水稻机械化插秧技术及其机具

王福义 汤强

摘要：概述水稻机械化插秧技术的定义、主要特点，以及在农艺、水田、作业质方面的要求，介绍秧苗搬运机具及插秧机的主要发展现状、结构及类型，为水稻机械化插秧技术发展提供参考。

关键词：机械化插秧；水稻；插秧机；结构

中图分类号：S223.91 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）07-0046-03

机械化插秧技术指用插秧机把适龄秧苗按农艺要求和规范，移栽到大田的移栽方式的技术。该技术具有插秧效率高、机械化程度高等特点。此技术主要包括高性能插秧机操作使用、适宜机械栽插要求的秧苗培育、大田农艺管理措施配套等技术内容。

1 水稻机械化插秧技术

水稻机械化移栽技术在生产应用中主要分为育秧、机插、大田管理三部分，其主要工艺流程见图1。 1.1 机械化插秧技术特点

1.1.1 增加水稻产量 插秧机栽插水稻实行宽行浅插稀植，有利于水稻通风向阳、充分接受日照，优越的营养空间利于发根和分蘖，能使水稻颗粒更饱满，空壳率大大降低，从而实现稳产高产。

与手插秧水稻比较，机插水稻全生育期缩短，特别是双季早、晚稻分蘖成穗率变低，穗型变小。据抽样测算，机械化栽插水稻比手工栽插、直播、撒播水稻平均增产50 kg/667 m2以上。

1.1.2 节约种植成本 机插水稻的行距达28 cm，通风向阳效果好，能显著减少病虫害发生及杂草滋生，节约农药费用、除草剂费用约40元/667 m2。同时，机插水稻的人工费用也较低。

1.1.3 提高作业效率 一般人工栽植需30～45个工日/hm2，而采用机械化插秧的工作效率为2.25～3.00个工日/hm2，提高工效10～12 倍，作业效率大大提高，劳动强度明显降低。

1.1.4 增加农民收入 据抽样测算，机插收费大约是40～50元/667 m2，其成本约20元/667 m2，作业可获利近30元/667 m2。按每台插秧机年作业量33.34 hm2计算，年获纯利约15 000元，经济效益相当可观。

1.1.5 增强作业质量 插秧机栽插的水稻杆子粗壮，与传统方式栽插的水稻相比，抗倒伏能力大大增强。同时，更加有利于收割机进行收割，能减少谷物损失。

从表1中看出，人工作业和机械作业的勾伤秧率都小于2%、漏插率小于3%；机械插秧的合格率比人工手插降低10%；漂苗率人工手手插比机械插秧高28%，漂苗率高的原因是人工插深比较浅。

1.2 机械化插秧技术要求

根据水稻品种、栽插季节、秧盘选择适宜的插秧机类型，有条件的地区宜采用高速插秧机作业，以提高工效和栽插质量。

1.2.1 农艺要求 机械插秧深度1.5～2.0 cm，每穴1～7株占80%以上，行距30 cm，株距12～18 cm。

1.2.2 水田要求 机械化插秧地块要平整、耙细、泥烂、无杂物、泥脚深度不超过30 cm，插秧时水深不超过3 cm，整地结束后沉淀2～3 d，田面用手指划成沟，沟能慢慢恢复。

1.2.3 秧苗要求 外观叶色浅绿，苗茎扁宽，叶挺、有弹性；株高12～16 cm；叶龄3～3.9片；根数10～15条；根长4 cm以上，须根多、盘结好，茎粗0.2 cm以上；第一叶鞘长2.5～3.5 cm；第二叶鞘长4.0～5.0 cm；第一叶长1.0～1.5 cm；第二叶长4～6 cm；苗龄30～35 d；成苗1.7～2.5株/cm2，均匀整齐，秧块厚2 cm左右，根系盘结，提苗不散。

1.2.4 作业质量要求 漏插指机插后插穴内无秧苗。漏插率≤5%；

伤秧指秧苗插后茎基部有折伤、刺伤和切断现象。伤秧率≤4%；

漂秧指插后秧苗漂浮在水（泥）面。漂秧率≤3%；

勾秧指插后秧苗茎基部90°以上的弯曲。勾秧率≤4%；

翻倒指秧苗倒于田中，叶梢部与泥面接触。翻倒率≤3%；

均匀度指各穴秧苗株数与其平均株数的接近程度。均匀度合格率≥85%；

插秧深度一致性一般插秧深度1～2 cm（以秧苗土层上表面为基准）。

2 秧苗搬运机具

出苗作业是指成苗从育苗大棚内收集及运出的作业。出苗作业时，需要捲苗、搬运和堆叠工人。捲苗工人将成苗捲成蛋捲状，并将3个捲苗置于一苗盘上，以利成苗搬运。适用于出苗作业的搬运机具有独轮手推车、无动力双轨小车、秧苗卸车滑车、秧苗运送车、浮箱式水田运苗机等。

3 水稻插秧机具

插秧机作为水稻机械化生产过程中的重要产品，能进一步提高水稻劳动生产率及水稻综合生产能力。插秧机作业现场见图2。

2.1 发展历程及现状

目前，生产插秧机的国家基本在亚洲，主要是日本和韩国。日本生产插秧机的品牌企业有久保田、洋马、井关、三菱和日立等；韩国企业主要有大同、东洋、国际、LG和亚细亚等。

1967年我国成功研制东风-2S 型水稻插秧机，成为世界上首批拥有机动插秧机的国家之一。此后，在借鉴国外插秧机先进技术的基础上不断创新，插秧机研究水平迅速提升，由手扶式到乘坐式、由低速到高速，档次不断提升，初步克服了水稻插秧机品种单一的缺陷。然而，国产低端手扶式插秧机同质化现象严重，市场趋于饱和；高端乘坐式高速插秧机技术研发滞后，导致国内市场主要被日韩企业占领。

伴随双膜育秧、软盘育秧、拌浆育秧、机插旱育秧等技术的兴起，国内水稻插秧机产品更接近实际生产，可靠性及经济性都得到提高。现阶段，国内外的插秧机产品主要有手扶步进式插秧机、独轮乘坐式插秧机及乘坐式高速插秧机3大类。

手扶步行式插秧机的分插机构采用曲柄摇杆式，结构简单，具有操作灵活简单、转弯半径小等优点，且价格低廉，适用于小农耕作模式。

独轮乘坐式插秧机也采用曲柄式插秧机构，其进入市场时间较早，技术和零部件发展成熟，逐步取代步行式插秧机成为应用最广的插秧机械。

高速插秧机具有技术水平高、劳动强度小和工作效率高的优点，但由于其价格较高，目前市场需求量还不是很大。

2.2 水稻插秧机工作原理

目前，国内外较为成熟并普遍使用的插秧机工作原理大体相同。

插秧机采用对秧块进行均匀切块的原理实现分秧与插秧，达到定行、定深、定穴和定苗栽插的目的。只要盘苗上的秧苗分布均匀，秧针切下的定量面积土块上的秧苗，即每穴秧苗的数量较为均匀，伤苗的可能性大大降低。

插秧机工作时，秧针插入带土秧块后抓取定量秧块并下移，当移至设定的栽插深度时，插秧机构中的插植叉将秧苗从秧针上顶出、插入土中，完成一个栽插过程。同时，通过浮板和液压系统控制浮板与秧针的相对位置，从而保持基本一致的插秧深度。

2.3 水稻插秧机结构

各种插秧机的工作原理、结构形式、适应范围存在差异，但均由动力行走部分和插秧工作部分组成。

动力行走部分主要由发动机、传动变速箱、行走轮、秧船、操纵机构等组成。其功用是驭动插秧机行走、改变行走速度和带动插秧工作部分完成插秧工作。

插秧工作部分主要由秧箱、分插机构、机架、调节装置等组成，主要功用是完成取秧、送秧、分秧和插秧工作。

取秧是指从秧箱中取走一定量的秧苗；送秧是指秧苗同时从纵、横两个方向向取秧位置补充，以供取秧需要；分秧是指把已取的秧苗从秧箱中分离出来；插秧是指把已取的秧苗插入泥土中，使秧苗直立田间，秧爪则脱离抉苗提升出土。

取秧、分秧和插秧由分插机构完成。分插机构是插秧机的主要工作部件之一，在其他机构的配合下完成分插秧动作。

机架是各种部件和机构安装的基础，要求刚性好、重量轻。滑板（挑）式船体是栽播部件在泥面滑行的部件，承载整机部件重量，并使分插器保持恒定的插深。

插秧机的辅助装置包括调节装置、监测讯号装置、牵引架、陆地运输行走轮及遮阳装置等。

3 结语

机械化插秧技术采用高性能插秧机代替人工栽插秧苗，打破了水稻全程机械化的瓶颈，提高了劳动生产率，降低了劳动强度，节约了劳动资源，具有广阔的发展前景。

参考文献

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