牟楠

摘要：介紹水稻全程機械化技術的主要內(nèi)容，探討我國發(fā)展水稻生產(chǎn)全程機械化技術及裝備的重要意義及主要原則，展望其今后的主要發(fā)展方向及內(nèi)容，為促進水稻生產(chǎn)全程機械化均衡發(fā)展及提高水稻單產(chǎn)提供參考。

關鍵詞：全程機械化；水稻；工廠化育秧；機械插秧；機械收獲

中圖分類號：S233.71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0034-03

水稻生產(chǎn)全過程機械化是指水稻從種到收以及稻谷處理全面實現(xiàn)機械化，其關鍵環(huán)節(jié)包括整地、育秧、插秧、田間管理（施肥、噴霧）、收割和烘干處理。水稻全程機械化生產(chǎn)技術是水稻生產(chǎn)全過程中機械化科學技術的應用和組織實施。它既包括農(nóng)機作業(yè)的工藝流程，又包括作物生長的農(nóng)藝要求。只有把機械技術與管理技術有機結合起來，并合理應用于水稻生產(chǎn)，才能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益與社會效益。

1 水稻全程機械化技術的主要內(nèi)容

1.1 工廠化育秧技術

水稻工廠化育秧是在人工控制水、肥、土、溫、濕、氣等條件下，為種子、秧苗提供最適宜的生長條件，使秧苗均勻、健壯、整齊，為農(nóng)戶和種糧大戶提供高質(zhì)量秧苗，減輕“倒春寒”影響的一項新技術。該技術是實現(xiàn)水稻生產(chǎn)種子良種化、育秧工廠化、供秧商品化的重要保證，也是實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化的關鍵環(huán)節(jié)。

其主要工藝流程為：曬種→脫芒→選種→浸種→催芽→脫水→播種→覆土→增溫出苗→綠化煉苗→機械拋秧。根據(jù)其工藝流程研制的育秧機具有碎土機、破胸催芽設備、聯(lián)合播種設備、秧車、秧架、秧盤、秧盤網(wǎng)托、快速催根立苗設備和煉苗設備等。

1.2 機械化插秧技術

機插秧作業(yè)時，應合理密植，一般行距為30 cm左右，穴距12～15 cm?？昭什怀^3%，且秧苗深淺一致，基本做到無深秧，無漂秧。

按照作業(yè)行數(shù)，插秧機有4行、6行和8行3種類型；按照行走方式，插秧機有手扶式和乘座式2種類型；按照作業(yè)速度，插秧機有步進式和高速兩種類型。步進式（手扶式，4行）價格便宜、小巧靈活、勞動強度大；乘座式（高速，6行、8行）效率高、勞動強度小。經(jīng)過不斷改進，這些插秧機的作業(yè)質(zhì)量和機械性能都比較可靠，維修服務和配件供應也較便利，且均享受政府補貼。

1.3 機械化耕整地技術

使用水田耕整機、水田驅(qū)動耙或旋耕機等機械對水田進行耕整，要求耕透熟土層，覆蓋平，無殘茬，曬垡2～3 d后水整，地面高度差不得超過3 cm，且土壤柔軟無僵垡。水田旋耕可一次性完成水田機翻、機耙，機械作業(yè)成本低，作業(yè)環(huán)節(jié)少，省工省時省油，而且節(jié)省泡田用水（可節(jié)水30%～50%）。其旋耕作業(yè)碎土能力強，地表平整，一次旋耕能達到一般犁耕和耙地作業(yè)幾次的碎土效果，耕層透氣、透水性好，有利于根系發(fā)育。

1.4 機械化深施肥技術

為提高肥料利用率，通常在進行土壤深耕作業(yè)時，使用化肥深施機械裝置，將底肥翻到土表下6～15 cm，在農(nóng)作物追肥時也可使用此項技術。

1.5 機械化植保技術

多年來，水田作業(yè)都是水稻生產(chǎn)全程機械化的一大技術難題。水稻田間管理中的化學除草、治蟲等作業(yè)是水稻生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。受作業(yè)條件的限制，常規(guī)機械無法下田作業(yè)，只能靠人工作業(yè)或人機結合作業(yè)，消耗大量的人力和物力，勞動強度大、安全隱患多、作業(yè)效率低、質(zhì)量難保證。近年來，主要采用機動遠程噴霧防治病蟲草害，操作者站在稻田的縱橫埂上交錯噴霧，無需下到稻田中間，大大減輕了勞動強度，也提高了工作效率和作業(yè)效果。

1.6 機械化收獲技術

一般情況下，在黃熟期當?shù)竟鹊暮繛?8%～19%時收割。收獲方式有分段收獲和聯(lián)合收獲2種，留茬高度一般在30 cm以下。水稻聯(lián)合收獲機一次完成收割、脫粒、莖桿分離、谷粒清選、谷粒裝袋（或隨車卸糧）等工序。當水稻谷粒90%變成金黃色、穗枝也變?yōu)辄S色時，就進入收獲時期，應在10 d內(nèi)完成機械收獲。有露水或雨后作物潮濕時，不宜立即收割。全喂入式水稻聯(lián)合收獲機的損失率應小于3.5%，破碎率小于2.0%；半喂入式水稻聯(lián)合收獲機的損失率應小于2.5%，破碎率小于0.5%。

1.7 機械化秸稈還田技術

水稻秸稈還田技術是指在水稻收獲后，直接將秸稈粉碎拋撤到田中，放水泡田后補施氮肥，然后用反轉(zhuǎn)旋耕滅茬機、水田旋耕埋草機、水田驅(qū)動耙等水田埋草耕整機具進行埋草整地作業(yè)。該技術適用于雙季稻或多季稻產(chǎn)區(qū)。

1.8 其他機械化技術

另外，在水稻全程機械化生產(chǎn)過程中，還有利用節(jié)水、節(jié)能機械排灌和田間運輸?shù)葯C械化技術。

2 發(fā)展水稻全程機械化技術的重要意義

糧食安全是全球共同面臨的重大發(fā)展問題，也是治國安邦的頭等大事。水稻生產(chǎn)在我國糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位，我國65%以上人口以稻米為主食，種植面積約占谷物面積的1/3，種植范圍遍及30個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量37%，居世界第一位。

2008年7月2日通過的《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要》中指出：我國糧食自給率穩(wěn)定在95%以上，2010年糧食綜合生產(chǎn)能力穩(wěn)定在5 000億kg以上，2020年達到5 400億kg以上。實現(xiàn)這一目標的重大舉措之一就是強化科技支撐，大力推進農(nóng)業(yè)關鍵技術研究，著力提高糧食單產(chǎn)，而提高我國糧食單產(chǎn)水平的良法之一就是大力發(fā)展生產(chǎn)機械化。目前，在我國三大糧食作物耕種收綜合機械化發(fā)展中，水平最低的是水稻生產(chǎn)機械化。因此，必須進一步提高對加快發(fā)展水稻生產(chǎn)機械化緊迫性的認識，加大發(fā)展水稻生產(chǎn)機械化的力度。

水稻生長發(fā)育環(huán)境和技術措施復雜，耕作栽培工藝細致，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，季節(jié)性強，用工量大，勞動強度大。水稻生產(chǎn)全程機械化不僅可以大幅度減輕勞動強度，提高生產(chǎn)效率，而且可節(jié)本增效，比人工作業(yè)平均節(jié)本增效214.1元/667 m2。推廣水稻生產(chǎn)全程機械化，對穩(wěn)定水稻生產(chǎn)、提高糧食綜合生產(chǎn)能力、增加農(nóng)民收入、促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。

3 發(fā)展水稻全程機械化技術及裝備的原則

水稻生產(chǎn)機械化技術路線的選擇應貫徹因地制宜、分類指導的原則。根據(jù)種植制度，我國大體可分三大類稻區(qū)：雙季稻主區(qū)（7個省）、中稻主區(qū)（8個?。?、單季中稻區(qū)（15個省）。其中，雙季稻主區(qū)可分為長江流域雙季稻區(qū)和華南雙季稻區(qū)；中稻主區(qū)可分為稻麥兩熟區(qū)、西南稻區(qū)和其他稻區(qū)。各稻區(qū)的機械化技術路線和發(fā)展程度差異較大。選擇生產(chǎn)機械化技術路線時，要從種植制度、自然條件、經(jīng)濟條件等方面綜合考慮，從實際情況出發(fā)。

東北稻區(qū)的耕種收綜合機械化水平較高，應在進一步推廣水稻機插秧技術的基礎上，提高機收和機械烘干水平，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)機械化與稻谷產(chǎn)業(yè)化協(xié)調(diào)發(fā)展。稻麥兩熟區(qū)的耕種收綜合機械化水平在全國居第二位，機械種植是其薄弱環(huán)節(jié)，因此應將此作為積極推進的重點，同時因此制宜地推廣機插秧與機直播技術。長江流域雙季稻區(qū)復種指數(shù)較高，搶收搶種季節(jié)性強，是我國主要的雜交稻種植區(qū)，主要采用帶水作業(yè)方式。目前此區(qū)的最薄弱環(huán)節(jié)也是水稻機械種植，機插秧、機播、機淺栽這3種水稻種植機械化技術還在選擇競爭之中，應盡快明確技術路線和主攻方向。中稻為主的西南稻區(qū)自然條件復雜，山地丘陵較多，氣候變化大，農(nóng)作物種植較分散，人均GDP、城鎮(zhèn)化水平、地區(qū)財政收入、農(nóng)民人均純收入都較低，農(nóng)機化發(fā)展困難較大，發(fā)展思路是重點解決山地和小田塊機械化技術裝備問題，發(fā)展中小型耕整機、手扶式插秧機、割曬機和脫粒機，推廣分段收獲技術，有條件的地區(qū)逐步推廣聯(lián)合收獲和烘干技術裝備。

4 水稻全程機械化裝備的研究發(fā)展方向

若想提高我國的水稻全程機械化水平，必須加大自主創(chuàng)新力度、集中攻克制約水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展的關鍵技術，研制先進適用的機具與裝備。

移栽和直播是我國水稻種植的2種主要形式。在插秧機械化發(fā)展中，應重點攻克的難點有：研究低成本育秧技術；研制成本低、性能高、可靠性強的插秧機械；研制具有區(qū)域特點的插秧機械；研制雜交稻、超級稻插秧機械。在直播機械化發(fā)展中，應重點研制水稻種子處理技術及設備、適用于不同類型稻種的精量排種器和直播機。

在水稻田間管理機械化方面，應將精準農(nóng)業(yè)技術應用于水稻田間生產(chǎn)管理，主要包括稻田-水稻環(huán)境系統(tǒng)重要信息的快速獲取與解析技術，水、肥、藥的精準控制技術及變量作業(yè)機械。

在水稻干燥機械化方面，應著重解決能源消耗以及作業(yè)成本的問題，其主要研究重點包括：提高對不同稻區(qū)不同含水率稻谷的適應性，提高作業(yè)效率；采用多種熱源，降低作業(yè)成本及能耗，減少環(huán)境污染；建設集中干燥中心，提高干燥過程的控制自動化程度。

在水稻收獲機械化方面，應著重研究及解決的問題包括：全喂入聯(lián)合收獲機收獲高濕水稻脫粒和夾帶損失嚴重的問題；降低半喂入聯(lián)合收獲機的價格，并形成系列產(chǎn)品；提高水稻收獲機對泥腳深度、高秸稈作物的適應性；提高水稻收獲機的大喂入量適應性；提高水稻收獲機的自動化程度，例如喂入量與損失自動監(jiān)測、割臺高度自動仿形控制、滾筒轉(zhuǎn)速自動控制、行走速度自動控制、分離清選系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測控制等。

3 發(fā)展水稻全程機械化技術及裝備的原則

水稻生產(chǎn)機械化技術路線的選擇應貫徹因地制宜、分類指導的原則。根據(jù)種植制度，我國大體可分三大類稻區(qū)：雙季稻主區(qū)（7個?。?、中稻主區(qū)（8個省）、單季中稻區(qū)（15個省）。其中，雙季稻主區(qū)可分為長江流域雙季稻區(qū)和華南雙季稻區(qū)；中稻主區(qū)可分為稻麥兩熟區(qū)、西南稻區(qū)和其他稻區(qū)。各稻區(qū)的機械化技術路線和發(fā)展程度差異較大。選擇生產(chǎn)機械化技術路線時，要從種植制度、自然條件、經(jīng)濟條件等方面綜合考慮，從實際情況出發(fā)。

東北稻區(qū)的耕種收綜合機械化水平較高，應在進一步推廣水稻機插秧技術的基礎上，提高機收和機械烘干水平，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)機械化與稻谷產(chǎn)業(yè)化協(xié)調(diào)發(fā)展。稻麥兩熟區(qū)的耕種收綜合機械化水平在全國居第二位，機械種植是其薄弱環(huán)節(jié)，因此應將此作為積極推進的重點，同時因此制宜地推廣機插秧與機直播技術。長江流域雙季稻區(qū)復種指數(shù)較高，搶收搶種季節(jié)性強，是我國主要的雜交稻種植區(qū)，主要采用帶水作業(yè)方式。目前此區(qū)的最薄弱環(huán)節(jié)也是水稻機械種植，機插秧、機播、機淺栽這3種水稻種植機械化技術還在選擇競爭之中，應盡快明確技術路線和主攻方向。中稻為主的西南稻區(qū)自然條件復雜，山地丘陵較多，氣候變化大，農(nóng)作物種植較分散，人均GDP、城鎮(zhèn)化水平、地區(qū)財政收入、農(nóng)民人均純收入都較低，農(nóng)機化發(fā)展困難較大，發(fā)展思路是重點解決山地和小田塊機械化技術裝備問題，發(fā)展中小型耕整機、手扶式插秧機、割曬機和脫粒機，推廣分段收獲技術，有條件的地區(qū)逐步推廣聯(lián)合收獲和烘干技術裝備。

4 水稻全程機械化裝備的研究發(fā)展方向

若想提高我國的水稻全程機械化水平，必須加大自主創(chuàng)新力度、集中攻克制約水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展的關鍵技術，研制先進適用的機具與裝備。

移栽和直播是我國水稻種植的2種主要形式。在插秧機械化發(fā)展中，應重點攻克的難點有：研究低成本育秧技術；研制成本低、性能高、可靠性強的插秧機械；研制具有區(qū)域特點的插秧機械；研制雜交稻、超級稻插秧機械。在直播機械化發(fā)展中，應重點研制水稻種子處理技術及設備、適用于不同類型稻種的精量排種器和直播機。

在水稻田間管理機械化方面，應將精準農(nóng)業(yè)技術應用于水稻田間生產(chǎn)管理，主要包括稻田-水稻環(huán)境系統(tǒng)重要信息的快速獲取與解析技術，水、肥、藥的精準控制技術及變量作業(yè)機械。

在水稻干燥機械化方面，應著重解決能源消耗以及作業(yè)成本的問題，其主要研究重點包括：提高對不同稻區(qū)不同含水率稻谷的適應性，提高作業(yè)效率；采用多種熱源，降低作業(yè)成本及能耗，減少環(huán)境污染；建設集中干燥中心，提高干燥過程的控制自動化程度。

在水稻收獲機械化方面，應著重研究及解決的問題包括：全喂入聯(lián)合收獲機收獲高濕水稻脫粒和夾帶損失嚴重的問題；降低半喂入聯(lián)合收獲機的價格，并形成系列產(chǎn)品；提高水稻收獲機對泥腳深度、高秸稈作物的適應性；提高水稻收獲機的大喂入量適應性；提高水稻收獲機的自動化程度，例如喂入量與損失自動監(jiān)測、割臺高度自動仿形控制、滾筒轉(zhuǎn)速自動控制、行走速度自動控制、分離清選系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測控制等。

3 發(fā)展水稻全程機械化技術及裝備的原則

水稻生產(chǎn)機械化技術路線的選擇應貫徹因地制宜、分類指導的原則。根據(jù)種植制度，我國大體可分三大類稻區(qū)：雙季稻主區(qū)（7個省）、中稻主區(qū)（8個?。?、單季中稻區(qū)（15個?。?。其中，雙季稻主區(qū)可分為長江流域雙季稻區(qū)和華南雙季稻區(qū)；中稻主區(qū)可分為稻麥兩熟區(qū)、西南稻區(qū)和其他稻區(qū)。各稻區(qū)的機械化技術路線和發(fā)展程度差異較大。選擇生產(chǎn)機械化技術路線時，要從種植制度、自然條件、經(jīng)濟條件等方面綜合考慮，從實際情況出發(fā)。

東北稻區(qū)的耕種收綜合機械化水平較高，應在進一步推廣水稻機插秧技術的基礎上，提高機收和機械烘干水平，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)機械化與稻谷產(chǎn)業(yè)化協(xié)調(diào)發(fā)展。稻麥兩熟區(qū)的耕種收綜合機械化水平在全國居第二位，機械種植是其薄弱環(huán)節(jié)，因此應將此作為積極推進的重點，同時因此制宜地推廣機插秧與機直播技術。長江流域雙季稻區(qū)復種指數(shù)較高，搶收搶種季節(jié)性強，是我國主要的雜交稻種植區(qū)，主要采用帶水作業(yè)方式。目前此區(qū)的最薄弱環(huán)節(jié)也是水稻機械種植，機插秧、機播、機淺栽這3種水稻種植機械化技術還在選擇競爭之中，應盡快明確技術路線和主攻方向。中稻為主的西南稻區(qū)自然條件復雜，山地丘陵較多，氣候變化大，農(nóng)作物種植較分散，人均GDP、城鎮(zhèn)化水平、地區(qū)財政收入、農(nóng)民人均純收入都較低，農(nóng)機化發(fā)展困難較大，發(fā)展思路是重點解決山地和小田塊機械化技術裝備問題，發(fā)展中小型耕整機、手扶式插秧機、割曬機和脫粒機，推廣分段收獲技術，有條件的地區(qū)逐步推廣聯(lián)合收獲和烘干技術裝備。

4 水稻全程機械化裝備的研究發(fā)展方向

若想提高我國的水稻全程機械化水平，必須加大自主創(chuàng)新力度、集中攻克制約水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展的關鍵技術，研制先進適用的機具與裝備。

移栽和直播是我國水稻種植的2種主要形式。在插秧機械化發(fā)展中，應重點攻克的難點有：研究低成本育秧技術；研制成本低、性能高、可靠性強的插秧機械；研制具有區(qū)域特點的插秧機械；研制雜交稻、超級稻插秧機械。在直播機械化發(fā)展中，應重點研制水稻種子處理技術及設備、適用于不同類型稻種的精量排種器和直播機。

在水稻田間管理機械化方面，應將精準農(nóng)業(yè)技術應用于水稻田間生產(chǎn)管理，主要包括稻田-水稻環(huán)境系統(tǒng)重要信息的快速獲取與解析技術，水、肥、藥的精準控制技術及變量作業(yè)機械。

在水稻干燥機械化方面，應著重解決能源消耗以及作業(yè)成本的問題，其主要研究重點包括：提高對不同稻區(qū)不同含水率稻谷的適應性，提高作業(yè)效率；采用多種熱源，降低作業(yè)成本及能耗，減少環(huán)境污染；建設集中干燥中心，提高干燥過程的控制自動化程度。

在水稻收獲機械化方面，應著重研究及解決的問題包括：全喂入聯(lián)合收獲機收獲高濕水稻脫粒和夾帶損失嚴重的問題；降低半喂入聯(lián)合收獲機的價格，并形成系列產(chǎn)品；提高水稻收獲機對泥腳深度、高秸稈作物的適應性；提高水稻收獲機的大喂入量適應性；提高水稻收獲機的自動化程度，例如喂入量與損失自動監(jiān)測、割臺高度自動仿形控制、滾筒轉(zhuǎn)速自動控制、行走速度自動控制、分離清選系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)測控制等。