輕簡型水稻插秧機和小型直播機在少數(shù)民族山區(qū)種植不同品種水稻的田間試驗**

毛國平，吳星星，林水娟，劉桂菜，夏延榮，湯建東

（1.景寧畬族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 麗水 323500；2.景寧畬族自治縣東坑鎮(zhèn)人民政府，浙江 麗水 323500）

0 前言

我國67%的土地是山地、高原和丘陵，在山區(qū)種植的水稻面積占全國水稻種植面積的66%[1]，與平原地區(qū)相比，在此類地區(qū)生產(chǎn)水稻需要更多的勞動力，且勞動強度更高[2]。在水稻生產(chǎn)中，人工成本已經(jīng)超過整體成本的一半，隨著丘陵山區(qū)地帶務農(nóng)人口老齡化程度的逐漸加劇，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)沒有充分年輕勞動力補充的情況下，山區(qū)糧食種植面積減少的趨勢越來越明顯[3]。而農(nóng)業(yè)機械可輔助人高效、便捷、安全、可靠地完成特定的糧食生產(chǎn)任務的優(yōu)點進一步凸顯。加快推進丘陵山區(qū)地帶的水稻種植機械化，是減輕農(nóng)民勞動強度，提升勞動生產(chǎn)率，提高種糧效益和競爭力，保證糧食安全的一條有效途徑[4]。

水稻生產(chǎn)全程機械化是當前時代發(fā)展的必然要求，也是保障我國糧食安全的重要措施[2]。然而，在丘陵山區(qū)地帶發(fā)展水稻種植機械化卻面臨著地不平坦、田不成方、地塊細碎、機耕道路狹窄、土壤承載能力低[5]、生產(chǎn)主體購買力低[6]等諸多困難。再加上丘陵山區(qū)地帶土地較為分散并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以單戶為主[7]，不適合大型農(nóng)業(yè)機械下田作業(yè)，所以仍然采用傳統(tǒng)的手工移栽方式，屬于勞動密集型的耕作方式，種植利潤低[8]。

針對這一問題，要提高此類地區(qū)的水稻種植機械化程度，需要試驗和推廣一些輕便、價廉的農(nóng)業(yè)機械[9]，使得農(nóng)機可以較輕松地通過狹窄、陡峻、不規(guī)則的田間道路，到達田間開展作業(yè)，使農(nóng)民買得起、用得起，切實提升丘陵山區(qū)地帶的水稻種植機械化水平，提高水稻生產(chǎn)能力，增加糧食生產(chǎn)效益[10-11]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

實驗設置在景寧畬族自治縣東坑鎮(zhèn)新何村，地處海拔400 m～600 m的山區(qū)，年平均氣溫15 ℃～16 ℃，屬中亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，冬夏長，春秋短，熱量資源豐富，非常適合種植水稻。

1.2 實驗設計

2020年4月14日在研究區(qū)域內(nèi)建立一個試驗區(qū)，如圖1和圖2所示，試驗田面積共9.436 198畝，利用已研制成功的輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機在景寧畬族自治縣的丘陵山區(qū)地帶進行種植不同水稻品種的田間試驗。設立輕簡型水稻插秧機插播、小型水稻直播機直播和傳統(tǒng)手工移栽對照3個試驗區(qū)，3個試驗區(qū)面積相近，自然氣候條件基本無差異。

圖1 輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機試驗田

圖2 傳統(tǒng)手工移栽試驗田

1.3 水稻品種

試驗水稻品種分別為中浙優(yōu)8號、華浙優(yōu)1號和嘉豐優(yōu)2號。這3個品種屬于在實驗地區(qū)周邊廣泛種植的品種，適應當?shù)氐暮０螝夂颍痔Y能力強，抗倒伏、抗病害能力強。對這3個品種進行育秧、移栽統(tǒng)一安排，病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治，肥料無差別施用。

1.4 小型水稻直播機

如圖3所示，小型水稻直播機機身重量為1 0 kg～12 kg，機身輕便，行距為22 cm，株距為27 cm。此次試驗的是定做的4行小型水稻直播機。使用方法為沿著田邊直線行走，拖動機器谷種就沿著垂直于地面的那個出種口漏下來到田地上。拉動機器行走一列后調(diào)頭，在調(diào)頭的同時一邊的行走輪壓著之前輪子所走過的印跡進行第二列的播種，直到整塊田播完為止。

圖3 小型水稻直播機

1.5 輕簡型水稻插秧機

如圖4所示，輕簡型水稻插秧機機身重量為50 kg，為手扶式汽油單行插秧機，需要使用秧盤進行育秧。使用方法為沿著插秧路徑行走，推動機器行走一列后調(diào)頭，直到整塊田完成插秧為止。

圖4 輕簡型水稻插秧機

1.6 數(shù)據(jù)采集

試驗期間調(diào)查輕簡型水稻插秧機插播區(qū)、小型水稻直播機直播區(qū)以及傳統(tǒng)手工移栽區(qū)種植水稻所花費的時間。對不同區(qū)域水稻的密度、有效穗、平均株高、平均穗長、穗粒數(shù)、穗實粒數(shù)、千粒重等水稻性狀數(shù)據(jù)進行測產(chǎn)驗收。

通過設置小型水稻直播機直播、輕簡型水稻插秧機插播和傳統(tǒng)常規(guī)插秧種植不同品種水稻間的對比試驗，驗證以下4個目標：

1）檢驗輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機在丘陵山區(qū)地帶的可應用性和操作的靈活性。

2）應用輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機種植不同品種水稻來檢測各種水稻性狀。

3）試驗對比得出小型水稻直播機、輕簡型水稻插秧機和常規(guī)插秧所得的水稻產(chǎn)量差異是否顯著。

4）檢驗小型水稻直播機和輕簡型水稻插秧機所種植的水稻能否經(jīng)受如臺風等自然災害的破壞。

2 結(jié)果與分析

2.1 輕簡型水稻插秧機機身重量輕、操作靈活、適應性強

如表1所示，小型水稻直播機機身重量為10 kg～12 kg，機身輕便，產(chǎn)品行距可在13 cm～17 cm的區(qū)間里面調(diào)整，株距為18 cm，但是試驗小組定做的是4行的小型水稻直播機，不能覆蓋不規(guī)則地塊的全部區(qū)域，只能覆蓋不規(guī)則地塊的主要區(qū)域，直播后還需要在邊角處進行補秧，適應性有所欠缺。如表2所示，輕簡型水稻插秧機機身重量為50 kg，外形尺寸（長×寬×高）為1 500 mm×850 mm×1 200 mm，株距是根據(jù)行走速度調(diào)整的，采用的是輪式行走裝置，行走阻力小，轉(zhuǎn)向行走方便，與小型水稻直播機相比操作更加靈活。

表1 小型水稻直播機詳細參數(shù)

表2 輕簡型水稻插秧機詳細參數(shù)

2.2 輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機生產(chǎn)效率高

如表3所示，小型水稻直播機的平均種植效率為0.56畝/小時，而傳統(tǒng)手工移栽的平均種植效率為0.13畝/小時，是人工移栽的4.3倍，并且操作簡單，農(nóng)民無需經(jīng)過培訓即能使用，但是需要后期對沒出苗的地方進行補秧。另外，輕簡型水稻插秧機移機阻力小，操作阻力也小，平均工作速度為0.35畝/小時，是傳統(tǒng)手工移栽的2.69倍，生產(chǎn)效率雖然小于小型水稻直播機，但是兩款機型中輕簡型水稻插秧機更加適用于丘陵山區(qū)地帶，操作靈活，適應性強，易于推廣。

表3 不同種植方式的種植效率

2.3 小型水稻直播機、輕簡型水稻插秧機和傳統(tǒng)手工插秧所得的水稻產(chǎn)量差異不顯著

在經(jīng)過2020年浙江省登陸的臺風“黑格比”的影響后，試驗田的水稻并未出現(xiàn)倒伏、病蟲害、遲熟等不良現(xiàn)象。不同種植方式得到的水稻性狀如表4所示，由表4可知：1）小型水稻直播機、輕簡型水稻插秧機和傳統(tǒng)手工移栽種植的水稻密度分別為1.19萬穴/畝、1.07萬穴/畝和0.98萬穴/畝，小型水稻直播機和輕簡型水稻插秧機分別比傳統(tǒng)手工移栽種植每畝多了0.21萬穴和0.09萬穴。2）輕簡型水稻插秧機種植的3個品種的水稻有效穗數(shù)都低于小型水稻直播機和傳統(tǒng)手工移栽種植的有效穗數(shù)，在相同品種中，小型水稻直播機種植的有效穗數(shù)最多。3）在相同品種中，小型水稻直播機種植的穗粒數(shù)最少，只有輕簡型水稻插秧機種植的華浙優(yōu)1號穗粒數(shù)比傳統(tǒng)手工移栽多，剩下的兩個品種都是傳統(tǒng)手工移栽的穗粒數(shù)多，但差距不顯著。4）在相同品種中，不同種植方式的結(jié)實率和千粒重無明顯差異。5）因為小型水稻直播機和輕簡型水稻插秧機的種植密度都比傳統(tǒng)手工移栽的種植密度大，所以兩種機械種植方式的最終產(chǎn)量都比傳統(tǒng)的手工移栽的產(chǎn)量高，但是產(chǎn)量差異并不特別顯著。

表4 不同種植方式的水稻性狀

3 結(jié)論

1）輕簡型水稻插秧機機身重量小，為手扶式汽油單行插秧機，行走阻力小，轉(zhuǎn)向行走方便，對于不規(guī)則形狀的地塊同樣操作靈活。然而，能同時進行多行直播的小型水稻直播機不能覆蓋不規(guī)則地塊的全部區(qū)域，直播完主要區(qū)域后還需要在邊角區(qū)域進行補秧，對于山區(qū)梯田不規(guī)則的地塊，操作靈活性不高。

2）輕簡型水稻插秧機的平均種植效率是手工移栽的2.69倍，小型水稻直播機的種植效率是手工移栽的4.3倍，但需要后期對沒出苗的地方進行補秧。

3）輕簡型水稻插秧機和小型水稻直播機種植的水稻產(chǎn)量都比傳統(tǒng)的手工移栽的產(chǎn)量高，但是產(chǎn)量差異不顯著。

4）綜合比較，輕簡型水稻插秧機比小型水稻直播機更加適合應用在丘陵山區(qū)地帶。