現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻全程機(jī)械化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

水稻屬于我國重要的糧食作物，全程機(jī)械化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，是促進(jìn)水稻種植水平和產(chǎn)量提升的有效舉措，同時，還可以取得良好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。本文從土地耕整、播種育苗、插秧作業(yè)、田間管理和收獲烘干等方面，對水稻種植全程機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，并得出相應(yīng)的結(jié)論，研究結(jié)果表明，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，有利于降低生產(chǎn)成本，且能夠增加糧食產(chǎn)量。希望通過本文研究，為相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正在朝著機(jī)械化的方向發(fā)展，究其原因，主要是機(jī)械化生產(chǎn)有利于保障糧食安全，提升水稻生產(chǎn)效率。相較于傳統(tǒng)的人工栽培方式，利用插秧機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等機(jī)械設(shè)備，可以在短時間內(nèi)完成水稻生產(chǎn)任務(wù)。此外，機(jī)械化生產(chǎn)還能提升種植質(zhì)量，精準(zhǔn)控制各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而為水稻生產(chǎn)創(chuàng)造有利的條件。因此，研究此項(xiàng)課題，具有十分重要的意義。

一、五河縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

五河縣位于皖東北淮河中下游，是典型的農(nóng)業(yè)大縣，適合種植水稻，近些年，本地區(qū)大力推廣全程機(jī)械化技術(shù)，并取得了良好的成效。水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化示范技術(shù)協(xié)調(diào)工作屬于重點(diǎn)工作內(nèi)容，五河縣通過工藝路線的制定，為農(nóng)戶提供高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻種植服務(wù)。同時，還定期召開現(xiàn)場培訓(xùn)會，在會上由農(nóng)業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)交流。并定期觀察水稻苗長勢，通過數(shù)據(jù)采集和分析，明確各作業(yè)流程的優(yōu)缺點(diǎn)和效果，并根據(jù)分析結(jié)果，確定適用于本地區(qū)的機(jī)械化作業(yè)方式和機(jī)械配置方案。鑒于本地區(qū)機(jī)械設(shè)備數(shù)量較少的情況，當(dāng)?shù)卣畬肄r(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼資金進(jìn)行充分利用，引導(dǎo)農(nóng)戶購置和使用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，同時開展現(xiàn)場觀摩會，并組織比賽，準(zhǔn)確評價機(jī)器作業(yè)質(zhì)量，幫助農(nóng)戶選擇合適的農(nóng)機(jī)。為提高農(nóng)戶購置農(nóng)機(jī)的積極性，當(dāng)?shù)卣谪斦A(yù)算中納入專項(xiàng)資金，為農(nóng)戶購置農(nóng)機(jī)提供疊加補(bǔ)貼。同時，還為單項(xiàng)作業(yè)提供作業(yè)補(bǔ)貼。在統(tǒng)計后得知，本地區(qū)插秧機(jī)的數(shù)量已經(jīng)超過1300臺，烘干機(jī)則達(dá)到了160套。

二、水稻全程機(jī)械化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

通過上述分析可知，五河縣大力推廣全程機(jī)械化技術(shù)，始終堅持農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合，全面解決水稻全程機(jī)械化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

難題。具體技術(shù)應(yīng)用如下：

1、土地耕整機(jī)械化

在水稻種植尚未開始前，需要做好土地耕整，這是保證水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，在此項(xiàng)環(huán)節(jié)，應(yīng)注重機(jī)械化技術(shù)的運(yùn)用，基于實(shí)際情況，做好機(jī)械設(shè)備的選擇，比如，旋耕機(jī)、滅茬機(jī)等。在耕整作業(yè)階段，應(yīng)做好深度控制，通常情況下，應(yīng)將其控制在25cm 左右，同時，還要對高低落差進(jìn)行控制，使其 <3cm ，保證深度相同。在完成耕整后，需清理雜草和殘余稻茬，從而為后續(xù)機(jī)械化播種奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。在完成前茬作物收獲后，及時進(jìn)行秸稈粉碎還田處理，利用機(jī)械設(shè)備，將秸稈粉碎，并向地表拋灑，之后，對土進(jìn)行深翻，使其與土壤充分混合。在粉碎秸稈的過程中，應(yīng)保證粉碎質(zhì)量，具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：割茬高度 ?15cm ；秸稈切碎長度 ?10cm 在還田階段，需增加相應(yīng)的肥料，通常情況下，每 100kg 秸稈的氮肥施用量不能少于1kg，通過這種方式，使秸稈腐熟發(fā)酵分解效率提高。在該階段，應(yīng)提前規(guī)劃機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行路線和作業(yè)次數(shù)，次數(shù)不能低于2遍，第一遍的速度應(yīng)慢于第二遍，若土地較為平整，宜使用大型拖拉機(jī)，并配套高耕深的旋耕機(jī)。

2、播種育秧機(jī)械化① 選擇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種

水稻產(chǎn)量和質(zhì)量與品種選擇存在密切的關(guān)聯(lián)，故選擇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水稻品種至關(guān)重要，在選擇時，應(yīng)將種植區(qū)域的氣候、土壤條件作為依據(jù)，同時結(jié)合歷史種植經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)合理選擇稻種，一般宜選擇當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門審定的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)稻種，確保其具備早熟、分蘗快、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。以五河縣為例，該地區(qū)目前主要推廣的水稻品種為滇禾優(yōu)615、晶兩優(yōu)1377等。相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)戶在正規(guī)廠家購買稻種，嚴(yán)格控制稻種質(zhì)量，保證稻種純度、凈度、發(fā)芽率和含水量符合標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。在水稻栽培前，應(yīng)開展發(fā)芽試驗(yàn)工作，檢驗(yàn)稻種發(fā)芽率，若檢驗(yàn)結(jié)果與要求不符，應(yīng)立即更換稻種。

② 育秧方式

為實(shí)現(xiàn)水稻機(jī)械化插秧的目標(biāo)，應(yīng)采取標(biāo)準(zhǔn)化育秧模式，現(xiàn)階段，大中棚軟盤育秧模式在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，且效果極為顯著。技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)如下所述：

選擇合適的秧田。為保證育秧效果，所選秧田應(yīng)具有平坦的地形，且地勢較高，背風(fēng)向陽，同時，便于排水，臨近水源和電源，通常情況下以旱田為宜。若無法在旱田上育苗，應(yīng)在水田中選擇高出地面 50cm 的高地建大棚。此外，在計算秧田所需面積的過程中，應(yīng)將插秧方式、密度、秧盤孔數(shù)作為依據(jù)，以機(jī)械插秧為例，平均每畝水田地對應(yīng)的育苗地面積為 7m² 門

在搭建大棚的過程中，應(yīng)使大棚面積超過 100m² ，且呈現(xiàn)南北走向，這種搭建方式有助于采光，且具有防風(fēng)效果，扣棚完成時間不能超過3月25日。此外，還應(yīng)做好營養(yǎng)土的準(zhǔn)備工作，以尺寸為 6m×25m 的大棚為例，針對該面積的大棚，應(yīng)配備 3m³ 土和 1m³ 的農(nóng)肥，在混合攪拌后使用篩子過濾。

苗床準(zhǔn)備。對育秧工作而言，苗床準(zhǔn)備是不可或缺的步驟，在大棚搭建完成后，應(yīng)加強(qiáng)對床土管理，將酸堿度控制在合適的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)， pH 值通常為 5.5 若具備相應(yīng)的條件，宜采用基質(zhì)育秧。

適期播種。在水稻播種階段，應(yīng)將品種、茬口、溫度和濕度等因素作為切入點(diǎn)，選擇合適的播種日期。可以依據(jù)秧齡推算播種期，并采取分批播種的方式，杜絕超秧齡移栽現(xiàn)象的發(fā)生。在播種前，還應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備工作，包括篩選和晾曬種子，其中，種子的晾曬時間盡量保持在3小時，同時，利用鹽水選種法完成種子的篩選，在此基礎(chǔ)上，方可開展催芽作業(yè)，該階段應(yīng)將浸種催芽機(jī)作為輔助設(shè)備。值得注意的是，催芽時，必須將溫度和濕度控制作為重點(diǎn)內(nèi)容，確保稻種生長符合預(yù)期要求。

播種育秧階段，可以對機(jī)械化技術(shù)加以運(yùn)用，通過播種機(jī)精確播種，相較于傳統(tǒng)播種方式，使用播種機(jī)可以一次性完成多項(xiàng)工作，比如，裝土、灑水、播種和覆土等，但需要控制灑水量，避免灑水量過高引發(fā)一系列問題。此外，在使用機(jī)械設(shè)備播種前，應(yīng)做好參數(shù)設(shè)置，確定播種時間、覆土深度，保證種子被土壤充分覆蓋，避免出現(xiàn)種子外漏和覆土不均勻等現(xiàn)象。

在播種育秧階段應(yīng)提前設(shè)置播種量，通常情況下，播種行距以 0.3m 為宜，各秧苗盤的播種量為 110g ，每平方公頃播種量為33個秧苗盤。若所選水稻品種為雜交水稻，應(yīng)該將播種量減少，各秧苗盤的播種量應(yīng)保持在 80g ，且每公頃播種量保持在40個秧苗盤。

以五河縣為例，該地區(qū)在播種時所使用的播種機(jī)為稻種精準(zhǔn)印刷粘種機(jī)和插秧機(jī)，上述機(jī)械設(shè)備均由國內(nèi)廠家生產(chǎn)，前者的印刷粘種規(guī)格為 8.5mm×8.5mm 。此外，該地區(qū)所使用的插秧機(jī)裝設(shè)了北斗導(dǎo)航裝置，可以沿著規(guī)劃好的路線作業(yè)。

3、插秧作業(yè)機(jī)械化① 秧苗準(zhǔn)備

在機(jī)械插秧作業(yè)開始前，需要提前準(zhǔn)備好秧苗，同時，規(guī)劃插秧時間，做到隨時使用，隨時就位。在運(yùn)輸秧苗的過程中，使用秧苗托盤即可。針對秋苗，在裝卸階段，不應(yīng)使秧苗受到過多的壓迫，保證其始終處在自然舒展的狀態(tài)，盡量以平放為主，控制搬運(yùn)次數(shù)，在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場后，在其上方覆蓋草簾或塑料，防止水分大量蒸發(fā)導(dǎo)致秧苗枯萎。

② 機(jī)械準(zhǔn)備

在機(jī)械化插秧開始前，選擇合適的機(jī)械十分關(guān)鍵，在選擇完成后，應(yīng)檢查和調(diào)試機(jī)械，設(shè)置插秧機(jī)各項(xiàng)作業(yè)參數(shù)，比如，深度、間距，同時加注潤滑油，避免各傳動部件卡澀，值得注意的是，試運(yùn)行時間不能低于 10min ，在運(yùn)行沒有異常情況后，即可正式投入作業(yè)。在裝秧苗前，需要在導(dǎo)軌的另一端放置秧箱，之后，將秧苗裝到秧箱之中，避免漏插現(xiàn)象的發(fā)生。秧塊需要與秧箱保持緊密連接，不能存在拱起的情況，并使接頭位置對齊，控制其中的間隙，在特殊情況下，可以將水灑到秧塊和箱體之間。

③ 插秧要求

插秧機(jī)的選擇，主要以水稻品種、秧苗盤規(guī)格為依據(jù)，若具備條件，盡量使用高速插秧機(jī)開展作業(yè)，以促進(jìn)作業(yè)效率和質(zhì)量的提升。在使用機(jī)械插秧時，應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量管控，保證插秧深淺大致相同，通常情況下為 2cm ，為低節(jié)位分蘗創(chuàng)造有利的條件。與此同時，還應(yīng)確保漏插率、傷秧率和漂秧率控制在合理范圍內(nèi)，如表2所示。

以五河縣為例，該地區(qū)現(xiàn)階段所使用的插秧機(jī)為窄行插秧機(jī)，如果水稻品種為常規(guī)水稻，應(yīng)該對株距進(jìn)行控制，使其保持在 13～15cm ，且各穴插秧的株數(shù)為4株，每畝地的插秧穴數(shù)為1.8萬個。若水稻品種為雜交水稻，株距為 15～16cm ，各穴插秧的株數(shù)以3株為宜，每畝地插秧穴數(shù)為1.7萬個。在插秧的過程中，還應(yīng)同步施肥，為提升施肥效率和質(zhì)量，可以使用同步測深施肥機(jī)。

4、田間管理機(jī)械化① 機(jī)械化施肥技術(shù)

機(jī)械化施肥技術(shù)屬于現(xiàn)代化施肥方式，其原理是指利用機(jī)械設(shè)備施肥，使肥料與水稻根系附近土壤混合，相較于傳統(tǒng)施肥方式，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以使肥料利用率進(jìn)一步提升。在實(shí)際操作階段，施肥位置通常位于水稻根系下方，深度為 5～10cm ，在保證根系充分吸收肥料的基礎(chǔ)上，減少肥料的流失量。針對基肥，在施肥時，需要均勻施肥，保證土壤和肥料的混合效果，施肥深度以 15～20cm 為宜。在追肥過程中，應(yīng)將水稻生長情況和用肥量作為依據(jù)進(jìn)行施肥，該階段的施肥深度為 5～8cm O

機(jī)械化深施肥技術(shù)有利于提升施肥效率，究其原因，傳統(tǒng)施肥方式，施肥深度較淺，肥料容易受到環(huán)境因素的影響，其養(yǎng)分會大量流失，研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)施肥方式的肥料利用率不高于35% ，而機(jī)械深施肥技術(shù)能夠?qū)⒎柿鲜┤胨靖浚狗柿蠣I養(yǎng)被充分吸收，故肥料利用率可達(dá) 45% 。

② 機(jī)械化植保技術(shù)

在水稻種植環(huán)節(jié)中，病蟲害防治是不可缺少的步驟，在這個過程中，植保無人機(jī)和噴藥機(jī)械的應(yīng)用，取得了良好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，植保無人機(jī)是其中的典型代表，其擁有諸多方面的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為高效性和靈活性，目前，其在水稻植保領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。植保無人機(jī)的設(shè)計通常為多旋翼和固定翼，搭載噴藥和飛行控制系統(tǒng)。在作業(yè)過程中，由地面作業(yè)人員負(fù)責(zé)遙控飛機(jī)，確保其沿著既定路線、高度和速度飛行，同時，向下方的水稻植株噴灑農(nóng)藥。植保無人機(jī)的作業(yè)效率極為顯著，以小型無人機(jī)為例，此類無人機(jī)作業(yè)效率非常高，每個小時的作業(yè)面積可達(dá)150畝，遠(yuǎn)高于人工噴藥。若不具備使用植保無人機(jī)的條件，使用自走式噴桿噴霧機(jī)亦可，該方式的作業(yè)效率為每小時80畝。在防治效果上，機(jī)械化植保設(shè)備的應(yīng)用效果良好，其中，植保無人機(jī)可以低空飛行，在水稻植株各部位均勻撒藥，故附著率和覆蓋面積均高于普通噴藥方式。此外，機(jī)械化植保技術(shù)的應(yīng)用，還有助于減少農(nóng)藥施用量。研究結(jié)果表明，與人工噴藥方式相比，使用植保無人機(jī)節(jié)省的農(nóng)藥量超過 30% ，在減少農(nóng)業(yè)成本的同時，還起到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

5、機(jī)械化收獲與烘干技術(shù)① 機(jī)械化收獲技術(shù)

收獲是水稻生產(chǎn)過程中的重要步驟，與糧食產(chǎn)量和質(zhì)量存在密切的關(guān)聯(lián)。現(xiàn)階段，常用的收割機(jī)包括兩種，分別為全喂入和半喂入，這兩種收割機(jī)在結(jié)構(gòu)、工作原理和適用場景上存在一定的區(qū)別。全喂入收割機(jī)在作業(yè)時會割下整株水稻，由脫粒裝置完成脫粒。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單，具有成本、操作和維護(hù)難度低的優(yōu)勢，目前，在國內(nèi)應(yīng)用十分普及，尤其適用于平原地帶。通常，該設(shè)備每小時收獲的面積為5\\~10畝，但由于脫粒裝置需要處理整株水稻，在脫粒時水稻莖稈會與稻粒相互摩擦，從而使糧食損失率增加；半喂入收割機(jī)僅將稻穗部分喂入脫粒裝置，而剩余部分則被排出，這種設(shè)備的復(fù)雜程度較高，價格高昂。相較于全喂入機(jī)械，該設(shè)備不會導(dǎo)致稻粒嚴(yán)重受損，有利于保證糧食產(chǎn)量和質(zhì)量。此外，保留下的莖稈還可以用于還田。但該設(shè)備作業(yè)效率較低，每小時收獲面積僅為3\\~6畝。

② 機(jī)械化烘干技術(shù)

在水稻生產(chǎn)中，機(jī)械化烘干技術(shù)發(fā)揮了顯著作用，具體表現(xiàn)為避免糧食受潮，保證糧食質(zhì)量。現(xiàn)階段，稻谷烘干設(shè)備類型眾多，循環(huán)式、連續(xù)式、流化床烘干設(shè)備較為常用，各烘干設(shè)備的原理如下：

循環(huán)式烘干設(shè)備。在烘干倉內(nèi)放入稻谷，利用熱風(fēng)循環(huán)烘干稻谷。在烘干階段，稻谷會在倉內(nèi)循環(huán)，與熱風(fēng)保持密切接觸，稻谷內(nèi)的水分會隨之被蒸發(fā)，這種烘干設(shè)備由于體積較小，故不利于大規(guī)模處理稻谷。

連續(xù)式烘干設(shè)備。稻谷在進(jìn)人設(shè)備后會持續(xù)流動，在熱風(fēng)的作用下被烘干，具有非常高的生產(chǎn)能力，適合大規(guī)模處理稻谷。

流化床烘干設(shè)備。通過高速熱風(fēng)提高烘干速度，相較于上述兩種設(shè)備，烘干效率較高，但存在能耗大的缺點(diǎn)。

在實(shí)際場景中，各類烘干設(shè)備在適用場景上存在顯著的差別。以某農(nóng)村合作社為例，該合作社的水稻種植面積為1000畝，在收獲季節(jié)，由于水稻產(chǎn)量較高，合作社使用循環(huán)式烘干設(shè)備，在作業(yè)時，可以將稻谷含水率和天氣情況作為依據(jù)，對烘干時間和溫度加以調(diào)整，最終取得了良好的效果。在陰雨天氣多發(fā)的區(qū)域，機(jī)械化烘干技術(shù)的作用會被充分發(fā)揮。在查閱統(tǒng)計資料后得知，在未使用機(jī)械化烘干技術(shù)的情況下，陰雨天氣所造成糧食損失率接近 20% ，而在烘干處理后，稻谷含水率會被控制在 14% 以內(nèi)，從而減少糧食損失率。

綜上所述，水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用，有利于提高水稻生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為此，有關(guān)部門應(yīng)高度重視此項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，通過農(nóng)機(jī)社會化服務(wù)模式的構(gòu)建，促進(jìn)機(jī)械化技術(shù)的推廣。