邯鄲市農(nóng)機技術(shù)推廣站 董芳
經(jīng)過幾十年來各級農(nóng)業(yè)主管部門以及社會各界的共同努力, 我國平原地區(qū)主要農(nóng)作物在耕種收環(huán)節(jié)的機械化水平已經(jīng)基本實現(xiàn)了100%,因此我國農(nóng)機化發(fā)展工作正面臨著以下問題: 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從單一需求向著多元化需求的方向轉(zhuǎn)變; 服務(wù)群體從集體或者少數(shù)群眾向著社會群體的方向轉(zhuǎn)變; 工作對象從傳統(tǒng)農(nóng)機裝備向著更智能、更復(fù)雜、更具有特色的農(nóng)機裝備方向轉(zhuǎn)變。同時,伴隨著社會資本的進入以及各種新型經(jīng)營組織的出現(xiàn),也為農(nóng)機推廣工作帶來了轉(zhuǎn)變。 更加高效、智能,科技含量更高的農(nóng)機裝備的應(yīng)用,通常需要高素質(zhì)人才熟練來掌握新型技術(shù), 這也為農(nóng)機化發(fā)展的工作帶來了重大挑戰(zhàn)。
目前, 在我國未能實現(xiàn)機械化快速發(fā)展的領(lǐng)域主要原因有兩個方面:(1)機械化技術(shù)不成熟,與農(nóng)藝不符, 不能代替現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)高效、 高質(zhì)的機械化生產(chǎn);(2)現(xiàn)有生產(chǎn)模式不適合機械化生產(chǎn),即機械化在現(xiàn)有的生產(chǎn)模式中嚴(yán)重受限,不能發(fā)揮應(yīng)有的效率。機械化技術(shù)不成熟、 農(nóng)機農(nóng)藝不融合需要社會各界來進行科研攻關(guān), 作為農(nóng)機管理部門應(yīng)當(dāng)著力進行宜機化的工作。
更先進的農(nóng)機裝備及技術(shù)往往有著更高的購置及應(yīng)用成本。目前,廣大農(nóng)機裝備使用群體主要以個體為主, 一方面高昂的購置成本考驗著廣大用戶的經(jīng)濟承受能力;另一方面,如何調(diào)動農(nóng)機裝備的應(yīng)用主體對于使用更先進的裝備的積極性也同樣是個問題。
目前, 農(nóng)機化的發(fā)展工作需要的各界力量主要由兩個方面:(1)在農(nóng)機裝備技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域,需要多個方面的技術(shù)支持,例如農(nóng)藝技術(shù)支持、經(jīng)濟支持、社會效益方面的支持等,重點是農(nóng)機農(nóng)藝的融合發(fā)展,機械化的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)以農(nóng)藝模式為準(zhǔn), 而農(nóng)藝也應(yīng)當(dāng)為機械化服務(wù);而且,新型農(nóng)機裝備技術(shù)的研發(fā)也應(yīng)當(dāng)促進社會效益,能夠為社會增加財富;(2)在農(nóng)機裝備技術(shù)應(yīng)用推廣領(lǐng)域,需要農(nóng)機主管系統(tǒng)、國家政策、農(nóng)藝技術(shù)、社會流通等各界力量的支持。僅依靠農(nóng)機系統(tǒng)來進行農(nóng)機化工作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
在進行農(nóng)機化的發(fā)展工作之前, 首先要全面了解目前農(nóng)機化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀, 唯有充分了解其發(fā)展應(yīng)用的情況,了解當(dāng)前痛點、難點,以實際需求為導(dǎo)向,強優(yōu)勢,補短板,才能‘對癥下藥’,助力農(nóng)機化更好更快發(fā)展。
傳統(tǒng)的大田糧食作物在耕、種、收的主要環(huán)節(jié)上的機械化水平已經(jīng)基本實現(xiàn)了100%。 目前,傳統(tǒng)的大田糧食作物機械化新需求主要由以下幾個方面。
2.1.1 更適宜、更高產(chǎn)、更環(huán)保的耕種技術(shù)
目前,在我國廣大平原地區(qū),例如河北省等省份,在秋播之前的耕整地主要使用旋耕技術(shù)。 長期的土壤旋耕一方面破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu), 使得土壤更加細(xì)碎化,加劇了水土流失;另一方面,長期旋耕深度過淺導(dǎo)致犁底層的出現(xiàn),不利于農(nóng)作物根系的發(fā)展,影響農(nóng)作物抗災(zāi)能力以及產(chǎn)量。 深耕深翻+驅(qū)動耙整地技術(shù)可以解決以上問題,且裝備水平技術(shù)發(fā)展較為成熟。該項技術(shù)主要應(yīng)用大馬力拖拉機+液壓翻轉(zhuǎn)犁+驅(qū)動耙/耙播一體機等裝備, 大地塊可主要應(yīng)用大中型的液壓翻轉(zhuǎn)犁進行深翻,深翻深度須達到25~35 厘米,將地表秸稈深翻至地下既可以增加土壤的有機質(zhì)含量, 也可減少病蟲草害的發(fā)生;播種時,再配以動力驅(qū)動耙進行整地,或者直接運用耙播一體機進行播種,驅(qū)動耙在進行整地的同時還不破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu), 還有助于增加土壤的活性。對于個體戶的小型地塊,深翻環(huán)節(jié)則可以使用無墑溝犁來代替,無墑溝犁作業(yè)時不產(chǎn)生墑溝,且調(diào)頭、轉(zhuǎn)場方便,適合小地塊作業(yè)。
2.1.2 更加高效且環(huán)保的植保技術(shù)
傳統(tǒng)的植保技術(shù)是人工背負(fù)植保噴霧機來進行植保,植保效果較好但效率低、用工成本高,不適合大面積進行。當(dāng)前,機械化的植保技術(shù)主要由自走式噴桿噴霧機以及植保無人飛機。 自走式噴桿噴霧機通??蓴y帶500~2000 升藥液,可直接使用傳統(tǒng)日常使用的化學(xué)藥劑,且自走式噴桿噴霧機噴桿高度可以調(diào)節(jié),通過前進速度的快慢來調(diào)節(jié)噴藥量,效果較好,且具有較好的抗風(fēng)性,但地形適應(yīng)性較差,且需要在田間設(shè)置行走道路。無人植保飛機最大的優(yōu)勢是效率高,在動力電源充足的情況下每天作業(yè)量可達千畝,但由于攜藥量較少,目前最大攜藥量為50~60 千克, 因此噴施的藥劑往往濃度較大,需要噴灑專用藥劑。 由于噴藥量較小,因此對于環(huán)境的危害也較小。目前,操作無人植保飛機需要一定的門檻但憑借著作業(yè)效率高、 作業(yè)成本低應(yīng)用更為廣泛,但存在著市場混亂、飛機信號易受干擾影響、安全飛行易受影響等問題。
2.1.3 更加節(jié)水的灌溉技術(shù)
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往需要大量的水資源, 目前大田作物的灌溉方式過于粗獷, 水資源的浪費現(xiàn)象十分嚴(yán)重且用工成本巨大, 因此更加節(jié)水高效的灌溉技術(shù)需求較大。 目前新型的灌溉技術(shù)主要有噴灌、淋灌以及滴灌、和滲灌(無土栽培不在本文的考慮范圍內(nèi))。 噴灌以及淋灌主要是模仿自然降㈥來進行灌溉的方式, 效率較高,灌溉效果較好但節(jié)水效果一般。滴灌以及滲灌是目前主推的節(jié)水灌溉模式, 滴灌和滲灌是利用土壤地表下管道的滴水或者滲水來實現(xiàn)灌溉,可減少地表蒸發(fā),由于管道中的水直接作用于作物的根系因此可以最大限度地提高水資源的利用,減少浪費。滴灌和滲灌所需要的農(nóng)機裝備大致相同,都主要以水肥一體化主機、主管道及副管道來構(gòu)成, 不同的是滴灌一般將副管道淺埋在土壤表層2~3 厘米下, 主管道一般直接裸露在地表,鋪設(shè)工作通常由播種機播種時鋪設(shè),到達使用周期后進行回收; 滲灌一般是將主副管道埋在地表20~30厘米之下, 主副管道的使用周期更長(一般10 年左右),因此一次性投入成本較高,但節(jié)約日常的管理成本。
2.1.4 高效且高質(zhì)的收獲技術(shù)
收獲機械發(fā)展較快,且普及程度很高。較于歐美國家,我國目前的收獲機械科技含量普遍較低,在智能化程度以及關(guān)鍵零部件的有效使用壽命存在著一定差距。 收獲機械在未來的發(fā)展中, 首先要有效降低故障率,減少由于各種故障所帶來的時間損失;其次,提升智能化程度,降低駕駛員的工作強度,例如增加關(guān)鍵零部件及關(guān)鍵環(huán)節(jié)的實時運行檢測, 幫助駕駛員針對各種情況及時做出正確判斷及有效措施;最后,如何提高收獲質(zhì)量, 降低機收損失是未來收獲機械領(lǐng)域的重大攻關(guān)對象。
智慧農(nóng)機是我國目前正在著力發(fā)展的重大領(lǐng)域。目前,可快速、有效提升現(xiàn)有農(nóng)用裝備智能化水平的措施是推廣基于北斗定位導(dǎo)航的農(nóng)機輔助駕駛系統(tǒng)。 農(nóng)機輔助駕駛系統(tǒng)通常由北斗衛(wèi)星天線、傳感器、中央控制平板電腦、電動方向盤組成,可安裝在拖拉機、插秧機、收獲機、自走式植保機等農(nóng)機裝備實現(xiàn)開溝、耕整、起壟、播種、移栽、田間管理、收獲等功能,可適配目前大多數(shù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),且操作控制簡單易學(xué),安裝方便快捷。隨著社會力量的廣泛參與,目前基于北斗定位導(dǎo)航的農(nóng)機輔助駕駛系統(tǒng)的成本已經(jīng)大幅下降, 大大降低了農(nóng)機用戶的購置及使用成本[1]。
目前,露地蔬菜的耕整、起壟以及植保、灌溉有了較為成熟的機械化模式,現(xiàn)有的拖拉機、耕整地機械、起壟機、灌溉設(shè)備、植保機械等可滿足露地蔬菜的種植需求, 露地蔬菜急需解決的機械化環(huán)節(jié)主要在以下兩個方面。
2.3.1 高效的機械化播種技術(shù)
播種(移栽)是蔬菜生產(chǎn)中最耗工、耗時的環(huán)節(jié)之一。 蔬菜由于種類繁多,其播種方式也各不相同,有工廠化育苗移栽模式、大面積種子撒播、精準(zhǔn)穴播、條播等,對播種機的類型要求也不盡相同,例如移栽模式需要移栽機來進行, 這要求移栽機苗型適應(yīng)度、 移栽深度、移栽行距株距等有著較高要求;小顆粒種子則對播種機種盤的精度有著更高要求, 應(yīng)當(dāng)推廣高性能的氣吸式精量播種機; 種子較大的作物也對播種機有不同的要求,例如大蒜播種有著鱗芽向上的要求,薯類播種不能對出現(xiàn)傷芽、傷種的情況。
2.3.2 高效的機械化收獲技術(shù)
露地蔬菜多為根類蔬菜例如薯類、洋蔥、大蒜、蘿卜等,葉莖蔬菜例如大白菜、大蔥、圓白菜、包菜、甘藍等,果實類蔬菜例如西藍花、花菜、辣椒、青椒等。目前,根類蔬菜的機械化收獲技術(shù)發(fā)展較好, 例如馬鈴薯收獲機、胡蘿卜收獲機等,通常由挖掘鏟、清選鏈組成,對蔬菜損傷較低,且效率較高[2];葉菜類收獲機發(fā)展不一,例如大蔥收獲機目前國內(nèi)發(fā)展較好, 正逐步進行推廣示范;大白菜、花菜、甘藍、包菜等收獲機歐美國家有著較為成熟的機械化配套模式,我國也有相關(guān)裝備,但受于購置成本及配套應(yīng)用模式的原因尚未得到有效推廣。
設(shè)施蔬菜是蔬菜的重要組成部分, 主要種植蔬菜種類有葉莖類蔬菜例如香菜、油麥、油菜、菠菜、生菜、芹菜等,果實類蔬菜主要有番茄、黃瓜、豆角、辣椒等[3]。目前, 我國設(shè)施類蔬菜受設(shè)施規(guī)模以及種植模式的限制機械化程度較低, 主要關(guān)鍵環(huán)節(jié)都嚴(yán)重依賴人工進行, 因此發(fā)展設(shè)施蔬菜機械化應(yīng)當(dāng)首先改變現(xiàn)有的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)模式。(1)對設(shè)施進行宜機化改造。 現(xiàn)有的設(shè)施大多以小型棚室為主,出口及內(nèi)部環(huán)境狹窄,農(nóng)機裝備難以進入也難以發(fā)揮其應(yīng)有的效率, 所以應(yīng)當(dāng)提高設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)并加大設(shè)施的規(guī)模, 使農(nóng)機裝備能夠進入設(shè)施內(nèi)進行生產(chǎn);(2)現(xiàn)有的設(shè)施蔬菜種植模式通常采用南北的種植模式,這樣種植帶數(shù)量多且長度短,農(nóng)機裝備在這種模式下進行生產(chǎn)時由于過短的工作距離以及過多的調(diào)頭及轉(zhuǎn)場, 嚴(yán)重降低了農(nóng)機裝備的工作效率,因此從農(nóng)藝角度上,設(shè)施蔬菜應(yīng)當(dāng)由南北向種植模式轉(zhuǎn)變成東西向的種植模式,以方便機械化高效生產(chǎn)。
相較于露地蔬菜不同, 設(shè)施蔬菜的機械化需求科技含量更高,例如電動裝備、移栽機、水肥一體化灌溉系統(tǒng)、智能化植保裝備以及軌道運輸裝備等。
目前,我國林果產(chǎn)業(yè)多處于山地丘陵地區(qū),再加以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式居多,這阻礙了機械化發(fā)展。 因此,發(fā)展林果的機械化應(yīng)當(dāng)在兩個方面為農(nóng)機裝備開展作業(yè)做出基礎(chǔ):(1)園區(qū)內(nèi)宜機化改造,平整土地、建設(shè)道路;(2)發(fā)展矮砧密植型新式果園。 目前,我國林果裝備技術(shù)發(fā)展快速, 在多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)均有了較為成熟的機械化解決方案,例如機械化開溝施肥、機械化割草、水肥一體化灌溉等,但采摘及運輸環(huán)節(jié)仍然有所缺失?,F(xiàn)有的果園作業(yè)平臺以及運輸裝備等都存在著安全性差、適用性低、易對果品產(chǎn)生損傷等問題;除此以外,目前的果園機械化植保還存在著藥液利用率低、 人體及環(huán)境危害大等問題,還需要在適應(yīng)性、安全性以及科技含量等方面做出努力。
在新型機械化技術(shù)的推廣工作中往往伴隨著新型的配套種植模式的推廣, 因此為了更加高效開展農(nóng)機化工作, 真正將先進的技術(shù)應(yīng)用普及使得廣大用戶接受認(rèn)可必須聯(lián)合多方力量共同開展工作, 例如為保證農(nóng)機農(nóng)藝的融合發(fā)展農(nóng)機系統(tǒng)和農(nóng)藝系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)聯(lián)合開展工作,農(nóng)藝部門在種植模式上提供支持,農(nóng)機部門在機械化生產(chǎn)模式上提供支持從而打破消息壁壘, 使廣大用戶群體能夠全方面的接受、認(rèn)可新模式、新技術(shù),達到事半功倍的效果。
農(nóng)機具購置補貼政策為我國農(nóng)機化事業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。但隨著社會發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求更加精細(xì)化、種類更加多樣化,再加上我國地域遼闊,細(xì)分領(lǐng)域繁多,各地區(qū)情況也不一,因此現(xiàn)有的指導(dǎo)意見難以面面俱到,難以惠及特殊的小眾領(lǐng)域。 因此,作為農(nóng)機管理部門應(yīng)該在指導(dǎo)意見的基礎(chǔ)上,因地制宜,充分利用政策資金支持制定適合本區(qū)域的特色扶持政策,降低廣大用戶群體的資金壓力, 促進機械化的快速有效推廣普及。
廣大用戶群體在面對新模式、 新技術(shù)往往有著觀望的心理。因此,讓用戶群體實實在在看得到機械化技術(shù)優(yōu)勢以及所帶來的社會經(jīng)濟效益是打消顧慮的最好方式。 因此,創(chuàng)新工作形式,增加工作手段。 例如,充分利用互聯(lián)網(wǎng)新媒體技術(shù)對于新模式、新技術(shù)、新裝備進行廣泛宣傳, 針對各個領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)召開現(xiàn)場演示推廣活動,在此基礎(chǔ)上打造全套模式、全程機械化試驗示范點,讓廣大用戶群體能夠參與、能夠親身感受到現(xiàn)代化技術(shù)模式所帶來的便捷,徹底打消用戶顧慮,提升積極性,以點帶面,促進農(nóng)機化工作更高更快進行,從而為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展、實施鄉(xiāng)村振興貢獻力量。