山東小麥玉米全程機械化生產(chǎn)的實踐與探索

董佑福

2012年中央一號文件提出了“探索農(nóng)業(yè)全程機械化生產(chǎn)模式”的明確要求，是新時期推進(jìn)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的重要任務(wù)。探索主要作物全程機械化生產(chǎn)模式，是農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展到一定階段的必然要求。筆者結(jié)合山東的多年實踐，從小麥玉米種植特點入手，對小麥玉米種植現(xiàn)狀、主推技術(shù)與模式和發(fā)展趨勢進(jìn)行梳理和分析，以期共同推進(jìn)小麥玉米全程機械化生產(chǎn)。

一、山東小麥玉米種植的特點

山東位于黃淮海地區(qū)，處于黃河下游，周邊與河北、河南、江蘇和安徽接壤，屬溫帶季風(fēng)氣候，是我國主要的小麥、玉米產(chǎn)區(qū)。農(nóng)業(yè)種植基本上是一年兩作制。小麥玉米生產(chǎn)有四個顯著特點：第一，實行小麥與玉米接茬輪作的一年兩作的種植模式，由于農(nóng)時季節(jié)強，搶收搶種對機械化有迫切要求。大部分地區(qū)實行夏播玉米、秋播小麥，玉米的生長期根據(jù)品種不同一般在100天左右，小麥生長期在180天左右。第二，單位小麥玉米種植規(guī)模比較小，根據(jù)調(diào)查，戶均種植面積僅0.13hm2左右，迫切需要開展農(nóng)機作業(yè)社會化服務(wù)。第三，種植模式不統(tǒng)一，有套種、壟作和免耕播種等多種方式，其中套種面積越來越少，直播面積越來越多，據(jù)省農(nóng)機局2012年6月統(tǒng)計，直播面積已達(dá)95%。玉米行距不等，但60～70cm已占主導(dǎo)，畝株數(shù)一般在3000～5000株。種植模式的多樣性迫切需要農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合，協(xié)同推進(jìn)小麥玉米的規(guī)范化生產(chǎn)。第四，生產(chǎn)成本較高、效率較低。據(jù)測算，山東省每公頃玉米生產(chǎn)成本為1405.20元，利潤898.65元。在玉米生產(chǎn)諸環(huán)節(jié)中，收獲已成為占用勞動力比例最高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，人工收獲每0.067hm2用工5.4個，占玉米生產(chǎn)全過程用工總量的70%左右。對用機械替代人力有迫切要求。

從小麥玉米種植區(qū)域分布來看，全省劃為4個小麥玉米種植區(qū)，即膠東半島小麥玉米區(qū)，魯中南山丘小麥玉米區(qū)，魯西北平原小麥玉米區(qū)和魯西南平原小麥玉米區(qū)。隨著小麥機收機械化生產(chǎn)水平的提高（據(jù)省農(nóng)機局2012年6月統(tǒng)計，小麥機收面積已達(dá)98%），大大縮短了小麥?zhǔn)斋@作業(yè)時間，使玉米直播時間提前，生長期的積溫有了保證。在山東四個種植區(qū)，播種時間和品種適當(dāng)配合，均可實行麥?zhǔn)蘸髾C械直播玉米。

從不同區(qū)域的生產(chǎn)特點來看，由于經(jīng)濟(jì)條件的不同，自東向西經(jīng)濟(jì)條件差異較大，東部地區(qū)實現(xiàn)機械化的基礎(chǔ)較好，西部地區(qū)相對較差。從地域特點來看，東部和中部地區(qū)山區(qū)丘陵較多，不利于機械化作業(yè)，西部的魯北、魯西、魯南地區(qū)地勢平坦，適于機械規(guī)?；鳂I(yè)。

從不同區(qū)域的季節(jié)要求看，膠東半島種植區(qū)，玉米一般6月上旬播種，9月中旬收獲。魯中山丘種植區(qū)，玉米安全播種期為5月底至6月上旬。魯西北平原種植區(qū)，主要采用機械直播，播種時間一般為6月上旬，玉米收獲時間為9月中下旬。魯西南平原種植區(qū)，選用晚熟品種應(yīng)于6月5日前后播種；選用中熟品種應(yīng)于6月中旬播種；選用早熟品種可在6月20日以后播種。在6月中旬直播的中熟品種的玉米，成熟期在9月20日前后。以上區(qū)域大都是國慶節(jié)前后播種小麥。黃河沿岸種植區(qū)，由于灌溉條件好，作物水分充足，小麥和玉米成熟時間都偏晚，特別是在氣溫普遍提高的情況下，可適當(dāng)考慮玉米晚收和延遲小麥播種時間。

二、主推技術(shù)與模式

小麥玉米全程機械化生產(chǎn)是指小麥玉米田間生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，全部采用機械化作業(yè)的一項以機械化為主導(dǎo)的高效生產(chǎn)技術(shù)。主要包括機械化耕整地、機械化深松施肥免耕播種、機械化田間管理和機械化收獲等。

(一)小麥全程機械化主推技術(shù)

1.小麥機械化深松施肥免耕播種技術(shù)：即機械一次進(jìn)地完成苗帶旋耕、起壟筑畦、間隔深松、分層施肥、播種鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)的機械化生產(chǎn)技術(shù)。技術(shù)要求：深松深度25～30cm可調(diào)，小麥播種深度3～4cm，底肥和種肥施肥量每畝20～70kg可調(diào)，底肥均勻施在兩行小麥中間地下12～20cm之間，種肥施在種子下方3～5cm處，播種質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，播后及時鎮(zhèn)壓。機械化深松后免耕播種能有效改善土壤的通透性，提高土壤蓄水能力，利于作物扎深根，起到澇能蓄水、旱能提墑的效果。應(yīng)用這一技術(shù)可較大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量，與傳統(tǒng)淺耕旋耕作業(yè)方式相比，作物產(chǎn)量增加8%～10%。

2.小麥聯(lián)合收獲秸稈切碎直接還田機械化技術(shù)：即在小麥聯(lián)合收獲作業(yè)時，對秸稈直接進(jìn)行切碎，并均勻拋撒還田的機械化生產(chǎn)技術(shù)。作業(yè)工序為收割小麥、輸送、脫粒、分離清選、籽粒集箱、秸稈切碎直接還田。小麥秸稈切碎還田要在小麥聯(lián)合收割機出草口處，裝配小麥秸稈切碎拋撒專用裝置，或直接選用帶秸稈切碎和拋撒裝置的小麥聯(lián)合收割機。作業(yè)技術(shù)要求是小麥秸稈切碎長度≤10cm，切斷長度合格率≥95%，漏切率≤1.5%，拋撒不均勻率≤20%。

（二）玉米全程機械化主推技術(shù)

1.玉米機械化免耕施肥直播技術(shù)：即在小麥?zhǔn)斋@后，不耕翻土壤，采用玉米免耕播種機直接進(jìn)行播種的機械化生產(chǎn)技術(shù)。用玉米免耕播種機一次進(jìn)地，即可完成開溝、深施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等作業(yè)工序。其技術(shù)要求：選用耐密型品種，合理增加種植密度。一般大田4000～5000株/畝，旱地可適當(dāng)減少300～500株。播前種子精選與處理。精選處理后的種子純度達(dá)到96%以上，凈度達(dá)98%以上，發(fā)芽率達(dá)95%以上。玉米精量播種要求單粒率≥85%，空穴率＜5%，傷種率≤1.5%。播種行距一般在60～70cm，推薦行距為60cm。播種量一般在2.5～3kg/畝。在墑情合適的情況下，播種深度一般控制在3～5cm，沙土和干旱地區(qū)播種深度應(yīng)適當(dāng)增加1～2cm。施肥深度一般為8～10cm，與種子上下垂直間隔距離在5cm以上。肥料以顆粒狀復(fù)合肥為好，施肥量10～20kg/畝。為減少用工，有條件的地區(qū)可選用緩釋肥，隨播種作業(yè)一次性施足，減少追肥環(huán)節(jié)。

2.玉米機械化聯(lián)合收獲技術(shù)：即利用機械方式一次進(jìn)地完成摘穗、輸送、集箱、秸稈直接粉碎還田等作業(yè)的機械化生產(chǎn)技術(shù)。重點推廣應(yīng)用秸稈還田型玉米聯(lián)合收獲機。技術(shù)要求：籽粒損失率≤2%，果穗損失率≤3%，籽粒破碎率≤1%,割茬高度≤8cm，秸稈切碎長度≤5cm，秸稈拋撒不均勻率≤20%，根茬破碎合格率≥90%、使用可靠性(有效度)≥90%。作業(yè)條件：收獲時玉米結(jié)穗高度≥35cm，玉米倒伏程度＜5%，果穗下垂率＜15%。

經(jīng)過多年的實踐和探索，山東小麥玉米四大產(chǎn)區(qū)比較適合推廣小麥玉米全程機械化生產(chǎn)一年兩作模式：小麥深松施肥免耕播種—噴灑除草劑—灌溉和田間管理—小麥聯(lián)合收獲秸稈切碎直接還田—玉米免耕施肥直播—噴灑除草劑—灌溉和田間管理—玉米機械化聯(lián)合收獲秸稈切碎直接還田。

三、小麥玉米全程機械化生產(chǎn)發(fā)展趨勢

從山東小麥玉米全程機械化生產(chǎn)發(fā)展趨勢看，今后一段時期，山東小麥玉米全程機械化生產(chǎn)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。

（一）高效率多功能機械將是發(fā)展方向。工欲善其事，必先利其器。隨著小麥玉米機械性能的不斷改進(jìn)與完善，使用機械作業(yè)已得到農(nóng)民的普遍認(rèn)可。所以，今后提升小麥玉米機械的性能和作業(yè)效率、增加機械的作業(yè)功能將是小麥玉米機械的重點發(fā)展方向，能夠?qū)崿F(xiàn)多功能、多工序和可靠性高的大功率小麥玉米機械必將成為科技攻關(guān)重點。當(dāng)前，小麥和玉米播種機大都是后懸掛式播種機，收獲機械是自走式和懸掛式（背負(fù)式）并存。從發(fā)展趨勢看，小麥播種機大都是深松施肥免耕播種機，收獲機械大都是割幅兩米以上的自走式聯(lián)合收獲機；玉米播種機械是氣力式精量播種機，收獲機械大都是三行以上的自走式玉米聯(lián)合收獲機，廣大農(nóng)民對大型高效復(fù)式小麥玉米聯(lián)合作業(yè)的機械需求欲望越來越高。

（二）農(nóng)機農(nóng)藝由結(jié)合到融合成為歷史必然。沒有農(nóng)藝，農(nóng)機就無的放矢；沒有農(nóng)機，農(nóng)藝就是紙上談兵。農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展到一定階段的必然要求。農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展有三個階段：第一階段是農(nóng)機根據(jù)農(nóng)藝，研發(fā)農(nóng)業(yè)機械，適應(yīng)農(nóng)藝的要求，先解決機具問題；第二階段，是農(nóng)機農(nóng)藝相互結(jié)合，兩者哪個更有利于節(jié)能、環(huán)保、高效，哪個就占主導(dǎo)，不存在誰服從誰，也沒必要爭論；第三階段是農(nóng)機農(nóng)藝集成配套，由結(jié)合到融合，最終形成符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求的機械化農(nóng)藝。這是世界上已經(jīng)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的國家所證明的。山東多年的實踐充分表明，無論哪個地區(qū)、哪個階段，農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合得好，糧食生產(chǎn)就持續(xù)穩(wěn)定增長。農(nóng)業(yè)機械作為先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，具有大面積作業(yè)穩(wěn)定性的特征，有利于促進(jìn)糧食標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化生產(chǎn)。進(jìn)行現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，離不開農(nóng)業(yè)裝備的支撐，如果沒有機械的廣泛應(yīng)用，就難以大面積的推廣和實現(xiàn)農(nóng)藝技術(shù)的要求。所以說農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合得好，農(nóng)藝技術(shù)就會得到迅速普及，農(nóng)業(yè)機械化作用也就發(fā)揮得好，糧食綜合生產(chǎn)能力就提高得快。

（三）簡便復(fù)式作業(yè)模式越來越受歡迎。簡便實用是廣大農(nóng)民對現(xiàn)代農(nóng)機作業(yè)的一貫追求。山東通過多年的實踐和探索，總結(jié)出了“三夏”“三秋”兩個“一條龍”機械化生產(chǎn)模式。“三夏一條龍”機械化生產(chǎn)模式就是小麥聯(lián)合收獲秸稈切碎直接還田均勻覆蓋地表，然后玉米貼茬免耕進(jìn)行直接播種；“三秋一條龍”機械化生產(chǎn)模式就是玉米聯(lián)合收獲秸稈切碎直接還田均勻覆蓋地表，然后小麥深松施肥免耕進(jìn)行播種。采用的小麥深松施肥免耕播種機更換排種部件也可播種玉米，采用的小麥聯(lián)合收獲機更換割臺裝置也可收獲玉米，這樣一套機械可以干更多的活，實現(xiàn)一機多用，即提高了機具利用率，也減少了農(nóng)民購買機具的投入。

（四）節(jié)能降耗機械將會得到優(yōu)先發(fā)展。節(jié)本增效、環(huán)境友好是農(nóng)機研發(fā)的出發(fā)點和落腳點。在成品油價格居高不下的情況下，節(jié)能降耗機械成為農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展和競爭的方向，逐步成為農(nóng)民選購時首要考慮的因素，成為農(nóng)機部門貫徹落實建設(shè)節(jié)約型社會，大力推進(jìn)資源節(jié)約型農(nóng)機化項目，實施農(nóng)機推廣目錄和補貼管理的重點。作業(yè)效率低、能耗高的機械將逐步被淘汰，技術(shù)配置合理、消耗動力少、節(jié)能環(huán)保的大中型機械發(fā)展速度將進(jìn)一步加快。市場競爭越激烈，節(jié)約型農(nóng)業(yè)越發(fā)展，農(nóng)民對符合節(jié)能降耗要求的機械需求就越迫切。節(jié)能環(huán)保機械的發(fā)展方向是降低功率消耗，這種理念應(yīng)作為農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)一貫遵循的宗旨。

（五）集成化標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的機械將成為發(fā)展重點。農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展有四個階段，第一個階段是機、液、電、氣一體化。比如在小麥玉米割臺、卸糧裝置的設(shè)計上集成運用液壓設(shè)計，提高機具工作的穩(wěn)定性和可靠性等；第二個階段是自動化。比如在機械設(shè)計上廣泛運用過載保護(hù)技術(shù)，機具作業(yè)過程中遇到障礙，可自身進(jìn)行過載保護(hù)等；第三個階段是智能化。比如在小麥玉米聯(lián)合收獲機的駕駛室里安裝計畝裝置，作業(yè)多少通過儀表一目了然；第四個階段是數(shù)字化。在機械上安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)，機車發(fā)生故障，指揮中心立即顯示，向就近維修網(wǎng)點發(fā)出服務(wù)指令等等。目前，農(nóng)業(yè)機械的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化還比較低，隨著農(nóng)機生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的逐步擴大，以及機械保有量的增加，機械的維護(hù)量也將越來越大，因此對機械生產(chǎn)制造的標(biāo)準(zhǔn)化程度提出了更高的要求，不斷提高機械的標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高機具質(zhì)量穩(wěn)定性將會成為社會關(guān)注的焦點。另外，為提高機械利用率，擴大機械用途，增加作業(yè)范圍，功能集成化和模塊化的一機多用機械，將成為今后農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的重點。