水稻种植中机械化生产技术种类及其相关应用要点探讨

近年来，黑龙江省水稻机械化生产技术快速发展，在技术研究与应用领域取得了重大成果。水稻秸秆还田配套技术、水稻侧深施肥技术和变量施肥技术是黑龙江省水稻种植中大力推广应用的机械化生产技术，这些技术是农机与农艺相结合的产物，对提高水稻产量、降低化肥用量、实现增收目标发挥着关键性的作用。基于此，本文对水稻秸秆还田配套技术、水稻侧深施肥技术和变量施肥技术及其应用进行研究探讨，期望对助力农业现代化发展有所帮助。

一、水稻秸秆还田配套技术与应用

1、水稻秸秆还田配套技术

水稻秸秆还田配套技术是指在水稻收获后，用机械将水稻秸秆粉碎翻埋、根茬粉碎还田或整秆翻埋还田而实施的一系列配套农业生产技术。根据水稻收获机喂入形式的不同以及秸秆处理方式的不同，可以将水稻秸秆还田技术分为四大类别：

①半喂入收割机秸秆切碎还田技术

此技术适用于水分相对较大的水稻秸秆收获，利用收割机直接切碎秸秆，达到良好的还田效果。

②全喂入收割机秸秆粉碎抛洒还田技术

此技术适用于霜后水稻秸秆收获。

③全喂入收割机秸秆集条铺放二次捡拾抛洒还田技术

此技术适用于不带粉碎抛洒装置的全喂入收割机，当水稻收割后，稻田内堆放条状秸秆，需要二次捡拾切碎秸秆后抛洒还田。

④全喂入收割机高留茬搅浆还田技术

此技术适用于低洼稻田或者无法旋耕的地块。

2、水稻秸秆还田配套技术应用要点

①半喂入收割机秸秆切碎还田配套技术应用

选用水稻半喂入收割机秸秆还田，收割机对水稻进行脱粒处理后，将秸秆传输到切碎装置进行切碎处理，切碎长度不得超过10cm，之后将切碎的秸秆均匀抛洒到田内。在水稻秸秆还田后还要配套实施秋季翻耕、春季浅水泡田和浅水埋茬搅浆平地配套技术。秋季翻耕使用大马力拖拉机，将水田液压翻转四铧犁配套到拖拉机上，对秸秆还田地块进行翻耕，把秸秆埋入耕层。在春季浅水埋茬搅浆平地中采用搅浆平地机械，要求搅浆平地机械带有滑切刀齿，确保将秸秆均匀搅入泥浆内，避免出现秸秆漂浮于水面的情况。

②全喂入收割机秸秆粉碎抛洒还田配套技术应用

选用水稻全喂入收割机，收割机自带粉碎抛洒装置，尽量不要外置安装粉碎抛洒装置。在水稻脱粒后利用该装置粉碎秸秆，秸秆长度最大不超过5cm，最小不低于3cm，粉碎后将秸秆向田间抛洒。秸秆还田后配套实施秋季或春季翻耕、春季浅水泡田和浅水搅浆平地技术。

③全喂入收割机秸秆集条铺放二次捡拾抛洒还田配套技术应用

选用全喂入收割机，收割机无秸秆粉碎功能，对水稻脱粒后将秸秆铺放到地面上，此时的秸秆长短不一，堆放杂乱，无法直接进行翻耕作业。故此，需要实施二次捡拾抛洒还田、春季翻耕或旋耕、浅水泡田和埋茬搅浆平地等配套技术。在水稻收获后，要尽快开展捡拾抛洒作业，抢在降雪前完成秸秆还田。这是因为秸秆受雨雪影响会增加水分含量，加大二次捡拾抛洒作业难度。在捡拾抛洒作业中，选用大马力拖拉机配套捡拾抛洒机，秸秆粉碎长度不得超过10cm，保证向田内均匀抛洒。其他配套技术与前述配套技术的应用要点相同。

④全喂入收割机高留茬搅浆还田配套技术应用

选用全喂入收割机，在收割低洼泥泞稻田时，受田内作业条件限制，可适当提高留茬高度，一般为20-30cm，收割后经过秸秆粉碎装置将秸秆抛洒到稻田内，无需进行翻耕或旋耕。在第二年春季直接放水泡田，控制泡田时间，使茬尽量达到软硬适中的程度，方便搅浆平地作业。如果泡田时间过长，则会造成茬土软化，容易增加搅浆平地机陷车次数。如果泡田时间较短，则会使茬土过硬，增加搅浆作业阻力，易使搅浆平地机发生故障。在搅浆平地配套技术中，建议使用90马力履带式拖拉机牵引双轴埋茬搅浆平地机。

3、 秸秆还田配套技术作业要求

①水稻收获要求

采用半喂入式收割机作业时，需要在水稻进入到完熟期开始收获，割茬高度不超过8cm，将机收损失降至1%以下，做到不漏割。在采用全喂入式收割机时，最佳收割时间为水稻黄化晚熟率超过90%时，割茬高度不超过30cm，最低为15cm，收割时彻底分离谷草，干净脱谷，尽量将机收损失降至3%以下。

②秸秆还田要求

采用半喂入收割机切碎秸秆时，秸秆长度不得超过10cm。采用全喂入收割机切碎秸秆时，秸秆长度一般在3-5cm之间。在秸秆还田时将秸秆均匀抛洒到稻田内，收割机保持连续作业，尽量不要倒车或中途停车，以免出现秸秆堆积现象。

③秋整地作业要求

在秸秆还田后，当土壤含水率维持在18%-30%之间，并且耕层5cm以内的温度不低于0℃时进行整地，秋整地采用翻耕方法，春整地采用旋耕方法。在翻耕作业中，配套使用水田拖拉机与水田铧式犁。水田铧式犁的幅宽越宽，则应选取更大马力的拖拉机。翻耕深度控制在18-22cm，做到翻耕深浅一致。在翻地过程中完成秸秆还田，将80%的高茬同步翻入耕层中。

④高留茬旋耙作业要求

当秸秆抛洒后土壤含水率高于30%时，无法满足翻耕作业条件，只能采用旋耙作业方式。利用地表水源泡田，在水面结冰前完成旋耙。采用高留茬耙浆平地机进行作业，水深不超过2cm，同步施入秸秆腐熟剂，旋耙深度不小于15cm，尽量减少秸秆漂浮，旋耙后的地表高差不超过3cm。

⑤搅浆平地作业要求

根据当地水稻插秧时间确定泡田时间，采用浅水灌溉方式，以确保埋茬搅浆质量。控制搅浆平地遍数，不超过2遍，避免因搅浆过于频繁改变土壤结构，降低土壤透气性。

4、水稻秸秆还田配套技术应用效果

①改善土壤营养结构

水稻秸秆中含有大量的钾元素和硅元素，将水稻秸秆用于还田能够改善土壤营养条件，提高土壤有机质。通过对定点示范田进行调查研究表明，秸秆还田可以使土壤有机质平均每年增加0.3-0.4g/kg，提高土壤中钾含量，有助于减少钾肥用量。

②提高水稻产量

通过对连续多年实施秸秆还田的稻田进行调查研究发现，与常规生产技术相比，秸秆还田后的水稻稻穗个体大、穗型整齐，水稻植株抗逆性强，未发生过重大病害和水稻倒伏现象，亩产量可达750kg以上，实现增产10%左右。

二、水稻侧深施肥技术与应用

1、水稻侧深施肥技术

水稻侧深施肥技术是指将侧深施肥装置加装到插秧机上，在机插秧过程中同步把肥料定量施入秧苗根侧3-5cm，深度4-6cm的位置，并覆盖泥浆的一种先进技术。水稻侧深施肥技术具有农机与农艺相结合的优势，使肥料在耕层内不会漂移，有助于秧苗吸收养分，提高肥料利用率。从水稻机械化生产技术发展与应用现状来看，水稻侧深施肥技术是化肥减量增效的主推技术之一，能够为水稻种植业绿色高质量发展提供技术支持。

2、水稻侧深施肥技术应用要点

①机械选型

选择配置侧深施肥装置的施肥插秧一体机，或者将侧深施肥装置安装到插秧机上。要求侧深施肥装置具备施肥量调节功能，施肥落点位于秧苗侧3-5cm，深度4-6cm的位置，在施肥后用刮板覆盖泥浆。选好施肥插秧一体机后检查施肥设备排肥一致性，检测总排肥量控制是否稳定，查看秧箱、秧叉、秧针、秧门等部件是否完好。

②机械设备调试

根据稻田土壤的肥沃程度、水稻品种以及秧苗生长状况，设定侧深施肥一体机的作业参数。试运转侧深施肥插秧一体机，检查运转是否正常，排肥是否顺畅。

③肥料选用

水稻侧深施肥应根据不同的施肥方式，选用不同的肥料。在一次性施肥方式中，选用含有缓控释养分的专用肥料，确保肥料提供的养分满足水稻整个生育期的营养需求；在基肥+追肥方式中，选用普通配方肥。其中，氮肥用量为50%-70%，磷肥全部使用，钾肥根据土壤肥力情况可以一次全部施入，也可以后期追肥。不论选用何种施肥方式，都必须保证肥料为圆粒型，密度一致，硬度不小于20N。

④肥料装入与用量调节

去除肥料中结成块团的部分，将肥料倒入肥料箱内，控制肥料最大装入量，不得超过侧深施肥机最大装载量。根据田内实际情况对肥料用量进行调节，调节后试排肥。在稻田选取试播田块，试运行侧深施肥一体机，试运行长度不小于50m，检查试运行施肥情况，对施肥量作出调整。

⑤泥浆沉淀

一般需要沉淀7d后检查土壤软硬程度，泥浆过软或过硬都会影响插秧和侧深施肥效果。

⑥插秧施肥

侧深施肥插秧一体机缓慢启动，前进5m后正常作业。当遇到转弯或中途停车的情况，需要减慢速度，避免出现施肥不均匀的情况。机插秧苗做到稳、直、不下沉，漏插率和伤秧率都不超过5%。在侧深施肥中，根据当天天气、泥浆深度、肥料种类等实际情况对施肥量进行微调。在侧深施肥作业阶段，控制肥料深入土层的深度，并且经常检查排肥装置是否顺畅排肥，及时解决排肥管道堵塞问题。当施肥后，应清空肥料箱和排肥管道中的肥料。

⑦田间管理

对采用基肥+追肥方式的稻田要加强田间管理，根据水稻长势追施氮肥。在苗期控制水层厚度，一般为3-5cm。在分蘖期为满足水稻植株分蘖对水量的需求，需增加水层厚度，为10-15cm。在分蘖后期为减少无效分蘖，可适当晒田。在灌浆期到成熟期进行干湿交替管理，采用间歇灌溉方式促使谷粒饱满。

3、水稻侧深施肥技术应用效果

①提升肥料利用率

侧深施肥技术的氮肥用量比常规施肥技术的氮肥用量减少10%-30%。在侧深施肥中，肥料施入耕层中，能够减少肥料流失。同时，肥料位于秧苗根系附近，有利于秧苗根系吸收养分，促进秧苗健壮发育。

②提高水稻产量

侧深施肥技术能够保证秧苗获取充足养分，加快返青，增加分蘖，尤其在低温、雨水较多的年份，可以确保水稻生长前期有足够的分蘖数。根据田间调查研究表明，采用侧深施肥技术的稻田，比采用常规施肥技术的稻田，分蘖数增加5%左右，水稻株高增加1-3cm，为水稻高产稳产打好基础。

③提高稻谷品质

采用侧深施肥技术的稻田能够保证水稻在生长前期获取充足的养分，增强植株叶片的光合作用，使植株保持良好的长势。同时，在专用肥料缓慢释放养分的情况下，有助于稻谷积累更多的干物质，提高谷粒的饱和度，从而提高稻谷品质。

三、变量施肥技术与应用

1、变量施肥技术

变量施肥技术是在分析不同空间单元产量数据、土壤理化数据、当地气候特点、病虫草害发生规律等因素的基础上，借助作物生长模型、作物营养专家系统确定每一操作单元需肥量，对操作单元进行精准定位、精准施肥的一项先进技术。变量施肥系统主要由控制器、耕作土深监测装置、土壤肥沃度检测装置、水温监测设备以及平板电脑等装置设备构成。在水稻机械化生产中，水稻变量施肥技术主要通过插秧机前轮左右两端安装的电极板测量土中电导率，根据电阻数据估测养分总量，实时监控土壤肥沃程度，根据肥沃程度动态调整施肥量，以达到精准施肥、平衡施肥的目的。

2、变量施肥技术应用要点

①优选变量施肥插秧机

在水稻种植中，要合理选用智能变量施肥插秧机，要求插秧机具备以下先进技术与实用功能：变量施肥插秧机配备新型种肥播施器，种肥播施器采用不同种子和肥料的物理力学参数离散元模型，以满足水稻精确变量播种施肥需求；变量施肥插秧机采用基于电控的液压驱动系统，满足大型机具作业多样化对拖拉机多路动力输出需求；变量施肥插秧机采用漏播监测、堵塞监测、CAN总线控制、北斗/GPS动态定位、网络通信等技术，并配套使用辅助驾驶系统，智能化完成变量施肥操作。

②培育壮秧

机插秧需培育壮秧，要求秧苗敦实稳健、叶色绿、须根多、无病虫害。在插秧时随起、随运、随插。

③田块耕作

整地时的秸秆残茬覆盖深度不超过25cm，整地后保证耕层平整，田块内高低差不超过3cm。

④泥浆沉实

稻田内的沉实程度以手指划沟可缓慢恢复原有状态为准，便于变量施肥插秧机作业。

⑤肥料选用

选用氮、磷、钾配比合理的圆粒型肥料，粒径在2-5mm之间，要求颗粒均匀、理化性状稳定，不易碎、不易粘结成块，便于施肥用量调整。

⑥插秧变量施肥

插秧前调整好株行距，保证智能变量施肥插秧机匀速前进，根据农机作业进度及时补苗和补充肥料。智能变量施肥插秧机提供辅助驾驶系统，机手在驾驶室实时接收作业地块的播种施肥处方图，实施“一键化”操作，高效率完成插秧变量施肥。

3、变量施肥技术应用效果

变量施肥技术在插秧同时进行精准变量施肥，与传统的播种施肥方式相比，其应用效果主要表现在以下方面：

①提高作业效率

智能变量施肥插秧机的机械动力强劲，播种速度快，且配备无人驾驶操作系统，可以节省人工成本，提高播种作业效率。

②节省化肥用量

智能变量施肥插秧机在作业过程中会自动监测土壤肥力，对土壤贫瘠的地块适当增加施肥量，对土壤肥沃的地块适当减少施肥量，有助于节省化肥用量，降低水稻生产成本支出。同时，智能变量施肥插秧机实现了最小每平米的精确施肥，大幅度提升了肥料使用率。

③实现增产增收

根据近期水稻生产的实测数据显示，在传统生产模式下，地块平均产量为每亩产量607kg，采用变量施肥技术后每亩产量640kg，提高产量5%以上，每亩增收82元左右。

综上所述，水稻机械化生产是农业现代化发展的客观需要，对提高水稻生产效率起着重要作用。在水稻种植中，要合理采用水稻秸秆还田配套技术、水稻侧深施肥技术和变量施肥技术，实现对肥料施用的精量化控制，促使水稻生长周期内充分利用肥料，提高肥料利用率。在水稻收获阶段，采用水稻收割机实施秸秆还田，改善土壤养分结构，减少因焚烧秸秆带来的环境污染，从而促进农业生态系统健康发展，保障水稻生产走高产、稳产的可持续发展之路。

（作者单位：154451北大荒集团黑龙江曙光农场有限公司）