时间:2024-05-28
吴家安
(哈尔滨市农业科学院,黑龙江 哈尔滨 150029)
水稻作为世界的主要粮食作物,有约60%的人口将其作为主食。2017年我国水稻种植面积为0.3亿hm2,约占全国粮食作物面积的1/4。随着人们生活品质逐步提高,对有机食品的关注越来越多,有机水稻也因生产过程中不使用化学合成(农药、化肥、除草剂)等药品进行灭草、除虫,遵循自然规律生长,受到了人们更多的关注。
有机水稻的种植逐年递增,具有良好的经济效益和市场前景,但在有机水稻种植过程中因不使用农药、杀虫剂等物质,导致杂草和病虫害较多,每年因草害、虫害引起的水稻产量损失达15%。因此采用无公害的方式处理水稻生产过程中杂草、虫害等问题是有机水稻种植技术的重点和难点。
本文在经过详细的调查研究,分析国内外有机水稻覆膜种植技术的基础上,阐述有机水稻种植技术与机具的研究进展及存在的问题,分析现有各项技术的特点及未来发展的前景,针对存在的问题,提出了相应的对策及建议,为我国有机水稻覆膜种植技术的进一步发展提供参考。
调研以现场访问的形式进行,受访人为合作社负责人和有意向种植有机水稻的农民。调研内容具体包括:受访对象的基本情况、有机水稻种植面积、生产方式、生产品种、生产成本增加多少、相比常规水稻产量对比、农民增收情况。
调研时间为2019年5月1~14日,调研区域选择黑龙江省和内蒙古自治区几个生产规模较大的有机水稻生产基地和几个进行有机水稻生产的农户。具体在黑龙江省哈尔滨市通河县2家,内蒙古自治区乌兰浩特市2家,黑龙江省小农户3家。调研水稻生产总面积达1133.33hm2。基本信息如表1所示。
表1 有机水稻种植模式调研情况
经调查研究有机水稻种植主要分人工除草、种养结合、机械除草、人工覆盖地膜和机械覆盖降解地膜等不同模式。下面通过不同的栽培模式,分别进行总结与分析。
采用机械覆盖降解地膜为主种养结合为辅的种植方式的种植区域为通河县盛农水稻农民合作社和长兴村合作社。两家合作社的具体运营情况如下:
盛农水稻农民合作社主营业务是种植有机水稻,有机水稻种植区达333.33hm2,主要采用机械化纸膜和可降解膜覆盖种植。同时兼有1.33hm2采用种养结合的方式进行有机水稻种植。
长兴村合作社主营业务是种植有机水稻,有机水稻种植面积达400hm2,主要采用机械化纸膜和可降解膜覆盖种植。同时兼有1.33hm2采用种养结合的方式进行有机水稻种植。
2.1.1 调研内容
①两个合作社有机水稻种植模式采用以机械化的水稻覆膜种植为主,种养结合为辅的形式。
②机械覆膜设备采用哈尔滨市农业科学院研究的2ZM-6型水稻高速覆膜插秧机。
③种养结合采用的是鸭稻共生模式。
④机械化的水稻覆膜作业每667m2新增成本230~280元,其中可降解膜每667m2新增成本230~240元,纸膜的每667m2新增成本为250~280元。
⑤每667m2养鸭20只,养鸭成本600元。每667m2鸭稻田人工除草成本300元。
⑥有机大米的批发价格为40元/kg,稻田鸭子价格20元/kg,每667m2成鸭18只左右,每只鸭质量在2.5kg。
2.1.2 机械化覆膜作业的优缺点
优点:①除草率较高,在85%~90%。②工作效率高,每台装置工作1.2~1.8hm2/d。③节水效果好,种植期间综合节水30%左右。④通过田间管理能有效控制害虫繁殖,减少农药使用,农药使用量减少30%,剩下70%采用生物农药。经检测,水稻能达到有机水稻标准。
缺点:目前该机具对作业环境要求较高,对前期耕整地要求较高。
2.1.3 种养结合(养鸭)的方式主要优缺点
优点:①对环境无伤害。②有一定的除虫效果。③有增肥的效果。
缺点:①除草时间不是全生长期,放鸭子时间一般在分蘖盛期,前期需要人工除草。②田间管理难度大,日常需要注意查点鸭生长发育是否正常、鸭数是否齐全,检查围栏有无缺损,发现问题及时解决。同时加强夜间巡视,以防偷盗、放毒和兽害。③雏鸭放田后需要人工补喂饲料。④动物出现病害时不好控制。
2.1.4 调研小结
在机械化覆膜作业和种养结合这两种有机水稻的种植模式中。种植的大米经相关部门鉴定,米质达到有机大米标准。有机大米价格较普通大米有很大提高,农民增收显著。机械化覆膜作业优点显著,深受广大农民认可,但是缺点是对前期耕整地要求较高,机具的适应性不强;种养结合的种植模式则生态风险小,可是由于管理十分困难、动物病害难以控制,所以导致了种养结合的方式大面积推广应用存在难题,一般只作为其它种植模式的适当补充。
采用人工覆膜种植方式的种植区域为内蒙古乌兰浩特市东苏嘎查。该区域为一个自然村,水稻种植面积达86.67hm2,其与岭南香公司签约,种植品种稻花香4号,采用人工覆盖普通塑料膜,收割完后将塑料膜回收的种植方式种植有机水稻。所产水稻全部批发给该公司。该地区进行小面积试验了2ZM-6型水稻高速覆膜插秧机进行覆膜作业。
2.2.1 调研内容
①种植模式采用人工覆膜作业的形式。
②该地土壤环境恶劣,70%是严重砂砾地,30%为中度砂砾地。
③地膜采用非可降解膜,然后秋收后回收地膜。
④每667m2人工成本510元(不含膜),其中地膜由粮食收购公司免费提供。
⑤有机水稻的的批发价格为比常规水稻价格上浮2元/kg。
2ZM-6型水稻高速覆膜插秧机试验结果为该地区整地效果达不到该机具作业要求,导致试验效果欠佳。
2.2.2 调研小结
在人工覆膜生产方式中。种植的大米经相关部门鉴定,米质达到有机大米标准。有机大米价格较普通大米有很大提高,与销售公司签订合同后比常规水稻上浮2元/kg,农民收入也有较大提升。人工覆普通地膜作业的方式优点与机械化覆膜作业相同,缺点是人力成本过高、地膜回收困难、作业效率低、地膜回收容易残留,造成土地污染。
采用机械除草与人工除草结合为主,少量采用种养结合种植方式的区域是内蒙古乌兰浩特市科右前旗金米粒水稻种植专业合作社。该合作社拥有有机水稻田333.33hm2以上。该地区进行小面积试验了2ZM-6型水稻高速覆膜插秧机进行覆膜作业。
2.3.1 调研内容
②种植模式主要以机械除草与人工除草相互辅助完成的形式。
③该地土壤50%是中度砂砾地,50%为轻度砂砾地。
④机械除草用的设备为小型手提式除草机,每667m2新增作业成本200元。
⑤每667m2人工除草成本1000元。
⑥有机大米的批发价格40元/kg 左右。
⑦种养结合的方式基本与上述相同。
2.3.2 机械除草的形式优缺点
优点:①免除了任何化学污染风险。②能促进肥料利用。③提高苗株根部空气含量。
缺点:①除草率低,总体除草率在40%~50%。②小型除草机的工作效率低,缺少大型水田除草机械。③需要人工辅助除草。
2.3.3 人工除草的形式优缺点
优点:①除草率高。②无任何化学残留。
缺点:①人工越来越难雇佣,人力成本逐年递增。②人工劳动效率低。③在人力紧张的情况下,大面积作业往往会出现因除草不及时,导致水田草害严重,水稻产量降低,2018年部分田块因此减产15%。
由于该地区土壤环境复杂,导致插秧前土壤软硬极端不均匀,覆膜插秧机作业状况在该地区多数地块不能完成覆膜插秧作业。
2.3.4 调研小结
水田除草机械存在除草率低、工作效率低、缺少大型设备、需要人工除草等缺点;而人工除草作业效率低、成本高、减产严重。因此在未来几年内机械除草在技术没有大的突破之前,很难大面积推广;人工除草随着人力成本的不断攀升也一定会被逐步淘汰。
采用机械覆盖降解地膜种植方式主要有绿嘉园合作社和方正县一个农户试验种植了0.13hm2。
2.4.1 调研内容
①两个用户有机水稻种植模式采用以机械化的水稻覆膜种植形式。
②机械覆膜设备采用哈尔滨市农业科学院研究的2ZM-6型水稻高速覆膜插秧机。
③机械化的水稻覆膜作业每667m2新增成本230~280元,其中可降解膜每667m2新增成本230~240元,纸膜的每667m2新增成本250~280元。
④有机大米的批发价格为40元/kg。
2.4.2 种植模式
综上所述黑龙江省及周边地区有机水稻的种植模式主要有4种:①机械化水稻覆膜和种养结合相结合。②人工覆膜作业。③人工和机械除草相结合的模式。④机械覆盖降解地膜。各种模式都有相对应的优缺点。其中人工覆普通地膜作业的方式存在人力成本过高、地膜回收困难、作业效率低、地膜回收容易残留,造成土地污染等诸多问题;人工和机械除草相结合的模式目前由于缺少大型设备工作效率低、除草率低、需要人工辅助;而人工除草作业又存在效率低、成本高、减产严重等问题;机械覆盖降解地膜存在适应性较弱的问题。
未来几年内随着人工除草和人工覆膜作业随着人力成本的不断攀升,机械除草与机械覆盖降解地膜应该会成为有机水稻种植的主流方向。
从调研情况来看有机水稻单产基本与传统种植方式持平,但是单价提升极大,大米批发价格从传统种植的4元/kg 提升到平均40元/kg,农民增收显著。不过依然存在有很多问题。
3.1.1 有机大米市场不规范,市场以次充好情况严重,一般农户种植的有机大米很难获得市场认可,这导致一般小农户很难种植有机水稻。
3.1.2 小户种植有机水稻很难获得销售渠道,一般需要挂靠在大公司或者大型合作社名下出售,利润大部分被其获得。而有机水稻的种植成本增加,存在经营风险,成为了影响农民种植有机水稻积极性的因素之一。
3.1.3 人工除草效率低、成本高,造成水稻减产。随着生产力的发展,远远不能满足未来有机水稻的发展需求。
3.1.4 种养结合的方式存在田间管理困难,不适合大面积推广、对动物管理困难、前期需要人工除草等问题严重制约了有机水稻种植的发展。
3.1.5 机械化作业不够成熟,有待提高。其中水稻覆膜机作业适应性不足的缺点在内蒙古乌兰浩特市表现尤为突出。而水田除草机缺少大型机械,除草效率低,除草率为40%~50%,需要人工辅助才能完成除草作业。
3.2.1 随着我国进入老年化社会和人民生活水平逐年提高,未来我国人力成本必将大幅上升,甚至出现无工可用的情况,这种情况下人工除草或者需要人工除草辅助的方式种植有机水稻必定是难以持续的。所以有机水稻种植的未来必将是机械化生产。
3.2.2 随着5G、AI 技术的不断完善,智能化也必将成为有机水稻的种植的巨大助力。
3.3.1 水田高速覆膜插秧机能完成部分地区的覆膜插秧作业,但是该机具适应能力不强的问题尤为突出,未来在机型改进过程中,务必需要增强机型的适应性。
3.3.2 水田除草机首先要解决提高效率的问题。由于特殊的工作环境,导致大型机械除草伤、毁苗率很高,所以目前市场上可见的水田除草设备均为小型除草机。该类机型工作效率极低,劳动强度大,很难适应未来的发展。
3.3.3 在未来的发展中,智能化、无人化是趋势,有机水稻种植机械也不例外。
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