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水稻生产全程机械化技术的示范应用及其成效分析论文

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2025-03-20 15:46:45    来源:    作者:xuling

摘要:为研究水稻生产全程机械化技术的应用效果及其推广价值,本文基于现代农业发展对高效、环保和高品质生产的需求,具体阐述了机械化技术在提高水稻生产效率、降低生产成本及提高农产品质量等方面的综合优势,并以辽宁省、盘山县等地的试验示范区为例,深入探讨了机械化耕整地、规格化育秧、高效插秧、智能水肥管理及植保技术的实际应用效果。

  摘要:为研究水稻生产全程机械化技术的应用效果及其推广价值,本文基于现代农业发展对高效、环保和高品质生产的需求,具体阐述了机械化技术在提高水稻生产效率、降低生产成本及提高农产品质量等方面的综合优势,并以辽宁省、盘山县等地的试验示范区为例,深入探讨了机械化耕整地、规格化育秧、高效插秧、智能水肥管理及植保技术的实际应用效果。结果显示,水稻生产全程机械化技术显著改善了田间种植条件,提高了稻田生产效率和经济效益,同时显著降低了资源消耗和环境污染,为推动农业绿色发展提供了强有力的技术支持。这表明,全程机械化技术在实现水稻高产、稳产的同时,具有显著的推广价值,可为现代农业机械化发展提供重要的理论依据与实践指导。


  关键词:水稻生产;全程机械化;生产效率;农产品质量


  水稻是世界上最重要的粮食作物之一,确保其高效、稳定生产对全球粮食安全具有重要意义。然而,传统水稻种植方式劳动强度大、效率低、资源浪费严重,难以适应现代农业对高效、环保和高品质生产的需求。在此背景下,水稻生产全程机械化技术逐渐成为解决这一问题的关键手段。机械化技术通过在耕地、播种、施肥、植保、收获等各环节的精准作业,显著提高了水稻生产效率与产品质量,并降低了生产成本与资源消耗。本文从水稻全程机械化的优势与应用成效入手,系统分析了各关键环节的技术特点与实践效果,旨在为推动现代化水稻生产提供理论依据与实践指导。


  1水稻生产全程机械化技术的应用优势

       1.1提高生产效率


  水稻生产全程机械化技术显著提高了生产效率,缩短了人工参与的时间,降低了人工劳动强度。传统的人工操作,如耕地、播种、施肥和收割等,往往需要大量劳动力投入且周期较长。而机械化技术通过机械化耕作机、插秧机、无人机施肥喷药和联合收割机等设备的应用,实现了生产环节的快速、高效完成。例如,插秧机能够在短时间内完成大面积插秧作业,其速度是人工插秧速度的几十倍。不仅如此,机械操作的精度较高,还可以确保每个环节的均匀性和一致性,避免了人工操作中常见的漏插、施肥不均等问题出现。


  1.2降低生产成本


  全程机械化技术在水稻生产中的应用显著降低了生产成本,尤其在用工成本和时间成本方面。传统水稻种植需要大量的劳动力进行繁重的体力劳动,如翻地、播种、插秧及收割等环节[1]。这些环节中,人工费用往往占据了很大的比重;而机械化设备则通过高效作业和规模化操作,大幅减少了人工使用。例如,一台联合收割机可以在短时间内完成几十亩地的收割工作,相比人工操作成本更低。

  1.3提高农产品质量


  水稻生产全程机械化技术的应用对于提高农产品的质量具有显著作用。一方面,机械化作业能够更精准地控制种植和管理环节。例如,精密播种机能够根据土壤条件和作物需求进行精准播种,确保种植密度和深度的合理性;无人机施肥可以精确计算作物生长所需的肥料量,避免过量施肥或不足产生水稻质量下降。另一方面,机械化设备在收割过程中能够避免因人工误操作造成的损耗或污染问题出现。例如,联合收割机在高效收割的同时,能够分离稻谷和杂质,减少粮食损失并提高成品稻谷的纯度。机械化的干燥设备能够控制温度和湿度,确保稻谷的储存质量。这些优势使得通过机械化生产的水稻具有更好的外观、更高的营养价值和更强的市场竞争力,为农产品品牌化提供了有力支持。


  2水稻生产全程机械化技术的应用要点


  2.1机械化耕整地技术


  机械化耕整地技术是实现水稻高效种植的基础性环节,其核心在于通过科学的耕作方式优化土壤结构和田间条件。实践中可采用秋季深翻与春季旋耕相结合的方法,或春季埋茬旋耕与秸秆还田相结合的策略。前者通过深翻有效打破犁底层,提高了土壤的通气性和储水能力;后者则通过埋茬将作物残茬转化为有机质,提高了土壤肥力。实际操作中要求耕作深度一致,控制在30cm以内,进而确保地表高低差不超过3cm,田面洁净、无残茬杂物、无浮渣[2]。此外,为保证田面泥浆沉实但不板结,需调整水田泥脚深度小于30cm,形成泥水分清、沉实柔和的田面结构。科学耕整地可直接改善水稻苗期的土壤微生态环境,为后续环节提供稳定的基础条件。


  2.2规格化育秧技术


  规格化育秧技术是提高秧苗质量、确保田间栽培均匀度的关键手段。采用硬盘或钵盘育秧,通过标准化营养土配制和稻种处理,如机械脱芒、恒温催芽等,可以保证种子质量和出苗的一致性。生产中广泛应用冷棚集中育秧,东港市更采用无纺布双膜覆盖的方式,形成了温湿度可控的环境,提高了育秧效率。在育秧播种作业上,通过机械流水线一次性完成覆土、播种、浇水、施药等工序,可以使播种量得到精准控制,其空穴率低于2%,播种均匀度达到85%以上。最终秧苗必须满足壮秧标准:根系发达、苗根盘结、秧苗茎部粗壮、叶片挺直均匀,叶龄达到3.1~4.0片,苗高12~18cm,秧龄控制在30~35天。此过程通过机械化手段的精细化管理,显著提升了秧苗的标准化水平,为后续插秧奠定了高质量的种苗基础[3]。


  2.3机械插秧技术


  机械插秧技术通过高性能插秧机将带土秧苗精准移栽,是实现规模化水稻种植的重要环节。在操作中需严格把控插秧机的株距与行距,如常规粳稻行距为30cm,株距在12~18cm范围内,达到每公顷插秧密度为21万~30万穴,每穴株数为3~5株,进而确保整体均匀度达到95%以上。此外,移栽过程中,漏插率、伤秧率和漂秧率分别控制在5%、4%、3%以内,插秧深度保持在0~1cm,以减少秧苗损伤和后期漂移的风险。高效插秧机的应用不仅提高了作业效率,还显著提高了田间种植的一致性和成活率,为水稻高产、稳产提供了可靠保障。通过机械插秧技术与农艺要求的高度融合,种植者能够有效优化劳动力配置,降低生产成本,推动全程机械化种植的普及。


  2.4水肥合理管理技术


  水肥合理管理技术是影响水稻生长与产量的核心环节,其科学性直接决定了稻田生态系统的稳定性与水稻品质。在肥料施用上,根据不同生长阶段的养分需求,分阶段精准投施基肥、蘖肥和穗肥,可以满足水稻营养供应。施肥需与灌溉管理结合,采用“浅水-湿润-浅水-间歇”的节水灌溉模式,既保证了根系吸收效率,又防止了水分过多引发的土壤缺氧问题出现。在机械插秧后的一周内,根据田间杂草种类和密度精准使用除草剂,同时保持水层深度在3~5cm,维持保水3~4天,以确保药效的均匀发挥。合理管理水肥,不仅显著提高了水稻的吸收利用率,还能在减少水资源浪费的同时,降低化肥施用量,从而实现资源节约与环境友好的双重效益。


  2.5机械植保技术


  机械植保技术的核心在于利用现代化植保装备,实现病虫害防治的精准、高效和环保。通过大田作业广泛使用自走式喷杆喷雾机与植保无人机等设备,以机械化方式完成化学药剂的高效施用。施药时根据作物病虫害类型和生长阶段,科学选择药剂品种、剂量及施药时间,确保施药的准确性和防治效果。作业中要求喷雾均匀覆盖率达到标准,施药效率提高至2hm2/h以上,同时农药有效利用率提高至40%以上。机械植保的推广不仅显著降低了人工作业成本与劳动强度,还有效减少了农药残留对环境和作物品质的影响,大幅度提高了病虫害防治的精准度,为水稻的绿色、高效生产提供了重要保障。


  2.6机械化收获技术


  机械化收获技术是水稻生产全程机械化的收官环节,通过应用高效联合收割机,可以实现水稻田间的快速收割、脱粒、清选和粮食收集。全喂入式和半喂入式收割机根据田间条件分别应用,收割作业安排在水稻籽粒转黄率达到95%以上时进行,以确保最佳收获质量。全喂入式收割机要求总损失率低于3%、破碎率低于2%,半喂入式收割机则将总损失率和破碎率分别控制在2.5%和0.5%以内,同时脱粒机的脱净率需超过99%。收获过程中,通过对茎秆进行切碎还田或捡拾打捆,可以实现秸秆资源的综合利用。留茬高度约15cm,有助于后续田间作业。机械化收获技术的推广,不仅大幅提高了收割效率和粮食品质,还有效减少了粮食收获过程中的损失,为水稻全程机械化生产带来了显著的经济和生态效益。


  3水稻生产全程机械化技术的应用成效


  3.1水稻生产全程机械化技术在耕整地环节的应用成效


  机械化耕整地技术作为水稻生产的基础性环节,在田间条件优化方面发挥了不可替代的作用。通过深翻作业与秸秆还田的有效结合,全面改善了土壤结构,提升了农田的综合生产能力。以辽宁省某试验区为例,采用深翻30cm和双轴深旋埋茬作业技术,土壤通气性和水分渗透能力均显著提高,残茬覆盖率达80%以上,秸秆还田利用率超过95%,大幅度减少了焚烧秸秆造成的环境污染。此外,春季耕作后,地表平整度符合精确度要求,其误差不超过3cm,田面泥浆均匀,符合水稻插秧机械化标准。通过深翻破除犁底层,提升了土壤的水肥承载能力,进而为水稻高效种植提供了科学支持。与传统作业模式相比,耕整地环节的机械化作业显著减少了人力投入,提高了效率。试验数据显示,每公顷的耕作成本约减少了15%,水分渗漏损失减少了20%,实现了经济效益与生态效益的同步提升[4]。

  3.2水稻生产全程机械化技术在育秧、播种环节的应用成效


  规格化育秧技术通过机械化的精准操作,显著提高了育苗效率与秧苗质量,成为实现高产栽培的关键环节。以自动化流水线育秧技术为核心,整合种子脱芒、恒温催芽、盘土处理等工艺,在实验中达到了壮秧率90%以上的优良标准。以盘山县某核心试验区为例,通过机械播种与微喷灌设备相结合,穴播3~5粒的占比达到95%以上,空穴率低于0.5%,播种均匀度超过85%。这种标准化的播种方式确保了育秧过程中苗木分布的均匀性和发育的一致性。冷棚育秧技术的广泛应用也进一步优化了秧苗的生长环境,在控温、控湿条件下,秧苗根系发达,茎叶挺拔,具备较高的抗逆性。育秧作业后,传统育秧方法的成苗率相比降低10%。此外,通过合理设置秧龄(30~35天)与苗高(12~18cm),机械化育秧技术保证了移栽的适宜性,进而为高效插秧作业奠定了重要基础。这些技术的综合应用,不仅提高了秧苗质量,还减少了传统育秧方式中因人工误差产生的种植不均现象的发生,为规模化种植提供了有力保障。


  3.3水稻生产全程机械化技术在插秧作业中的应用成效


  插秧作业是机械化技术链条中的核心环节,其精准性和效率直接决定了水稻种植的整体水平。高性能插秧机的应用,通过精准的参数调控,实现了栽插的均匀性和稳定性。在辽宁省灯塔市的试验田中,高速插秧机的单季作业量达33.3hm2以上,插秧密度达23~29穴/m2,密度合格率超过80%。操作过程中,穴株数保持在3~5株,插秧深度严格控制在0~1cm,漏插率、伤秧率和漂秧率分别低于5%、4%和3%。这些数据充分说明了插秧机的高效性能能够完全满足水稻的栽培要求。此外,通过实施标准化操作规程,带蘖移栽率达70%,缓苗期缩短至2天以内,早期分蘖时间提前了7天,返青期减少了5~7天,为水稻的高产、稳产提供了先决条件。与此同时,插秧机的规模化应用有效降低了劳动强度,优化了劳动力配置,直接降低了种植成本。通过结合农艺技术和机械设备的双重优势,插秧作业的机械化水平大幅度提升,为全面实现水稻全程机械化奠定了重要基石。


  3.4水稻生产全程机械化技术在水肥管理中的应用成效


  水肥管理作为水稻生长周期中至关重要的环节,其科学性与精准性直接影响水稻的产量和品质。通过机械化与智能化手段的结合,水肥管理得以实现标准化和高效化。在实验区,通过采用“浅水-湿润-间歇”循环灌溉模式,稻田渗漏率减少15%~20%,每公顷节水达150m3以上,同时避免了因水量过多而产生土壤氧气不足现象。在肥料管理方面,根据水稻不同生长阶段的需求,应用智能撒肥设备精准投施基肥、蘖肥和穗肥,施肥效率提高了30%以上,化肥使用量减少了15%~20%[5]。此外,水肥一体化灌溉技术进一步提高了水分和养分的利用效率,使根系吸收达到最佳状态。经田间监测,与传统管理方式相比,机械化水肥管理有效降低了病虫害的发生率,植株长势均匀、穗粒饱满,亩产提高6%~8%。该技术不仅显著提高了水稻田间管理效率,还大幅降低了资源消耗,为稻田生态环境的可持续发展提供了有力支撑[6]。


  4结语


  水稻生产全程机械化技术的推广与应用,是实现现代农业转型升级的重要途径。本文系统分析了机械化技术在水稻生产中的应用优势与成效,研究表明,全程机械化技术能够有效提高生产效率、降低成本,并显著改善农产品质量。同时,通过优化技术应用细节,可以实现机械化耕整地、育秧、插秧、水肥管理、植保及收获环节的协同推进,为水稻种植的高产、稳产提供了可靠保障。

 参考文献:


  [1]谭亮华,庞嘉,莫勇,等.湖南攸县杂交水稻全程机械化制种关键技术示范与效果[J].杂交水稻,2024,39(01):88-92.


  [2]项德万.水稻生产全程机械化的技术应用与推广研究[J].河北农机,2023,(03):37-39.


  [3]杨云珺.现代优质高产水稻全程机械化技术的推广应用[J].河北农机,2024,(17):176-177.


  [4]温永涛.水稻生产全程机械化的技术应用与推广[J].农机使用与维修,2023,(01):80-82.


  [5]李杰屏.聚焦关键技术设备提高水稻生产全程机械化水平[J].农业机械,2024,(01):47-49.


  [6]李国景,杨亚东,刘洋,等.县域水稻生产区域差异与增产效应[J].中国农业大学学报,2024,29(10):60-71.