陳東海,程玉龍,顧旭東,錢 軍
(蘇州市農業機械技術推廣站,江蘇 蘇州 215128)
2019年全國油菜播種面積為658.3萬hm2,油菜籽總產量1 348.5萬t,是我國種植面積最大、總產量第二大的油料作物。從20世紀80年代開始,我國油菜生產形成了以人工育苗移栽為主的種植模式,并在長江流域等重要的油菜主產區得到推廣應用[1]。人工育苗移栽需要耗費大量人工,且勞動強度較大,農戶種植油菜意愿減弱,在農村勞動力緊缺的地區,油菜種植面積呈現明顯下降趨勢。
油菜生產機械化水平尤其是種植環節的機械化水平發展緩慢,是蘇州市油菜播種面積下降的主要原因。從圖1可知,蘇州市油菜播種面積從2010年的1.395萬hm2下降到2018年的0.205萬hm2,降幅達85.3%。蘇州市油菜規模化生產區已基本實現施肥、耕地、田間管理、收獲等環節的機械化生產作業,而在播種或育苗移栽的種植環節則依然采用傳統的人工勞作方式,耗費了大量人工,致使油菜種植生產效率和油菜產業效益低下。

圖1 2010—2019年蘇州市油菜播種面積
目前,我國油菜種植機械化生產裝備與技術研究已取得重要進展,全程機械化生產技術路線已基本建立(圖2)。田波平等[2]早在2007年便研制出一種氣壓式的油菜精量聯合直播機,可一次完成開溝、破茬、種床旋耕、精量播種、施肥、覆土等作業。于修剛等[3]針對水稻田土壤黏濕板結、覆土困難問題,提出采用滅茬碎土與強制覆土相結合的辦法,在移栽機開溝落苗后進行強制覆土。周廣生等[4]提出了創新的高密度栽培管理模式,推行以密補遲、以密省肥、以密控草等更加適宜油菜機械化生產的種植模式。因種植效益低、推廣力度小等原因,現有的先進技術理論和裝備在蘇州市油菜規模化生產區未能夠得到農戶的認可和推廣應用,機械化生產技術優勢未能有效發揮。當前,油菜種植環節仍是以人工育苗移栽、人工撒播以及低效的機撒播作業為主。

圖2 油菜全程機械化生產技術路線
油菜育苗移栽是在苗床或穴盤進行播種培育滿足移栽作業要求的油菜幼苗,再按照農藝要求將油菜苗栽植到大田的種植技術,主要包括機耕地移栽、免耕移栽和人工移栽等。育苗移栽能夠緩解稻油輪作農時緊張矛盾,延長作物生育周期,但無論苗床育苗還是穴盤育苗,都需要耗費較多的人工、機械、基質等投入,生產成本較大,作業效率較低。吳俊等[5]設計了2ZY-6 型油菜毯狀苗移栽機,可一次性完成切縫、移栽和覆土鎮壓等作業,在稻茬田土壤含水率為 24.7%~30% 時移栽效果較好,機具前進速度控制在4.14 km·h-1以內,栽植合格率最大可達 85.66%。肖仕雄等[6]通過在移栽效果、工作環境、移栽速度3個方面對油菜缽體苗不同的移栽方式進行了對比分析,發現開溝橫向移栽器與復合式移栽器在對不同環境的適應中具有明顯優勢,且開溝橫向移栽器在高速化、高效化、輕簡化移栽方面適應性最好。然而,現有的油菜移栽機在土壤含水率高、土壤黏性板結、耕地質量不佳的稻茬田作業時,移栽質量效果難以保證,移栽后油菜苗恢復期長、成活率低。機械化育苗移栽技術在蘇州市油菜生產區仍然處于探索試驗階段,農戶普遍采用人工苗床育苗→機械耕整地→人工移栽大顆裸苗的種植方式,雖然耗費大量人工,但同時也減少了穴盤機械等成本投入,保證了移栽后大田油菜基本苗數量。
油菜直播是不經過育苗直接將油菜種子播種至大田的種植技術,主要包括機耕地直播、免耕撒播等方式[7],近年來有部分農戶開始采用復式聯合播種作業方式不僅有效簡化了油菜種植工序,而且大幅降低了油菜種植生產成本,被廣泛應用于油菜的播種作業。
1.2.1 機耕地直播技術
機耕地直播是當前應用較多的一種油菜種植方式,是在水稻收獲后進行“淺旋耕地→機開溝”作業,然后使用油菜播種機或無人機進行精量播種作業;部分農戶使用聯合播種機,一次性完成施肥、耕地、開溝、播種等工序,但在黏濕板結田塊的作業效果不甚理想,表現為大粒徑土塊、殘茬及秸稈混于地表,土壤表層過于蓬松,播種后如不能及時進行灌溉,則嚴重影響油菜種子發芽和幼苗成活。
1.2.2 免耕撒播技術
在前茬水稻收獲后,將秸稈進行粉碎處理,人工或使用撒播機具按農藝要求將一定量的油菜種子、肥料直接撒播(施)于土壤墑情適宜的稻茬田內,撒播時要求到邊到角,播后按一定溝距進行機開溝,利用溝土將種子進行覆蓋。
蘇州市規模化油菜生產區已基本實現施肥、耕地、田間管理、收獲等環節的機械化生產,受農機農藝發展不相融合等諸多因素影響,油菜種植環節依然停留在人工撒播和低效的機械化生產階段。蘇州市油菜種植機械化雖然起步較早,但發展速度緩慢,機械化水平依然較低,發展制約因素依然存在。
蘇州市一般在9月下旬—10月中上旬播種油菜較為適宜,而水稻收獲則一般集中在10月—11月上旬結束,與油菜適播期有沖突,為緩解稻油輪作造成的農時緊張、保證油菜基本苗數量,在蘇州市油菜規模化生產區主推的農藝技術模式為大顆裸苗的人工移栽作業,忽視對現有農業機械裝備的應用與研究,多年未形成與機械化生產相配套的農藝種植技術體系,成為制約油菜種植機械化發展的主要因素。
前茬作物秸稈量大、土壤黏重板結、含水率高等特點,對于種植機械的適應性要求較高[8],在利用油菜花期大力發展鄉村旅游產業的同時,對于油菜的種植工藝也有著更高的質量要求,機械種植技術尚難以完全滿足。現有的油菜移栽機械只能移植葉齡小且長勢均勻、少漏苗死苗的缽體苗或毯壯苗,對油菜育苗標準有著嚴格要求;在黏濕板結的稻茬田進行移栽作業時,其覆土效果不佳等作業性能長期未能得到改善,移栽成活率低。目前使用的油菜直播機多是由傳統的小麥或谷物條播機改裝、演變而來,播種機結構質量偏重、精細化程度低、容易壅土纏草、適應性較差。2020年常熟市某基地選型引入一款2BYG-220型油菜聯合播種機,集施肥、播種、旋耕、開溝等功能于一體,該機兩側尾端安裝有開溝犁,播種的同時即在后側進行開溝。經試驗在沙性土壤中進行直播作業時,土壤平整好、犁溝內少回土,播種及開溝作業效果良好,生產作業效率較高;播后出苗整齊,長勢均勻,達到了節肥、節種、省工、保苗、降低成本、增產增收的效果,而在黏濕板結的稻茬田進行作業時,開溝犁犁起的土垡則容易回垡,造成廂溝堵塞,影響后期灌溉和排澇,播期較晚時嚴重影響油菜出苗后的成活率。
鑒于當前油茶機械化播種和機械化移栽作業質量難以保證,油菜種植仍然延續著傳統的手工勞作方式,致使生產效率低下,生產成本居高不下,加之油菜籽價格常年維持在較低水平,油菜種植產業效益較差,極大地影響了農民種植意愿。同時油菜種植機械化技術相比人工撒播技術帶來的增產效益不明顯,嚴重影響農民對新技術、新裝備的需求意愿。為減少農機裝備成本投入,繼續采用傳統的粗放種植模式及管理技術,使用已有的稻麥種植機械來完成簡單而低效的油菜種植作業。
油菜種植方式對其生長發育進程、群體結構和產量均有著重要影響,與生產成本、經濟效益及生態環境關系密切,探索發展適宜機械化生產的油菜新型種植模式意義重大。
在農村勞動力日益緊缺、人工成本日益增長的形勢下,使用農業機械提高油菜生產效率、降低油菜種植成本勢在必行。油菜種植需提早謀劃布局,在稻油輪作田塊宜種植相對早熟的水稻品種,早收水稻,騰出油菜種植茬口,為油菜早種植提供有利條件。在稻油輪作及稻茬田黏濕板結的條件下,加強農機農藝融合技術研究,探索適宜機械化作業的農藝種植技術模式,并形成配套的機械化管理技術體系。
針對油菜生產中的播種、移栽等關鍵環節,加快對新裝備的引進與試驗示范。重點引進油菜精量聯合直播機,實現施肥、耕地、開溝、精量播種、覆土等多道工序的聯合作業,提高生產作業效率;積極引進適用于大顆裸苗移栽的高性能油菜移栽機,并根據田間土壤特性進行改進設計,滿足農民現有的種植模式和作業習慣;積極探索無人機精量播種技術在油菜直播環節的應用與試驗研究,并形成高效的機械化管理技術體系。
油菜專用播種機具的應用尚處于起步階段,農機手對播種機械的工作原理、操作調整及工作性能等方面尚不熟悉,在使用過程中作業效率和作業質量難以得到保證。加大油菜新型種植技術、新型農機裝備的推廣示范力度和對農機手的培訓力度,提高農戶對油菜機械化播種技術的認識和對新型播種機具的操作技能,依托農機專業合作社建設高標準的油菜機械化示范基地,建立完善油菜生產機械化推廣應用的長效機制,發揮示范基地輻射帶動作用。
油菜籽產量和價格雖然較低,但菜籽油在國民生活中發揮著不可或缺的重要作用,油菜產業擔負著重要的社會和生態價值。各級政府部門應積極制定有效扶持發展政策,加大對油菜種植戶的補貼力度,引導農戶進行規模化種植,出臺油菜聯合播種機、高性能移栽機及油菜收割機等購置補貼政策。積極擴展油菜產業功能,油菜花盛開期可作為重要旅游資源進行開發,發展都市休閑旅游觀光農業和促進城鄉一體化融合發展,不斷提高農民收入。