○文/戴 农
水稻生产机械化发展现状、问题与思考
○文/戴 农
访谈专家:马旭(农业部水稻机械化岗位专家、华南农业大学教授)
现代农业装备(以下简称N):我国水稻生产机械化发展现状是怎样的?
马旭(以下简称M):我国水稻常年种植面积约3 000万hm2,约占全国粮食种植面积的27%,占世界水稻种植面积的20%;总产量近2亿t,约占全国粮食总产量的35%,占世界稻谷总产的35%;水稻平均单产6.687 t/hm2,是我国单产最高的粮食作物。广东是我国水稻种植大省,常年种植面积约195万hm2,居全国前列,总产约0.11亿t,水稻平均单产5.775 t/hm2,单产低于全国平均水平。
随着工业化和城镇化的纵深发展,农村劳动力大量向二、三产业转移,传统的以人蓄力为主的生产方式已不适应水稻生产发展的需要,因此,近几年来我国水稻生产机械化发展非常迅速。到2012年底,全国水稻综合机械化水平达68.82%,其中耕、种、收机械化水平依次为 93.29%,31.67%和73.35%。广东 2012年水稻综合机械化水平为61.06%,其中耕、种、收机械化水平依次为93.08%,8.95%和70.5%;水稻机械化总体水平上低于全国的平均水平,尤其是种植机械化发展水平更是落后,需要大力发展。
当前美国、欧洲(意大利、西班牙等国家)和澳大利亚等地区主要采用直播技术与装备(大型直播机或飞机播种)种植水稻,早已实现全程机械化。亚洲国家则主要采用移栽技术进行水稻生产,其中日本和韩国的田间装备占优,也已实现全程机械化。亚洲其它国家如菲律宾、泰国、越南和缅甸等,田间机械化技术与装备落后于我国。与发达国家相比,我国的水稻机械化发展相对落后,还需根据各地区水稻生产的特点,发展适应我国全程机械化的技术与装备。
N:我国水稻生产机械化存在的问题有哪些?
M:自2004年《农机化促进法》颁布实施以来,我国水稻耕种收综合机械化水平有了长足发展。截至2012年底,全国水稻耕种收综合机械化水平已达68.82%,但不同地区机械化发展水平不平衡,黑龙江、宁夏、江苏等地都已超过90%,福建、四川、贵州和云南等地尚不足50%;不同作业环节机械化发展水平也不平衡,种植机械化水平严重滞后;田间管理和烘干机械化水平更低,处于起步阶段。目前,我国水稻生产机械化发展存在的问题主要有:
(1)农田基础设施落后,阻碍了水稻机械化的发展。我国农田基础设施薄弱,机耕道、农机具存放库棚建设严重滞后,排灌设施老化不足,水田规划平整未大范围展开,阻碍了我国水稻机械化的发展,需大力加强建设。
(2)耕整地机械化水平较高,但机型老旧、耗能高。我国水稻耕整地环节机械化水平最高,已达93%。但实际生产以小型和单一功能的机具为主,通用型和复式作业的装备较少,老旧、手动、高能
耗、高污染、低精度、低配置机具装备较多,工作效率不高,急需更新换代。北方缺少保护性耕作机具,秸秆利用率低;南方田块规模小,缺少精准的平地装备。
(3)种植机械化的“瓶颈”问题尚未完全突破。水稻机械化育插秧技术是我国水稻种植机械化发展的主攻技术,目前正在大面积推广。但受种植制复杂、自然禀赋差异、社会经济发展水平较低等众多因素的影响,我国水稻种植机械化水平较低,仅为31%。针对杂交稻、超级杂交稻的精密育秧和插秧装备、适应东北稻区的钵体苗移栽技术与装备、适应双季晚稻的大苗插秧机和适应化肥深施的复式作业插秧机等技术装备严重缺乏,需要加快自主创新,提高国产化率,降低制造成本。
(4)田间管理机械化才刚刚起步。水稻田间管理机械化技术总体落后,目前,主要依靠人工或人机结合进行作业,存在劳动强度大、安全隐患多、作业效率低、质量保证难等问题。施肥上缺少代替表土施肥的深施肥机具,机械除草装备尚待开发,排灌设施落后低效,植保机械以小型背负式手动喷雾器为主,机具对靶性能差、劳动强度大,需要向高效、宽幅、远程、均雾、风力辅助和车载式等方向发展。总之,肥、药、水的精准控制技术及变量作业机械是田间管理机械化未来的发展方向。
(5)收获机械化发展较快,但作业质量还需提高。我国水稻收获机械化发展较快,作业水平已达70%,主要采用自走式全喂入和半喂入联合收获机。背负式联合收获机,需要着重解决收割台、脱粒装置、分离装置和清选装置等关键部件的自主创新,改善作业质量,提高国产化率,降低制造成本,其中重点要解决适合南方籼稻收获的低损失脱粒技术。
(6)干燥机械化需要大力发展。现阶段,我国水稻种植规模小,稻谷主要采用自然晾晒,机械化干燥装备主要是种粮大户、专业合作组织和农场等规模化种植经营者在使用。随着水稻收获机械化技术的加速推广,大面积集中收获,自然晾晒缺场地、缺劳力、缺晴天,对干燥机械提出了发展需求,急需加快干燥机械技术的研发和推广。机械化干燥要大力发展产地烘干、降低设备成本与能耗,并多种热源可选的装备。
(7)农机社会化服务体系有待完善。随着农机化的快速发展,机具保有量逐年上升,机手及服务组织自身维修保障服务能力不足;作业信息、零配件供应、燃油保障等服务滞后;机械作业质量有待规范;机械插秧、植保和烘干等专业化和社会化服务发展速度不快;农机技术培训和基层农机服务、技术指导能力有待提升。
N:水稻全程机械化中农机农艺融合的重要作用体现在哪些方面?
M:农机农艺必须有机融合、良性互动、积极配合,否则,农机不甚了解农艺,只能无的放矢;农艺不熟悉农机,推广与高产也会成为空想。
对水稻而言,农机农艺融合问题,目前正成为制约我国水稻机械化发展的“瓶颈”,我国水稻生产机械化发展最大的难点之一是种植机械化。40多年前,我国就着手研究水稻插秧机,最终因历史原因而未取得成功。其实,本质原因就是因为农机农艺问题没有解决好。目前,我国水稻机械化种植以机插秧为主攻方向,但因品种熟制、种植模式和栽插的农艺要求不同而推广受限。“宽行、窄行及宽窄行,密植、稀植及密稀植,常规稻、杂交稻及超级杂交稻,早稻、中稻及晚稻”等多种栽培方式并存,大大增加了机具开发的成本和难度。特别是杂交稻和超级杂交稻的机插秧问题,是目前困扰水稻种植机械化发展的一个难点。杂交稻种植要求单本稀植,苗匀苗壮,因此播种密度不能太高。要达到每穴稳定栽插1~2苗,机插育秧播种量一般要求每盘不超过60克。此时,必须通过机械精密播种,并配合性能优良的插秧机才能实现。目前,此类机具的开发已取得了较好的成果,但尚需进一步研发才能在技术上彻底过关。我国杂交稻种植面积约占水稻种植面积的60%,有高产潜力的超级稻的种植面积也已超过25%。这些高产品种的推广区域恰好主要分布在我国的双季稻区,早中晚稻种植,茬口紧,样式
多,品种变化快,农机农艺融合难度较大。2013年1月,由袁隆平院士领衔的国家杂交水稻工程技术研究中心与奇瑞重工股份有限公司合作承担的国家水稻农机农艺融合项目在安徽启动,这无疑给杂交稻机械种植的发展带来了极大的鼓舞。解决杂交稻机械种植问题,是目前我国水稻种植机械化发展中的一个焦点和难点。
解决水稻生产中的农机农艺融合问题势在必行。除了种植这个关键环节外,我们更应该从农田土地整治、育种、播种、栽插、植保到收获各环节全面系统研究,整体探索。过去,我们的育种目标多注重提高产量,新品种审定一般不注重对机械作业的适应性;栽培技术的设计也主要是针对手工生产方式,较少关注适应机械化生产方式;种植模式和农艺要求千姿百态,这些无疑对标准化的机械生产带来了难度。
未来,推进水稻机械化生产,应在顶层政策设计、思想认识、推广机制、项目组织实施、技术攻关等方面加强农机农艺融合,在农机农艺的合作创新和协作发展上下功夫。围绕农艺的发展推广需求,加快实用配套装备的研发力度。从适应农机的角度选育品种、创新适宜机械化作业的高产栽培技术。共同研讨、协同解决水稻生产机械化发展推进过程中遇到的问题,形成涵盖水稻品种、耕作制度、栽培方式和秧苗管理的水稻全程机械化生产技术体系。进一步完善不同区域水稻机械化生产技术路线和技术模式,实现技术本地化和标准化,因地制宜,加快技术集成配套和推广应用。
N:水稻机械化程度高的省份有哪些经验值得我们借鉴?
M:表1是2012年全国水稻主产省份的机械化水平。从表中可以看出我国不同省区的水稻机械化发展状况。
表1 2012年全国主产省份水稻机械化水平
由表1可知,不同区域、不同作业环节,机械化水平发展不平衡。
从耕种收综合机械化水平看,北方稻区和长江中下游的苏、沪、鄂、皖等地区发展较快,西南稻区和双季稻区的粤、赣、湘、桂、琼、闽等地区发展较慢,呈现北高南低,东高西低的局面。
从生产环节看,耕整地和收获机械化水平较高,全国机耕水平已达93%,机收超过73%,机耕水平最低的四川都达72.52%,已超过中级发展水平。收获机械化水平大部分省份都已超过50%,仅有西南山区四省和福建低于50%。这5个省的地形条件复杂,耕地禀赋条件差,阻碍了收获机械化的发展。未来应着力针对此类地区开发适合丘陵山地的小型收割机。全国种植机械化水平较低,仅31.67%,区域发展不平衡也更为明显,发展最快的黑龙江已达89.14%,最慢的云南才1.42%。在种植机械化中,北方稻区发展最快最好,长江中下游单季稻区稳步发展,南方双季稻区发展迟缓,刚刚起步。总体上,对单季稻区常规稻种植而言,机插秧技术已基本过关,只要政策上给予扶持,便能在生产上大面积推广应用;双季稻区的杂交稻机插秧,还存在技术上的不适应性,急需技术上突破提升,同时要加大政策扶持力度,二者共同发力,突破南方双季稻区杂交稻机插的技术瓶颈。机械化田间管理和烘干机械化水平相对更低,处于起步阶段。
相比而言,广东水稻综合机械化水平相对较低,在20个主产省中排第11位。其中,种植机械化水平相对更低,在20个主产省中排第15位,2012年仅为8.97%。制约广东水稻机械化发展的主客观因素很多,除了土地经营规模小(2012年农村居民人均经营耕地为0.53亩,远低于全国平均水平2.34亩)、农田基础设施建设落后、推广和示范运行机制不健全、农民思想观念陈旧等因素外,我们认为最关键的因素还在于技术环节,特别是种植技术。与水稻机耕和机收相比,广东的水稻机械化种植技术还很不成熟。现有的机械化种植技术不能完全满足水稻生产的农艺要求,尤其不能满足杂交稻和超级稻种植的农艺要求,需要大力发展。
N:您认为广东要实现水稻全程机械化应按照怎样的路径发展?
M:根据广东水稻生产机械化发展现状,以及国内外的发展经验,我们认为应该按照以下路径发展:
(1)促进农村土地经营权流转,发展规模经营。建立农村土地承包经营权流转、交易市场,制定实施细则,鼓励农民依法转让、转租、入股、拍卖土地承包经营权,促进土地向种粮大户、农机大户集中。政府适当加大土地经营流转经费的补贴力度,鼓励发展土地适度规模经营。
(2)规划农业基础设施建设。以加强农田水利建设为契机,严格按照统一规划、科学布局的原则,规划农田建设,使其达到渠相通、路相连、涝能排、旱能灌的规范农田标准;加大对丘陵山区农田的合理整治力度,改善种植机械田间运输和作业环境,提高作业效率;加强对农业机械停驻场所、库、棚等相关建设。
(3)制定扶持水稻种植机械化发展的专项政策。2003年,广东实施了《扶持农业机械化发展议案》,2004年11月1日《中华人民共和国农业机械化促进法》正式实施。一系列促进政策和法律的实施加快了广东农业机械化发展进程。2010年,中共中央1号文件在第二条第十款中明确指出“加快发展农业机械化,大力推广机械深松整地,支持秸秆还田,水稻育插秧等农机作业”。广东应该以国家的一系列政策为契机,以水稻种植机械化这个薄弱环节为突破口,制定扶持水稻种植机械化发展的专项政策,从技术、资金、宣传等各方面加大扶持力度,促进其大跨越式发展。
(4)完善购机补贴,并重点向水稻种植机械倾斜。完善购机及相关补贴支持政策体系,合理分配购机补贴资金,并向机械化薄弱环节倾斜。在中央财政购机补贴的基础上,广东应该增加育插秧装备的补贴力度,加大机械化种植作业补贴、燃油补贴、使用新技术的补贴力度;重视育秧装备的发展。根据广东水稻育秧的特点,尽快将适用于广东的田间育秧装备列入购机补贴目录,放开插秧机的补贴申
请限制,省级、市级财政再累加补贴插秧机。
(5)加强机械化生产技术宣传、示范、推广和培训。充分利用报纸、广播、电视、网络等渠道和途径,大力宣传水稻机械化育插秧技术及其节本增效作用,扫除农民的思想障碍。科学整合农业部和广东“水稻育插秧机械化示范县工程”,全面推广机械育插秧技术,加大机械育插秧推广的示范引导力度;继续分区域组织农机促春耕暨水稻机插秧现场演示会,并增加田间机械化育秧方面的内容。充分利用各级农机培训学校,以粮食生产型的农业企业、种粮大户、农民为对象,开展水稻机械化育插秧技术培训,通过加强技术培训,使农机使用者尽快掌握水稻插秧机操作要领和育秧技术,可在地方电视台农业频道录制并播放机械育插秧全程技术讲解。
(6)提高科技创新能力,加强农机与农艺融合,加速新型装备的研制。按照广东省水稻主导品种(包括常规稻、杂交稻、超级杂交稻)的种植农艺要求,研制与杂交稻、超级杂交稻相配套的精密田间育秧技术与装备,开发适应于双季稻晚稻的大苗插秧机,杂交稻和超级杂交稻的精准插秧机、钵体苗移栽机、以及同步施肥起垄的精密穴直播机。长期的试验表明,水稻种植机械化的发展,不但要推广种植机械装备,还要推广与之配套的种植技术。农机人员与农艺人员密切配合,建立长期稳定的合作机制,共同研究适合广东的水稻机械化种植关键技术;农机与农艺科研人员要不断创新,在现有种植技术的基础上,不断研究开发更适合于广东水稻机械化种植的技术,提高广东水稻机械化综合生产能力。
(7)建立专业的机械化综合服务体系,并提高服务标准。建立专业的机械化综合服务体系,包括作业服务、中介服务、流通服务、维修服务、推广服务、培训服务、信息服务等,各种服务体系相互配合,形成合力,提高机械化综合服务水平。水稻种植技术尤其是育插秧机械化种植技术复杂,育秧程序多,机插技术要求高,因此,有必要成立育秧和插秧的专业机械化服务组织,或者育秧、插秧公司,提高育插秧机械化服务标准,保证育插秧机械化种植质量,进而达到提高产量的效果。
N:您认为未来水稻机械化的发展前景如何?
M:随着土地流转的推进,全国水稻生产的规模化正逐年提升,对机械化技术的需求也越来越大、越来越迫切,以合作社为代表的专业化服务组织正成为水稻生产机械化发展的主体和强大的内驱力。农机购置补贴的加强、工商资本的注入、种粮大户扩大投资的积极行为,无疑给水稻生产机械化的发展带来了新的活力。以机插秧为主的机械化种植技术将有望很快突破并快速发展,水稻大棚育秧和集中育秧面积的快速扩大,高速插秧机、育秧流水线和育秧设施装备数量的迅猛增长,农机农艺融合的进一步深化,使得水稻生产机械化的发展正享受着前所未有的机遇。
此外,受生产资料和劳动力价格上涨的影响,水稻生产成本快速上升,原本比较收益较低的水稻生产将面临更严峻的效益问题。水资源短缺、耕地减少、水土流失、土地沙化盐碱化和环境污染严重等阻遏了水稻生产的纵深发展。稻米品质差、品种结构不合理、生产区域性相对过剩和稻米加工能力不强等严重限制了稻米国际竞争能力的发展,水稻生产正面临着前所未有的挑战。
机遇与挑战并存。如果没有水稻科技的跨越式发展,没有新的水稻科技革命,没有水稻生产机械化的突破和全程参与,就不可能从根本上解决我国水稻生产方式的发展问题,也就不可能从根本上解决我国的粮食安全和三农问题。广东一贯乐于跻身于改革的前沿,也在改革中创造了经济第一强省的辉煌。相信在水稻机械化发展的改革中,广东将创造出更多的辉煌。