0 引言
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 1 800 萬 t 多,居全國第 2位,人均稻谷占有量居全國第 1 位。因此,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% .丘陵山區水稻田塊小、分散、收割時間不一、交通不便,加上山區農民收入較低、適用農機具少,導致了水稻機械化生產水平長期滯后。近年來,江西水稻機械化生產進入快速發展階段,耕種收機械化生產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].實現水稻生產機械化是提高勞動生產率、節本增效和增加農民收入的重要措施[5].此前,專家學者針對水稻生產效益的研究主要集中在水稻種植方式的試驗示范、水稻生產單環節效益研究等方面; 但在結合丘陵山區農機裝備選擇和技術選擇特點的基礎上,分析水稻產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,縱向剖析丘陵山區水稻生產裝備選擇和技術選擇現狀,并緊扣丘陵山區水稻生產特點,橫向研究各環節生產效益和工效比較,指出丘陵山區水稻生產存在的問題,最終結合綜合效益分析,提出丘陵山區水稻生產未來發展方向。
本文采用實地調研的方法,分環節對江西不同地區水稻機械化生產方式在“省工、節本、增效”方面的實施效果進行評價,系統深入地分析水稻機械化生產綜合效益。研究結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的快速發展具有十分重要的現實意義。
1 研究區域和方法
1. 1 研究區域
江西省位于長江中下游交接處,地處北緯 24°7'~ 29°9',東經 114°02' ~ 118°28' 之間,全年氣候溫暖,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發展迅速,2003 -2012 年水稻插秧機數量增加迅速,年均增長 65. 58 個百分點。2012 年,全省水稻機耕作業面積295 萬 hm2,機收作業面積237. 4萬 hm2,機插面積 61. 1 萬 hm2; 機耕、機收率分別達84. 5% 、68% ,比 2011 年分別提高 1. 5 和 2 個百分點;水稻機插水平 17. 5% ,比 2011 年增長 4. 5 個百分點。
江西農技部門 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入大面積示范推廣階段。2008 年省政府將水稻機械化育插秧技術列為重點推廣的十大農業技術之一[14 - 15].
1. 2 研究方法
為全面了解江西丘陵山區水稻機械化生產的情況,江西省農科院農業工程研究所農業機械化研究團隊自 2010 -2013 年 9 月期間,對全省部分丘陵山區進行了數次問卷和實地調研,共發放調查問卷 132 份,回收問卷 111 份,有效問卷 108 份。研究團隊多次走訪南昌、吉安、贛州等市丘陵山區,與當地農機工作人員、農機專業合作社社長和社員、普通農機戶和農戶進行面對面的交流。在調研獲得基本數據之后,結合歷史資料、統計資料和技術資料,對江西丘陵山區水稻機械化生產發展現狀進行探討。
在數據處理時,本文將生產過程總成本分為物質成本、機械作業費成本和勞動力成本 3 項來分別測算。其中,物質成本包括種子、化肥、農藥、水費和育秧耗材等成本,根據實際消耗量和當地價格來計算;機械作業成本包括大田耕整地作業費、機械種植作業費和收獲作業費 3 項,均以當地的作業收費標準計算; 勞動力成本為育秧和人工栽插過程中投入的成本,并對植保、施肥等環節測算了所投入的時間。
2 結果分析
2. 1 水稻生產現狀分析
要探討水稻機械化生產的綜合效益,必須了解江西丘陵山區水稻栽植的方式。將調查所獲得的數據進行歸類統計,得到所調查區域水稻生產各環節農機裝備選擇與技術選擇的特點。由調研知: 丘陵山區農戶最小的地塊僅為 0. 013~ 0. 02 hm2,最大的地塊可達 0. 67 hm2; 但僅在農場有這樣的條件,一般最大地塊僅為 0. 02 ~ 0. 33 hm2.
只有少部分大型農場和專業合作社基本實現了水稻生產全程機械化。整個水稻生產環節小型農機具數量多( 如微耕機和手扶拖拉機) 、機具質量較差( 如水稻插秧機和收割機作業時故障頻現) 、大中型農機具少( 如大中型拖拉機) 等現象普遍。從整體看,耕整地和收獲環節機械化水平相對較高,其余環節較低,如表 1 所示。
2. 2 產量分析
單位面積的有效穗不足、成穗率不高是人工栽插方式下影響產量的最主要因素。當前,在江西丘陵山地人工拋秧所占的比例最大,而機插秧在未來占比會逐漸超過拋秧成為主流。為此,本文選取未來和當前丘陵山地主流的水稻生產方式-水稻機械化生產和人工拋秧生產兩種模式為重點研究對象,對比分析兩者的綜合效益。江西水稻機插秧模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。人工拋秧模式的工藝流程為: 人蓄力耕整地-軟盤拌漿育秧-人工拋秧-人工收獲。
本文通過調研采集了丘陵山地水稻生產過程中不同地區的水稻單位面積產量,并以村為單位,對比同一地區水稻機械作業與人工作業的平均產量,以期通過研究水稻的投入產出情況對比兩者的經濟效益。
課題組以南昌縣八一鄉水稻生產試驗點為例,同時進行了水稻人工拋秧和機插秧的測產,如表 2、表 3 所示。
在試驗點上,相同管理水平條件下,機械作業的水稻平均株高和平均穗長的值明顯比人工作業的大,人工作業的結實率和千粒質量比機械作業稍大,但不明顯。分析原因: 在水稻栽插環節,機械插秧模式實現了秧苗的有序分布,能有效控制株行距和總苗數,保證水稻生長中秧苗能充分利用溫、光資源,復合水稻群體質量栽培技術要求,因此水稻株高和穗長優勢明顯。人工拋秧模式的秧苗弱、立苗慢、均勻度差、成穗率低。從產量看,與人工拋秧模式相比,機插秧模式平均增產 319kg/hm2,增產率達 4. 66% ,對產量有顯著的正向影響。
2. 3 生產效益分析
本文采集了水稻生產過程中兩種模式下所形成的各項成本,并進行了對比分析,試驗結果如表 4 所示。表 4 中,不同區域同一生產物質其成本有所不同,考慮到地方經濟水平差異及問卷填寫者主觀意識差異存在,本文將橫向比較水稻不同生產方式下的成本差異情況。
2. 3. 1 物質成本
通過對比可知,水稻生產過程中,肥料、農藥和土地租金3 種生產物質未因生產方式的不同而表現出明顯差異; 種子、育秧盤差異明顯。整體人工拋秧模式物質成本普遍低于機插秧模式的物質成本。
1) 種子成本方面: 浮梁、泰和、崇義和南昌 4 個地區人工拋秧模式均比機插秧模式成本高,機插秧模式每公頃用種量 75kg 左右,人工拋秧模式每公頃一般需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,許多地方也逐步開始采用軟( 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。江西機插秧模式育秧環節大都使用硬盤育秧方式,人工拋秧模式大都采用軟盤拌漿育秧方式,按照年均成本計算,機插秧模式的秧盤成本大約是人工拋秧模式的 2 倍。
2. 3. 2 作業成本
作業成本數據顯示各環節人工作業成本比機械化作業成本分別高出 563 元/hm2、225 元/hm2、938 元/hm2,顯示出水稻機械化生產節本效果十分顯著。但在調研的過程中發現: 隨著水稻機械化生產技術的不斷推廣應用,在丘陵山區出現了水田泥腳深及耕地犁底層破壞嚴重的現象。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托底翻車現象[16].因此,在未來丘陵山區水稻機械化作業過程中,要同時強化注重農機農藝的配套融合。
2. 4 工效比較分析
隨著丘陵山地水稻機械化生產技術的不斷推進,近年來,機械化生產方式使得水稻生產用工量大為減少。如表 5 所示,在水稻耕整地環節,人工作業方式稻田整理請牛犁,兩犁兩耙,用工 40 人工時/hm2,耗時是機械作業的接近 3 倍。在栽插環節,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.植保環節,人工打藥需 3 人工時/hm2( 一般只能堅持連續打藥半天) ,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。在施肥環節,人工施肥采用撒播的方式,工作效率為 7. 5人工時/hm2,每天能撒 1hm2( 勞動強度極大) ,而機械施肥僅需 3 人工時/hm2.機收環節,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,在工效比較方面,相比人工拋秧模式,機插秧模式省工效果十分顯著。
3 結論
1) 江西丘陵山地水稻生產各環節存在小型農機具數量多、機具質量較差、大中型農機具少等問題。在耕整地環節,人畜力耕整地的方式在部分山地依然存在,分析原因: 農戶年齡偏大,受教育程度低( 基本均為小學畢業或文盲) ,不接受機械耕整地方式; 家庭經濟條件差,不愿出資購買機具,現有機具頻出故障、維修不便; 田塊較小且不規則,如請機手代耕收費太高,人蓄力能輕松耕整地。在種植環節大部分地區水稻種植仍以人工作業為主,機插秧還處在大力推廣階段,目前江西水稻拋栽是最主要的水稻種植方式。在收獲烘干環節,收獲環節大部分地區實現了機械化,稻谷干燥目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則的特點,管理部門下一步應在推廣應用現有農機具的基礎上,加快推廣適合丘陵山地水田作業農機具的應用。
2) 相比于水稻人工拋秧模式,機插秧模式整體省工、節本增產效果明顯。在工效方面,機插秧模式在任何一個環節工作效率均是人工拋秧模式的數倍; 在成本方面,人工生產種子成本比機械化生產成本高出65 元 / hm2,各環節人工作業成本比機械化作業成本高出 1 726 元/hm2左右; 在產量方面,機插秧模式平均增產 319kg/hm2,增產率達 4. 66% ; 在工效方面,機械化生產方式使得水稻生產用工量大為減少。通過數據分析,得出存在水稻人工拋秧模式的結實率和千粒質量比機插秧模式稍大,但產量低的現狀。這說明了影響水稻產量的因素眾多,單從某兩個生物學指標上不能衡量,應結合所有指標科學考慮,進一步考證。
3) 農機農藝配套技術應成為丘陵山地主要推廣方向。水稻生產機械化具有傳統農業生產無可比擬的優勢,但同時也帶來了類似水田泥腳深、犁底層破壞嚴重等生態問題,一方面是農戶對于適宜農機具的選擇不當,另一方面是農戶對于農機具操作不當造成的。因此,下一步在加大推廣水稻機械化生產的力度的同時,應注重農機農藝配套技術的應用。
參考文獻:
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