油菜作為一種重要油料作物對我國農業生產起著舉足輕重的作用。傳統的油菜移栽方式存在勞動強度高,效率低下等問題,很難適應規模化種植的需要。油菜的智能化與機械化移栽技術的出現,為解決當前面臨的種植難題提供了一條有效的解決路徑。該技術融合了先進的智能控制技術和機械自動化技術,推動了油菜種植向精準化和高效化方向的發展。這對于確保油料供應的穩定性以及提升農業經濟的效益具有重要的戰略意義。
一、油菜智能機械化移栽關鍵技術應用背景
在當前農業現代化發展背景之下,油菜是我國主要油料作物之一,因此對油菜種植技術進行創新十分關鍵,積極探索,并引進了油菜智能化機械化移栽技術進行油菜栽培,其背后有一個多層面的發展脈絡。從國家油料作物產業格局看,油菜在提高中國食用植物油自給率方面最具潛力,我國始終以提升油料產能為目標,強力推進大豆和油料產能提升工程的實施。長江流域是我國油菜的主要產區,發展冬閑田拓寬油菜種植已成為一項重要工作,新街鎮積極響應號召,希望能夠借助新技術,使油菜種植得到有效開展,為確保我國油料安全做出貢獻。傳統的油菜種植方式面臨著很多的困難,長江中下游地區的“油-水稻\"輪作區由于輪作茬口的原因,尤其是晚收晚稻的田塊,直播油菜的產量偏低,由于錯過了最佳時期,入冬前油菜的生長期縮短,很難蓄積充足的營養。而且人工移栽工作強度大,生產效率不高,費用較高,嚴重地影響著農戶種植油菜的熱情。并且,現有的旱地移栽機作業效率低,對土壤條件要求高,難以適應大田復雜的環境,尤其是在黏重土壤、秸稈還田的田間條件下,傳統移栽機更是無法滿足需求。
在科學技術飛速發展的今天,農業領域正以前所未有的速度邁向機械化與智能化,成為現代農業發展的必然趨勢。各種先進農業機械設備和智能化控制系統的不斷涌現,為傳統種植方式帶來了深刻變革。以油菜種植為例,傳統依賴人力進行育苗、移栽和田間管理的模式正逐步被高效、精準的智能化作業系統所取代。諸如北斗衛星導航系統的精準定位功能、農業視覺識別技術的圖像處理與分析能力,正逐步融入油菜移栽全過程,使得自動化、精密化作業成為現實。這些技術不僅能顯著提升作業效率,減少人力投入,還能夠確保植株栽插深度、行距與間距的高度一致性,為油菜健康生長創造良好條件。同時,周邊地區在新型油菜種植技術上的探索與實踐,如高標準農田建設、機械移栽示范基地的設立等,也為新街鎮引進并試驗油菜智能化機械化移栽技術提供了寶貴經驗與現實依據。借助這些技術成果,新街鎮有望在確保油菜生產穩定性的基礎上,大幅降低生產成本、緩解勞動力壓力,并進一步提高油菜的單位面積產量與品質。隨著政策的支持和技術的成熟,該技術的推廣將為當地農業產業實現可持續發展注入強勁動力,為實現現代農業和鄉村振興目標提供堅實保障。
二、油菜智能機械化移栽關鍵技術
1、毯苗精培的關鍵技術
新街鎮油菜智能化機械化移栽工藝系統中,毯苗精培作為一個至關重要的起始環節,直接關系到后續移栽效果和最終生產,其中,基質選擇和配比非常關鍵,選擇高品質的草炭、蛭石和珍珠巖,并按照5:3:2的準確比例進行混合。草炭提供大量的有機質,蛭石提高了保水性,珍珠巖確保了較好的透氣性,給種子萌發和幼苗生長創造了極好的環境。通過實際操作的檢驗,發現在這個配方中,種子的發芽率能夠超過 95% 。播種部分采用精量播種技術,通過使用自動化的播種設備,嚴格地將播種密度限制在3~5粒 /cm2 種子之間,以確保種子能夠均勻分布,同時避免種子過于密集或過于稀疏。播種的深度應保持在 0.5~1cm 之間,過深會妨礙苗木的生長,而過淺則可能導致水分流失。通過這種精確的管理方式,苗木的整齊度可以超過 90% 。
2、一體化移栽機
在我國油菜種植日益向高效化、規模化和機械化發展的背景下,傳統的人工作業方式已難以滿足現代農業生產的需求。一體化油菜移栽機的出現,有效解決了人工移栽效率低、勞動強度大、種植質量不穩定等問題。該類設備集成了多個關鍵作業環節于一體,實現了旋耕整地、切縫、取苗、插植、壓實等多工序連續作業,在提升作業效率的同時,也顯著提高了油菜的成活率與種植一致性。操作過程由前至后井然有序,各環節無縫銜接,不僅降低了人力成本,也為油菜高質量、高效率種植提供了可靠保障。
以洋馬2ZYG-6(G4)油菜移栽機為例,該設備采用先進的HMT無級變速傳動系統,實現了高效且穩定的動力輸出。操作者可以通過腳踏板控制變速,靈活應對不同地形與作業需求。同時,設備配有方向助力系統與人性化操控裝置,便于操作者在復雜地況中快速調整方向和速度,操作更加便捷、安全。該機型具有與水稻插秧機苗臺互換的功能,大大提高了設備的通用性和利用率,一機多用,適應多種作物種植需求,減少了農機資源的重復投入。
在作業過程中,一體化移栽機首先通過前端配置的旋耕裝置對土壤進行初步處理,將地表殘留秸稈粉碎并掩埋入土,達到碎土、松土和平整土地的目的。緊接著,切縫裝置對預設好的行距和株距進行精準開縫,為后續的栽苗提供良好的植穴環境。取苗裝置可根據實際需要設定橫向和縱向的苗數,保證苗塊完整,提高苗木的栽植質量。插植裝置則按照切縫位置,將苗木準確地送入植穴,并通過推土壓實系統完成最后的定植工作。整個作業流程流暢高效,機械控制精確,大大降低了苗木損傷率和偏植率。
相較于傳統的人工移栽方式,一體化移栽機表現出顯著的效率和質量優勢。人工移栽每人每天最多只能完成 466.67m2 地的作業,且種植深淺不一,密度難以控制,常導致油菜存活率偏低。而使用一體化移栽機后,每天可完成1.33萬~2萬 m2 地的作業量,且可精確設定植株間距、行距及栽植深度,實現苗木的均勻分布和最佳種植條件,從而顯著提升成活率與田間管理效率。同時,機械化作業還大幅降低了對熟練勞動力的依賴,為解決當前農村勞動力短缺問題提供了有效途徑。隨著一體化移栽技術的不斷完善和推廣,油菜種植將更加高效、規范與智能,助推我國農業現代化發展邁上新臺階。
3、田間適配及密植技術
在油菜種植的全過程中,田間適配和密植技術是實現高產、穩產的關鍵環節。田間適配不僅涉及對地塊的整地處理,更包括與機械作業的高度協調。種植前應對田塊進行全面平整,通過合理的農藝措施消除障礙因素,為后續機械化作業創造良好條件。當前較為先進的整地技術多采用反向滅茬機與旋耕機相結合的復合作業方式,可有效將收獲后的秸稈粉碎并深埋于 15~20cm 的土層中。這一深度既可避免秸稈殘留對插植作業造成干擾,又能加速有機質的腐解,提高土壤的有機肥力水平,為油菜的早期生長提供良好的營養基礎。對割茬高度的控制也非常關鍵,需保持在 5~8cm 之間,以確保田面平整、減少機械作業的阻力,同時提高油菜苗的著床穩定性。
密植技術作為油菜高產栽培體系中的重要組成部分,需根據不同地力條件及品種特性進行科學調整。在土壤肥力較高的地區,可選擇耐密性強、分枝能力適中的油菜品種,并將種植密度控制在1.2萬株~1.5萬株 /667m2 之間,以充分利用光熱資源和土壤養分,實現高產目標。對于中等肥力的田塊,應適當降低種植密度,控制在1萬~1.2萬株 /667m2 的范圍,以防因密度過大引起資源競爭,抑制植株正常生長。合理密植還需要科學配置行距與株距,一般推薦行距為 30~40cm ,株距為 15~20cm ,這一配置有助于改善群體結構,增強植株通風透光條件,從而有效降低病蟲害發生率。據實地觀測,在合適密度下油菜群體的病蟲害發生率可下降 15%~20% ,而光合作用效率可提升 10%~15% ,這對于后期籽粒灌漿和產量形成具有重要意義。
田間適配不僅依賴人工經驗,還應輔以智能監測與數據支持,提升機械化水平。在移栽作業環節,一體化移栽機可依據田塊的坡度、土壤類型及整地狀況自動調整作業參數。插植的深度、插植速度、苗間距離等關鍵指標可實現自動控制,有效避免人為操作誤差對種植質量的影響。尤其是在不規則地塊或王質較為復雜的條件下,設備對行走穩定性與插秧精度的實時調節顯得尤為重要,能夠提高作業均勻性與苗木定植效果。同時,合理的作業路線規劃和機械路徑管理系統,還能避免重插、漏插等問題的發生,提升作業效率與地塊利用率,確保每一株油菜苗都能在最適宜的位置穩定生長。
土壤情是影響移栽成活率的重要因素。在實際操作中,需配備土壤情監測儀器,實時掌握土壤濕度變化。當土壤含水量達到田間持水量的 60%~70% 時,即為最佳移栽時機。此時土壤濕潤且不粘連,有利于油菜苗根系與土壤緊密接觸,從而促進新根迅速生長并提高水分與養分的吸收效率。適宜的情可顯著縮短緩苗期,一般可縮短1~2d,提高成活率 10% 以上。移栽后,油菜幼苗能夠迅速穩定生長,進入快速營養積累階段,為后期產量奠定堅實基礎。未來,通過集成大數據分析、精準定位與智能調控等技術,將進一步提升油菜田間適配和密植管理的科學化、智能化水平,推動油菜產業向高產、高效、綠色、可持續方向發展。
4、栽后監測管理技術
油菜移栽后的生長階段是影響產量和品質的關鍵時期,而栽后監測管理技術的應用,為精準農業提供了堅實支撐。現代農業生產中,通過集成各種先進的監測設備和數據分析系統,能夠對油菜田間環境和作物生長狀態進行全方位實時監控。例如在土壤監測方面,布設高靈敏度的多參數傳感器,可實時采集土壤的溫度、濕度 Φ?pH 值及氮磷鉀等養分含量。這些傳感器通常每隔1~2d自動上傳一次數據至遠程監控平臺,為田間管理提供數據依據。當系統檢測到土壤濕度低于設定閾值(如 50% 時,灌溉系統便會自動啟動,實現精準補水,避免因水分不足影響油菜根系吸收與植株生長。
與此同時,在養分監測與施肥管理方面,系統同樣展現出高度的智能化。當土壤檢測數據反映出某種營養元素的缺乏,如氮素不足、磷鉀含量偏低等,系統將自動生成施肥方案,指導施用相應配比的復合肥或微量元素肥料。此類基于實測數據的\"處方施肥”不僅可以提高肥料的利用率 30%~40% ,還可有效防止施肥過度或不均所導致的資源浪費與土壤污染,進一步實現綠色高效農業目標。部分智能施肥系統還可與田間作業機械聯動,自動根據地塊分區變量施肥,實現“哪里缺,補哪里\"的精準調控。
在油菜地塊的生長監控方面,無人機技術被廣泛應用于田間巡視與圖像采集。通過搭載多光譜、高分辨率攝像系統的無人機可定期飛行巡查,對油菜的長勢參數如株高、葉面積指數(LAI)等進行掃描記錄,并借助圖像識別算法,對油菜葉片的顏色、斑點、枯黃等變化進行分析,以早期識別病蟲害風險。例如葉面出現花葉、斑點、畸形等特征時,系統可智能比對數據庫中已知病蟲害特征,迅速發出預警。通過對病蟲害發生時間、空間分布和發展趨勢進行建模,可大大提高防治效率和及時性,減少藥物使用量,保護生態環境。
栽后管理技術核心還在于數據的綜合利用與智能決策支持。油菜生長模型將田間采集的環境與作物數據進行融合分析,可對油菜在各生育階段的生長進程進行模擬與預測。系統利用歷史數據和實時數據相結合的方法,對油菜的未來生長趨勢與潛在產量進行預測,其預測準確率可達 85% 以上。借助這些預測結果,農業管理人員可以適時調整田間管理策略,例如優化灌溉周期、精細化施肥計劃、科學制定病蟲害防控時間表等,從而提高作物管理的針對性和時效性。通過\"預判一干預—反饋\"閉環管理機制,有效提高了油菜田的整體抗風險能力與生產效益,為高產穩產提供了堅實保障。
油菜作為我國重要的油料作物之一,其產量和品質直接關系到國家食用油安全和農民經濟收入。長期以來,受限于勞動力短缺、種植效益低下以及傳統種植技術滯后等問題,油菜生產一直面臨著較大的發展瓶頸。隨著農業現代化進程的加快,油菜智能化機械化移栽技術應運而生,逐步成為推動油菜高效生產、節本增效的關鍵力量。通過整合信息感知、精準控制、數據分析與自動作業等多項先進技術,智能化移栽設備能夠大幅提升移栽效率、苗木成活率與管理精準性,為油菜種植帶來革命性轉變。
盡管當前智能化移栽技術已取得顯著成效,但在大面積推廣過程中仍存在諸多挑戰。部分丘陵、山地地形復雜,機械設備適應性仍需進一步優化;不同地區農戶對新技術的接受程度不一,技術普及面臨推廣難度;再者,智能化設備價格相對較高,中小農戶購置能力有限,經濟門檻對技術的廣泛應用形成一定制約。相關標準體系尚未完全建立,不同設備間的兼容性和作業協同效率仍有待提升。因此,在今后的發展過程中,需要多方協同發力,從技術研發、政策扶持、模式創新等方面共同推動該項技術的成熟與落地。
盡管面臨一定阻力,智能化機械化移栽技術的發展前景依然廣闊。一方面,隨著人工成本持續上升和農村勞動力老齡化問題加劇,智能化設備對保障農業生產可持續性的重要性愈發凸顯。另一方面,國家高度重視農業科技創新和機械化水平提升,通過農機購置補貼、示范推廣項目等政策,積極引導技術落地應用。同時,隨著大數據、物聯網、5G通信與人工智能技術在農業領域的深度融合,未來的油菜移栽設備將更具智慧決策能力、環境適應性與操作便捷性。例如,通過植株識別與定位技術,可實現田間實時調整移栽路徑和密度;利用多源傳感系統與生長模型分析,可實現從“種到收\"的全過程數字化管理。
綜上所述,油菜智能機械化移栽關鍵技術的推廣應用,不僅是對傳統農業模式的一次升級革新,更是實現農業高質量發展和糧油安全保障的重要支撐路徑。它以其高效、精準、綠色的特性,滿足了現代農業對資源節約、作業效率與作物產量的多重需求。未來,伴隨著技術體系的不斷完善與推廣機制的逐步健全,油菜機械化移栽將從“可行\"走向“普及”,加快實現我國油菜產業從傳統種植向現代智能化農業的轉型升級,為建設農業強國、實現鄉村振興戰略提供強有力的技術支撐與實踐基礎。
(作者單位:239324農機站)
