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北方稻區單季全程機械化生產模式


來源/作者:農業農村部農機推廣總站  日期:2018-12-05【字體:    打印本頁 關閉本頁 分享

   

  一、區域特征

  本模式適用于我國北方單季稻區的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、新疆、寧夏、甘肅、山西、陜西、青海、河北、北京、天津、河南、山東等。該地區屬于中溫帶、溫帶大陸性季風氣候區,年平均無霜期120~220天,橫跨一、二、三積溫帶,常年活動積溫2550~4250℃,無霜期120~150d,年降水量450~1000mm,夏季降水量占全年降水量60%以上,日照時數2400~2700h,土壤以棕壤土、黃壤土、白漿土、草甸土、沖積土為主,有機質含量較高,自然肥力好,是優質農產品生產基地。該區域水稻主要采用旱育稀植技術,即棚盤育秧、機械整地、機械插秧、機械收獲模式,機械化水平較高,全程機械化的薄弱環節是秸稈處理、機械插秧、機械植保和烘干環節,主要制約因素為水稻生產一家一戶零散經營、經營規模小,作業標準不高、育插秧環節多、烘干設備投入高等,近年來隨著農機合作社的發展將進一步提高水稻生產全程機械化水平。

  二、模式概述

  我國北方單季稻生產全程機械化模式以秸稈處理、整地、育秧、插秧、植保、收獲、烘干為主要環節,根據該區域以單季水稻為主一熟制種植生產的特征,完善水稻全程機械化工藝路線、機具配套方案、技術要點、操作規程以及運行機制,通過集成農機農藝技術,形成了一套比較完備的機械化工藝流程和裝備體系,從而推動北方單季稻生產機械化、標準化、規模化、精細化和科學化,特別是缽體機插技術的應用,育苗用土節省50%,有效解決了育秧床土匱乏問題;機插側深施肥技術的應用,實現了化肥減施的目標;植保航化技術有效降低農藥殘留,將有效促進農業可持續和綠色生態發展。

  三、技術路線

  (一)技術流程圖

  技術流程:前茬作物聯合收獲,對秸稈進行切碎均勻拋撒還田;施基肥作業,耕整地作業可選用旱耕水整、水耕水整或犁耕深翻后旋耕碎垡方式,起漿平整后沉實;采用育秧機插或機直播進行水稻種植,東北地區等積溫不高地區采用育秧機插方式;田間植保采用機械植保方式;采用聯合收獲機作業,并對水稻秸稈切碎均勻拋撒還田;東北一年一熟制地區機收后冬閑休耕,其他多熟制地區機械化施基肥后,進行耕整地作業,可采用犁翻旋耕或直接旋耕方式,為下茬作物播種移栽做好準備。北方稻區單季稻全程機械化生產路線見圖示:

  

   

  (二)主要生產環節配套機具

  1、育秧播種環節

   

  

育秧播種流水線

  

   

  軌道式播種機

   

  可采用軌道式育秧播種機,有規模經營條件的可以采取育秧播種流水線,可一次性完成底土鋪放、澆水、播種、覆土等工序。

  2、耕整地環節

  

  翻轉犁

  

  旋耕機

  秋季深翻一年和春季雙軸旋耕二年相結合進行秸稈還田。采用65~90馬力拖拉機配套鏵式犁或圓盤犁進行秋季深翻耕,耕翻深度22~25cm。

  

  攪漿平地機

  整地采用攪漿平地機作業,達到整平耙細。

  3、機械化種植環節

  

  高速插秧機

  

  水稻缽苗移栽機

   

  

  側深施肥插秧機

  

  水稻直播機

  采用高速插秧機作業,帶側深施肥的乘坐式水稻插秧機在插秧同時可完成在秧苗側方進行定點定量施肥作業。有條件的地方可采用缽體苗移栽機,部分水源和溫光熱條件適宜的地區也可采用機械化直播。

  4、植保環節

  

  無人機植保

  

  自走式高地隙噴桿噴霧機

  無人機植保效率較高,但續航能力有限;自走式高地隙噴桿噴霧機適合水田、旱田種植的水稻、小麥、大豆等農作物噴灑農藥。

  5、收獲環節

  

  全喂入聯合收割機

  全喂入聯合收割機適于稻麥類作物的收獲。

  6、糧食烘干環節

  

  低溫循環式谷物干燥機

  低溫循環式干燥機采用低溫循環烘干,可有效保證稻米品質。

  四、技術規范及機具配備

  (一)技術規范

  1、育苗播種

  可以采取軌道式育苗播種機播種育苗。機插育秧播芽種4400粒/盤,即每100平方厘米播芽種275粒;缽形毯式苗播芽種3800~4000粒/盤,每缽播芽種5~6粒。播種時要求播量準確,播種均勻。苗床土厚度不能小于2cm,苗高應控制在13~20cm。

  2、機械化耕整地

  旱整地與水整地相結合。旱整地要旱耕、旱平、整平塹溝,結合泡田打好田埂;水整地要在插秧前5天~7天進行,使用拖拉機配攪漿平地機一次作業達到整平耙細,做到水田內高低不過寸。翻轉犁翻地時,翻地深度18~22厘米,翻地要求做到扣垡嚴密、深淺一致、不重不露;旋耕機耕整地時,要求耕整深度均勻一致,旋耕深度14~16cm。

  3、機械化移栽

  根據水稻品種、栽插季節、秧盤選擇適宜類型的插秧機,提倡采用高速插秧機、側深施肥插秧機作業,部分有條件的地區可采用缽體苗移栽機。

  采用插秧機作業的栽插密度一般在25~30穴/平方米,5~7株/穴,基本苗數125~180株/平方米。當氣溫穩定超過13℃,泥溫穩定超過15℃時為移栽時期。根據各個地區的土地、肥力等情怳,栽插穴距以10~17cm為宜。淺水移栽,水深2cm~3cm為宜。

  采用側深施肥插秧機時,施肥位置距水稻秧苗根部3-5cm且深度為5cm。土壤要有一定的耕深,特別是秸稈還田的地塊,要求耕深達15cm以上;選用粒徑為2~5mm的側深施肥專用肥料,含水率≤2%,要求手捏不碎、吸濕少、不粘、不結塊。

  4、機械化直播

  部分水源和溫光條件適宜的地區也可采用機械化直播方式。機械化直播比機械化育秧栽插減少床土準備、育苗、秧苗搬運、栽插等環節,一般僅需耕整地、催芽及播種3個環節。

  根據水稻品種、栽插季節選擇適宜的穴直播機與種植密度。大田播種量和行株距基本與機插大田的行株距和用種量相同。常規稻每穴播種5~8粒,成苗3~5苗。雜交水稻每穴播種3~4粒,成苗2~2.5苗。

  水稻機械化條播要求播種均勻,直而齊,一般漏播率≤5%,傷種率≤1.5%,穴粒數合格率≥85%。

  5、機械化植保

  可根據不同種植規模、地形條件、種植方式選用航空植保、擔架式(推車式)機動噴霧機或自走式高地隙噴桿噴霧機。采用無人機植保作業,霧化粒徑在50~200微米,均勻噴施。自走式高地隙噴桿噴霧機,選擇噴幅在10米左右,藥箱容量在500升以上。

  6、機械化收獲

  采用聯合收割機進行機收作業,作業要求不掉穗、脫谷干凈、谷草分離徹底。秸稈還田地塊,要求收獲機要帶秸稈粉碎和拋灑裝置,留茬高度不超過10cm。全喂入水稻聯合收割機總損失率≤3%,破碎率≤2%;半喂入水稻聯合收割機總損失率≤2.5%,破碎率≤0.5%。

  7、機械烘干

  建議使用低溫循環式干燥機進行烘干作業,保證稻谷烘干品質。水稻受熱溫度40℃上下,介質溫度90℃上下;水稻烘干時采取短加熱6~11min長緩蘇60min,且要控制一次降水不大于3%,防止爆腰徑紋粒產生。

  (二)機具配備

  以2000畝作業面積機具配套方案:

  機具名稱

  技術參數與特征

  數量

  拖拉機

  70~120馬力

  2

  施肥機

  撒肥寬度12~16m

  1

  鏵式犁

  耕幅140cm,耕深28~30cm

  1

  圓盤耙

  耕幅140~230cm

  1

  水田埋茬耕整機

  耕深10~16cm

  1

  反轉滅茬旋耕機

  耕深12~20cm

  1

  水田起漿平地機

  平整深度5~10cm

  1

  育秧播種流水線

  作業效率>500盤/h

  1

  高速插秧機

  6行,行距30cm

  2

  手扶插秧機

  4~6行,行距30cm

  5

  噴桿式植保機械

  作業幅寬12m,自走式

  1

  全喂入聯合收獲機

  工作幅寬2~2.2m,喂入量4kg/s

  1

  低溫循環式谷物干燥機

  40噸機組,低溫循環,含水率自動控制

  1

  五、典型案例

  以哈爾濱市方正縣4個水田現代農機專業合作社應用該模式為例,2017年,4個合作社共實施水稻全程機械化模式10038畝,全部采用秸稈還田作業。其中實施水稻機插側深施肥技術450畝、實施缽體育苗機械擺栽技術4014畝、高速機械插秧技術5574畝。

  (一)區域面積分布

  德善鄉德善村:實施規模3049畝,其中缽育機械擺栽作業1524畝,高速機械插秧作業1525畝。

  寶興鄉石家村:實施規模2094畝,其中缽育機械擺栽作業1482畝、高速機械插秧作業612畝。

  水稻科技園區:實施規模3883畝,其中水稻機插側深施肥作業450畝、缽育機械擺栽作業1008畝、高速機械插秧作業2425畝。

  方正鎮良種場:實施規模1012畝,高速機械插秧作業1012畝。四個示范點分別依托于方正縣德善鄉義豐現代農機專業合作社、寶興鄉石家現代農機專業合作社、秋然現代農機專業合作社、方正鎮格潤現代農機專業合作社。

  (二)機械化生產模式

  以秸稈切碎深翻還田、攪漿平地、鹽水選種、智能化浸種催芽、高速機插側深施肥、平盤育苗高速機械插秧、缽體育苗機械擺栽、節水灌溉、測土配方施肥、航化植保、病蟲草害綜合防治、機械聯合收獲、機械烘干的技術模式。提高水田機械化作業水平。通過項目的實施,使全縣水稻耕種收綜合機械化水平達到100%。

  (三)效益分析

  1、經濟效益

  項目實施,通過連片種植、大型機械標準化作業、應用先進的農機化新技術,節省人力物力,減少投入,實現“三減”目標,降低作業成本,提高糧食產量,促進經濟效益大幅提升。該項目的實施,平均畝節本效益34元~49.7元(缽擺),增產效益135元(平盤高速插)~278元(缽擺),畝節本增效169元~327.7元。

  水稻機插側深施肥技術實施450畝效益。

  節本效益:與人工相比節本效益39元,其中節省育秧成本11元畝;節省用肥成本18元;節省施肥人工費5元/畝;節省噴藥成本5元。

  增產效益:增產效益為180元,與傳統育插秧方式相比,機插側深施肥技術減少了化肥的使用量,使化肥得到集中有效利用,從而實現增產,另外配套采用激光平地技術、攪漿平地技術、淺濕干節水澆灌技術、標準化育秧技術、機械化插秧技術綜合增產56公斤/畝,按方正縣水稻平均銷售價格3.2元/公斤,每畝可增效180元。

  水稻機插側深施肥技術總節本增效219元/畝,項目實施450畝,總節本增效為9.85萬元。

  水稻缽體育苗機械擺栽技術實施4014畝效益。

  節本效益:節種效益普通盤育苗用種0.15公斤/盤,24~26盤/畝,則用種量為3.6~3.9公斤/畝。

  缽體盤育苗:用種0.036~0.06公斤/盤,平均0.048公斤/盤,用秧量為28~32盤/畝,則用種量為1.34~1.54公斤/畝。

  節種2.26~2.36公斤/畝,每公斤種子按市場平均價7元計算,每畝節省種子費用16~17元。

  節工效益:以高速乘坐式六行插秧機與缽育擺栽機作業進行對比。缽苗擺栽機作業量4~7.5畝/小時,平均5.75畝/小時,平均57.5畝/天,用工量5人,每個工為200元,則工時費用為17元/畝。

  普通高速乘坐六行插秧機作業量2.5~4.5畝/小時,平均作業量為35畝/天,用工量8人,每個工為200元,則工時費用為46元/畝。

  缽苗擺栽機比普通高速插秧機節省人工費29元/畝。

  節肥效益:節肥主要體現在苗床用壯秧劑,普通秧盤用肥費用為3.6~3.9元/畝,缽體秧盤用肥費用為2.1~2.4元/畝,用肥節資1.5元/畝。

  節土效益:普通育苗用土費用10~11元/畝,缽體育苗用土費用6~7元/畝,比普通育苗節約用土費4元/畝。

  節本效益總計為:節省種子費16~17元/畝,節省人工費29元/畝,節省肥料費1.5元/畝,節約用土費4元/畝,合計節本50元/畝。

  增產效益:按15%計算,每畝產量按580公斤計算,每畝可增產87公斤,按市場價格3.2元/公斤計算,每畝增加效益278元。

  水稻缽體育苗機械擺栽技術實施4014畝,節本增效為50元/畝,增產278/畝,每畝節本增效328元/畝。4014畝總節本增效為132萬元。

  水稻秸稈深翻還田高速機械插秧5574畝效益

  節本效益:與人工相比節本效益30元,其中節省育秧成本11元畝;節省用肥成本12元;節省施肥人工費1.5元/畝;節省噴藥成本5元。

  增產效益:增產效益為160元,與傳統育插秧方式相比,示范區項目采用激光平地技術、攪漿平地技術、淺濕干節水澆灌技術、標準化育秧技術、機械化插秧技術綜合增產50公斤/畝,按方正縣水稻平均銷售價格3.2元/公斤,每畝可增效160元。

  畝節本增效:節本效益30元,增產效益160元,節本增效190元。項目實施5574畝共計節本增效106萬元。

  總效益:水稻機插側深施肥效益9.85萬元,缽育擺栽效益132萬元,秸稈還田高速插秧效益106萬元,總計247.85萬元。

  2、社會效益

  水稻生產全程機械化是一項技術含量多、密集程度高的綜合增產增效生產方式,具有提高土地利用率、減輕勞動強度、實現“三減”目標、提高生產效率、節本增效等優勢,必將替代傳統的生產方式,向現代化農業發展。方正縣擁有水田面積100萬畝,如全部應用該項技術可增加產量(高插測深增產50公斤/畝,缽擺增產87公斤/畝,平均增產68.5公斤/畝)6850萬公斤,節本增效2.81億元,經濟效益巨大。該項技術大面積實施,還可以推動制盤業的發展,社會效益巨大。

  3、生態效益

  可減少了優質良田、林帶的表土、山地的植被、草地、濕地采掘,對保護生態環境具有其重要意義。

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