水稻机械化栽植技术研究进展

作者:未知

  摘 要 水稻栽植机械化是水稻全程机械化的一大重点研究内容,也是水稻种植机械化研究的主要方向。基于此,对我国水稻种植机械化的发展现状进行说明,详细考察并分析了相关种植技术在我国进行推广时遇到的问题,介绍了水稻机械化育秧过程中涉及的细节设备以及相关技术,探讨了水稻机械化移栽技术在实际应用过程中遇到的问题,阐述了移栽技术与其他技术之间的关系,并简要论述了我国水稻栽植机械化在未来的发展趋势。
  关键词 水稻;栽植机械化;插秧技术
  中图分类号:S511 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.08.087
  水稻是我国重要的粮食作物,我国一半以上的粮食储备都是水稻。为了有效保证国家粮食安全,进一步推动农业综合生产力发展,提高水稻的机械化生产水平成为水稻生产的主要发展方向。
  1 水稻种植机械化发展现状
  1.1 中国水稻机械种植面积
  2004年我国对购买农机具的农民和企业开始实施购置补贴,成为促进我国水稻种植机械化发展的一大转折点。调查表明,从2004—2017年,我国大面积推广水稻机械化种植技术取得了初步成果,2017年全国水稻机械化种植面积是2004年的6倍以上。但是,从整体上来看,到2017年为止,水稻机械化种植率仅有50%,表明我国刚刚达到水稻机械化种植的中级目标,还需要相关部门继续努力,以实现我国水稻种植的全面机械化[1]。
  1.2 影响水稻种植机械化发展的因素
  1.2.1 水稻毯状苗机插秧技术推广的影响因素
  研究表明,影响水稻毯状苗机插秧技术的原因主要包含两个方面:社会因素和技术因素。从社会因素来看,阻碍水稻毯状苗机插秧技术发展的最重要原因是水稻并非是大规模集体种植而是户均种植,不利于机械操作。此外,农民在种植水稻时更偏向于轻简化生产模式,是制约插秧技术发展的重要原因。从技术因素来看,现有的技术难以应对杂交稻的种植问题,主要表现为育秧取土困难、漏秧率偏高、秧苗质量差等。
  1.2.2 水稻钵体苗机栽插技术推广的影响因素
  水稻钵体苗机栽插技术的主要特点包含以下2个方面:1)钵体苗机栽插技术对长秧龄壮秧培养具有促进作用;2)钵体苗机栽插技术下所栽插的秧苗具有分蘖早、弹性大、返青活棵快等特点,有利于增加水稻产量,加强水稻生产的适应性。但是,钵体秧苗栽插机价格极高,且投入效率低、可靠性能极差。然而,该技术有可能解决杂交移栽难题,因此相关科研人员一直在对钵体苗机栽插技术进行进一步研究。
  2 水稻機械化移栽技术与装备研究进展
  2.1 毯状苗机插秧技术
  目前,在我国应用最广的插秧技术是毯状苗机插秧技术。20世纪70年代末期,我国引进了当时日本最先进的水稻插秧机,并以该设备为基础,研制了一系列国产机,对我国水稻插秧机的发展产生了巨大影响,为我国水稻的机械化生产奠定了基础。此后,我国先后研制了多种具有先进性的水稻插秧机,但是该技术依旧存在许多问题。
  2.1.1 品种问题
  现有的毯状苗机插秧技术并不能够适应杂交稻的种植,且该技术的播种密度大,使得秧苗不能得到足够的生长空间,导致秧苗素质差、机器插植后秧苗受损严重,严重削弱了杂交稻在生产生育能力上的优势。目前,并未发现机械适应性强且品质好的水稻品种。另外,相关调查显示,我国很少会将“机械化生产适应性”作为评定水稻品种培育过程中的标准之一,导致相关问题迟迟得不到解决,造成杂交稻难以大规模机械化培育。
  2.1.2 种植制度问题
  在我国水稻生产总面积中,50%以上都是种植双季稻或者连作稻。为了能够更高效地解决晚稻茬口紧张的问题,我国急需培育一大批长秧龄大苗。但是,我国现在使用的插秧技术并不适用于大苗栽插,限制了双季晚稻和连作晚稻的进一步推广与应用。
  2.1.3 杂交稻精密育插秧技术问题
  现有的播种技术尽管能够满足水稻田在播种量上的要求,但是在播种均匀性方面却存在很大问题,漏秧率偏高。插秧质量是稻田农民以及相关公司企业在选择播种机时最重要的考察点,因此只有解决机械在播种工作过程中存在的问题,克服技术上的难点,改善播种密度不均匀的问题,才能促进水稻机械化种植技术的推广。
  2.1.4 施肥机械化问题
  产地为日本、韩国等的毯状苗插秧机,大多数都配备了能够有效提高化肥利用率的同步侧深施肥装置。由于技术上的差异性、肥料的适用性以及造价等原因,毯状苗插秧机的配套设备在国内很少被使用,因此急需相关人员对该技术进行更深入的研究。
  2.2 钵体苗机栽插技术
  钵体苗机栽插技术能够很好地提高水稻生产率,解决传统设备带来的诸多问题,是相关工作者的一大研究重点。最早对钵体苗机栽插技术进行研究的国家是日本,而后在亚洲开始广泛流行。但是,钵体苗机栽插设备不仅价格昂贵、内部结构极为复杂,而且对杂交稻束手无策。因此,很多研究机构都致力于改善钵体苗机栽插技术的不足,优化相关技术,以使这种技术更适合于我国的实际生产状况。
  2.3 水稻移栽机械控制与智能化技术
  水稻移栽技术的机械化发展必然会向自动化与智能化方向发展。在这一过程中,如何对机械设备进行控制是研究的重点。在现阶段的水稻移栽技术机械化发展中,自动化与智能化的发展主要体现在导航系统中。
  导航系统主要包括3个方面:GPS导航系统、惯性导航系统和机器视觉导航系统。在自动导航方面,相比其他国家,日本拥有着较为丰富的研究经验。我国相关研究员以日本的研究成果为基础,对其进行相应改进与创新,在GPS导航方面实现了插秧机的地头转向;在惯性导航方面,我国处在起步阶段,目前正在对无线遥控插秧机技术进行初步探索;在机器视觉导航方面,有关研究人员利用多目机器视觉技术实现了插秧机的无人驾驶和智能化导航控制,并对相关研究信息数据进行提取,得到了具有突破性的理论分析模型[2]。
  3 水稻机械化栽植技术发展趋势
  以现有的水稻栽植机械化技术为基础,加上未来水稻栽种生产的需要,我国水稻栽植机械化生产技术的发展方向主要包括以下3方面。
  3.1 移栽方式
  毯状苗机插秧技术依旧是水稻栽植机械化发展的主体,其他栽植技术也会进一步发展自己的生存空间,寻找更适合的发展方向。杂交稻插秧技术是研究的重难点。相比其他插秧技术,毯状苗机插秧技术的发展已经十分成熟,其未来的发展方向应当放在对精准插秧设备的研究上,以保证少本稀植,使秧苗在栽植后能够成毯。同时,应当致力于改变现有的依靠重力的纵向供秧方式,研究能够精准纵向供秧的技术,以保证取秧与切块时的精准度。钵体苗机栽插技术则应当重点发展更加经济高效的栽插技术和更加轻简的栽插设备,降低制造农机时的投入成本,提高其使用效率。
  3.2 生产规模
  未来我国水稻种植将向规模化生产方向发展,那么相关栽植技术的发展要迎合我国水稻种植业的发展趋势,让农机更加适合工厂化生产和规模化种植。
  3.3 科技发展
  栽植设备必然向自动化和智能化方向发展,以适应不同种植地区的不同要求,如自动导航移栽机、智能催芽机等高新设备会不断涌现,进一步提高我国水稻生产水平。
  4 结语
  水稻产量占我国三大粮食作物产量的比例超过1/3,种植面积极为广泛,不同种植地区的气候差异也非常大,因此种植方式必定会朝着多元化和机械化的方向发展。精密准确的播种技术是机械育秧的核心,是保证粮食质量的基础。因此,为了提高水稻生产效率和粮食质量,满足实际生产需求,实现对稻田的高质量、高机械化栽植,相关研究人员应当对水稻栽插机械的自动控制技术、插深控制技术、插秧精确技术以及质量监控技术进行研究,解决杂交稻栽植困难的问题,提高稻秧播种的均匀性,研发更为经济高效的播种技术,进一步促进我国水稻栽植的机械化发展。
  参考文献:
  [1] 毛志芳,胡迪青.平湖市水稻机械化育插秧技术推广概述[J].农民致富之友,2018(20):145.
  [2] 李海龙,刘刚,陈孟超,等.我国水稻生产机械化技术探析[J].农业科技与装备,2014(12):38-39.
  (责任编辑:赵中正)
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