稻田机械除草技术装备研究与应用现状

稻田机械除草技术装备研究与应用现状

李秋红

黑龙江省农业机械工程科学研究院牡丹江分院 黑龙江省牡丹江市 157000

摘要：人工除草经济、环保、安全，但是劳动强度大、作业效率低，随着城市化进程的推进和人口老龄化问题的显现，人工除草面临着劳动力匮乏的难题。化学药剂除草经济、省力，高地隙自走式喷杆喷雾机、植保无人飞机等先进植保装备的发展与应用使化学药剂除草更高效便捷，但长期无节制地施用化学除草剂易使杂草产生抗药性、引发作物药害、污染环境和水源，对其他农作物的生长及畜禽水产的养殖造成不良影响。随着人们对农产品质量安全的重视和环保意识的加强，化学除草剂的使用逐步受到限制，高效环保的机械除草技术得到快速发展与应用。

关键词：稻田杂草；机械除草；应用

引言

随着我国科学技术不断进步，农业生产技术也随之发展，传统农业生产思想发生深刻变革，现代化农业在产量和经济效益最大化的同时，更加注重资源合理利用和生态环境保护。稻田机械杂草作为农业生态环境组成部分，株间杂草与农作物共同吸收田间土壤养分和水分，直接导致农业生产的产量下降和经济效益降低。在现代化农业生产过程中，在保证高产量、高效益的基础上，为了实现生态环境保护和农产品食品安全，应用稻田机械除草机械代替传统人工除草和化学除草，提高农业生产效率，减少生态环境污染，进一步实现“高产、优质、高效、健康、可持续”的绿色农业发展趋势。

1稻田机械除草机械发展必要性

1.1稻田机械人工除草

稻田机械人工除草主要是人工直接利用双手或操作简单的除草工具进行稻田机械除草的简单、经济除草方式。具有操作简单方便、田间适用性强、除草作业效果好、应用广泛和成本低等特点。随着农业产业规模的扩大及劳动力成本的上升，人工除草方式仅仅适合农作物田间规整平坦且农作物较为整齐的工作环境，不适用大规模稻田机械的杂草除草作业。

1.2稻田机械化学除草

稻田机械化学除草主要是利用农药或除草剂代替传统的人工或机械除草进行稻田机械除草的省时、省力除草方式。具有除草作业效率高、操作方便、除草作业效果好和人工成本低等特点，目前，化学除草方式在国内仍在普遍应用。但是，随着化学除草中农药或除草剂滥用和长期大量的使用，造成了农作物周边水、空气、土地和环境等的污染，破坏生态环境，甚至影响当茬农作物或后茬农作物的质量和产量。

1.3稻田机械除草

稻田机械除草主要是利用专用除草机械通过切断杂草草根、挫伤杂草茎秆、杂草连根拔起、杂草直接覆盖、杂草杀死或生长抑制等的除草方式。相比人工除草具有安全、人工成本低、除草效率高等特点，相比化学除草具有农作物环境无污染、农作物表面无残留、有利于土壤和生态的保护等特点，目前，机械除草方式在国外应用广泛，国内正进行应用与探索。虽然机械除草在稻田机械除草技术的不断成熟，但也存在多年生杂草清理不彻底、株间农作物易被破坏、除草机械故障等问题，稻田机械除草还有待进一步提高与发展。

2稻田机械除草技术发展现状

稻田机械除草技术是指以动力装置带动除草轮、除草刀等机械装置，通过将杂草整株拔除、切断杂草根茎或将杂草埋压入土等多种方式清除稻田杂草，减少杂草对水稻生长的竞争压力，提高水稻产量与质量的农业技术，是一种可持续、无化学污染、对环境友好的除草方式，有助于改善土壤结构、增强透气性，加速腐殖质等土壤营养物质的分解提高土壤肥力，有利于水稻的生长发育。机械除草通常适用于以机插秧或机直播方式种植、水稻成行成穴的田块，采用机械撒播方式的水稻田不具备机具通行和作业所必须的行距，不宜采用机械除草方式。根据采用的机械化种植方式，以及水稻行间、株间杂草的生长情况，行间除草与株间除草的技术要求存在一定差异，使用的除草器及作业方式也不相同。水稻行距较宽，适合轮式除草机通行，作业空间较大，除草难度相对较低。

3发展建议

3.1推进装备研发及产业化

目前我国智能除草机器人处于产业的初期，学界和业界对智能除草装备进行了研究与开发，但暂未形成成熟的产业与市场。由政府相关部门牵头，组织相关科研院所、高等院校及企业加快推进高端智能除草装备（除草机器人）研发和成果转化，提高高端智能除草装备技术水平。政府相关部门在推动高端智能除草装备（除草机器人）的研发和产业化过程中，应鼓励支持多学科交叉研究，引导支持各方力量共同攻关智能除草关键技术和核心技术。①提高智能感知技术。这是智能除草机器人的核心技术之一，基于多源信息融合的智能感知技术可综合分析环境和作业对象的类别与属性。通过加强智能感知技术的研究，实现对作物行与杂草的精准识别和定位。②建立除草机器人平台。政府相关部门应支持相关智能除草机器人研究，并扶持其运作的相关基础平台，以提高平台的稳健性和适应性。③加强机械除草装置研究。机械除草装置是实现除草任务的关键部件，通过加强机械除草装置的研究，可以提高除草效率和质量。

3.2制定推广扶持政策

市场如此广阔，但是价格是其制约因素，因此制定推广扶持政策，将智能除草机器人纳入到购机补贴范畴，降低购机门槛，减小购机户的经济压力。为了推广智能除草机器人在农业生产中的应用，政府相关部门可以制定扶持政策。首先，将智能除草机器人纳入购机补贴范畴，降低农民购买机器人的门槛和经济压力。其次，提供贷款贴息和税收优惠等措施，鼓励农民购买和使用智能除草机器人。

3.3加大宣传推广力度

机械除草是一种环保、高效、省力的除草方法，能够有效地减少化学农药施用量，降低对环境的污染。要大力宣传机械除草的优点，让更多人认识到使用机械除草的好处。

3.4做好相关工作人员的岗前培训工作

从当前林业育苗运用化学除草技术的实践情况来看，还有很大的优化改进空间。技术运用成效与相关工作人员有着十分密切的关系，所以要特别做好相关工作人员的岗前培训工作，保障每位工作人员在开展林间除草作业任务时都能够始终遵守技术根本要求。技术运用的岗前培训可采取专家讲座的形式，林业育苗相关负责部门积极邀请林业专家到单位开展讲座，面向部门的所有工作人员来全面深入地讲解化学除草技术的具体运用方法、技巧及各种苗木的除草特征等，为工作人员之后正式开展除草作业打下良好基础。同时林业人员要能够主动向专家提出自身在实际除草工作中遇到的问题，寻求专家帮助，使除草工作细节有所加强。在开展正式的林业育苗除草工作时，部门管理人员还应组织实操人员一起观看杂草治理指导视频，确保杂草治理工作的每一步、每一个环节都能有序进行。

结束语

机械除草技术在农业生产中具有广泛的应用前景。目前机械除草技术装备在实际应用中仍存在一些问题和挑战，如对除草机器人具有刚需的有机作物种植面积偏少；设备造价过高，普通用户难以承受支付压力；国内管理者和土地经营者对除草机器人认识不够，大多持怀疑态度；很多用户把中耕和除草混为一谈，容易错过除草最佳时机；一线农机驾驶员年龄结构偏高，对智能设备的操控领悟能力较差。发展建议：一是推进高端智能除草装备（除草机器人）研发和产业化，加快技术创新和成果转化；二是制定推广扶持政策，减小购机户的经济压力；三是开展示范工程和推广应用，扩大影响力；四是采取多种方式加大先进除草技术装备宣传力度，提高用户认识。

参考文献

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［2］胡炼，刘海龙，何杰，等．智能除草机器人研究现状与展望[J]．华南农业大学学报，2023，44（1）：34-42．

［3］李万福，张洪，陈天虹．农田杂草识别技术的研究现状及应用［J］．四川农业与农机，2023（4）：14-16．