水稻插秧机研究与发展论文

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

地提高了农业劳动生产率和农产品商品率，也相应地提高了农业生产经营者的收入，促进了发达国家向工业化社会和现代社会的进步。

日本农业的特点是随着工业化和现代社会的发展，农业从业人员大量流向城市二、三产业，农村主要劳动力呈现老龄化。为保持农业的持续发展，政府在政策上支持农民实现农业机械化，从而使农户用于种植业的时间大大缩短，并有更多的时间从事非农产业活动。1985年，日本农户兼业收入大大超过农业，其家庭平均收入550万日元，超过了当年城市职工家庭平均收入469万日元的水平。农业机械化间接而迅速地提高了农户收入水平。

日本是一个人多地少以水稻生产为主的国家，水稻种植方式与我国大体相同，基本上是育秧、插秧。由于水稻机械插秧较直播难度大，加上第二次世界大战的影响，直到1970年左右在较好地解决农艺与机械结合的难题后，才在水稻育秧、插秧、病虫害防治、收获、干燥等生产环节基本上实现了机械化，20世纪80年代实现了农业生产的高度机械化。

日本插秧机主要有乘坐式和步行式两大类，根据插秧要求和用户的使用层次不同，日本的带土苗插秧机高、中、低档规格俱全，每种机器各具特色，可满足不同用户的需要。日本生产插秧机的企业主要有久保田、洋马和井关等。

日本插秧机的主要特点：

（1）机型系列化。步行式两轮驱动，有2、4、6行，乘坐式三、四轮驱动，有4、6、8、10行（行距300毫米，株距120～200毫米可调），乘坐式插秧机采用四轮驱动底盘；

（2）作业效率高。插速高达300～500次/分，最高作业速度1.4m/s；

（3）自动化程度高。广泛使用液压技术、自动控制和安全装置；

（4）具备电子监视功能。秧箱底板处装有传感器，对缺秧或秧苗快插完时发出警报；

（5）整机重量轻。广泛采用高强度轻金属，塑料制板和型材等，零件精密、轻巧。

韩国插秧机主要是从日本引进技术生产，因此机型和结构与日本插秧机类似。韩国目前规模较大的生产插秧机的企业有5家企业，这5家公司早期

都从日本全面引进技术，其中：国际株式会社采用的是日本洋马公司的技术，东洋株式会社采用的是日本井关的技术，大同工业株式会社采用的是日本久保田技术，LG采用的是日本三菱株式会社的技术。韩国企业在引进日本技术后，逐步致力于改进提高和关键技术的国产化，努力降低成本和价格，目前产品的质量和性能已基本接近日本同类产品水平。但由于受日本技术母公司的制约，产品一般比日本落后一到两代，并且在市场分配上也受到日方的控制。为改变这种状况，韩国企业在努力开发自主产品的同时，近年来已成功实现了部分技术来源的多样化。

三、我国水稻插秧机生产现状

１．国内企业

目前国内生产插秧机的生产企业不多。据中国农机工业协会统计，全国近年插秧机产销量一直维持在4000台以下，1998、1999年的产销形势较好，以后由于日本和韩国在中国的独资或合资企业产品的进入，挤占了国内的市场份额。

前几年国产机动插秧机主要集中在延吉插秧机制造厂、齐齐哈尔市富林动力机械有限公司、瓦房店市精量播种机制造有限公司三家生产和销售。延吉厂从1982年开始研制机动水稻插秧机，在日本井关产品技术基础上，开发和生产了2ZT-9356、2ZT7358型机动水稻插秧机，采用的是独轮驱动、分置式曲柄连杆装置。以后又相继生产了2ZTR-94型、2ZT-74型人力水稻插秧机；由于国产插秧机只有独轮驱动加拖板仿形结构，存在壅泥、下陷、过梗困难、转弯半径大等问题，对农艺的要求较高，在产品质量、性能及可靠性等方面不能满足用户的需求，作业效率不甚理想，农民逐步把目光投向进口插秧机或独资、合资产品，因此，研制和生产高质量、可靠性好、效率高、价格合理的高速插秧机势必会得到市场的青睐。

2004年，现代农装湖州有限公司申请了国家发改委装备工业结构调整和重大装备本地化国债项目，依托中国农机院的雄厚技术实力，投资5480万元进行高速插秧机的研制和生产，项目完成后将形成1500台的能力。该项目产品借鉴了国外产品的先进性，针对我国的国情和农情，兼顾产品的适应性、舒适性以及经济性等因素，提高生产效率（高速插秧机前进速度可达

1米/秒）。不但与国外产品可以平分秋色，填补国内空白，实现替代进口，而且也初步改变了国外产品充斥我国水田的局面，满足国内高速插秧机产品市场的需求。

２．合资或外资企业

在我国水稻插秧机产品进展缓慢的同时，生产水稻插秧机的国外企业已纷纷进入我国市场。日本久保田、洋马和井关，韩国东洋、大同工业等企业的产品已先后登陆中国市场，有的已在我国建立了合资或独资企业，其高速插秧机产品已在我国水田作业中占有一席之地。

1）久保田农业机械（苏州）有限公司，1998年成立，总投资1000万美元，是日本最大的农机制造商久保田株式会社与日本丸红集团商社共同出资，在我国苏州工业园区成立的日本独资企业。主要经营范围是研发和制造联合收割机、插秧机及其他新型农业机械及零部件、组件，销售本公司所生产的产品并提供相关服务。生产纲领为年产1200台半喂入水稻联合收割机，销售日本久保田公司生产的高速插秧机，随着插秧机市场的火爆，2000年开始生产高速插秧机，2003年产量为1500台左右。

2）洋马农机（中国）有限公司于1997年成立，总投资2998万美元，主要股东日本洋马农机株式会社55%，江苏省农机局45%，为中外合资企业。生产纲领为年产20000台半喂入水稻联合收割机，2001年产销850台。近年随着我国水稻生产机械化的快速发展，机械插秧有着广阔的市场需求，洋马公司也开始在中国组装和销售高速插秧机，2003年产销1600台左右。

3）在开发中国市场方面，东洋株式会社是最积极的韩国企业。东洋株式会社对华出口不受日方限制，从1992年开始积极开发中国市场，已在中国地区销售四行步行式插秧机130台（主要销往江苏淮阴）。鉴于市场反映良好，1998年又与中国四方集团达成代理销售的协议，并于1999年在苏州开发区独资建立了生产厂，总投资10000万元，已完成一期建设工程。

四、外部市场环境

（1）作为水稻生产机械化重要环节的高速插秧机的发展与农村经济的发展速度、农民收入、国家政策等密切相关。

“十五”大以后，中央进一步贯彻落实稳定农业生产和增加农民收入的

政策，将成为农机市场稳定发展的主要因素。据农业部的测算和规划，为了实现农业发展目标，从1996～2000年固定资产累计投资达到4360亿元，年均800多亿元，至2010年要达到17000亿元，年均1000多亿元。固定资产投资中，大部分将用于添置农业机械。国务院办公厅以国办发[2002]65号文转发国家经贸委、国家计委、财政部、农业部等部门联合签署的《关于进一步扶植农业机械工业发展若干意见》，强调农业机械化的战略地位和作用，又进一步加大政策扶植力度。所有这些有利因素，构成了“十五”至2015年农机市场发展的基础。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划和2010年远景目标规划》强调要加强农业的基础地位，明确了全国农业机械化及水田生产机械化的发展目标：到“十五”末和2010年，农机化对粮食生产增长和农业产值增长的贡献率分别达到15%和20%，耕种收综合机械化水平达到60%和70%。

2004年以来，国家又连续出台了一系列巩固和加强农业基础地位、增加农民收入和扶持粮食生产的政策，特别是“三补一减”政策，对激发农民种粮积极性和增加农民收入起到了重要作用。购机补贴政策作为“三补一减”政策中的一项重要内容，得到了社会的普遍关注，深受农民欢迎。这项政策的落实工作已经取得了显著成效。据统计，全国地方各级财政共投入购机补贴资金4.1亿元，带动农民投入20亿元，共补贴购置各类农机具10万多台套。随着这项支持力度的进一步加大，2005年全国农机行业的购买力将进一步增强。

（2）随着农村经济结构的调整，土地经营规模化、集约化的发展，农民也逐步认识到传统的高强度农业耕作栽培方式已经制约了水稻生产的发展，关键要实现水稻栽培的“轻型化”和品种结构的“优质化”。水稻生产实施机械化，能提高劳动生产率，减轻劳动强度，提高农资利用率，降低生产成本，增加种稻收益，提高稻谷商品率，实现大米提前上市。由于水稻种植（栽插）的季节性要求非常强烈，一些地区的农民在水稻插秧季节，想争分夺秒赶农时，受到小麦、水稻机收跨区作业的启示，各地农民也期盼着实现插秧机械化，一些种田大户和农机专业户的诞生显示出农民对水稻栽插机

械化的渴求。

五、2005年市场预测

机械插秧推广模式主要有两种：一是依托种田大户和农机大户进行示范推广；二是通过农机推广部门为农场、村级组织等规模经营土地者服务。种田大户自购自用，以栽插承包田为主，农机大户自购自营，以服务农户为主。农机大户拥有一定数量的农机具，且通过农机作业收入有了一定的经济基础，对新式农机具很感兴趣，希望通过购买插秧机扩大作业范围，延长作业时间，提高作业收入。据保守测算，一台插秧机以每天有效工作时间为8小时，每小时作业面积为5亩，每亩平均收费70元，机械化插秧作业时间按15天计算（加跨区作业时间），一年即可收回购机投资，而插秧机的平均寿命有4～5年，这样可以为农机大户带来可观的经济效益。目前在我国一些经济较为发达的农村地区，出现了集体购置承包经营，实行育秧、插秧一条龙服务，也有合股购置承包经营，实行跨区作业等多种模式，插秧机投资形式、经营模式也呈现出多样性，种田大户、农机大户和农民个人占有相当的比重。

2003年我国机收水稻面积达到了6202.03千公顷，是1995年的8倍，水稻收获机械化水平达到了24 %，比1995年提高了21.6个百分点。而机械化种植水平达到了5.08%，比1995年提高了3%，经过多年坚持不懈的努力，长期制约水稻生产机械化的栽植和收获两个关键环节的技术难题已基本解决，加上多种低成本规格化育秧技术的探索成功，为水稻全程机械化的发展铺平了道路。

江苏、浙江、湖南、湖北、安徽和上海等省市成为水稻生产机械化发展较快的地区。在水稻插秧机发展势头较好的江苏省，2003年在推广插秧机1700多台的基础上，2004年新增插秧机2600多台，使该省总保有量达6558台。同时，江苏省的水稻机插秧技术已辐射到江西、湖北和安徽等省市，在外省市的多点示范均取得了成功。

据测算，全国水稻栽插机械化每提高1%，机插面积将增加33～35万公顷，约需增加8000～10000台插秧机。若全国水稻机插率从目前的5.08%提高到2005年的6%，插秧机的总需求量将达7360～9200台左右。

因此，可以预见，2005年随着国家有关扶持政策和市场形势的强劲增长势头，尤其是国内水稻插秧机生产企业生产能力和水平的不断提高，将给广大农机户提供了一个更加丰富的购买平台，2005年水稻插秧机市场将成为农机工业增长中一个新的亮点，让我们来共同拭目以待。