水稻插秧机研究与发展论文
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水稻插秧机的研究进展
一、摘要:
水稻插秧种植方式主要集中在亚洲,目前国外生产水稻插秧机的国家也全部在亚洲,主要是日本和韩国,日本是水稻插秧机械化水平最高的国家,也是水稻插秧机研究和制造水平最高的国家,插秧机技术和产品处于领先地位。本文主要研究国内外水稻插秧机的研究进展。
二、关键词
中国、日本、水稻插秧机、研究、进展
三、正文
1、国内水稻插秧机的研究进展
农业装备的发展直接关系到我国农机化发展水平,农机化发展水平是我国现代农业的重要标志,而水稻作为我国三大主要粮食作物之一,水稻生产机械化是提高农机化水平的重要内容。
水稻是我国种植面积最大、单产和总产量最高的粮食作物,抓好水稻生产,对实现恢复和发展粮食生产的目标具有举足轻重的影响。大力发展水稻生产机械化,可以有效争抢农时,抵御自然灾害的影响,确保和扩大种植面积,提高水稻产量,节约生产成本。推进水稻主产区生产机械化,增强水稻生产的科技应用、节本增效和救灾减灾能力,是加强水稻生产能力建设,恢复和发展粮食生产的重要物质基础和技术手段。目前,我国水稻机收水平仅有20%左右,机械化栽植水平还不到6%,地区发展也很不平衡,与发展水稻生产的需要差距巨大。加快推进水稻生产机械化,既是增强水稻生产能力建设的客观要求,更是恢复和发展粮食生产的现实需要。
近年来,随着我国农业机械化总体水平的提高,水稻生产机械化得到了长足发展。到2003年底,水稻机械化栽植面积达到了1347.61千公顷,比1995年翻了一番,机械化种植水平达到了5.08%,比1995年提高了近3个百分点,但与国际发达国家相比,我国水稻生产机械化水平依然很低,尤其是水稻种植机械化水平更低,因此今后几年将是我国水稻种植机械化发展的关键时期,本文将就我国水稻种植机械化水平、生产现状及2005年市场进
行预测,为各农机生产企业提供参考。
一、国内水稻种植机械发展概况
在我国,机械化栽植是水稻机械化生产过程中最薄弱的环节和最大的难点,有的地区甚至还是空白。目前我国水稻栽植机械化的现状是总体水平较低,南方比北方低。在我国水稻机械化的发展中,水稻栽植机械化提出早、行动迟、进展慢。这主要是由于农机与农艺的配合不协调,地域辽阔、农情复杂,农村人多地少、经济基础薄弱,水稻生产环节多、作业工时长,现有机具价格昂贵等。
我国从黑龙江到海南岛,从浙江到新疆,都有水稻种植,地域分布十分广阔。不同区域间气候和水土条件差异很大,形成了非常复杂的耕作制度和品种体系,有一熟制、两熟制、三熟制和两年三熟制,有单季稻、双季稻、麦茬稻,有早稻、中稻、晚稻和粳稻、籼稻、杂交稻等。生态类型、耕作制度和品种熟制的多样化,相应要求水稻栽培技术和机器系统的多样化,这必然增加了机械化的难度,但也为各种水稻机械化栽培技术与机具提供了发展空间。
水稻栽植技术基本分为直播和移栽两大类。直播有旱直播和水直播,水直播又分为干谷直播和芽谷直播;移栽分为深栽和浅栽,浅栽又分为有序和无序两种基本形式,有序浅栽机有精密抛秧机、插秧机、摆秧机和摆栽机等;深栽机有插秧机和高速插秧机。直播省去了育秧环节,工艺流程大大简化,省工节本,西方国家(以美国为代表)多采用这种模式,在我国单季稻区和太湖流域等稻麦区也有较大的发展空间。但由于水稻直播生长期长,秧苗生长速度慢,因此这种种植模式仅适用于一年一熟制的产稻区。浅栽有利于增产,但风险远远大于深栽,因此深栽技术的采用,为插秧机特别是高速插秧机提供了更为广阔的市场前景。
1.机械插秧
这种栽植方式比较普遍,20世纪80年代,辽宁省就开始从国外引进插秧机进行试验,90年代机械化插秧有较大进展。主要采用吉林省延边插秧机厂生产的4行手扶拖拉机以及从日本引进的乘坐式4、6、8行四轮驱动插秧机。机插秧因具有秧苗分蘖早、分蘖多、行距和株距平行、通风和透光性
好、单位面积增产效果显著和生产效率高而受到农民的欢迎。但我国水稻插秧机由于存在以下问题,一直没有得到迅速推广:
1)稻产区传统农业和机械化生产方式不适应,特别是与机械插秧配套的相关技术不过关,机械本身的高效率难以发挥,造成投入多、成本高和效益差;
2)水稻生产机械化技术与农艺技术缺乏有机结合,农艺规范、经营管理模式与机械化技术不相适应;
3)农民对水稻生产机械化的认识还不够;
4)机手不能熟练掌握机械性能和操作技术;
5)国产插秧机可靠性差、生产率低,进口插秧机价格高,农民难以接受。
2.机械抛(摆)秧
1998年辽宁省开始引进机械抛秧技术。当年从黑龙江省引进水稻钵秧摆栽机和气力式水稻抛秧机,在盘锦、丹东、沈阳和营口等重点水田区进行试验,生产实践表明机械抛秧在辽宁省具有一定的局限性。该项技术与人工相比,具有如下特点:一是抛植浅、植伤轻、返青活棵快、分蘖早、蘖位低、爆发力强、茎蘖增长快;二是发根力强、根量大,浅层根分布广,出叶速度快;三是省工节本,总用工量和成本比水稻直播高,比人工插秧和机械插秧低。缺点有以下几方面:一是秧苗无序分布,不能充分利用光照、地力,特别是后期通风透光性差,易形成簇状苗,因而造成株体之间差异较大;二是基本苗难以控制,分蘖控制难,高峰苗易过头,成穗率低,易感染病虫害,同时增大倒伏的可能性;三是抛秧时受天气影响;四是服务性用工多,实际应用效率和效益不高。
抛秧栽培以抛栽替代了传统的人工插秧作业,大大减轻了劳动强度,提高了劳动效率,而且具有不伤根、返青快、低节位、有效分蘖多、穗型整齐、成熟一致等优点。目前水稻抛秧作业主要由人工手抛完成,虽比插秧减轻了劳动强度,工效也有所提高,但由于人工操作的不准确性,抛秧均匀度差,抛秧密度不易控制,作业质量不十分理想等问题影响了水稻抛秧栽培技术优势的进一步发展,直接影响了水稻的产量。国外水稻抛秧栽培技术最早始于
日本,此后,尼日利亚、印度和韩国都相继开始了抛秧技术的试验研究和应用。目前国外水稻抛秧栽培面积不大,即使曾率先研究成功水稻抛秧栽培技术的日本,也由于其经济发展水平高和劳动力少,使得该技术在日本未能得到推广,而是注重农机与农艺的结合,研制了可供大、中、小苗配套使用的各种型号的插秧机,以工厂化育秧和机械插秧取代了抛秧栽培。
3.机械直播
在水稻栽培中,机械直播是最简单的水稻种植方式,水稻机直播的特点是水、旱直播省去育秧环节,工艺流程大大简化,节约泡插用水,降低成本,操作方便,最有利于实施机械化作业。现有的水稻直播技术在解决了出苗和除草两大关键环节后已基本成熟,但需要解决全苗立苗与化学除草的矛盾。水稻直播后全苗与扎根立苗需脱水通气,而化学除草需适当水层,加上水稻直播后秧苗与杂草竞争力远远弱于移栽秧苗,杂草滋生几率高;另外上茬作物收割后留茬过高、过多也难以保证水稻直播质量。西方国家多采用这种模式,在我国单季稻区和太湖流域等稻麦区也有较大的发展空间。
由于抛秧和直播的方式有其共同点,就是在水稻生产过程中都需要使用农药进行治虫、除草,与现行的环保农业政策提倡绿色环保食品不相符合。此外,抛秧和直播的种植方式,不利于水稻机收作业环境,随着水稻机收水平的不断提高,对株距、行距以及地脚有一定要求,因此使机械插秧方式大有用武之地,提供了更为广阔的市场前景。
二、国外水稻种植业发展状况
目前世界上水稻生产机械化水平较高的国家有日本、韩国、美国、意大利、澳大利亚等国家。日本、韩国以育苗移栽机械为主,以日本为代表。欧美国家以直播机械化为主,以美国为代表。这些国家的水稻生产水平代表了世界先进水平。
从20世纪世界农业机械化发展的历程看,各国都是从种植生产机械化起步的。美国于1940年左右率先实现了粮食种植生产的机械化,其他一些经济发达国家,如英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚、意大利、荷兰、日本、以色列等也相继在20世纪50~70年代初实现了种植业和养殖业的生产机械化。农业生产的机械化,使一个农业生产者能耕种更多的土地,极大