水稻生产是上海地区农业生产重要组成部分,目前植保作业主要采用担架式和背负式植保机械,相对于水稻生产全程中耕整地和收获环节全面实现机械化,植保作业机械化技术模式单一,装备落后,技术含量不高。随着上海水稻生产适度规模经营模式的不断发展,农业劳动力人口年龄结构的逐步老化,现有的植保作业模式劳动强度大、用工量多、工作效率低的问题日显突出。高效、低毒的机械化植保作业模式已成为发展“环境友好型、资源节约型”现代农业的重要发展方向。
一、现状分析
目前上海全市拥有各类植机械(器)30多万台,其中手动力喷雾器325134台,机动喷雾机22335台。基本上以传统的背负、担架式、手推式植保机械为主,且大部分服务年限都在5年以上,更新量也只在1000台/年左右。
上海地区水稻高效植保机械化技术始于2013年,引进了一台自走式高地隙喷杆式植保车,在奉贤区开展适应性试验。2014年,试验示范范围扩大到嘉定、闵行、浦东、奉贤、松江及农场等地区。2015年应用范围基本涵盖本市各区域(除金山区),机具数量由2014年的10台增加到2015年的50余台,2016年预计还将增加50台左右。近三年,通过农机与农艺部门的协同配合,机具性能的逐步更新,作业模式的不断完善,辐射区域稳步扩大,节本增效显著体现。但也存在区域发展不平衡的情况,嘉定区、闵行区及农场地区示范、推广力度较大,农户接受程度较高,发展较快,其他地区还处于试验示范阶段。
二、自走式高地隙喷杆式植保车使用情况
1.主要技术分析
(1)作业效率
表1 作业效率比较分析表
区域 | 机具类型 | 作业面积(亩) | 作业时间 (分钟) | 作业效率 (亩/小时) |
华亭镇 | 丸山植保车机 | 10.9 | 22 | 29.73 |
36型担架式 | 19 | 31 | 38 | |
外冈镇 | 丸山植保车机 | 66 | 102 | 38.82 |
36型担架式 | 66 | 107 | 37.01 |
华亭镇翔旺农机专业合作社试验田块是农业流转耕地,田块相对较小,平均单块面积3.6亩;外冈镇外冈农机专业合作社试验田块是整体规划的高水平粮田,田块相对标准,单块面积22亩。由表1可见, 田块对36型担架式喷雾机作业效率的影响不大,作业速度二者并无明显差异,分别是38亩/小时和37.01亩/小时。但随着单块田块面积的增加,丸山自走式喷杆喷雾机的作业效率可明显提高,高水平粮田(外冈镇)相对于普通田块(华亭镇)作业效率增加9.09亩/小时。丸山自走式喷杆喷雾机与36型担架式喷雾机相比,在高水平粮田(外冈镇)上,作业效率没有明显差异,在普通田块(华亭镇)的使用上,丸山自走式喷杆喷雾机作业效率低于36型担架式喷雾机。究其原因,主要是由于田块较小,田埂和进排水沟缩短了机具直线作业距离,跨田块次数多,损耗了有效作业时间,在实际作业过程中,较小的作业田块在一定程度上还存在重复作业和无效作业(农药施在田埂外)的现象。
(2)作业成本
表2 作业成本比较分析表
区域 | 机具类型 | 作业面 积(亩) | 用工人 数(人) | 燃料(升) | 作业成本 (元/亩) |
华亭镇 | 丸山植保车机 | 10.9 | 2 | 0.97 | 2.11 |
36型担架式 | 19 | 7 | 0.99 | 5.82 | |
外冈镇 | 丸山植保车机 | 66 | 3 | 6.2 | 2.41 |
36型担架式 | 66 | 7 | 3.53 | 5.73 |
注:用工成本以每人每小时30元计,油料以每升6元计。
从表2中可见,丸山自走式喷杆喷雾机相对于36型担架式喷雾机有明显的成本优势,虽然油耗成本略有增加,但用工成本大幅下降,植保作业成本以用工每人每小时30元计,油料以每升6元计,普通田块(华亭镇)单次植保可节省成本3.71元/亩,降低作业成本63.75%;高水平粮田(外冈镇)单次植保可节省成本3.32元/亩,降低作业成本57.94%。
(3)防治效果
从表3可见,不管是杂草或病虫害,丸山自走式喷杆喷雾机的防治(除)效果都好于36型担架式喷雾机。总体防效,丸山机型为89.2%,36机型为84.88%,前者较后者能提高4.32个百分点,其中除草、防病、治虫分别提高了3.8、4.0、4.6个百分点,而且幅度能控制在更小范围内,稳定性好。
2.作业情况分析
(1)植保作业过程中对水稻生长的影响 在每次施药作业后,调查作业后压苗数量。采用分段抽样调查的方法。在农田两端有机器转弯掉头的区域调查全部压苗数量,计算该区域内压苗数。在直行区域均匀抽查行走路线上、中、下各5m的压苗数量,计算该区域内压苗数。在全年施药结束后调查各处理稻苗损伤情况。
表3 植保机械施药效果对比
地点:华亭镇翔旺农机专业合作社 | ||||||
日期:7月10日 | 施药对象:稗草 | |||||
| 施药前 (株/m2) | 施药后15天 (株/m2) | 效果 (%) | |||
植保车 | 142 | 4 | 97.2 | |||
36型 | 136 | 9 | 93.4 | |||
对比 |
| 3.8 |
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日期:7月14日 | 施药对象:白背飞虱 | |||||
| 施药前 (万头/亩) | 施药后7天 (万头/亩) | 效果 (%) | |||
植保车 | 5.38 | 0.71 | 86.8 | |||
幅度 | 0.53~0.87 |
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36型 | 4.96 | 0.83 | 83.3 | |||
幅度 | 0.47~1.26 |
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对比 |
| 3.5 |
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日期:7月27日 | 施药对象:纵卷叶螟 | |||||
| 施药前 | 施药后7天 | 效果(%) | |||
| 白叶率 (%) | 幼虫(万 条/亩 | 白叶率 (%) | 幼虫 (万条/亩 | 白叶率 | 幼虫 |
植保车 | 1.36 | 0.93 | 0.2 | 0.12 | 85.3 | 87.1 |
幅度 |
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| 0.18~0.25 | 0.095~0.15 |
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36型 | 1.34 | 0.89 | 0.24 | 0.16 | 82.1 | 82 |
幅度 |
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| 0.17~0.35 | 0.102~0.263 |
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对比 |
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| 3.2 | 5.1 |
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日期:8月31日 | 施药对象:纹枯病 | |||||
| 施药前 | 施药后14天 | 效果 | |||
| 病株率(%) | 病情指数 | 病株率(%) | 病情指数 | 病情增 长率 | 防效(%) |
植保车 | 8.3 | 1.21 | 13.6 | 2.03 | 0.75 | 85.2 |
36型 | 9.1 | 1.33 | 15.4 | 2.27 | 0.953 | 81.2 |
清水对照 | 8.6 | 1.25 | 27.5 | 6.26 | 5.07 |
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对比 |
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| 4.0 |
日期:9月29日 | 施药对象:褐飞虱 | |||||
| 施药前(万头/亩) | 施药后7天 (万头/亩) | 防效(%) | |||
植保车 | 2.62 | 0.27 | 89.7 | |||
幅度 | 0.19~0.34 |
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36型 | 2.81 | 0.43 | 84.5 | |||
幅度 | 0.26~0.68 |
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对比 |
| 5.2 |
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表4 压苗数统计分析表
施药日期 | 直行部分 | 转弯部分 | 合计 | 总穴数 | 压苗率% | 面积 |
7月17日 | 560 | 48 | 608 | 158800 | 0.383% | 10亩 |
8月3日 | 390 | 48 | 438 | 0.276% | ||
8月29日 | 290 | 51 | 341 | 0.215% | ||
7月17日 | 600 | 52 | 652 | 142920 | 0.456% | 9亩 |
8月3日 | 470 | 52 | 522 | 0.365% | ||
8月29日 | 390 | 50 | 440 | 0.308% | ||
7月17日 | 420 | 53 | 473 | 157212 | 0.301% | 9.9亩 |
8月3日 | 310 | 52 | 362 | 0.230% | ||
8月29日 | 340 | 51 | 391 | 0.249% | ||
平均 | 426.7 | 51.5 | 478.2 | 152977 | 0.314% |
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试验表明:喷雾机在水田作业综合压苗率仅为3‰左右。虽然在作业过程中存在一定程度的压苗、伤苗现象,但水稻补偿能力较强,被车轮压出两条沟,有利于两侧秧苗根部透气和换气,对促进秧苗生长有利,形成“边际效应”,整体而言,对水稻产量影响不大。特别是大面积的田块,产量损失可以忽略不计。
(2)植保作业过程中行走沟情况分析 自走式高地隙喷杆式植保车采用四轮驱动轮式作业模式,在植保作业过程会形成2条行走沟,前期耕整地模式对行走沟的深度有较大影响,通常情况下,前期采用深翻模式比旋耕及耙地模式沟深增加5cm~10cm。外冈镇高水平粮田有5000亩全程采用自走式高地隙喷杆式植保车开展植保作业,2015年共进行8次植保作业,前期耕整地采用深翻作业的沟深在30cm左右;前期耕整地采用旋耕作业的沟深在25cm左右,最后一次植保作业在9月底,只有“甬优”和“交源优”两个超级稻品种植株顶部会有部分碰擦,但影响不大。跃进农场前期耕整地采用耙地作业,2015年共进行3次植保作业,沟深在20cm左右,使用效果较好。长江农场前期耕整地采用深翻作业,由于耕翻后犁底层较低,植保作业后,沟深较深,实际使用效果不佳。
三、存在问题
1.水稻种植散户对采用自走式高地隙喷杆式植保车开展植保作业接受程度不高。主要还是植保车在作业过程中,小田块作业转弯次数相对较多,压苗、伤苗现象比较直观,农户对由此造成的水稻产量损失有顾虑。
2.农机专业服务组织对植保作业服务有一定顾虑。水稻植保受年份、作业环境、气候条件影响较大,植保作业后如果效果不佳,担心由个人独立承担由此而造成的损失。
3.现有的粉剂农药不适应自走式高地隙喷杆式植保车植保作业。用户普遍反映,现有的粉剂农药杂质较多,对皮碗的磨损较大,基本上作业800亩~1000亩就需更换一个皮碗,既影响了作业效率,又增加了作业成本(更换皮碗200元/个,整套装置2700元/套)。
4.自走式高地隙喷杆式植保车作业喷头有1.1mm和1.6mm两种,由于上海地区水稻植保后期农药兑水量要求较大,1.6mm的大喷头还不能完全满足植保作业要求,一般情况下,通过降低作业速度来保证植保作业质量。如丸山植保车前期病虫害防治1箱药水可防治35亩~40亩,而对后期的稻飞虱1箱药水只能防治15亩~20亩。
5.采用自走式高地隙喷杆式植保车开展植保作业,对田块质量也有一定要求。特别是滩涂围垦粮田、鱼塘改建粮田等区域应用情况不够理想,陷车情况严重。如浦东新区“沧海桑田”共引进的3台植保车,因下水田容易下陷,基本上只用于旱作农作物的植保。
四、结论
自走式高地隙喷杆式植保车与传统的担架式植保机械相比,虽然在小田块上作业效率上没有优势,但在用工量、作业成本方面具有较大优势,防治效果也普遍反映好于传统植保作业模式。随着上海市高标准粮田建设的逐步推进,水稻生产适度规模经营模式的逐步发展,农业劳动力人口年龄结构的逐步老化,自走式高地隙喷杆式植保车在作业效率、作业成本、防治效果上的优势将日益显现。推进水稻高效植保机械化技术是今后水稻植保发展的方向,但仍需因地制宜,条件成熟区域先行先试,加速推进;其他区域,稳步推进,不宜一哄而上。