水稻生產全程機械化的關鍵技術要點與應用效果分析

隨著農業現代化的加速推進以及農村勞動力的大量轉移，實現水稻生產的全程機械化已成為提升質量、增加效益、確保糧食安全的必然趨勢。機械化生產不僅能夠有效解決“誰來種田”的問題，還能通過技術創新和模式優化實現降本增效。深入研究水稻生產全程機械化的關鍵技術及其應用效果，對于推動農業供給側結構性改革、構建現代農業產業體系、促進農民增收具有重要的理論價值和實踐意義，以期為相關人員提供參考。

一、水稻生產全程機械化的關鍵技術

1、機械化育秧

水稻機械化育秧是水稻生產全程機械化的基礎和前提。機械化育秧采用硬盤育秧技術，進行水田育秧或旱地育秧。育秧過程包括整理秧床、浸種、催芽、制盤、暗化、苗期管理等幾個部分，利用脫芒機、催芽機、育秧流水線、噴灌設施等，在適宜的棚內溫濕度條件下培育出優質壯秧，為機插秧提供高質量秧苗。水稻機械化育秧秧苗出芽率高、高度整齊一致、生長健壯，為水稻增產、提質增效奠定基礎。此外，機械化育秧還能夠提高育秧效率，節省人工和土地資源，實現規模化、標準化育秧生產，推動水稻生產全程機械化進程。

2、機械化整地

耕整地是水稻種植的關鍵環節，機械化整地可顯著提高耕作質量和效率。目前普遍采用旋耕作業技術，通過精確控制旋耕深度，達到松土、碎土、破除犁底層的效果，確保耕種后地表平整且無茬根殘留。耕作時間應提早2-3天，使泥土充分沉實，經過水整處理后，高低差應小于3厘米。砂性土壤邊耙邊插，避免漂秧，黏性土壤應旱整地、泡田，使土壤達到花打水、上虛下實。良好的機械化整地為水稻機插高質量創造了必要的土壤條件。

3、機械化插秧

機械化插秧是水稻生產全程機械化的核心環節，應用手扶式、乘坐式插秧機等設備。機插秧可根據地塊、季節特性合理安排，做到適時適期，早插早返青，協調好分蘗期，合理把控秧苗密度。機插秧速度控制在0.15-0.35公頃/小時，秧苗覆蓋率達 99% 以上。插秧作業要根據田間條件適當調整作業參數，如插秧深度控制在1厘米，在確保水稻根部被土壤充分覆蓋的前提下，提倡淺水淺插。據相關研究顯示，機插秧作業效率可達人工插秧的15-20倍，有效節省勞動力成本。

4、機械化田間管理

① 水量管理。水量管理是機械化水稻種植的關鍵環節，通過適當調控田間水量為水稻生長發育創造良好條件，改善生態環境。基于水稻生理需求，水量管理可以協調土壤的水、肥、氣、熱矛盾。機械化插秧對水分管理提出了更高要求，需控制適量水分，避免底水過深引起漂秧、倒秧、空插等，確保充足基本苗。水分控制需根據土壤類型、氣候特點，動態調節水位深度，遵循“寸水活棵、淺水分糵、深水養穗、濕潤灌漿\"原則。

② 施肥管理。機械化施肥是提高肥料利用率、優化肥效的重要途徑。常用2種施肥裝置：一種是插秧機自帶側深施肥機，采用氣吹方式；另一種是插秧機加裝側深施肥機，采用螺旋式施肥。機械化插秧同步側深施肥是當前應用較廣的技術模式，插秧、施肥一體化作業，減少機械和人力消耗，肥料利用率提高10% 以上。據相關試驗顯示，水稻機插同步側深施緩釋肥450千克/公頃，可增產 15%-20% 。

③ 植保管理。機械化植保是預防和控制水稻病蟲草害、確保高產優質的有效措施。現代植保機械具有噴施均勻、效率高、安全環保等特點。機械化飛防作業應注意天氣、風速條件，選擇晴朗、風力不超過3級時進行，4級以上風力應暫停作業。噴灑高度距離作物表面2米，有利于作物吸收且不吹倒農作物。測試表明，相較于人工噴霧，植保無人機的作業效率提升了30倍以上，農藥的利用率也提高了3-5倍，這顯著減少了農藥的使用量，并降低了人員中毒的風險。

5、機械化收獲

收獲是實現水稻生產機械化、提質增效的最后關鍵環節，主要應用谷物聯合收割機、輪式收獲機等。機械化收獲要把握最佳收獲期，籽粒含水率控制在 25% 以內，避免青割和過熟。轉彎和田間移動時，注意機器和人員安全。對倒伏較重地塊，可采用半喂入聯合收割機逆向收獲，也可安裝“扶倒器”“防倒伏彈齒\"等輔助裝置提高收獲質量。測產結果表明，全喂入水稻聯合收割機作業損失率低于 3% ，籽粒破碎率小于 2.5% ，含雜率小于 2% ，莖稈切碎合格率大于 90% 機械化收獲可大幅節省人力，提高收獲效率和質量，為實現水稻生產全程機械化提供堅實保障。

6、機械化烘干

現代化的谷物烘干機普遍采用低溫熱風循環的方式對水稻進行烘干，根據熱風送風方式的不同，烘干機可分為順流式、逆流式、混流式等多種類型。在實際生產中，需根據水稻的不同處理要求，將水稻的含水量控制在 13%-15% 之間，以滿足水稻的食用和貯存需求。一般情況下，水稻烘干時間為8-12小時，烘干溫度控制在 45-50°C ，谷物溫度控制在 20-25^°C ，燦稻稻谷的水分應控制在 13.5% 以下，粳稻稻谷的水分則應控制在 14.5% 以下。

二、水稻生產全程機械化技術的應用效果

1、提升作業效率，降低人工成本

水稻生產全程機械化在提高生產效率、降低人工成本等方面發揮了重要作用，為實現水稻生產的規模化、集約化奠定了堅實基礎。

① 機械化育秧、整地、插秧等關鍵環節的應用，大幅度提高了作業速度和精度。以機插秧為例，據相關數據顯示，機插秧作業效率可達人工插秧的20-30倍，機械化育秧采用硬盤育秧等技術，在適宜的溫濕度條件下培育壯秧，出苗整齊一致，為高質量機插奠定基礎。

② 機械化烘干、收割、秸稈還田等作業取代了大量繁重的體力勞動，有效地釋放了農村勞動力。機械化烘干減少了農戶對天氣的依賴，同時在保證稻谷質量的前提下減輕了勞動強度。由此可見，水稻生產的全程機械化通過提升各環節的作業效率，減少人工投入，有效地緩解了農業生產中的“用工荒\"問題，為農業現代化的發展注入了新的活力。

2、實現精準管控，優化生產流程

水稻生產的全程機械化為實現精準管理、優化生產流程提供了強有力的支撐，從而助力水稻的增產和效率提升。

① 機械化技術的應用使得各生產環節的調控更加精準到位。例如，機械化側深施肥可將肥料定量、定位施用于秧苗根部，肥料利用率提高 10% 以上，減少流失和過量施用。機插秧采用寬行密植，通過優化插秧密度，可增加有效穗數，提高群體質量。再如水量管理可通過適時調節水位，改善稻田土壤理化性狀，為水稻生長發育創造良好條件。

② 機械化的應用有助于協調銜接各生產環節，形成優化、高效的生產流程。水稻不同生長階段對環境、營養等要求各異，農事操作也各有側重。機械化插秧、施肥、植保、烘干等實現了各環節的無縫對接，全程形成連續、有序的系統操作。

總的來說，全程機械化通過精確的控制和系統的整合，構建了一個優化且高效的水稻生產流程，從根本上提升了水稻的產量和品質，為農業的增產和農民的增收提供了堅實的保障。

3、確保收獲質量，減少糧食損耗

通過機械化收獲，能夠精準控制收割時間和方式，避免因人為操作不當導致的糧食損失。機械化的烘干設備則能快速、均勻地干燥稻谷，防止因潮濕引起的霉變和品質下降，解決了陰雨天氣無法晾曬、人工晾曬成本高和無場地晾曬的突出問題。此外，機械化收獲減少了稻谷在田間暴露的時間，降低了因天氣變化帶來的風險，進一步保障了糧食的收獲質量。由此可見，機械化收獲、烘干等環節嚴格按照質量標準操作，從時間、質量、損失等方面，最大程度地降低糧食損耗和浪費，對于保障國家糧食安全、提高農民收益具有重要意義。

4、改善田間生態，增加農民收益

水稻生產的全程機械化在改善田間生態環境、提升農民收益等方面顯示出巨大的潛力和廣闊的前景。

① 機械化植保、秸稈處理等減輕了農業面源污染。據測算，與人工噴霧相比，植保無人機作業農藥利用率提高3-5倍，減少了 50% 以上的農藥使用量。秸稈粉碎還田不僅可以替代秸稈焚燒、改善空氣質量，還能增加土壤有機質含量，改善團粒結構。平均每公頃秸稈還田可增產 9% 以上。

② 機械化節水灌溉、精準管理等實現了水肥資源的高效利用。測產數據表明，水稻生產用水量因機械化程度提高而降低。例如采用旱育稀植、機插秧等可節水 30% 左右。精準灌溉、施肥減少了肥料和農藥流失，降低了水體富營養化風險。

由此可見，水稻生產全程機械化通過減少農藥化肥施用、秸稈資源化利用、精準管控資源投入等措施，在降低環境負荷、修復農田生態、提高土地產出效益等方面發揮了重要作用，必將為現代農業綠色發展、助農增收開辟新的途徑。

三、推動水稻生產全程機械化技術發展的優化策略

1、加強關鍵技術研發與集成

加速關鍵核心技術的突破和成套裝備的研發，對于推動水稻生產全程機械化至關重要。我們必須依靠自主創新，緊密貼合產業需求，以解決那些共性關鍵技術的瓶頸問題。

① 聚焦高端智能裝備，重點開展高速高質量插秧機、多功能聯合收割機、智能測報無人機等研發，著力提高作業精度、效率和智能化水平，實現關鍵環節機具的優化升級換代。同時，加強與信息技術、新材料等領域的交叉融合，研發集成物聯網、北斗導航、感知控制等技術，促進傳統農機向智能化、網絡化升級。

② 加強機械農機與農藝的深度融合，在南方丘陵山區、雙季稻區等不同類型區開展機械化技術集成研究，因地制宜配套相適宜的栽培技術，提高宜機化育種、輕簡化栽培等協同配套水平。在關鍵技術研發與集成過程中，要以需求為導向、以問題為抓手，加強產學研推用協同攻關，促進科研成果加速轉化應用，以高質高效的核心技術供給，全面提升水稻生產全程機械化水平。

2、完善機械化生產技術模式

當前，水稻機械化生產普遍存在“分段機械化、全程不系統”的問題，集成配套、連續作業的技術模式亟待加強。構建區域化、規模化、標準化的全程機械化技術模式是當務之急。

① 立足地力資源條件、品種類型、種植制度等，因地制宜研發機械化生產技術模式并開展試驗示范，重點突破集中連片、適度規模、農機農藝融合的集成技術，打造“耕、種、管、收、烘和秸稈處理\"全程機械化的技術鏈條，提高模式的系統性、適用性、可推廣性。

② 加快標準化生產基地建設，實施高標準農田建設，配套適宜機械化作業的田間工程、農田路網、灌排系統等，改善農業生產條件。制定機械化作業、質量評價、安全生產等技術標準，規范生產操作規程，強化過程管控，推行“生產托管\"\"訂單農業\"等新型經營方式，促進機械化生產標準化、規范化水平整體躍升。完善農機購置補貼等支持政策，加大新型機具推廣力度，營造良好的機械化生產生態，促進形成布局合理、要素齊備、裝備先進、配套有力的全程機械化格局。

3、構建智慧農機裝備產業生態

隨著農業現代化的快速推進，智慧農機裝備產業生態的構建已經成為推動水稻生產全程機械化的關鍵路徑，對于提高農業生產效率和現代化水平具有深遠的影響。

① 要加強智慧農機關鍵核心技術攻關，重點突破多源傳感器、邊緣計算、農機智能控制、農機物聯網等共性關鍵技術，研發具有自主知識產權的智能控制系統、遠程管理系統等，提高農機裝備的智能化水平。

② 加快推進農機裝備數字化轉型，利用數字孿生、智能建模仿真等技術，開展農機裝備的數字化設計、制造、管理，建立覆蓋全生命周期的農機數字化管理平臺，實現農機裝備狀態監測、故障預警、遠程診斷等智能化功能。

③ 促進農機裝備與信息技術融合創新，鼓勵發展面向智慧農業的智能終端、農業機器人等新型裝備，推動農機裝備向智能化、網絡化、服務化方向升級，打造現代農機裝備產業新生態。同時，加快構建農機大數據中心，利用大數據分析優化農機作業方案、管理決策等，推進農機裝備智慧化發展，為水稻生產全程機械化插上“智慧\"的翅膀。

4、強化農機化與信息化深度融合

現代信息技術與機械化裝備的融合構成了未來農業現代化的關鍵途徑。必須以信息化帶動機械化，同時利用機械化進一步推動信息化，實現農機與農藝、軟硬件以及線上線下的深度整合。

① 加快發展智能農機物聯網，利用物聯網、云計算等新一代信息技術，構建農田作業信息感知、傳輸、分析、控制一體化智能系統，對接工農業生產全過程，實現農機裝備的互聯互通、信息交互和智能調度。

② 促進數字農業與現代農機融合發展，開發智能化種植管理系統，利用3S技術、AI算法等，建立水稻生長模型，創建基于農情遙感監測、產量測報、災害預警等功能的數字化生產管理平臺，為農機精準作業、科學調度提供數據支撐。同時，加強農機作業信息管理，構建農機作業信息庫，實現機具、農田、環境等信息的采集、分析、利用，支撐科學種植決策、作業監管等。

③ 探索建立“互聯網 + 農機”服務新模式，利用移動互聯網、地理信息等技術，創新發展面向“人、機、田\"的信息服務，促進形成線上線下融合的農機化生產新格局，以信息化賦能機械化，驅動水稻生產邁向更高水平。

綜上所述，水稻生產的全程機械化是實現農業現代化的關鍵路徑。通過技術革新、模式優化和服務創新，機械化生產在提升效率、降低生產成本、改善生態環境、增加農民收益等方面取得了顯著成果。展望未來，我們應進一步加強智能化技術的研發，完善標準化生產體系，構建智慧農機裝備產業生態，深化農機化與信息化的深度融合，推動形成布局合理、裝備先進、服務高效的水稻生產全程機械化發展新格局，為實現農業農村現代化提供堅實支撐。

（作者單位：246400安徽省安慶市太湖縣農業機械化服務中心）