在水稻生產(chǎn)領(lǐng)域,除草是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度不斷提升,稻田機(jī)械除草技術(shù)憑借其綠色環(huán)保的特性,在除草機(jī)產(chǎn)業(yè)中的地位愈發(fā)重要。2025年,除草機(jī)產(chǎn)業(yè)圍繞稻田機(jī)械除草技術(shù),從研發(fā)到應(yīng)用形成了一定的布局,但也面臨著諸多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
稻田機(jī)械除草技術(shù)是借助動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)除草輪、除草刀等機(jī)械部件,通過(guò)拔除、切斷根莖或埋壓雜草等方式,減少雜草對(duì)水稻生長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng),提升水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的農(nóng)業(yè)技術(shù)。該技術(shù)綠色可持續(xù),能改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤透氣性并提高肥力。
機(jī)械除草適用于機(jī)插秧或機(jī)直播的成行成穴水稻田,機(jī)械撒播田因缺乏機(jī)具通行行距,不適合采用。根據(jù)種植方式和雜草生長(zhǎng)情況,行間與株間除草技術(shù)要求和作業(yè)方式存在差異。常見機(jī)插秧行距為 250mm 和 300mm,機(jī)直播行距為 200mm 和 250mm,適用于輪式除草機(jī)作業(yè),常用行間除草器如除草輥、除草刀和耙齒式除草輪,直接作用于雜草進(jìn)行清除。
水稻株距有 120mm、140mm 和 160mm 等多種,株間雜草與秧苗共生,直接除草易傷苗,多采用彈齒、彈絲等間接式除草器。以機(jī)插秧模式下除稗草為例,首次除草宜在插秧后 7 - 10 天,此時(shí)水稻與稗草形態(tài)差異大,傷苗率低、除草率高,之后每隔 7 - 10 天進(jìn)行一次,30 天內(nèi)完成 3 - 4 次。機(jī)直播模式下,株間除草效果較差。常用株間除草器包括固定彈絲式、擺動(dòng)梳齒式、對(duì)轉(zhuǎn)彈齒式等,近年來(lái)還出現(xiàn)了氣動(dòng)式、射流式等新型除草裝置。
稻田除草機(jī)械按結(jié)構(gòu)分為步進(jìn)式、懸掛式和乘坐式?!?a href="http://www.74cssc.cn/report/17037285.html" target="_blank">2025-2030年中國(guó)除草機(jī)行業(yè)市場(chǎng)分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》指出,早在 20 世紀(jì) 70 - 80 年代,國(guó)外就開始探索水稻機(jī)械除草技術(shù),開發(fā)出步進(jìn)式水田除草機(jī),有手推式和驅(qū)動(dòng)式,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)向靈活,但作業(yè)行數(shù)少、效率低,適用于小面積不規(guī)則田塊。
20 世紀(jì)末,國(guó)外開始研制懸掛式水田除草機(jī),可實(shí)現(xiàn)多行除草,適合平原規(guī)?;N植,但對(duì)配套插秧機(jī)有技術(shù)要求。乘坐式水田除草機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理,除草機(jī)構(gòu)安裝位置靈活,國(guó)外多家機(jī)構(gòu)和企業(yè)開發(fā)出不同型號(hào)產(chǎn)品。
自 2008 年起,國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和高校開始系統(tǒng)研究水稻機(jī)械除草技術(shù),開發(fā)出多款裝備,如采用特殊除草裝置和多級(jí)仿形機(jī)構(gòu)的水田除草機(jī)、基于遙控轉(zhuǎn)向和視 - 觸覺(jué)融合感知的除草機(jī)等,但總體仍處于設(shè)計(jì)探索和試驗(yàn)驗(yàn)證階段,尚未廣泛應(yīng)用。
上海市水稻除草多采用化學(xué)藥劑噴施,僅有個(gè)別有機(jī)水稻農(nóng)場(chǎng)嘗試機(jī)械除草。當(dāng)?shù)匾M(jìn)了國(guó)外兩款水田除草機(jī),IS - 6GA + KM 型懸掛式和 WEED MAN SJ800X 型四輪乘坐式,行距均為 300mm,分別為 6 行和 8 行作業(yè),行間和株間除草器型式不同。
實(shí)際作業(yè)中,這兩款除草機(jī)效果未達(dá)預(yù)期,存在軋苗傷苗率高、株間雜草除草率低、除草機(jī)構(gòu)易損壞等問(wèn)題。原因包括土壤耕翻效果不佳、除草機(jī)構(gòu)對(duì)土壤擾動(dòng)不足、除草時(shí)機(jī)滯后、田間雜物過(guò)多以及作業(yè)精度依賴機(jī)手操作水平等。
為改善效果,可從清理改造稻田、把控除草時(shí)機(jī)、優(yōu)化除草機(jī)結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)人員培訓(xùn)等方面改進(jìn)。此外,目前自帶動(dòng)力的水田除草機(jī)多搭載燃油發(fā)動(dòng)機(jī),存在環(huán)境污染問(wèn)題,且除草機(jī)普適性受限,經(jīng)濟(jì)成本較高。
為解決現(xiàn)有問(wèn)題,稻田機(jī)械除草技術(shù)裝備可在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)展。運(yùn)用視覺(jué)識(shí)別與傳感器技術(shù),可準(zhǔn)確分辨雜草、實(shí)現(xiàn)主動(dòng)避障,提高除草準(zhǔn)確性和作業(yè)穩(wěn)定性;推進(jìn)無(wú)人駕駛除草機(jī)械研發(fā)應(yīng)用,借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主作業(yè),提高精度、降低勞動(dòng)強(qiáng)度;發(fā)展新能源除草機(jī)械,減少能源消耗和排放對(duì)環(huán)境的影響;利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),使除草裝備具備自主學(xué)習(xí)和決策能力,實(shí)現(xiàn)智能化除草,并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
總結(jié)來(lái)看,2025年除草機(jī)產(chǎn)業(yè)在稻田機(jī)械除草領(lǐng)域已取得一定成果,但仍面臨諸多問(wèn)題。從技術(shù)發(fā)展的多樣化,到裝備研究的歷程演變,再到實(shí)際應(yīng)用中的困境與改進(jìn),都體現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復(fù)雜性。未來(lái),通過(guò)在智能化、綠色化等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的探索與突破,有望推動(dòng)稻田機(jī)械除草技術(shù)裝備不斷進(jìn)步,更好地滿足水稻生產(chǎn)需求,促進(jìn)除草機(jī)產(chǎn)業(yè)朝著更加高效、環(huán)保、智能的方向發(fā)展 。
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