水稻作為我國重要的糧食作物之一,其產量和品質直接關系到國家糧食安全和農民經濟收入。然而,傳統的水稻生產方式存在勞動力成本高、生產效率低等問題,已難以滿足現代農業的發展需求。隨著農業機械化水平的不斷提升,將農機與農藝深度融合,已成為提高水稻種植效益的重要途徑。農機與農藝的融合推動了農業科技的進步,為農業可持續發展注入了新的活力,是實現農業增效、農民增收的重要途徑。
一、水稻農機、農藝融合生產模式概述
水稻農機農藝融合生產模式,是現代農業發展進程中的一項重要創新實踐,它將先進的農機裝備與科學的農藝技術緊密結合,共同作用于水稻生產的各個環節,旨在實現水稻生產過程的智能化、輕簡化、機械化和精準化。這一模式,不僅融合了機械工程學的精準與高效,還吸納了農學對作物生長規律的深刻理解,通過技術集成與創新,形成了具有鮮明區域特色的水稻生產技術體系。在水稻種植前,利用智能農機進行土地深耕、平整,以及精準施肥、播種,大大提高了作業效率和精度。播種階段,采用精量播種機,能夠確保種子均勻分布,為水稻的均衡生長奠定基礎。生長期間,無人機遙感監測技術被廣泛應用于病蟲害的防控,通過精準施藥,既減少了農藥使用量,又有效保護了生態環境。同時,智能灌溉系統根據土壤水分和作物需水情況自動調節灌溉量,實現了水資源的節約與高效利用。收獲環節,大型聯合收割機的應用極大地提高了收獲效率,減少了人力成本,且通過機械化作業,能夠確保稻谷的及時收獲,避免因天氣等因素造成的損失,此外,農機農藝融合還體現在對水稻品種的選育上,選育適合機械化作業的水稻品種,使得整個生產過程更加順暢,進一步提升了水稻的產量和品質。這種融合模式不僅促進了農業生產方式的轉變,還加速了農業生產現代化的進程,通過提高水稻生產的機械化水平,不僅減輕了農民的勞動強度,還顯著提高了生產效率和經濟效益。
二、水稻生產農機農藝融合現狀分析
當前,明光市在水稻生產農機農藝融合方面呈現出積極的發展態勢,隨著農業現代化的不斷推進,明光市緊抓“農機、農藝、農信融合發展\"的主題,通過項目、資金、部門的整合推進,有效促進了農機與農藝的深度融合。特別是以全國農業農村信息化示范基地為契機,明光市充分利用物(農業物聯網)益(益農信息社)云(云平臺)數(農業農村大數據)地(地理信息系統)衛(衛星遙測遙感)等現代信息技術手段,打造出了獨具明光特色的“智聯益農”信息化發展模式。這一模式的初步建成,如“明光市農業信息柵格”,為全市農業農村一張圖提供了堅實的基礎,也為水稻生產的精細化管理提供了有力支撐。近兩年,明光市水稻種植面積達到 470.2km2 ,在這一廣闊的生產舞臺上,農機與農藝的融合更加緊密,機械化種植、精準化管理、智能化決策等現代農業技術得到了廣泛應用,有效提升了水稻生產的效率和效益。
三、水稻生產中農機與農藝深度融合的關鍵性技術
1、機械化秸稈還田整地
在水稻種植過程中,秸稈還田整地是一項基礎性工作。農戶可利用秸稈粉碎機粉碎田塊中的小麥秸稈,隨后將其均勻拋撒在大田里,保證秸稈粉碎材料能夠覆蓋大田 85% 以上的區域。同時,采用大功率拖拉機(如約翰迪爾6M-2104輪式拖拉機、東方紅LF2204型輪式拖拉機、愛科麥賽福格森MF2504-A拖拉機等)犁耕田塊,并放水浸泡。這樣可以使秸稈在短時間內腐解,為下一茬水稻的生長提供充足的養分。在水稻種植過程中,可利用拖拉機開展旋耕工作,旋耕完成后整平田塊。需要特別重視的是,為避免田塊滋生各類雜草(如白茅、狗尾草、馬唐等),待田間水層深度在 3cm 以下時,農戶應利用植保無人機進行封閉除草作業,同時,在田塊施用 500kg/hm2 復合肥。
2、機械化育秧① 準備工作
在準備水稻育秧的種子時,首先需精心挑選品種,確保所選品種能夠適應本地區的獨特氣候特征,如晶兩優華占、徽兩優絲苗等,這些都是經過實踐驗證的優質選擇。接下來,為了有效去除種子表面可能攜帶的病原菌,提高種子的健康水平,需將發芽率超過 90% 的優質種子進行特殊處理,具體做法是用 70% 的吡蟲啉 10mL 兌水 10~20mL 配成藥液、倒在 1~3kg 水稻種子中 0.06~0.13hm2 大田用)上均勻拌種 2~3min ,以確保徹底消毒,浸泡完畢后將種子取出并置于陰涼通風處進行攤晾,攤晾時間控制在4~6h,以進一步保證種子的質量
② 培育壯苗
在育秧的準備階段,為了有效減少病蟲害的潛在威脅,需提前使用 1.5% 敵磺鈉溶液對秧盤進行浸泡處理,同時,要確保秧盤底部保持適度的潮濕,以防止基質發生散漏,影響育秧效果。在一切準備就緒后,接下來是對育秧流水線的精細調試,調試過程中,需重點關注三個核心參數:播種量、灑水量以及床土厚度。具體而言,播種量應控制在每盤 90g 左右,灑水量則宜為1.4L/m3 ,而床土的厚度則應保持在 2cm 左右,為確保種子能夠均勻且牢固地置于床土中,避免外漏,播種完畢后,需及時覆蓋一層厚度約為 4mm 的土壤,為培育出健壯的秧苗奠定堅實基礎。
3、機械化播種
在機械化播種的過程中,秧苗的秧齡和苗高對于栽培效果有著至關重要的影響,相關試驗數據表明,當秧苗秧齡達到24d左右,苗高約為 24cm 時進行栽培,倒苗率會高達 11.5% ,缺苗率也會達到 11.9% ,且秧苗易受損傷,緩苗時間長達 15d? 。相反,若選擇秧齡在18~20d的秧苗,苗高控制在 15cm 左右進行栽培,倒苗率可降至 4.2% ,缺苗率也僅為 5.1% ,秧苗損傷較輕,一般僅需1周左右即可完成緩苗。因此,在秧苗培育完成后,選擇秧齡18~20d的秧苗進行機械化播種是更為合理的選擇,同時,播種時間的確定也需綜合考慮多方面因素,如前茬作物的收割期、田地的整理進度以及水稻品種的特性等。一般來說,插秧時間最好安排在7月中下旬,這樣既能確保機插水稻與手工水稻在10月左右齊穗,又能通過分期栽培的方式,合理安排插秧進度,確保同批秧苗能在3d內全部完成播種,從而提高機械化播種的效率和效果。
4、機械化插秧
在機械化插秧的實踐中,秧田的播種量對水稻秧苗的質量有著顯著的影響。據研究,當秧田播種量控制在 4928kg/hm2 時,相較于播種量為 5540kg/hm2 和 6160kg/hm2 的秧田,水稻秧苗的莖粗能夠增加 0.02cm ,這一細微的變化,使得秧苗更加健壯,出現矮腳苗的概率也分別降低了 0.5% 和 3.46% ,表現出了更高的穩定性。播種量的控制對于機插秧的效果至關重要,過高的播種量會導致秧苗擁擠,影響其生長發育,降低秧苗的均勻度、整齊度和健壯度,相反,適宜的播種量能夠確保秧苗在秧田中充分展開,吸收足夠的養分和光照,為后續的機械化插秧打下良好的基礎。因此,在機械化插秧的過程中,為了獲得高質量的水稻秧苗,播種量的控制顯得尤為重要,建議在實際操作中,將播種量控制在 4928kg/hm2 左右,以確保秧苗的健壯生長,提高機插秧的效率和效果,為水稻的豐收奠定堅實的基礎。
5、機械除草
機械除草是一種高效、環保的農田雜草管理方式,它主要通過機械手段來清除田間雜草,同時對土壤進行適度處理,以減少化學除草劑的使用,保護生態環境,當前市場上存在著多種類型的機械除草設備,以滿足不同農田環境和作物生長階段的需求。例如,水旱兩用噴霧機、騎乘式割草機、輪式噴霧機以及各類手動輪式噴霧機具等,這些機具在設計和功能上各有特色。然而,一些傳統的機械除草機具在操作便捷性方面存在不足,操作者可能需要花費較多體力和時間來完成除草作業,且部分機具在使用后清洗不便,容易殘留藥液或泥土,影響下次使用效果。為了改善這一狀況,近年來,配備有自動清洗裝置的噴霧器逐漸受到農民的青睞,這類噴霧器不僅操作簡便,能夠輕松應對水稻田間的機械除草作業,而且其自動清洗功能大大節省了清洗時間,提高了工作效率,同時也延長了機具的使用壽命。在實際應用中,根據稻田的具體情況和雜草生長狀況,選擇合適的機械除草設備,對于保障水稻健康生長、提高產量具有重要意義。
6、合理施肥
在水稻種植過程中,合理施肥是確保水稻健康生長、提高產量的關鍵措施之一,首先,在水稻播種或移栽前,應施加適量的基肥,為水稻的初期生長提供必要的營養,基肥的施加量需控制在水稻總施肥量的 30% 左右,這樣既能滿足水稻生長的基本需求,又能避免過量施肥帶來的浪費和環境污染。接下來,是分蘗肥的施加,分蘗期是水稻生長的重要階段,此時施肥能促進水稻分蘗,增加有效穗數。分蘗肥應分多次施加,總量控制在總施肥量的 35%~40% 。通常,在水稻機插秧后的5~7d,就應開始第一次施加分蘗肥,此時以尿素為主,為水稻提供充足的氮素營養,隨后,在水稻機插后的15~20d內,需根據水稻的生長情況再次施加分蘗肥。若水稻生長勢頭良好,可適當減少施肥量,并以復合肥為主,以平衡各種營養元素;若水稻生長勢頭較差,則應重施、早施分蘗長粗肥,以促進水稻盡快恢復生長。到了水稻生長的后期,還需進行后期施肥,后期施肥量應控制在總施肥量的30% 左右,施肥時間一般在水稻余葉約為2.5葉時,此時,應根據水稻的苗情合理施加肥料,以確保水稻在灌漿期能夠獲得充足的營養,提高粒重和產量,通過這樣合理的施肥管理,可以有效促進水稻的健康生長,實現高產穩產的目標。
7、機械化收獲
水稻收獲作為水稻生產流程的最后一個關鍵環節,其效率和質量直接影響著水稻的產量和品質,在傳統的收獲方式中,人工收獲依靠人力完成,耗時費力且效率較低。而隨著農業科技的不斷進步,聯合收獲機收獲逐漸成為主流,它利用聯合收割機高效、快速地完成水稻的收割作業,大大提高了收獲效率。然而,機械化收獲并非一帆風順,由于水稻含水量在不同生長階段和天氣條件下存在較大差異,這直接影響了機械收割的作業質量。特別是當水稻出現倒伏情況時,更容易出現漏收和收割機堵塞等問題,因此,機械化收獲必須嚴格按照農業機械化作業標準進行操作,確保收割機的性能狀態良好,操作規范準確。為了提升水稻生產的機械化水平,各地積極推廣機械插秧、機械化收獲、機械烘干等農機作業技術,據統計,農民應用這些農機作業的比例已經達到了 90% 以上。同時,農機與農藝的融合度也不斷提高,達到了 70% 以上,有效解決了部分地區存在的\"因種廢機\"“因機廢種\"的問題,此外,機耕率從 50% 提升至 90% 以上,機收率也從 80% 提升至 90% 以上,這些數據的提升,不僅體現了農業機械化的快速發展,也充分證明了機械化收獲在水稻生產中的重要性和農民對其的廣泛認可。
四、水稻生產中農機與農藝深度融合的對策
1、加大推廣力度
在水稻生產中,實現農機與農藝的深度融合,加大推廣力度是至關重要的一環。具體而言,要從多個層面入手,全方位推動這一融合進程。一方面,要充分利用各種媒體平臺,如電視、廣播、網絡等,廣泛宣傳農機與農藝融合的重要性和必要性。通過制作專題節目、發布科普文章、開展在線問答等形式,提高農民對農機與農藝融合的認知度,激發他們參與融合的積極性。另一方面,要組織舉辦形式多樣的示范推廣活動,在水稻主產區,建立農機與農藝融合示范田,展示融合后的增產增效效果,邀請農業專家、農機企業技術人員深入田間地頭,開展現場技術指導和培訓,幫助農民掌握融合技術要領,提高實際操作能力。此外,還要加強農機與農藝融合典型的培育和宣傳,挖掘一批成功融合的案例,總結他們的經驗和做法,通過召開現場會、經驗交流會等方式進行推廣,形成示范帶動效應,推動更多農民參與到農機與農藝融合中來。
2、提高兌付農機補貼資金的效率,助力農機與農藝融合
農機補貼資金是推動農機與農藝融合的政策關鍵因素,要提高兌付農機補貼資金的效率,必須優化補貼資金的管理和發放流程。要建立健全補貼資金監管機制,確保資金安全、有效使用,加強對補貼對象的審核把關,防止虛假申報和騙取補貼行為的發生,同時,要簡化補貼資金發放程序,減少中間環節,提高資金到位速度。要加大對農機與農藝融合相關農機具的補貼力度,將更多符合融合需求的農機具納入補貼范圍,提高補貼標準,降低農民購買成本,激發他們購買和使用新型農機具的積極性,還要加強補貼政策的宣傳和解讀,通過多種形式向農民普及補貼政策內容、申請流程和注意事項,提高農民對政策的知曉率和利用率。
3、不斷加大農機與農藝融合科技支撐力度,提升融合水平
科技是推動農機與農藝深度融合的關鍵力量,要加大科研投入,支持相關科研機構和企業開展農機與農藝融合的技術研究和創新。要建立健全農機與農藝融合技術創新體系,整合科研資源,形成協同創新機制,推動跨學科、跨領域的合作與交流,加強對融合技術瓶頸的攻關,突破一批關鍵技術,為融合提供有力支撐。要加強農機與農藝融合技術成果的轉化和應用。建立科技成果轉化機制,加速科技成果向現實生產力轉化,推廣一批先進而適用的融合技術成果,提高水稻生產的機械化水平和科技含量。還要加強農機與農藝融合人才培養,通過高等教育、職業教育和技能培訓等多種途徑,培養一批既懂農機又懂農藝的復合型人才,為融合提供人才保障,要鼓勵和支持農業技術人員深入生產一線,開展技術服務和指導,推動農機與農藝融合技術的普及和應用。
總之,水稻生產中農機與農藝深度融合的關鍵性技術是推動農業現代化、提高水稻種植效益的重要途徑,通過機械化秸稈還田整地、機械化育秧、機械化播種、機械化插秧、機械除草、合理施肥及機械化收獲等技術的綜合應用,有效提升了水稻生產的效率和品質。未來,需繼續加大推廣力度,提高農機補貼資金兌付效率,加強科技支撐,不斷推動農機與農藝深度融合,為水稻生產全程機械化、智能化發展提供有力保障。
(作者單位:239471安徽省明光市蘇巷鎮農業農村綜合服務中心)
