shù)

水稻秸稈還田配套技術(shù)是指在水稻收獲后，用機(jī)械將水稻秸稈粉碎翻埋、根茬粉碎還田或整稈翻埋還田而實(shí)施的一系列配套農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。根據(jù)水稻收獲機(jī)喂入形式的不同以及秸稈處理方式的不同，可以將水稻秸稈還田技術(shù)分為四大類別：

①半喂入收割機(jī)秸稈切碎還田技術(shù)

此技術(shù)適用于水分相對較大的水稻秸稈收獲，利用收割機(jī)直接切碎秸稈，達(dá)到良好的還田效果。

②全喂入收割機(jī)秸稈粉碎拋灑還田技術(shù)

此技術(shù)適用于霜后水稻秸稈收獲。

③全喂入收割機(jī)秸稈集條鋪放二次撿拾拋灑還田技術(shù)

此技術(shù)適用于不帶粉碎拋灑裝置的全喂入收割機(jī)，當(dāng)水稻收割后，稻田內(nèi)堆放條狀秸稈，需要二次撿拾切碎秸稈后拋灑還田。

④全喂入收割機(jī)高留茬攪漿還田技術(shù)

此技術(shù)適用于低洼稻田或者無法旋耕的地塊。

2、水稻秸稈還田配套技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

①半喂入收割機(jī)秸稈切碎還田配套技術(shù)應(yīng)用

選用水稻半喂入收割機(jī)秸稈還田，收割機(jī)對水稻進(jìn)行脫粒處理后，將秸稈傳輸?shù)角兴檠b置進(jìn)行切碎處理，切碎長度不得超過10cm，之后將切碎的秸稈均勻拋灑到田內(nèi)。在水稻秸稈還田后還要配套實(shí)施秋季翻耕、春季淺水泡田和淺水埋茬攪漿平地配套技術(shù)。秋季翻耕使用大馬力拖拉機(jī)，將水田液壓翻轉(zhuǎn)四鏵犁配套到拖拉機(jī)上，對秸稈還田地塊進(jìn)行翻耕，把秸稈埋入耕層。在春季淺水埋茬攪漿平地中采用攪漿平地機(jī)械，要求攪漿平地機(jī)械帶有滑切刀齒，確保將秸稈均勻攪入泥漿內(nèi)，避免出現(xiàn)秸稈漂浮于水面的情況。

②全喂入收割機(jī)秸稈粉碎拋灑還田配套技術(shù)應(yīng)用

選用水稻全喂入收割機(jī)，收割機(jī)自帶粉碎拋灑裝置，盡量不要外置安裝粉碎拋灑裝置。在水稻脫粒后利用該裝置粉碎秸稈，秸稈長度最大不超過5cm，最小不低于3cm，粉碎后將秸稈向田間拋灑。秸稈還田后配套實(shí)施秋季或春季翻耕、春季淺水泡田和淺水?dāng)嚌{平地技術(shù)。

③全喂入收割機(jī)秸稈集條鋪放二次撿拾拋灑還田配套技術(shù)應(yīng)用

選用全喂入收割機(jī)，收割機(jī)無秸稈粉碎功能，對水稻脫粒后將秸稈鋪放到地面上，此時(shí)的秸稈長短不一，堆放雜亂，無法直接進(jìn)行翻耕作業(yè)。故此，需要實(shí)施二次撿拾拋灑還田、春季翻耕或旋耕、淺水泡田和埋茬攪漿平地等配套技術(shù)。在水稻收獲后，要盡快開展撿拾拋灑作業(yè)，搶在降雪前完成秸稈還田。這是因?yàn)榻斩捠苡暄┯绊憰黾铀趾?，加大二次撿拾拋灑作業(yè)難度。在撿拾拋灑作業(yè)中，選用大馬力拖拉機(jī)配套撿拾拋灑機(jī)，秸稈粉碎長度不得超過10cm，保證向田內(nèi)均勻拋灑。其他配套技術(shù)與前述配套技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)相同。

④全喂入收割機(jī)高留茬攪漿還田配套技術(shù)應(yīng)用

選用全喂入收割機(jī)，在收割低洼泥濘稻田時(shí)，受田內(nèi)作業(yè)條件限制，可適當(dāng)提高留茬高度，一般為20-30cm，收割后經(jīng)過秸稈粉碎裝置將秸稈拋灑到稻田內(nèi)，無需進(jìn)行翻耕或旋耕。在第二年春季直接放水泡田，控制泡田時(shí)間，使茬盡量達(dá)到軟硬適中的程度，方便攪漿平地作業(yè)。如果泡田時(shí)間過長，則會造成茬土軟化，容易增加攪漿平地機(jī)陷車次數(shù)。如果泡田時(shí)間較短，則會使茬土過硬，增加攪漿作業(yè)阻力，易使攪漿平地機(jī)發(fā)生故障。在攪漿平地配套技術(shù)中，建議使用90馬力履帶式拖拉機(jī)牽引雙軸埋茬攪漿平地機(jī)。

3、 秸稈還田配套技術(shù)作業(yè)要求

①水稻收獲要求

采用半喂入式收割機(jī)作業(yè)時(shí)，需要在水稻進(jìn)入到完熟期開始收獲，割茬高度不超過8cm，將機(jī)收損失降至1%以下，做到不漏割。在采用全喂入式收割機(jī)時(shí)，最佳收割時(shí)間為水稻黃化晚熟率超過90%時(shí)，割茬高度不超過30cm，最低為15cm，收割時(shí)徹底分離谷草，干凈脫谷，盡量將機(jī)收損失降至3%以下。

②秸稈還田要求

采用半喂入收割機(jī)切碎秸稈時(shí)，秸稈長度不得超過10cm。采用全喂入收割機(jī)切碎秸稈時(shí)，秸稈長度一般在3-5cm之間。在秸稈還田時(shí)將秸稈均勻拋灑到稻田內(nèi)，收割機(jī)保持連續(xù)作業(yè)，盡量不要倒車或中途停車，以免出現(xiàn)秸稈堆積現(xiàn)象。

③秋整地作業(yè)要求

在秸稈還田后，當(dāng)土壤含水率維持在18%-30%之間，并且耕層5cm以內(nèi)的溫度不低于0℃時(shí)進(jìn)行整地，秋整地采用翻耕方法，春整地采用旋耕方法。在翻耕作業(yè)中，配套使用水田拖拉機(jī)與水田鏵式犁。水田鏵式犁的幅寬越寬，則應(yīng)選取更大馬力的拖拉機(jī)。翻耕深度控制在18-22cm，做到翻耕深淺一致。在翻地過程中完成秸稈還田，將80%的高茬同步翻入耕層中。

④高留茬旋耙作業(yè)要求

當(dāng)秸稈拋灑后土壤含水率高于30%時(shí)，無法滿足翻耕作業(yè)條件，只能采用旋耙作業(yè)方式。利用地表水源泡田，在水面結(jié)冰前完成旋耙。采用高留茬耙漿平地機(jī)進(jìn)行作業(yè)，水深不超過2cm，同步施入秸稈腐熟劑，旋耙深度不小于15cm，盡量減少秸稈漂浮，旋耙后的地表高差不超過3cm。

⑤攪漿平地作業(yè)要求

根據(jù)當(dāng)?shù)厮静逖頃r(shí)間確定泡田時(shí)間，采用淺水灌溉方式，以確保埋茬攪漿質(zhì)量?？刂茢嚌{平地遍數(shù)，不超過2遍，避免因攪漿過于頻繁改變土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤透氣性。

4、水稻秸稈還田配套技術(shù)應(yīng)用效果

①改善土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

水稻秸稈中含有大量的鉀元素和硅元素，將水稻秸稈用于還田能夠改善土壤營養(yǎng)條件，提高土壤有機(jī)質(zhì)。通過對定點(diǎn)示范田進(jìn)行調(diào)查研究表明，秸稈還田可以使土壤有機(jī)質(zhì)平均每年增加0.3-0.4g/kg，提高土壤中鉀含量，有助于減少鉀肥用量。

②提高水稻產(chǎn)量

通過對連續(xù)多年實(shí)施秸稈還田的稻田進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)相比，秸稈還田后的水稻稻穗個(gè)體大、穗型整齊，水稻植株抗逆性強(qiáng)，未發(fā)生過重大病害和水稻倒伏現(xiàn)象，畝產(chǎn)量可達(dá)750kg以上，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)10%左右。

二、水稻側(cè)深施肥技術(shù)與應(yīng)用

1、水稻側(cè)深施肥技術(shù)

水稻側(cè)深施肥技術(shù)是指將側(cè)深施肥裝置加裝到插秧機(jī)上，在機(jī)插秧過程中同步把肥料定量施入秧苗根側(cè)3-5cm，深度4-6cm的位置，并覆蓋泥漿的一種先進(jìn)技術(shù)。水稻側(cè)深施肥技術(shù)具有農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的優(yōu)勢，使肥料在耕層內(nèi)不會漂移，有助于秧苗吸收養(yǎng)分，提高肥料利用率。從水稻機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀來看，水稻側(cè)深施肥技術(shù)是化肥減量增效的主推技術(shù)之一，能夠?yàn)樗痉N植業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支持。

2、水稻側(cè)深施肥技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

①機(jī)械選型

選擇配置側(cè)深施肥裝置的施肥插秧一體機(jī)，或者將側(cè)深施肥裝置安裝到插秧機(jī)上。要求側(cè)深施肥裝置具備施肥量調(diào)節(jié)功能，施肥落點(diǎn)位于秧苗側(cè)3-5cm，深度4-6cm的位置，在施肥后用刮板覆蓋泥漿。選好施肥插秧一體機(jī)后檢查施肥設(shè)備排肥一致性，檢測總排肥量控制是否穩(wěn)定，查看秧箱、秧叉、秧針、秧門等部件是否完好。

②機(jī)械設(shè)備調(diào)試

根據(jù)稻田土壤的肥沃程度、水稻品種以及秧苗生長狀況，設(shè)定側(cè)深施肥一體機(jī)的作業(yè)參數(shù)。試運(yùn)轉(zhuǎn)側(cè)深施肥插秧一體機(jī)，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，排肥是否順暢。

③肥料選用

水稻側(cè)深施肥應(yīng)根據(jù)不同的施肥方式，選用不同的肥料。在一次性施肥方式中，選用含有緩控釋養(yǎng)分的專用肥料，確保肥料提供的養(yǎng)分滿足水稻整個(gè)生育期的營養(yǎng)需求；在基肥+追肥方式中，選用普通配方肥。其中，氮肥用量為50%-70%，磷肥全部使用，鉀肥根據(jù)土壤肥力情況可以一次全部施入，也可以后期追肥。不論選用何種施肥方式，都必須保證肥料為圓粒型，密度一致，硬度不小于20N。

④肥料裝入與用量調(diào)節(jié)

去除肥料中結(jié)成塊團(tuán)的部分，將肥料倒入肥料箱內(nèi)，控制肥料最大裝入量，不得超過側(cè)深施肥機(jī)最大裝載量。根據(jù)田內(nèi)實(shí)際情況對肥料用量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后試排肥。在稻田選取試播田塊，試運(yùn)行側(cè)深施肥一體機(jī)，試運(yùn)行長度不小于50m，檢查試運(yùn)行施肥情況，對施肥量作出調(diào)整。

⑤泥漿沉淀

一般需要沉淀7d后檢查土壤軟硬程度，泥漿過軟或過硬都會影響插秧和側(cè)深施肥效果。

⑥插秧施肥

側(cè)深施肥插秧一體機(jī)緩慢啟動(dòng)，前進(jìn)5m后正常作業(yè)。當(dāng)遇到轉(zhuǎn)彎或中途停車的情況，需要減慢速度，避免出現(xiàn)施肥不均勻的情況。機(jī)插秧苗做到穩(wěn)、直、不下沉，漏插率和傷秧率都不超過5%。在側(cè)深施肥中，根據(jù)當(dāng)天天氣、泥漿深度、肥料種類等實(shí)際情況對施肥量進(jìn)行微調(diào)。在側(cè)深施肥作業(yè)階段，控制肥料深入土層的深度，并且經(jīng)常檢查排肥裝置是否順暢排肥，及時(shí)解決排肥管道堵塞問題。當(dāng)施肥后，應(yīng)清空肥料箱和排肥管道中的肥料。

⑦田間管理

對采用基肥+追肥方式的稻田要加強(qiáng)田間管理，根據(jù)水稻長勢追施氮肥。在苗期控制水層厚度，一般為3-5cm。在分蘗期為滿足水稻植株分蘗對水量的需求，需增加水層厚度，為10-15cm。在分蘗后期為減少無效分蘗，可適當(dāng)曬田。在灌漿期到成熟期進(jìn)行干濕交替管理，采用間歇灌溉方式促使谷粒飽滿。

3、水稻側(cè)深施肥技術(shù)應(yīng)用效果

①提升肥料利用率

側(cè)深施肥技術(shù)的氮肥用量比常規(guī)施肥技術(shù)的氮肥用量減少10%-30%。在側(cè)深施肥中，肥料施入耕層中，能夠減少肥料流失。同時(shí)，肥料位于秧苗根系附近，有利于秧苗根系吸收養(yǎng)分，促進(jìn)秧苗健壯發(fā)育。

②提高水稻產(chǎn)量

側(cè)深施肥技術(shù)能夠保證秧苗獲取充足養(yǎng)分，加快返青，增加分蘗，尤其在低溫、雨水較多的年份，可以確保水稻生長前期有足夠的分蘗數(shù)。根據(jù)田間調(diào)查研究表明，采用側(cè)深施肥技術(shù)的稻田，比采用常規(guī)施肥技術(shù)的稻田，分蘗數(shù)增加5%左右，水稻株高增加1-3cm，為水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打好基礎(chǔ)。

③提高稻谷品質(zhì)

采用側(cè)深施肥技術(shù)的稻田能夠保證水稻在生長前期獲取充足的養(yǎng)分，增強(qiáng)植株葉片的光合作用，使植株保持良好的長勢。同時(shí)，在專用肥料緩慢釋放養(yǎng)分的情況下，有助于稻谷積累更多的干物質(zhì)，提高谷粒的飽和度，從而提高稻谷品質(zhì)。

三、變量施肥技術(shù)與應(yīng)用

1、變量施肥技術(shù)

變量施肥技術(shù)是在分析不同空間單元產(chǎn)量數(shù)據(jù)、土壤理化數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、病蟲草害發(fā)生規(guī)律等因素的基礎(chǔ)上，借助作物生長模型、作物營養(yǎng)專家系統(tǒng)確定每一操作單元需肥量，對操作單元進(jìn)行精準(zhǔn)定位、精準(zhǔn)施肥的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。變量施肥系統(tǒng)主要由控制器、耕作土深監(jiān)測裝置、土壤肥沃度檢測裝置、水溫監(jiān)測設(shè)備以及平板電腦等裝置設(shè)備構(gòu)成。在水稻機(jī)械化生產(chǎn)中，水稻變量施肥技術(shù)主要通過插秧機(jī)前輪左右兩端安裝的電極板測量土中電導(dǎo)率，根據(jù)電阻數(shù)據(jù)估測養(yǎng)分總量，實(shí)時(shí)監(jiān)控土壤肥沃程度，根據(jù)肥沃程度動(dòng)態(tài)調(diào)整施肥量，以達(dá)到精準(zhǔn)施肥、平衡施肥的目的。

2、變量施肥技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

①優(yōu)選變量施肥插秧機(jī)

在水稻種植中，要合理選用智能變量施肥插秧機(jī)，要求插秧機(jī)具備以下先進(jìn)技術(shù)與實(shí)用功能：變量施肥插秧機(jī)配備新型種肥播施器，種肥播施器采用不同種子和肥料的物理力學(xué)參數(shù)離散元模型，以滿足水稻精確變量播種施肥需求；變量施肥插秧機(jī)采用基于電控的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滿足大型機(jī)具作業(yè)多樣化對拖拉機(jī)多路動(dòng)力輸出需求；變量施肥插秧機(jī)采用漏播監(jiān)測、堵塞監(jiān)測、CAN總線控制、北斗/GPS動(dòng)態(tài)定位、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，并配套使用輔助駕駛系統(tǒng)，智能化完成變量施肥操作。

②培育壯秧

機(jī)插秧需培育壯秧，要求秧苗敦實(shí)穩(wěn)健、葉色綠、須根多、無病蟲害。在插秧時(shí)隨起、隨運(yùn)、隨插。

③田塊耕作

整地時(shí)的秸稈殘茬覆蓋深度不超過25cm，整地后保證耕層平整，田塊內(nèi)高低差不超過3cm。

④泥漿沉實(shí)

稻田內(nèi)的沉實(shí)程度以手指劃溝可緩慢恢復(fù)原有狀態(tài)為準(zhǔn)，便于變量施肥插秧機(jī)作業(yè)。

⑤肥料選用

選用氮、磷、鉀配比合理的圓粒型肥料，粒徑在2-5mm之間，要求顆粒均勻、理化性狀穩(wěn)定，不易碎、不易粘結(jié)成塊，便于施肥用量調(diào)整。

⑥插秧變量施肥

插秧前調(diào)整好株行距，保證智能變量施肥插秧機(jī)勻速前進(jìn)，根據(jù)農(nóng)機(jī)作業(yè)進(jìn)度及時(shí)補(bǔ)苗和補(bǔ)充肥料。智能變量施肥插秧機(jī)提供輔助駕駛系統(tǒng)，機(jī)手在駕駛室實(shí)時(shí)接收作業(yè)地塊的播種施肥處方圖，實(shí)施“一鍵化”操作，高效率完成插秧變量施肥。

3、變量施肥技術(shù)應(yīng)用效果

變量施肥技術(shù)在插秧同時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)變量施肥，與傳統(tǒng)的播種施肥方式相比，其應(yīng)用效果主要表現(xiàn)在以下方面：

①提高作業(yè)效率

智能變量施肥插秧機(jī)的機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)勁，播種速度快，且配備無人駕駛操作系統(tǒng)，可以節(jié)省人工成本，提高播種作業(yè)效率。

②節(jié)省化肥用量

智能變量施肥插秧機(jī)在作業(yè)過程中會自動(dòng)監(jiān)測土壤肥力，對土壤貧瘠的地塊適當(dāng)增加施肥量，對土壤肥沃的地塊適當(dāng)減少施肥量，有助于節(jié)省化肥用量，降低水稻生產(chǎn)成本支出。同時(shí)，智能變量施肥插秧機(jī)實(shí)現(xiàn)了最小每平米的精確施肥，大幅度提升了肥料使用率。

③實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收

根據(jù)近期水稻生產(chǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下，地塊平均產(chǎn)量為每畝產(chǎn)量607kg，采用變量施肥技術(shù)后每畝產(chǎn)量640kg，提高產(chǎn)量5%以上，每畝增收82元左右。

綜上所述，水稻機(jī)械化生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的客觀需要，對提高水稻生產(chǎn)效率起著重要作用。在水稻種植中，要合理采用水稻秸稈還田配套技術(shù)、水稻側(cè)深施肥技術(shù)和變量施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對肥料施用的精量化控制，促使水稻生長周期內(nèi)充分利用肥料，提高肥料利用率。在水稻收獲階段，采用水稻收割機(jī)實(shí)施秸稈還田，改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，減少因焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展，保障水稻生產(chǎn)走高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展之路。

（作者單位：154451北大荒集團(tuán)黑龍江曙光農(nóng)場有限公司）