在水稻生产领域,除草是至关重要的环节。随着人们对农产品质量安全和生态环境保护的关注度不断提升,稻田机械除草技术凭借其绿色环保的特性,在除草机产业中的地位愈发重要。2025年,除草机产业围绕稻田机械除草技术,从研发到应用形成了一定的布局,但也面临着诸多挑战与机遇。
稻田机械除草技术是借助动力装置驱动除草轮、除草刀等机械部件,通过拔除、切断根茎或埋压杂草等方式,减少杂草对水稻生长的竞争,提升水稻产量和品质的农业技术。该技术绿色可持续,能改善土壤结构、增强土壤透气性并提高肥力。
机械除草适用于机插秧或机直播的成行成穴水稻田,机械撒播田因缺乏机具通行行距,不适合采用。根据种植方式和杂草生长情况,行间与株间除草技术要求和作业方式存在差异。常见机插秧行距为 250mm 和 300mm,机直播行距为 200mm 和 250mm,适用于轮式除草机作业,常用行间除草器如除草辊、除草刀和耙齿式除草轮,直接作用于杂草进行清除。
水稻株距有 120mm、140mm 和 160mm 等多种,株间杂草与秧苗共生,直接除草易伤苗,多采用弹齿、弹丝等间接式除草器。以机插秧模式下除稗草为例,首次除草宜在插秧后 7 - 10 天,此时水稻与稗草形态差异大,伤苗率低、除草率高,之后每隔 7 - 10 天进行一次,30 天内完成 3 - 4 次。机直播模式下,株间除草效果较差。常用株间除草器包括固定弹丝式、摆动梳齿式、对转弹齿式等,近年来还出现了气动式、射流式等新型除草装置。
稻田除草机械按结构分为步进式、悬挂式和乘坐式。《2025-2030年中国除草机行业市场分析及发展前景预测报告》指出,早在 20 世纪 70 - 80 年代,国外就开始探索水稻机械除草技术,开发出步进式水田除草机,有手推式和驱动式,其结构简单、转向灵活,但作业行数少、效率低,适用于小面积不规则田块。
20 世纪末,国外开始研制悬挂式水田除草机,可实现多行除草,适合平原规模化种植,但对配套插秧机有技术要求。乘坐式水田除草机结构设计更合理,除草机构安装位置灵活,国外多家机构和企业开发出不同型号产品。
自 2008 年起,国内科研机构和高校开始系统研究水稻机械除草技术,开发出多款装备,如采用特殊除草装置和多级仿形机构的水田除草机、基于遥控转向和视 - 触觉融合感知的除草机等,但总体仍处于设计探索和试验验证阶段,尚未广泛应用。
上海市水稻除草多采用化学药剂喷施,仅有个别有机水稻农场尝试机械除草。当地引进了国外两款水田除草机,IS - 6GA + KM 型悬挂式和 WEED MAN SJ800X 型四轮乘坐式,行距均为 300mm,分别为 6 行和 8 行作业,行间和株间除草器型式不同。
实际作业中,这两款除草机效果未达预期,存在轧苗伤苗率高、株间杂草除草率低、除草机构易损坏等问题。原因包括土壤耕翻效果不佳、除草机构对土壤扰动不足、除草时机滞后、田间杂物过多以及作业精度依赖机手操作水平等。
为改善效果,可从清理改造稻田、把控除草时机、优化除草机结构和加强人员培训等方面改进。此外,目前自带动力的水田除草机多搭载燃油发动机,存在环境污染问题,且除草机普适性受限,经济成本较高。
为解决现有问题,稻田机械除草技术装备可在多个关键领域发展。运用视觉识别与传感器技术,可准确分辨杂草、实现主动避障,提高除草准确性和作业稳定性;推进无人驾驶除草机械研发应用,借助北斗卫星导航等技术实现自主作业,提高精度、降低劳动强度;发展新能源除草机械,减少能源消耗和排放对环境的影响;利用人工智能和机器学习技术,使除草装备具备自主学习和决策能力,实现智能化除草,并通过物联网技术远程监控和管理。
总结来看,2025年除草机产业在稻田机械除草领域已取得一定成果,但仍面临诸多问题。从技术发展的多样化,到装备研究的历程演变,再到实际应用中的困境与改进,都体现出产业发展的复杂性。未来,通过在智能化、绿色化等关键技术领域的探索与突破,有望推动稻田机械除草技术装备不断进步,更好地满足水稻生产需求,促进除草机产业朝着更加高效、环保、智能的方向发展 。