丘陵山區(qū)玉米大豆帶狀復合種植機具研發(fā)探討

宗廣軍 楊洪文 李蕾

丘陵山區(qū)受地形、機具應用限制，開展玉米大豆帶狀復合種植模式受到很大限制，但作為未來發(fā)展方向，應當加大機具研發(fā)、推廣力度，結(jié)合丘陵山區(qū)實際，因地制宜，開展具體的機具研發(fā)和推廣工作。

一、主要研究內(nèi)容

針對黃淮海特別是山東省冬小麥收獲后輕簡化大豆玉米帶狀復合種植高產(chǎn)高效新技術(shù)模式“X+Y+X”（其中，X：玉米行數(shù)1、2；Y：大豆行數(shù)3、4、5、6）農(nóng)藝要求，結(jié)合其生產(chǎn)實際秸稈量大、適播期短、代用機功能單一、播種質(zhì)量較差、效率較低、能耗較高和關(guān)鍵技術(shù)研究不足、專用復合一體機匱乏等亟待解決問題，主要研究防纏防堵種床整理減粘降阻技術(shù)與裝置、高速智能化精準播種施肥技術(shù)與裝置、藥劑菌劑精準噴施技術(shù)與裝置和系統(tǒng)、防止地表板結(jié)保苗技術(shù)與裝置、小麥原茬地免耕大豆玉米帶狀復合精播復式作業(yè)高速中高端一體機集成優(yōu)化。系列大豆玉米播種復式作業(yè)一體機，一次進地可完成清秸防纏防堵種床整理、精準施肥、精密播種、覆土鎮(zhèn)壓、菌劑藥劑噴施和已播地秸稈均勻覆蓋等8項作業(yè)，為國家大豆玉米帶狀復合種植戰(zhàn)略貫徹落實和食用大豆安全提供中高端機械化播種技術(shù)裝備支撐。

二、重點難點

（一）小麥原茬地高效優(yōu)質(zhì)防纏防堵與種床整理。冬小麥收獲后，大量秸稈任意形態(tài)滯留田間，及時高效解決秸稈殘茬造成的纏繞和堵塞拖堆問題，創(chuàng)造清潔種床，為輕簡化高質(zhì)量播種施肥噴施藥劑等作業(yè)和快速搶播，奠定理論和關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

（二）高速穩(wěn)定精準播種施肥控制。鑒于原茬地復雜環(huán)境對播體高速作業(yè)產(chǎn)生的沖擊震蕩嚴重影響質(zhì)量，解決播種施肥深度和耕層含水量信息適時速感知、調(diào)控和播體震蕩快速緩沖衰減等問題，保障原茬地高速播種作業(yè)精準性與穩(wěn)定性。

（三）促發(fā)芽保全苗。針對山東乃至黃淮海產(chǎn)區(qū)播種覆土鎮(zhèn)壓不盡科學，播后地表易板結(jié)出苗難等問題，解決耕層秸土混雜、覆土鎮(zhèn)壓強度適時感知、調(diào)控和利用秸稈防止種床板結(jié)等難題，保障播種環(huán)節(jié)大豆玉米苗勻苗全苗齊。

三、需攻克關(guān)鍵技術(shù)

（一）防纏防堵種床整理技術(shù)。建立土壤、秸稈殘茬運移過程中隨動、拋射姿態(tài)趨向和拋射空間分布模型，探明部件參數(shù)與土壤、秸稈殘茬空間分布互饋機制，確定影響土壤、秸稈殘茬空間分布部件結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)；揭示多相流條件下土壤—殘茬—部件之間互作機理，探明部件參數(shù)對土壤與殘茬破碎形態(tài)及分布影響規(guī)律，提出高性能種床整理裝置設計理論方法，創(chuàng)新黃淮海產(chǎn)區(qū)麥茬防纏防堵結(jié)構(gòu)，創(chuàng)制關(guān)鍵部件及種床整理裝置。

（二）高速智能化精準播種施肥控制技術(shù)。針對高速播種作業(yè)仿形機構(gòu)穩(wěn)定及播深一致性問題，構(gòu)建播種機主機架—仿形機構(gòu)—單體機架—觸土部件系統(tǒng)運動學與動力學模型；基于雙向銷軸力傳感器、多軸加速度和角速度傳感器以及濕度傳感器參數(shù)融合，采用自適應參數(shù)調(diào)控原理和變阻尼半主動或電液伺服全主動仿形調(diào)控方法，創(chuàng)制播深穩(wěn)定仿形裝置。

四、對策建議

（一）圍繞關(guān)鍵技術(shù)，開展科技攻關(guān)。以農(nóng)業(yè)裝備轉(zhuǎn)型升級為發(fā)展契機，加快機械化與信息化相融合，加強農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合。針對玉米和大豆智能農(nóng)機裝備，切實提高其相應的關(guān)鍵核心技術(shù)，保障玉米和大豆的高水平供給質(zhì)量，有效促進農(nóng)業(yè)機械化高質(zhì)高效、全程全面地發(fā)展。

（二）加強自主創(chuàng)新。加強政府、企業(yè)、科研單位相互溝通和協(xié)調(diào)：政府要積極引導； 企業(yè)要積極了解市場； 科研單位要針對核心技術(shù)以及共性關(guān)鍵技術(shù)做實質(zhì)性輸出。政府、企業(yè)和科研單位都要以產(chǎn)業(yè)需求為核心導向，實現(xiàn)科研成果對產(chǎn)業(yè)需求的高針對性，并以實際應用中產(chǎn)生的難題拉動核心技術(shù)的突破。同時，政府部門要積極發(fā)揮政策導向作用，使市場對資源配置起到積極的基礎(chǔ)性調(diào)節(jié)作用，激勵企業(yè)加大對研發(fā)的投入力度，促進產(chǎn)學研的有機結(jié)合，從而創(chuàng)造出具備高市場競爭力的高新技術(shù)產(chǎn)品，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)自主創(chuàng)新能力的大幅提升。

（三）增強知識產(chǎn)權(quán)意識。充分發(fā)揮知識產(chǎn)權(quán)對創(chuàng)新發(fā)展的支撐和引領(lǐng)作用，大幅度促進農(nóng)機裝備產(chǎn)品的開發(fā)和品質(zhì)化技術(shù)的改造。加大對玉米、大豆帶狀復合種植機具新產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)革新知識產(chǎn)權(quán)保護力度，加速知識產(chǎn)權(quán)行為標準化進程。在研發(fā)過程的每一個環(huán)節(jié)時刻注重對知識產(chǎn)權(quán)的保護，不僅讓新產(chǎn)品和新技術(shù)專利得到最大限度的保護，而且營造出尊重創(chuàng)新的良好產(chǎn)業(yè)氛圍。

（四）強化機藝融合。在農(nóng)機農(nóng)藝融合方面，要充分發(fā)揮農(nóng)機農(nóng)藝各自優(yōu)勢，強化玉米、大豆的栽培模式、裝備技術(shù)和配套農(nóng)藝等方面的綜合應用，穩(wěn)步提升糧食質(zhì)量。積極優(yōu)化裝備結(jié)構(gòu)，提高機具配套水平和創(chuàng)新作業(yè)服務模式，切實提高農(nóng)機、農(nóng)藝融合和服務效率。

（作者單位：沂水縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）