水稻機械化生產(chǎn)綜合效益研究,農(nóng)業(yè)機械化論文江西省水稻常年種植面積為320萬hm2,占全國水稻種植面積的10%以上，是全國雙季稻種植面積最大的省份之一。水稻總產(chǎn)1800萬t多，居全國第2位，人均稻谷占有量居全國第1位。因而，水稻在確保江西糧食安全方面起到了決定性作用[1~3].江西地貌類型以山地和丘陵為主，占全省總面積的78%.丘陵山區(qū)水稻田塊小、分散、收割時間不一、交通不便，加上山區(qū)農(nóng)民收入較低、適用農(nóng)機具少，導致了水稻機械化生產(chǎn)水平長期滯后。近年來，江西水稻機械化生產(chǎn)進入快速發(fā)展階段，耕種收機械化生產(chǎn)水平較以往大幅度提高，但和全國平均水平相比還是較為落后[4].實現(xiàn)水稻生產(chǎn)機械化是提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)本增效和增加農(nóng)民收入的重要措施[5].此前，專家學者針對水稻生產(chǎn)效益的研究主要集中在水稻種植方式的試驗示范、水稻生產(chǎn)單環(huán)節(jié)效益研究等方面；但在結(jié)合丘陵山區(qū)農(nóng)機裝備選擇和技術選擇特點的基礎上，分析水稻產(chǎn)量效益和工效的研究較少[6~13].為此，本文在前人研究的基礎上，縱向分析丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)裝備選擇和技術選擇現(xiàn)在狀況，并緊扣丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)特點，橫向研究各環(huán)節(jié)生產(chǎn)效益和工效比擬，指出丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)存在的問題，最終結(jié)合綜合效益分析，提出丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)將來發(fā)展方向。本文采用實地調(diào)研的方式方法，分環(huán)節(jié)對江西不同地區(qū)水稻機械化生產(chǎn)方式在省工、節(jié)本、增效方面的施行效果進行評價，系統(tǒng)深切進入地分析水稻機械化生產(chǎn)綜合效益。研究結(jié)果對于提高全省水稻耕種收綜合機械化水平，促進水稻全程機械化生產(chǎn)的快速發(fā)展具有特別重要的現(xiàn)實意義。1研究區(qū)域和方式方法1.1研究區(qū)域江西省位于長江中下游交接處，地處北緯247~299,東經(jīng)11402~11828之間，全年氣候暖和，光照充足，雨量充沛，無霜期長，具有亞熱帶濕潤氣候特色。水稻是江西的主要糧食作物。近年來，江西水稻機械化生產(chǎn)發(fā)展迅速，2003-2020年水稻插秧機數(shù)量增加迅速，年均增長65.58個百分點。2020年，全省水稻機耕作業(yè)面積295萬hm2,機收作業(yè)面積237.4萬hm2,機插面積61.1萬hm2;機耕、機收率分別達84.5%、68%,比2018年分別提高1.5和2個百分點；水稻機插水平17.5%,比2018年增長4.5個百分點。江西農(nóng)技部門2001年引進水稻機械化育插秧技術，2006年起江西省水稻機械育插秧技術正式轉(zhuǎn)入大面積示范推廣階段。2008年省將水稻機械化育插秧技術列為重點推廣的十大農(nóng)業(yè)技術之一[14-15].1.2研究方式方法為全面了解江西丘陵山區(qū)水稻機械化生產(chǎn)的情況，江西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程研究所農(nóng)業(yè)機械化研究團隊自2018-2020年9月期間，對全省部分丘陵山區(qū)進行了數(shù)次問卷和實地調(diào)研，共發(fā)放調(diào)查問卷132份，回收問卷111份，有效問卷108份。研究團隊屢次走訪南昌、吉安、贛州等市丘陵山區(qū)，與當?shù)剞r(nóng)機工作人員、農(nóng)機專業(yè)合作社社長和社員、普通農(nóng)機戶和農(nóng)戶進行面對面的溝通。在調(diào)研獲得基本數(shù)據(jù)之后，結(jié)合歷史資料、統(tǒng)計資料和技術資料，對江西丘陵山區(qū)水稻機械化生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)在狀況進行討論。在數(shù)據(jù)處理時，本文將生產(chǎn)經(jīng)過總成本分為物質(zhì)成本、機械作業(yè)費成本和勞動力成本3項來分別測算。華而不實，物質(zhì)成本包括種子、化肥、農(nóng)藥、水費和育秧耗材等成本，根據(jù)實際消耗量和當?shù)貎r格來計算；機械作業(yè)成本包括大田耕整地作業(yè)費、機械種植作業(yè)費和收獲作業(yè)費3項，均以當?shù)氐淖鳂I(yè)收費標準計算；勞動力成本為育秧和人工栽插經(jīng)過中投入的成本，并對植保、施肥等環(huán)節(jié)測算了所投入的時間。2結(jié)果分析2.1水稻生產(chǎn)現(xiàn)在狀況分析要討論水稻機械化生產(chǎn)的綜合效益，必須了解江西丘陵山區(qū)水稻栽植的方式。將調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)進行歸類統(tǒng)計，得到所調(diào)查區(qū)域水稻生產(chǎn)各環(huán)節(jié)農(nóng)機裝備選擇與技術選擇的特點。由調(diào)研知：丘陵山區(qū)農(nóng)戶最小的地塊僅為0.013~0.02hm2,最大的地塊可達0.67hm2;但僅在農(nóng)場有這樣的條件，一般最大地塊僅為0.02~0.33hm2.只要少部分大型農(nóng)場和專業(yè)合作社基本實現(xiàn)了水稻生產(chǎn)全程機械化。整個水稻生產(chǎn)環(huán)節(jié)小型農(nóng)機具數(shù)量多〔如微耕機和手扶拖拉機〕、機具質(zhì)量較差〔如水稻插秧機和收割機作業(yè)時故障頻現(xiàn)〕、大中型農(nóng)機具少〔如大中型拖拉機〕等現(xiàn)象普遍。從整體看，耕整地和收獲環(huán)節(jié)機械化水平相對較高，其余環(huán)節(jié)較低，如表1所示。2.2產(chǎn)量分析單位面積的有效穗缺乏、成穗率不高是人工栽插方式下影響產(chǎn)量的最主要因素。當下，在江西丘陵山地人工拋秧所占的比例最大，而機插秧在將來占比會逐步超過拋秧成為主流。為此，本文選取將來和當下丘陵山地主流的水稻生產(chǎn)方式-水稻機械化生產(chǎn)和人工拋秧生產(chǎn)兩種形式為重點研究對象，比照分析兩者的綜合效益。江西水稻機插秧形式的基本工藝流程為：水田耕整機耕整地-硬盤育秧-機插秧-機械收獲。人工拋秧形式的工藝流程為：人蓄力耕整地-軟盤拌漿育秧-人工拋秧-人工收獲。本文通過調(diào)研采集了丘陵山地水稻生產(chǎn)經(jīng)過中不同地區(qū)的水稻單位面積產(chǎn)量，并以村為單位，比照同一地區(qū)水稻機械作業(yè)與人工作業(yè)的平均產(chǎn)量，以期通過研究水稻的投入產(chǎn)出情況比照兩者的經(jīng)濟效益。課題組以南昌縣八一鄉(xiāng)水稻生產(chǎn)試驗點為例，同時進行了水稻人工拋秧和機插秧的測產(chǎn)，如表2、表3所示。在試驗點上，一樣管理水平條件下，機械作業(yè)的水稻平均株高和平均穗長的值明顯比人工作業(yè)的大，人工作業(yè)的結(jié)實率和千粒質(zhì)量比機械作業(yè)稍大，但不明顯。分析原因：在水稻栽插環(huán)節(jié)，機械插秧形式實現(xiàn)了秧苗的有序分布，能有效控制株行距和總苗數(shù)，保證水稻生長中秧苗能充分利用溫、光資源，復合水稻群體質(zhì)量栽培技術要求，因而水稻株高和穗長優(yōu)勢明顯。人工拋秧形式的秧苗弱、立苗慢、均勻度差、成穗率低。從產(chǎn)量看，與人工拋秧形式相比，機插秧形式平均增產(chǎn)319kg/hm2,增產(chǎn)率達4.66%,對產(chǎn)量有顯著的正向影響。2.3生產(chǎn)效益分析本文采集了水稻生產(chǎn)經(jīng)過中兩種形式下所構(gòu)成的各項成本，并進行了比照分析，試驗結(jié)果如表4所示。表4中，不同區(qū)域同一生產(chǎn)物質(zhì)其成本有所不同，考慮到地方經(jīng)濟水平差異及問卷填寫者主觀意識差異存在，本文將橫向比擬水稻不同生產(chǎn)方式下的成本差異情況。2.3.1物質(zhì)成本通過比照可知，水稻生產(chǎn)經(jīng)過中，肥料、農(nóng)藥和土地租金3種生產(chǎn)物質(zhì)未因生產(chǎn)方式的不同而表現(xiàn)出明顯差異；種子、育秧盤差異明顯。整體人工拋秧形式物質(zhì)成本普遍低于機插秧形式的物質(zhì)成本。1〕種子成本方面：浮梁、泰和、崇義和南昌4個地區(qū)人工拋秧形式均比機插秧形式成本高，機插秧形式每公頃用種量75kg左右，人工拋秧形式每公頃一般需85kg.單位面積成本相差65元/hm2.2〕育秧盤成本方面：近年來隨著機插秧技術的不斷推廣應用，很多地方也逐步開場采用軟〔硬〕盤育秧的方式。硬盤的零售價一般為6~10元/個，使用年限為6~8年；軟盤的價格是0.5~0.8元/個，使用年限是1~2年。江西機插秧形式育秧環(huán)節(jié)大都使用硬盤育秧方式，人工拋秧形式大都采用軟盤拌漿育秧方式，根據(jù)年均成本計算，機插秧形式的秧盤成本大約是人工拋秧形式的2倍。2.3.2作業(yè)成本作業(yè)成本數(shù)據(jù)顯示各環(huán)節(jié)人工作業(yè)成本比機械化作業(yè)成本分別高出563元/hm2、225元/hm2、938元/hm2,顯示出水稻機械化生產(chǎn)節(jié)本效果特別顯著。但在調(diào)研的經(jīng)過中發(fā)現(xiàn)：隨著水稻機械化生產(chǎn)技術的不斷推廣應用，在丘陵山區(qū)出現(xiàn)了水田泥腳深及耕地犁底層毀壞嚴重的現(xiàn)象。從江西各縣大量實地測量泥腳深度得到，由旋耕機耕整地2年以上的水田泥腳深度一般在30~60cm.長此以往，泥腳會越來越深，一方面機插秧苗容易漂秧，另一方面小馬力輪式拖拉機下田耕整地容易出現(xiàn)托底翻車現(xiàn)象[16].因而，在將來丘陵山區(qū)水稻機械化作業(yè)經(jīng)過中，要同時強化注重農(nóng)機農(nóng)藝的配套融合。2.4工效比擬分析隨著丘陵山地水稻機械化生產(chǎn)技術的不斷推進，近年來，機械化生產(chǎn)方式使得水稻生產(chǎn)用工量大為減少。如表5所示，在水稻耕整地環(huán)節(jié)，人工作業(yè)方式稻田整理請牛犁，兩犁兩耙，用工40人工時/hm2,耗時是機械作業(yè)的接近3倍。在栽插環(huán)節(jié)，按最快人工拋秧10人工時/hm2計，而機械插秧僅需7人工時/hm2.植保環(huán)節(jié)，人工打藥需3人工時/hm2〔一般只能堅持連續(xù)打藥半天〕,1天最多能打2hm2;而機械打藥1天能打10hm2,而且均勻、高效、藥性保持期長。在施肥環(huán)節(jié)，人工施肥采用撒播的方式，工作效率為7.5人工時/hm2,天天能撒1hm2〔勞動強度極大〕,而機械施肥僅需3人工時/hm2.機收環(huán)節(jié)，按人工割、收到曬場22.5人工時/hm2〔1天按工作8h計算〕,而機械收割為6人工時/hm2.由此可見，在工效比擬方面，相比人工拋秧形式，機插秧形式省工效果特別顯著。3結(jié)論1〕江西丘陵山地水稻生產(chǎn)各環(huán)節(jié)存在小型農(nóng)機具數(shù)量多、機具質(zhì)量較差、大中型農(nóng)機具少等問題。在耕整地環(huán)節(jié)，人畜力耕整地的方式在部分山地仍然存在，分析原因：農(nóng)戶年齡偏大，受教育程度低〔基本均為小學畢業(yè)或文盲〕,不接受機械耕整地方式；家庭經(jīng)濟條件差，不愿出資購買機具，現(xiàn)有機具頻出故障、維修不便；田塊較小且不規(guī)則，如請機手代耕收費太高，人蓄力能輕松耕整地。在種植環(huán)節(jié)大部分地區(qū)水稻種植仍以人工作業(yè)為主，機插秧還處在大力推廣階段，當前江西水稻拋栽是最主要的水稻種植方式。在收獲烘干環(huán)節(jié)，收獲環(huán)節(jié)大部分地區(qū)實現(xiàn)了機械化，稻谷枯燥當前主要還是采用自然晾曬的方式。為此，針對丘陵山地田塊面積小且不規(guī)則的特點，管理部門下一步應在推廣應用現(xiàn)有農(nóng)機具的基礎上，加快推廣合適丘陵山地水田作業(yè)農(nóng)機具的應用。2〕相比于水稻人工拋秧形式，機插秧形式整體省工、節(jié)本增產(chǎn)效果明顯。在工效方面，機插秧形式在任何一個環(huán)節(jié)工作效率均是人工拋秧形式的數(shù)倍；在成本方面，人工生產(chǎn)種子成本比機械化生產(chǎn)成本高出65元/hm2,各環(huán)節(jié)人工作業(yè)成本比機械化作業(yè)成本高出1726元/hm2左右；在產(chǎn)量方面，機插秧形式平均增產(chǎn)319kg/hm2,增產(chǎn)率達4.66%;在工效方面，機械化生產(chǎn)方式使得水稻生產(chǎn)用工量大為減少。通過數(shù)據(jù)分析，得出存在水稻人工拋秧形式的結(jié)實率和千粒質(zhì)量比機插秧形式稍大，但產(chǎn)量低的現(xiàn)在狀況。這講明了影響水稻產(chǎn)量的因素諸多，單從某兩個生物學指標上不能衡量，應結(jié)合所有指標科學考慮，進一步考證。3〕農(nóng)機農(nóng)藝配套技術應成為丘陵山地主要推廣方向。水稻生產(chǎn)機械化具有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無可比較的優(yōu)勢，但同時也帶來了類似水田泥腳深、犁底層毀壞嚴重等生態(tài)問題，一方面是農(nóng)戶對于適宜農(nóng)機具的選擇不當，另一方面是農(nóng)戶對于農(nóng)機具操作不當造成的。因而，下一步在加大推廣水稻機械化生產(chǎn)的力度的同時，應注重農(nóng)機農(nóng)藝配套技術的應用。以下為參考文獻：[1]邱友生。江西水稻生產(chǎn)現(xiàn)在狀況分析及發(fā)展對策討論[D].南京：