毛國平，吳星星，林水娟，劉桂菜，夏延榮，湯建東

（1.景寧畬族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 麗水 323500；2.景寧畬族自治縣東坑鎮(zhèn)人民政府，浙江 麗水 323500）

0 前言

我國67%的土地是山地、高原和丘陵，在山區(qū)種植的水稻面積占全國水稻種植面積的66%[1]，與平原地區(qū)相比，在此類地區(qū)生產(chǎn)水稻需要更多的勞動(dòng)力，且勞動(dòng)強(qiáng)度更高[2]。在水稻生產(chǎn)中，人工成本已經(jīng)超過整體成本的一半，隨著丘陵山區(qū)地帶務(wù)農(nóng)人口老齡化程度的逐漸加劇，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)沒有充分年輕勞動(dòng)力補(bǔ)充的情況下，山區(qū)糧食種植面積減少的趨勢越來越明顯[3]。而農(nóng)業(yè)機(jī)械可輔助人高效、便捷、安全、可靠地完成特定的糧食生產(chǎn)任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步凸顯。加快推進(jìn)丘陵山區(qū)地帶的水稻種植機(jī)械化，是減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度，提升勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高種糧效益和競爭力，保證糧食安全的一條有效途徑[4]。

水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化是當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的必然要求，也是保障我國糧食安全的重要措施[2]。然而，在丘陵山區(qū)地帶發(fā)展水稻種植機(jī)械化卻面臨著地不平坦、田不成方、地塊細(xì)碎、機(jī)耕道路狹窄、土壤承載能力低[5]、生產(chǎn)主體購買力低[6]等諸多困難。再加上丘陵山區(qū)地帶土地較為分散并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以單戶為主[7]，不適合大型農(nóng)業(yè)機(jī)械下田作業(yè)，所以仍然采用傳統(tǒng)的手工移栽方式，屬于勞動(dòng)密集型的耕作方式，種植利潤低[8]。

針對(duì)這一問題，要提高此類地區(qū)的水稻種植機(jī)械化程度，需要試驗(yàn)和推廣一些輕便、價(jià)廉的農(nóng)業(yè)機(jī)械[9]，使得農(nóng)機(jī)可以較輕松地通過狹窄、陡峻、不規(guī)則的田間道路，到達(dá)田間開展作業(yè)，使農(nóng)民買得起、用得起，切實(shí)提升丘陵山區(qū)地帶的水稻種植機(jī)械化水平，提高水稻生產(chǎn)能力，增加糧食生產(chǎn)效益[10-11]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

實(shí)驗(yàn)設(shè)置在景寧畬族自治縣東坑鎮(zhèn)新何村，地處海拔400 m～600 m的山區(qū)，年平均氣溫15 ℃～16 ℃，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，冬夏長，春秋短，熱量資源豐富，非常適合種植水稻。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2020年4月14日在研究區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)試驗(yàn)區(qū)，如圖1和圖2所示，試驗(yàn)田面積共9.436 198畝，利用已研制成功的輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)在景寧畬族自治縣的丘陵山區(qū)地帶進(jìn)行種植不同水稻品種的田間試驗(yàn)。設(shè)立輕簡型水稻插秧機(jī)插播、小型水稻直播機(jī)直播和傳統(tǒng)手工移栽對(duì)照3個(gè)試驗(yàn)區(qū)，3個(gè)試驗(yàn)區(qū)面積相近，自然氣候條件基本無差異。

圖1 輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)試驗(yàn)田

圖2 傳統(tǒng)手工移栽試驗(yàn)田

1.3 水稻品種

試驗(yàn)水稻品種分別為中浙優(yōu)8號(hào)、華浙優(yōu)1號(hào)和嘉豐優(yōu)2號(hào)。這3個(gè)品種屬于在實(shí)驗(yàn)地區(qū)周邊廣泛種植的品種，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐暮０螝夂?，分蘗能力強(qiáng)，抗倒伏、抗病害能力強(qiáng)。對(duì)這3個(gè)品種進(jìn)行育秧、移栽統(tǒng)一安排，病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治，肥料無差別施用。

1.4 小型水稻直播機(jī)

如圖3所示，小型水稻直播機(jī)機(jī)身重量為1 0 kg～12 kg，機(jī)身輕便，行距為22 cm，株距為27 cm。此次試驗(yàn)的是定做的4行小型水稻直播機(jī)。使用方法為沿著田邊直線行走，拖動(dòng)機(jī)器谷種就沿著垂直于地面的那個(gè)出種口漏下來到田地上。拉動(dòng)機(jī)器行走一列后調(diào)頭，在調(diào)頭的同時(shí)一邊的行走輪壓著之前輪子所走過的印跡進(jìn)行第二列的播種，直到整塊田播完為止。

圖3 小型水稻直播機(jī)

1.5 輕簡型水稻插秧機(jī)

如圖4所示，輕簡型水稻插秧機(jī)機(jī)身重量為50 kg，為手扶式汽油單行插秧機(jī)，需要使用秧盤進(jìn)行育秧。使用方法為沿著插秧路徑行走，推動(dòng)機(jī)器行走一列后調(diào)頭，直到整塊田完成插秧為止。

圖4 輕簡型水稻插秧機(jī)

1.6 數(shù)據(jù)采集

試驗(yàn)期間調(diào)查輕簡型水稻插秧機(jī)插播區(qū)、小型水稻直播機(jī)直播區(qū)以及傳統(tǒng)手工移栽區(qū)種植水稻所花費(fèi)的時(shí)間。對(duì)不同區(qū)域水稻的密度、有效穗、平均株高、平均穗長、穗粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重等水稻性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行測產(chǎn)驗(yàn)收。

通過設(shè)置小型水稻直播機(jī)直播、輕簡型水稻插秧機(jī)插播和傳統(tǒng)常規(guī)插秧種植不同品種水稻間的對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證以下4個(gè)目標(biāo)：

1）檢驗(yàn)輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)在丘陵山區(qū)地帶的可應(yīng)用性和操作的靈活性。

2）應(yīng)用輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)種植不同品種水稻來檢測各種水稻性狀。

3）試驗(yàn)對(duì)比得出小型水稻直播機(jī)、輕簡型水稻插秧機(jī)和常規(guī)插秧所得的水稻產(chǎn)量差異是否顯著。

4）檢驗(yàn)小型水稻直播機(jī)和輕簡型水稻插秧機(jī)所種植的水稻能否經(jīng)受如臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的破壞。

2 結(jié)果與分析

2.1 輕簡型水稻插秧機(jī)機(jī)身重量輕、操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)

如表1所示，小型水稻直播機(jī)機(jī)身重量為10 kg～12 kg，機(jī)身輕便，產(chǎn)品行距可在13 cm～17 cm的區(qū)間里面調(diào)整，株距為18 cm，但是試驗(yàn)小組定做的是4行的小型水稻直播機(jī)，不能覆蓋不規(guī)則地塊的全部區(qū)域，只能覆蓋不規(guī)則地塊的主要區(qū)域，直播后還需要在邊角處進(jìn)行補(bǔ)秧，適應(yīng)性有所欠缺。如表2所示，輕簡型水稻插秧機(jī)機(jī)身重量為50 kg，外形尺寸（長×寬×高）為1 500 mm×850 mm×1 200 mm，株距是根據(jù)行走速度調(diào)整的，采用的是輪式行走裝置，行走阻力小，轉(zhuǎn)向行走方便，與小型水稻直播機(jī)相比操作更加靈活。

表1 小型水稻直播機(jī)詳細(xì)參數(shù)

表2 輕簡型水稻插秧機(jī)詳細(xì)參數(shù)

2.2 輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)生產(chǎn)效率高

如表3所示，小型水稻直播機(jī)的平均種植效率為0.56畝/小時(shí)，而傳統(tǒng)手工移栽的平均種植效率為0.13畝/小時(shí)，是人工移栽的4.3倍，并且操作簡單，農(nóng)民無需經(jīng)過培訓(xùn)即能使用，但是需要后期對(duì)沒出苗的地方進(jìn)行補(bǔ)秧。另外，輕簡型水稻插秧機(jī)移機(jī)阻力小，操作阻力也小，平均工作速度為0.35畝/小時(shí)，是傳統(tǒng)手工移栽的2.69倍，生產(chǎn)效率雖然小于小型水稻直播機(jī)，但是兩款機(jī)型中輕簡型水稻插秧機(jī)更加適用于丘陵山區(qū)地帶，操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，易于推廣。

表3 不同種植方式的種植效率

2.3 小型水稻直播機(jī)、輕簡型水稻插秧機(jī)和傳統(tǒng)手工插秧所得的水稻產(chǎn)量差異不顯著

在經(jīng)過2020年浙江省登陸的臺(tái)風(fēng)“黑格比”的影響后，試驗(yàn)田的水稻并未出現(xiàn)倒伏、病蟲害、遲熟等不良現(xiàn)象。不同種植方式得到的水稻性狀如表4所示，由表4可知：1）小型水稻直播機(jī)、輕簡型水稻插秧機(jī)和傳統(tǒng)手工移栽種植的水稻密度分別為1.19萬穴/畝、1.07萬穴/畝和0.98萬穴/畝，小型水稻直播機(jī)和輕簡型水稻插秧機(jī)分別比傳統(tǒng)手工移栽種植每畝多了0.21萬穴和0.09萬穴。2）輕簡型水稻插秧機(jī)種植的3個(gè)品種的水稻有效穗數(shù)都低于小型水稻直播機(jī)和傳統(tǒng)手工移栽種植的有效穗數(shù)，在相同品種中，小型水稻直播機(jī)種植的有效穗數(shù)最多。3）在相同品種中，小型水稻直播機(jī)種植的穗粒數(shù)最少，只有輕簡型水稻插秧機(jī)種植的華浙優(yōu)1號(hào)穗粒數(shù)比傳統(tǒng)手工移栽多，剩下的兩個(gè)品種都是傳統(tǒng)手工移栽的穗粒數(shù)多，但差距不顯著。4）在相同品種中，不同種植方式的結(jié)實(shí)率和千粒重?zé)o明顯差異。5）因?yàn)樾⌒退局辈C(jī)和輕簡型水稻插秧機(jī)的種植密度都比傳統(tǒng)手工移栽的種植密度大，所以兩種機(jī)械種植方式的最終產(chǎn)量都比傳統(tǒng)的手工移栽的產(chǎn)量高，但是產(chǎn)量差異并不特別顯著。

表4 不同種植方式的水稻性狀

3 結(jié)論

1）輕簡型水稻插秧機(jī)機(jī)身重量小，為手扶式汽油單行插秧機(jī)，行走阻力小，轉(zhuǎn)向行走方便，對(duì)于不規(guī)則形狀的地塊同樣操作靈活。然而，能同時(shí)進(jìn)行多行直播的小型水稻直播機(jī)不能覆蓋不規(guī)則地塊的全部區(qū)域，直播完主要區(qū)域后還需要在邊角區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)秧，對(duì)于山區(qū)梯田不規(guī)則的地塊，操作靈活性不高。

2）輕簡型水稻插秧機(jī)的平均種植效率是手工移栽的2.69倍，小型水稻直播機(jī)的種植效率是手工移栽的4.3倍，但需要后期對(duì)沒出苗的地方進(jìn)行補(bǔ)秧。

3）輕簡型水稻插秧機(jī)和小型水稻直播機(jī)種植的水稻產(chǎn)量都比傳統(tǒng)的手工移栽的產(chǎn)量高，但是產(chǎn)量差異不顯著。

4）綜合比較，輕簡型水稻插秧機(jī)比小型水稻直播機(jī)更加適合應(yīng)用在丘陵山區(qū)地帶。