國內大型氣力式智能化水稻直播機 技術不斷發(fā)展邁入智能化行列

新型水稻播種機在田間作業(yè) 南京農業(yè)機械化研究所供圖

水稻種植機械化是水稻生產全程機械化中最為薄弱的環(huán)節(jié)，其研究也是農業(yè)科技界重點關注的動態(tài)。

日前，《中國科學報》記者獲悉，農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所種植機械化團隊充分利用已有技術沉淀，成功研制出國內首臺33行大型智能化氣力集排式水稻直播機，并在江蘇省鹽城市臨海農場四機場進行試驗。

據悉，該項目是在中國農科院創(chuàng)新工程專項經費資助下完成的，該裝備的成功研制填補了國內大型氣力式智能化水稻直播技術空白。

瞄準薄弱環(huán)節(jié)發(fā)力

我國的糧食作物中，水稻生產工序繁多、機械化作業(yè)難度大，其中特別是水稻種植生產環(huán)節(jié)的機械化嚴重滯后，成為水稻生產全程中最為薄弱的部分。

《全國農業(yè)機械化統(tǒng)計年鑒》的數據顯示，2013年水稻耕種收綜合機械化水平為73.8%，其中機耕水平為95.1%，機收水平為80.9%，而機播水平僅為36.1%。

在中國工程院院士、揚州大學教授張洪程看來，隨著我國國民經濟的快速發(fā)展和產業(yè)結構的調整，優(yōu)質勞動力不斷轉移，管理粗放化嚴重，加劇了肥、水、藥的盲目投入，明顯制約了水稻增產增效與可持續(xù)發(fā)展。

2015年8月，農業(yè)部印發(fā)的《關于開展主要農作物生產全程機械化推進行動的意見》提出，到2020年水稻、小麥、玉米三大糧食作物耕種收綜合機械化水平均達到80%以上。

據記者了解，目前水稻種植技術主要有水稻直播和育秧移栽兩種模式，而我國水稻種植大部分采用育秧移栽的方式，只在少數地區(qū)采用直播進行試驗。

由上述團隊研制的新型水稻直播機也處在試驗中。該團隊首席科學家張文毅研究員介紹，該裝備采用折疊式機架，作業(yè)幅寬8米，作業(yè)速度可達10千米/小時，作業(yè)效率75~100畝/小時，播種作業(yè)僅由機手一人即可完成，可適應大型農場及其他規(guī)?；N植主體作業(yè)要求。

張文毅在接受《中國科學報》記者采訪時表示，該裝備通過智能化控制系統(tǒng)調整排種部件轉速，進而實現播量的精確調整，有效解決現有機械槽輪式播種機播量一致性難以保證的難題。

“這個機器的效率會更高”

記者在采訪中了解到，張文毅團隊研發(fā)的基于電驅控制的氣力集排系統(tǒng)采用“集中排種+氣流均勻分配”技術方案，可實現“一器33行”作業(yè)，排種效率高，利用電驅控制系統(tǒng)替代地輪驅動，極大簡化播種機結構，提高可靠性。

近期，該裝備開進了臨海農場四機場，進行了200畝的田間試驗?！芭c機插秧相比，該機器種植的水稻不僅能成行，而且稻苗長得比較粗壯?！痹搱龉芾砣藛T朱海寶告訴《中國科學報》記者。

田間試驗也表明，該水稻直播機各項播種性能指標均超過國標要求，播量可根據預設值實現精確調節(jié)，與現有寬幅機械槽輪式水稻直播機相比，省工2人以上，作業(yè)效率明顯提升。

“這個機器的效率會更高?！碑敱粏柕皆摍C器與旱直播機相比有哪些優(yōu)勢時，張文毅這樣回答記者。據悉，水稻直播機具分為旱直播機和水直播機，而該團隊研制的機器屬于水直播機。

事實上，與其他水直播機相比，該機器也有明顯優(yōu)勢。該裝備利用研發(fā)的智能化控制系統(tǒng)，機手在駕駛室內即可進行播量調整、排種器開關等常規(guī)操作。

不僅如此，“該裝備還采用集中式大容量種箱，可明顯降低寬幅播種機種箱長度，配合機械化裝種可有效降低田間種肥搬運、裝卸時間，進而提高作業(yè)效率。”張文毅說。

“除了這200畝，還在其他600多畝地進行了試驗，目前效果很滿意?！敝旌毾蛴浾弑硎?，這是一個好東西，明年還會用。

農機要與農藝結合

“和旱直播不一樣，水直播的要求更高，地必須更平整。”這是朱海寶今年試驗中最大的感受。

這只是一方面。機械直播稻由于生育期縮短，對水稻品種、茬口、適宜生長的地理環(huán)境等要求較為嚴格，需要合理布局品種和安排水稻播種期才能保證水稻的正常生長。

在南方多熟制條件下，季節(jié)和熱量均十分緊張，搶播很關鍵。張文毅向記者表示，機直播水稻比機插稻生長周期至少延長20天，品種選擇上要求是早中熟品種，“可以延長生長周期、增加植株生產量、提高產量。”

事實上，其精確全苗勻苗與穩(wěn)產高產的栽培技術更受關注。

“客觀地講，與機插秧相比，直播稻產量發(fā)揮會受到一定的影響，如個體生長量小、株型質量下降、易發(fā)生倒伏，生產上有一定風險。”張文毅告訴記者。

他認為，只要技術到位，機直播稻也能高產，“我們也正在研究明確配套的高產栽培農藝與規(guī)程?！边@也是張洪程重點關注的問題。

在張洪程看來，在全年熱量條件豐裕，生產條件優(yōu)良、合理布局的地區(qū)，機直播仍可能有進一步發(fā)展的空間。

此外，由于直播稻的田間有利于雜草發(fā)生，其具有種類多、出草早、出草時間長、草量大、威脅大等特點，能否有效地除掉雜草是直播稻能否奪得高產的關鍵。

目前該團隊正在緊鑼密鼓地進行跟蹤試驗，“未來將在智能化控制系統(tǒng)的完善、播種質量提升等方面進一步深入研究，為該技術成果的產業(yè)化和大面積示范推廣作準備。”張文毅說。