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　　國內(nèi)大型氣力式智能化水稻直播機(jī) 技術(shù)不斷發(fā)展邁入智能化行列

新型水稻播種機(jī)在田間作業(yè) 南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所供圖

水稻種植機(jī)械化是水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化中最為薄弱的環(huán)節(jié)，其研究也是農(nóng)業(yè)科技界重點(diǎn)關(guān)注的動態(tài)。

日前，《中國科學(xué)報》記者獲悉，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所種植機(jī)械化團(tuán)隊(duì)充分利用已有技術(shù)沉淀，成功研制出國內(nèi)首臺33行大型智能化氣力集排式水稻直播機(jī)，并在江蘇省鹽城市臨海農(nóng)場四機(jī)場進(jìn)行試驗(yàn)。

據(jù)悉，該項(xiàng)目是在中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助下完成的，該裝備的成功研制填補(bǔ)了國內(nèi)大型氣力式智能化水稻直播技術(shù)空白。

瞄準(zhǔn)薄弱環(huán)節(jié)發(fā)力

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

《全國農(nóng)業(yè)機(jī)械化統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)顯示，2013年水稻耕種收綜合機(jī)械化水平為73.8%，其中機(jī)耕水平為95.1%，機(jī)收水平為80.9%，而機(jī)播水平僅為36.1%。

在中國工程院院士、揚(yáng)州大學(xué)教授張洪程看來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，優(yōu)質(zhì)勞動力不斷轉(zhuǎn)移，管理粗放化嚴(yán)重，加劇了肥、水、藥的盲目投入，明顯制約了水稻增產(chǎn)增效與可持續(xù)發(fā)展。

2015年8月，農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《關(guān)于開展主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化推進(jìn)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(jī)械化水平均達(dá)到80%以上。

據(jù)記者了解，目前水稻種植技術(shù)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(shù)地區(qū)采用直播進(jìn)行試驗(yàn)。

由上述團(tuán)隊(duì)研制的新型水稻直播機(jī)也處在試驗(yàn)中。該團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家張文毅研究員介紹，該裝備采用折疊式機(jī)架，作業(yè)幅寬8米，作業(yè)速度可達(dá)10千米/小時，作業(yè)效率75~100畝/小時，播種作業(yè)僅由機(jī)手一人即可完成，可適應(yīng)大型農(nóng)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(xué)報》記者采訪時表示，該裝備通過智能化控制系統(tǒng)調(diào)整排種部件轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)播量的精確調(diào)整，有效解決現(xiàn)有機(jī)械槽輪式播種機(jī)播量一致性難以保證的難題。

“這個機(jī)器的效率會更高”

記者在采訪中了解到，張文毅團(tuán)隊(duì)研發(fā)的基于電驅(qū)控制的氣力集排系統(tǒng)采用“集中排種+氣流均勻分配”技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)“一器33行”作業(yè)，排種效率高，利用電驅(qū)控制系統(tǒng)替代地輪驅(qū)動，極大簡化播種機(jī)結(jié)構(gòu)，提高可靠性。

近期，該裝備開進(jìn)了臨海農(nóng)場四機(jī)場，進(jìn)行了200畝的田間試驗(yàn)?！芭c機(jī)插秧相比，該機(jī)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(xué)報》記者。

田間試驗(yàn)也表明，該水稻直播機(jī)各項(xiàng)播種性能指標(biāo)均超過國標(biāo)要求，播量可根據(jù)預(yù)設(shè)值實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)，與現(xiàn)有寬幅機(jī)械槽輪式水稻直播機(jī)相比，省工2人以上，作業(yè)效率明顯提升。

“這個機(jī)器的效率會更高?！碑?dāng)被問到該機(jī)器與旱直播機(jī)相比有哪些優(yōu)勢時，張文毅這樣回答記者。據(jù)悉，水稻直播機(jī)具分為旱直播機(jī)和水直播機(jī)，而該團(tuán)隊(duì)研制的機(jī)器屬于水直播機(jī)。

事實(shí)上，與其他水直播機(jī)相比，該機(jī)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(jī)手在駕駛室內(nèi)即可進(jìn)行播量調(diào)整、排種器開關(guān)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(jī)種箱長度，配合機(jī)械化裝種可有效降低田間種肥搬運(yùn)、裝卸時間，進(jìn)而提高作業(yè)效率?！睆埼囊阏f。

“除了這200畝，還在其他600多畝地進(jìn)行了試驗(yàn)，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(nóng)機(jī)要與農(nóng)藝結(jié)合

“和旱直播不一樣，水直播的要求更高，地必須更平整?！边@是朱海寶今年試驗(yàn)中最大的感受。

這只是一方面。機(jī)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(yán)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(guān)鍵。張文毅向記者表示，機(jī)直播水稻比機(jī)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(chǎn)量、提高產(chǎn)量?！?/span>

事實(shí)上，其精確全苗勻苗與穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的栽培技術(shù)更受關(guān)注。

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

他認(rèn)為，只要技術(shù)到位，機(jī)直播稻也能高產(chǎn)，“我們也正在研究明確配套的高產(chǎn)栽培農(nóng)藝與規(guī)程?！边@也是張洪程重點(diǎn)關(guān)注的問題。

在張洪程看來，在全年熱量條件豐裕，生產(chǎn)條件優(yōu)良、合理布局的地區(qū)，機(jī)直播仍可能有進(jìn)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(diǎn)，能否有效地除掉雜草是直播稻能否奪得高產(chǎn)的關(guān)鍵。

目前該團(tuán)隊(duì)正在緊鑼密鼓地進(jìn)行跟蹤試驗(yàn)，“未來將在智能化控制系統(tǒng)的完善、播種質(zhì)量提升等方面進(jìn)一步深入研究，為該技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化和大面積示范推廣作準(zhǔn)備?！睆埼囊阏f。