廣東水稻機械化生產技術模式現(xiàn)狀、成因及走向,農業(yè)機械化論文

廣東水稻機械化生產技術模式現(xiàn)在狀況、成因及走向,農業(yè)機械化論文水稻是廣東主要的糧食作物,2018年種植面積為1940.9khm,產量為1096.9萬t,分別占我們國家水稻種植面積和產量的6.5%和5.5%[1].在主要糧食作物生產中,水稻生長發(fā)育環(huán)境和技術措施復雜,耕作栽培制度最細,生產環(huán)節(jié)最多,季節(jié)性最強,用工量最多,勞動強度最大,農民勞作最辛苦.所以,加快發(fā)展水稻生產機械化,減輕勞動強度,改變水稻生產面朝黃土背朝天,彎腰曲背幾千年的生產方式,一直是農民的迫切愿望,也是保障我們國家糧食安全的一項戰(zhàn)略措施[2].廣東從屬于雙季稻區(qū),由于其獨特的地形條件、種植制度和氣候狀況,也是我們國家水稻機械化生產最薄弱的地區(qū).國內外學者對水稻耕整地、種子處理、種植、田間管理、收獲、秸稈處理及稻谷枯燥等環(huán)節(jié)的水稻機械化生產技術進行了研究[3-8];但從全程機械化生產的角度,充分結合雙季稻區(qū)的特點,定性定量相結合分析技術形式的并不多.為此,對廣東水稻機械化生產技術形式現(xiàn)在狀況、技術形式構成的因素和將來發(fā)展趨勢進行了分析,以期以點帶面,為雙季稻區(qū)水稻機械化生產技術形式的發(fā)展和推廣提供決策根據(jù).1研究區(qū)域和方式方法1.1研究區(qū)域廣東是我們國家重要的水稻產區(qū),以早晚稻+冬季作物和早晚稻+冬閑為主要的種植制度,占到全區(qū)水稻種植方式的90%以上,另外有少量單季稻+經濟作物的種植方式.全省可分為珠三角、東翼、西翼和山區(qū),早稻種植從3月初持續(xù)到4月中旬,收獲從6月上旬持續(xù)到8月上旬;晚稻種植從7月上旬持續(xù)到8月下旬,收獲從10月上旬持續(xù)到11月下旬;冬季作物主要有馬鈴薯、蔬菜、花生、油菜、小麥、綠肥、番薯及豌豆等,當年10-12月份種植,次年2-4月份收獲.1.2研究方式方法本文主要采用問卷調查和實地調研的方式方法獲取基礎數(shù)據(jù),調查時間為2020年4月,主要對象為農機管理、推廣部門專家及農機合作社社長、種植大戶等.問卷調研地點牽涉到18個市84個縣,實地調研的地區(qū)包括江門市開平市、湛江市廉江市等.調查內容包括水稻全程機械化生產各環(huán)節(jié)主要的技術和裝備、應用效果、存在問題、今后重點推廣的技術,以及技術形式構成中的各項影響因素等.運用Excel和Spss軟件對基礎數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,結合文獻資料、專家意見,對技術形式構成的因素和將來發(fā)展趨勢進行分析.2結果與討論2.1機械化技術形式現(xiàn)在狀況2.1.1技術形式的內涵從全程機械化生產的角度來看,一套完好的水稻機械化生產技術形式包括從耕整地到稻谷枯燥的各個環(huán)節(jié),如此圖1所示.完成了上述各環(huán)節(jié)之后,稻谷經儲藏、加工,最后進入市場出售.技術形式包括機械化技術應用的水平和構造:機械化技術應用的水平指機械替代人力的程度;技術形式的構造指在機械化作業(yè)的情況下技術和裝備的差異.下文分析中將這兩個方面簡稱為技術形式水平和構造.2.1.2技術形式水平本文用兩種方式方法來衡量技術形式的水平:一種是已經構成農業(yè)行業(yè)標準,并在農業(yè)系統(tǒng)內廣泛使用的耕種收綜和機械化水平[9];另一種是種養(yǎng)業(yè)生產裝備與設施工程-農業(yè)機械化工程課題組研究的全程機械化作業(yè)水平.計算方式方法為:①耕種收綜和機械化水平=0.4機耕水平+0.3機播水平+0.3機收水平.②全程機械化作業(yè)水平=0.3機耕水平+0.25機播水平+0.15田間管理機械化水平+0.25機收水平+0.05產后處理機械化水平.華而不實,田間管理機械化水平=0.15除草機械化水平+0.35施肥機械化水平+0.5植保機械化水平;收獲機械化水平=0.9收獲環(huán)節(jié)機械化水平+0.1秸稈還田環(huán)節(jié)機械化水平.結合官方統(tǒng)計和調查數(shù)據(jù),得到全省和各個地區(qū)每個環(huán)節(jié)的機械化水平,如表1所示.分環(huán)節(jié)來看,機耕、機收水平相對較高,機械植保和秸稈機械化還田水平其次,機播、機械烘干水平最弱.分地區(qū)來看,珠三角地區(qū)發(fā)展情況最好,東西翼其次,山區(qū)機械化水平最低.2.1.3技術形式構造本文從主導技術和試驗示范技術兩個方面分析技術形式的構造(如表2所示):主導技術是當前應用范圍最廣的技術;試驗示范技術主要是、企業(yè)或合作社、種植大戶等在小范圍進行試驗、示范和推廣的技術.2.2技術形式構成的因素技術形式的構成是內部因素和外部因素雙重作用的結果.內部因從來自于技術本身(如技術進步、技術的適應性、作業(yè)的效果等),是影響技術形式構成的根本因素,主要與技術的研發(fā)及技術的成熟度等有關;外部因素是在技術之外影響技術形式構成的因素,包括水稻品種與自然災禍、土地和基礎設施建設、組織的發(fā)展、農機工作人員和農機農藝部門配合、扶持措施、經濟條件和投入等.筆者在其他研究中曾重點闡述了技術形式構成的因素,在這里不進行詳述.結合調查數(shù)據(jù),主要構成下面觀點:①倒春寒、低溫冷害、臺風、暴雨、干旱、洪澇、寒露風、病蟲害等頻發(fā)的自然災禍對機械化技術使用提出了更迫切的要求,雜交稻和超級稻機械化作業(yè)在育插秧和收獲環(huán)節(jié)面臨技術難題.②基礎設施建設的不完善制約著技術的推廣和使用.華而不實,機耕道建設良好的稻田占總稻田的比例只要50.0%,場庫棚建設良好、機具停放維護良好的散戶約占58.7%,合作社的比例稍高,約占71.7%.③固然散戶仍然是最主要的組織形式,但種植大戶、家庭農場、農機專業(yè)合作社、龍頭企業(yè)等機械化生產主體逐步得到發(fā)展.相比于散戶,這些組織平均作業(yè)量要高出65.3%,成員的平均收入要高出32.9%,更容易實現(xiàn)規(guī)模經濟.農機專業(yè)合作社近年來得到較快發(fā)展,但仍然面臨構造松懈(占調查總數(shù)的31.1%)、市場競爭力不強(占23.0%)、缺乏資金(占21.3%)、人才緊缺(占16.4%)及用地緊缺(占8.2%)等問題.④農機工作人員數(shù)量不夠、業(yè)務能力強的工作人員缺乏是存在的一些主要問題之一.平均每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農機工作人員是2.86個,每個村是0.75個.專業(yè)素質和業(yè)務能力強的工作人員僅占總數(shù)的45.1%.農機和農業(yè)部門主推技術的不一致導致技術形式不明確,最明顯的表現(xiàn)是人工拋秧和機械插秧的沖突.⑤在眾多的扶持政策中,購機補貼政策效果最明顯,燃油補貼政策效果最差.若進行全程機械化作業(yè),柴油成本約占機械作業(yè)成本的41.7%,若要減輕機械作業(yè)主體的負擔,燃油補貼政策需要重新進行頂層設計.⑥經濟發(fā)展水平、的投入、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展、兼業(yè)農戶的比例很大程度上影響著技術形式的構成,廣東以珠三角地區(qū)最為明顯.由于經濟條件好、支持力度大、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展迅速、兼業(yè)農戶比例高,珠三角地區(qū)機械化水平和先進技術的應用程度要高于其他地區(qū).除此之外,對于不同環(huán)節(jié),用機械替代人力作業(yè)或技術使用面臨的主要制約因素也有所差異,本文對幾個關鍵因素進行了調查,結果如表3所示.表3中數(shù)據(jù)代表該環(huán)節(jié)某項制約因素占所有制約因素的比例,能夠看出:地塊規(guī)模太小、機械太貴、機械作業(yè)費用太高和傳統(tǒng)習慣是制約機械化技術使用的主要因素.2.3技術形式發(fā)展趨勢技術形式的發(fā)展不僅僅牽涉到技術本身,也包括與之配套的一系列措施,因而在調研的基礎上結合專家咨詢的結果,將技術使用和配套措施相結合,提出將來幾年技術形式的發(fā)展趨勢.1)耕整地環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①使用作業(yè)效率更高層次、操作更便捷及節(jié)油、環(huán)保機械,并對老舊機具進行報廢更新.②假如長期使用大中馬力的輪式拖拉機,會造成泥腳加深、犁底層毀壞的問題,后續(xù)插秧機作業(yè)機器容易下陷,承載機器的地面不平整影響插秧質量.所以,應針對水田的特點,選擇適宜馬力的拖拉機,并逐步推廣履帶式旋耕機、機耕船、機滾船等耕整地機械.2)種子處理環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①機械化種子清選、包衣、催芽,假如等離子體種子處理技術經試驗證明有很好的效果,可以推廣應用.②農機與農藝結合的關鍵之一是品種的選擇,好的機械化作業(yè)效果一定要配套嚴格的品種選擇經過,種子本身應具有高產、抗性強、早晚稻生育期搭配等特性.3)育秧環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①工廠化育秧.由于早稻倒春寒的影響,能夠控溫控濕的工廠化育秧技術會逐步得到發(fā)展;但是所建的工廠化育秧設備在育秧結束后,要發(fā)展培育蔬菜、花卉等,提高設備利用率,減少投資回收期.②逐步采用育秧播種流水線播種代替人工播種,但要解決播種精度和均勻度的問題.尤其是雜交稻和超級稻的精量播種.③發(fā)展集中育秧.集中育秧有利于技術的統(tǒng)一和技術的到位,培育出適宜機插的規(guī)格化秧苗.④發(fā)展秧苗運輸機械,緩解地塊分散、規(guī)模逐步擴大所帶來的高運輸費用和用工量的問題.⑤育秧基質.當前主推的拌漿育秧技術,采用的是大田中的淤泥作為基質,淤泥肥力難以控制,重金屬超標嚴重,雜質過多容易打斷秧針,且無法使用育秧播種流水線進行播種,只能作為一項低成本、農民易學的過渡技術.假如育秧基質是土壤,當規(guī)模擴大之后,取土難的問題比擬突出.建議逐步探尋求索有機基質育秧技術.⑥儲備秧苗.為了避免低溫、暴雨等天氣導致普通農戶大面積爛秧,耽擱最合適的插秧時期并造成產量損失的問題,能夠委托工廠化育秧中心以及集中育秧點等根據(jù)一定的比例培育儲備秧苗.4)種植環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①機械插秧是機械種植的主要形式,6行乘坐式和4行手扶式插秧機是今后幾年發(fā)展的重點機型.在丘陵山區(qū),2行小型機械也有一定的應用范圍.②要推廣機插秧,一是機插秧本身的效果.為了保證好的插秧質量,必須抓好育秧、耕整地環(huán)節(jié),同時加強機手的培訓,減少漏插的程度.二是提高機械利用率,鼓勵適當范圍的跨區(qū)機插.③在肯定30cm行距的前提下局部地區(qū)嘗試縮小行距的做法.④農機農業(yè)部門結合,明確將機插秧作為主推技術.據(jù)調查,農業(yè)部門推廣機插秧的僅占4%,而推廣拋秧的占60%,直播的占26%,所以要解決機插秧的問題,必需要使農機和農業(yè)部門在主推技術上達成一致.5)植保環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:植保環(huán)節(jié)將由背負式為主向多樣化轉變,效率更高層次和更環(huán)保的機械將得到應用.調查顯示,今后幾年發(fā)展的重點將是電動背負式(占調查總數(shù)的23.9%)、機動背負式(占18.3%)、擔架式(占14.1%)、推車式(11.3%)、噴桿式(5.6%)和殺蟲燈(26.8%).6)收獲環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①半喂入收獲和全喂入收獲將同步發(fā)展.全喂入收獲機械優(yōu)勢是價格低、投資回收期短、作業(yè)效率高、能夠一機多用、機器性能不斷成熟、維修成本低.半喂入收獲機械的優(yōu)勢是秸稈能夠再利用、收獲后的稻谷含雜率低、能夠收獲倒伏水稻,對于產量高秸稈量大的雜交稻和超級稻比擬適用.②深泥腳田的地區(qū)聯(lián)合收獲機應以履帶式為主.③丘陵山區(qū)將長期以小型履帶全喂入和分段收獲為主.④由于購機補貼的施行,機具保有量增加,跨區(qū)作業(yè)的范圍在縮小,遠距離跨區(qū)作業(yè)的利潤在下降,所以主要鼓勵省內或鄰近省份的跨區(qū)作業(yè).⑤為了避免燃燒秸稈,收割后的割茬不宜太高.7)稻谷枯燥環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①自然晾曬將最終被淘汰,機械烘干是必然趨勢.②鼓勵建立烘干中心,要解決的主要問題:一是烘干機的停放需要高樓層的庫棚,面臨用地的問題.二是解決烘干機的閑置問題,提高利用率.如發(fā)展2次烘干,即先收濕糧進行烘干,烘干到17~18個水分,此時稻谷能夠儲藏6個月.待所有濕谷第1輪烘干完畢再進行2次烘干,烘干到標準水分.三是燃料成本太高,當前正在逐步發(fā)展生物質燃料動力,原料包括柴火、家具企業(yè)的邊角料以及園林部門修剪下來的樹枝、稻殼、花生殼及秸稈等,相比柴油、煤油等燃料,生物質燃料成本可降低0.1~0.2元/kg.③鼓勵糧食加工企業(yè)、烘干中心購買濕谷集中烘干.8)秸稈處理環(huán)節(jié)發(fā)展的重點:①應根據(jù)土壤類型、肥力的不同,研究最合適的秸稈還田量.②若還田后的秸稈腐爛效果不好,秸稈易纏繞在耕整地機具和插秧機的浮板上,影響耕整地和插秧質量.除此之外,秸稈腐爛經過中會產生一些酸性物質,導致緩苗期延長.所以,需加強對秸稈腐爛技術的研究.③只要解決了秸稈的循環(huán)利用和運輸問題,才能有效緩解秸稈燃燒的現(xiàn)象.3結論1)技術形式包括水平和構造兩個層面:水平代表機械替代人力的程度,構造指機械化技術和裝備的差異.在水平層面:分環(huán)節(jié)來看,廣東水稻機械化生產機耕、機收水平相對較高,機械植保和秸稈機械化還田水平其次,機播、機械烘干水平最弱;分地區(qū)來看,珠三角地區(qū)發(fā)展情況最好,東西翼其次,山區(qū)機械化水平最低.在構造層面,從耕整地到稻谷枯燥的各個環(huán)節(jié)均構成了各自的主導技術和試驗示范技術.2)技術形式的構成是內部因素和外部因素雙重作用的結果.華而不實,內部因從來自于技術本身(如技術進步、技術的適應性、作業(yè)的效果等),是影響技術形式構成的根本因素,主要與技術的研發(fā)、技術的成熟度等有關.外部因素是在技術之外影響技術形式構成的因素,包括水稻品種與自然災禍、土地和基礎設施建設、組織的發(fā)展、農機工作人員和農機農藝部門配合、扶持措施、經濟條件和投入等.3)技術形式的發(fā)展是技術本身和配套措施相結合共同作用的結果,所以在把握技術發(fā)展總體方向的同