李 敏, 韓忠祿, 曾 濤, 李官平, 周維佳*, 羅德強, 江學(xué)海
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水稻研究所, 貴州 貴陽 550006; 2.貴州省農(nóng)機技術(shù)推廣總站, 貴州 貴陽 550001; 3.貴州省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站, 貴州 貴陽 550001; 4.貴州省山地農(nóng)機研究所, 貴州 貴陽 550001)
水稻是貴州省最重要的糧食作物之一,近年全省水稻種植面積維持在67萬hm2左右[1-3],隨著生產(chǎn)成本持續(xù)增加,水稻種植效益難以提高,不僅影響農(nóng)戶種糧積極性,也制約著水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。水稻生產(chǎn)機械化能有效減輕農(nóng)民負擔(dān),提高水稻生產(chǎn)效率,增加稻農(nóng)收益,促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變[3-5]。
新中國成立以后,貴州水稻生產(chǎn)機械化得到大力發(fā)展[2-3]。尤其是2006年以來,全省大力推進水稻機械化插秧和機械化直播[2-3],水稻生產(chǎn)機械數(shù)量和質(zhì)量進一步加強,并開展了一系列水稻機械化生產(chǎn)技術(shù)研究和示范[4-14],但迄今關(guān)于貴州水稻生產(chǎn)機械化總體發(fā)展情況和變化特征的系統(tǒng)研究鮮見報道。鑒于此,基于貴州省農(nóng)機技術(shù)推廣總站提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析貴州省2006—2017年水稻機械化耕作、種植、植保、收獲及烘干等各環(huán)節(jié)的機械保有量和機械化作業(yè)面積等的現(xiàn)狀,剖析水稻機械化生產(chǎn)主要存在問題和成效,以期為深入推進貴州省水稻生產(chǎn)全程機械化提供參考。
1954年貴州省開始發(fā)展水稻的機械化生產(chǎn),平壩農(nóng)場機耕隊和安順京山機械農(nóng)場相繼組建[2],揭開了貴州農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展序幕。1990年,全省投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各類農(nóng)機具5.7萬臺(套),機耕面積1 170 hm2,機械脫粒量4.2萬t[3]?!熬盼濉逼陂g,貴州實施“水稻生產(chǎn)機械化”等項目,新增農(nóng)機具1.3萬余臺(套)[2],極大地提高了農(nóng)業(yè)機械化水平?!笆濉逼陂g,全省機耕面積年平均增長8%以上,機收面積由零發(fā)展到4 450 hm2,機械和半機械化脫粒量年增長6%[2]。2006年,全省57個縣(市、區(qū))開展水稻機械化插秧試驗示范;2007年全省已有77個縣(市、區(qū))進行水稻機插示范,推廣面積約2萬hm2;至2010年推廣面積約占全省水稻種植面積的5%[2-3];近年又引進水稻精量穴直播機并逐步示范應(yīng)用。隨著國家對農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的政策傾斜,農(nóng)機購置補貼政策的實施,水稻高產(chǎn)示范創(chuàng)建、水稻綠色增產(chǎn)增效、農(nóng)機合作社建設(shè)、水稻全程機械化基地建設(shè)等一系列項目拉動,貴州水稻生產(chǎn)的農(nóng)機裝備數(shù)量得到較大提升,水稻機械化生產(chǎn)得以穩(wěn)步推進。在全省主要糧食作物生產(chǎn)機械化發(fā)展中,水稻生產(chǎn)機械化程度最高[4-7]。
至2016年全省水稻耕種收綜合機械化水平達51.8%,遠遠高于貴州主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化平均水平[5]。從圖1看出,2006年以來水稻機械化耕作發(fā)展最快,其次是水稻機械化收獲,而水稻機械化種植和烘干仍是薄弱環(huán)節(jié);2015年水稻機耕比例達89.8%,水稻機械化種植程度有提高(其中機播比例0.92%,機插秧比例6.6%),機械化防治比例升至18.16%,機械化收獲比例升至41.04%,烘干和秸稈處理機械化程度也穩(wěn)步提高,綜合機械化水平為29.67%。至2017年,全省水稻機收比例為42.6%,水稻綜合機械化水平達50.0%[15]。
目前,貴州省已初步建立水稻機械化生產(chǎn)技術(shù)體系,并相繼開展水稻機插栽培技術(shù)和直播栽培技術(shù)研究[6-12],2014年制定發(fā)布了《貴州省水稻機插秧栽培技術(shù)規(guī)范》,2017年制定發(fā)布了《貴州水稻機插秧全程機械化》,水稻全程機械化生產(chǎn)較常規(guī)人工節(jié)約成本超過0.23萬元/hm2,機械化播種較人工播種提高效率9.5倍,機插秧較人工插秧提高效率17.5倍[4],機械化植保較人工植保提高效率2.86倍,機械化收獲較人工收獲提高效率50倍以上[12]。
圖1 貴州省水稻機械化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢
Fig.1 Development trend of mechanization of rice production in Guizhou Province
從表1看出,2015—2017年水稻機械化耕作程度大幅提升,主要原因是機械保有量不斷增加,與2006年相比,貴州省各種水稻耕作機械保有量均得到較大幅度增加。2015-2017年水稻耕整機由668 454臺增至900 751臺,增幅為34.75%;旋耕機由17 974臺增至32 902臺,增幅為83.05%;深松機由93臺增至520臺,增加4.59倍;但機引犁和機引耙在原有規(guī)?;A(chǔ)上有所減少。
從表2看出,2006年以來,貴州省水稻插秧機保有量呈先增后降趨勢,由2006年的655臺增至2017年的1 918臺,其中絕大部分為便攜手扶式插秧機,乘坐式插秧機僅有675臺。2012年全省引進水稻機械化精量直播機,至2017年水稻精量直播機保有量增加至15臺。雖然水稻插秧機和直播機保有量均得到一定程度增加,但水稻種植機械總體仍偏少,機械使用效率不高。2006—2017年全省水稻機插秧面積呈先增后減趨勢,2013年機插水稻面積為2.7萬hm2,占水稻播種面積的4.2%;機直播面積雖總體較小,但也呈逐漸增加趨勢,2017年機直播面積為57.1 hm2,帶動半機械直播器使用面積超過2 000 hm2。
表1 貴州省水稻耕作機械的保有量
表2 貴州省水稻機械化種植狀況
從表3可知,貴州水稻植保機械在2006年以來得到較大發(fā)展,2006-2015年,背負式機動噴霧機由8 646臺增至28 001臺,作業(yè)面積也從48.6萬hm2增至58.7萬hm2,是全省最主要的植保機械形式;擔(dān)架式機動噴霧機由102臺增至3 098臺,作業(yè)面積為0.138萬hm2;自走式高地隙噴桿噴霧機由無到有,至2015年增至3臺,單臺實際植保作業(yè)面積為30 hm2左右;航空植保機械保有量也從無到有,至2015年增至21臺,單臺實際植保作業(yè)面積達50 hm2左右。新型植保機械雖近年來呈逐漸增加趨勢,但仍處在起步階段,發(fā)展較為緩慢。
表3 貴州省水稻機械化植保狀況
從表4可知,2006—2015年,貴州省水稻生產(chǎn)中機械施肥比例呈逐年上升趨勢,由0.05%升至2.60%;施肥機械保有量也呈逐年增加趨勢,其中,拋撒肥機由10臺增至68臺;機插側(cè)身施肥機從無到有,至2015年增至30臺;化肥深施機由16臺增至168臺??傮w看,全省水稻生產(chǎn)中機械化施肥發(fā)展較為緩慢,施肥仍然依靠人工撒施為主,不僅增加勞動成本,肥料利用率也較低,因此,水稻機械深施肥應(yīng)是今后重點發(fā)展方向。
表4 貴州省水稻機械化施肥狀況
從表5看出,2006—2017年貴州省水稻收獲機械數(shù)量和機收比例大幅提高。2006-2017年,全省半喂式水稻收獲機由76臺增至889臺;全喂式水稻收獲機由108臺增至1 870臺。水稻機收面積由4.0萬hm2增至29.6萬hm2,水稻機收比例達42.6%。
從表6看出,2006年以來貴州省稻谷烘干設(shè)備保有量持續(xù)增加,烘干能力逐漸加強。2006-2015年,稻谷烘干設(shè)備保有量由45套提高至1 254套,增加26.87倍;機械烘干能力也由360 t/d增至10 032 t/d,增加26.87倍;稻谷機械化烘干比例雖有提高,但機械化烘干比例仍較低,2015年也僅有4.02%。
表5 貴州省水稻機械化收獲狀況
表6 貴州省水稻機械化烘干狀況
貴州稻田以山地居多,沒有平原支撐,田塊小而分散,加之稻田基礎(chǔ)設(shè)施薄弱[2-3],水、電、路等多因素限制,嚴重制約水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展。
目前貴州水稻生產(chǎn)機械仍不能滿足生產(chǎn)需要,部分機具存在整體強度不夠、故障率高、自動化程度較低等問題[3],一些新型種植機械如水稻缽苗插秧機和水稻精量穴直播機雖增產(chǎn)增效作用顯著,但機具本身價格昂貴,加之對整地要求較高,大面積推廣難度較大[5,10-11]。無人機等新型植保機械在歸屬上存疑,遲遲不能納入農(nóng)機購置補貼目錄。
以往的水稻生產(chǎn)中,農(nóng)機農(nóng)藝融合不夠,既需要熟悉水稻機具性能和操作方法,也需要了解水稻生長發(fā)育特性,只有二者結(jié)合才能實現(xiàn)高產(chǎn)高效。目前水稻生產(chǎn)中,機插育秧質(zhì)量普遍不高[5],不能按期形成成毯性較好的機插適齡壯秧,造成機插秧齡被迫延長、秧苗素質(zhì)顯著降低,漏插率增加,機直播水稻也存在出苗率不高、雜草防除不到位、后期群體過大易倒伏等生產(chǎn)問題[10-12]。
高標準基本農(nóng)田是水稻生產(chǎn)機械化的重要保障。應(yīng)重點加強水利工程及其設(shè)施建設(shè)、機耕道路硬化工程建設(shè),打通農(nóng)田水利和機械化生產(chǎn)“最后一公里”,建成一批土壤肥力好、旱澇保收、綜合機械化水平高、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的現(xiàn)代化水稻生產(chǎn)基地。
深入實施農(nóng)機購置補貼政策,對水稻育插秧設(shè)備、植保機械、干燥機等重點機械,實行應(yīng)補盡補、有購就補,進一步向水稻糧食主產(chǎn)區(qū)傾斜,提高補貼的指向性、精準性和實效性。發(fā)揮市場運作機制,鼓勵社會資本投入,吸收農(nóng)機專業(yè)合作社組織、農(nóng)機大戶、種糧大戶等參與,開展“公司+合作組織+農(nóng)戶”等新型經(jīng)營模式。
研發(fā)和改進適合貴州山地水稻生產(chǎn)機械,如水稻寬窄行同步深施肥高速插秧機、水稻便攜式直播機、水稻同步施肥起壟精量穴直播機等。同時,選育和篩選適合機械化的水稻品種,根據(jù)主導(dǎo)品種生長發(fā)育特性,調(diào)整水稻機械化種植參數(shù),集成不同區(qū)域、不同品種類型的機械化生產(chǎn)技術(shù)模式,真正做到農(nóng)機與農(nóng)藝的高度融合。
以推進水稻生產(chǎn)全程機械化為目標,以大力提高水稻機械化種植為核心,整合農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)、科研單位、農(nóng)機推廣機構(gòu)、農(nóng)機合作社等各類社會資源,進一步加大先進水稻農(nóng)機裝備及技術(shù)的示范推廣力度,積極創(chuàng)建水稻生產(chǎn)全程機械化示范縣。