天津市主要农作物生产全程机械化薄弱环节解决方案

赵昌娜

[摘要]伴随农业种植结构的调整，天津市主要农作物由传统的三大粮食作物全程化不断向经济作物发展，并助推农机化工作呈现出良好的发展态势，取得了显著的经济效益和社会效益。与此同时，三大粮食作物机械化产业链短、效益低，块茎类经济作物生产机械化发展缓慢，蔬菜全程机械化关键环节发展滞后的问题成为天津市机械化发展的薄弱环节。本文通过总结生产试验，对天津市主要农作物生产全程机械化发展薄弱环节提出具体可行的技术方案和建议。

[关键词]主要农作物;全程机械化;薄弱环节;解决方案

2015-2018年，天津市连续投入财政资金33亿元，按照减粮、增菜、增林果、增水产品的“一减三增”种植结构调整思路，进行农业种植结构调整，带动农民增收致富。2017年，天津市主要农作物种植面积达39万hm²，块茎类经济作物和蔬菜生产呈现出良好的发展态势，形成了一批区域化、规模化特征明显的优势生产基地，取得了良好的经济效益和社会效益。其中以马铃薯为代表的块茎类经济作物全程机械化生产实现了从无到有，蔬菜生产全程机械化技术实现了多品类、长链条发展。与此同时，三大粮食作物机械化产业链短、效益低，块茎类经济作物生产机械化发展缓慢，蔬菜全程机械化关键环节发展滞后的问题也进一步显现。天津市农业机械推广总站组成科技下乡小分队，通过大量下乡调研和生产试验工作，对天津市主要农作物生产全程机械化发展情况进行了摸底调研，掌握了生产发展重心，并通过项目实施全面带动了天津市主要农作物生产全程机械化薄弱环节技术的发展。

1 当前天津市主要农作物生产全程机械化薄弱环节

1.1 三大粮食作物机械化技术产业链短、效益低

中国主要粮食作物机械化生产已进入从单环节生产机械化向全程化发展的关键阶段，并在长期的发展过程中形成了多种工程模式[1]。目前，天津市玉米、小麦和水稻三大粮食作物在耕、种、收环节机械化水平稳步提高，达到87%，但在播种前期的深松、激光平地、种子色选以及播种后的植保、烘干和产后初加工等环节机械化水平低，导致三大粮食作物全程机械化技术产业链短，总体机械化效率还存在很大发展空间。此外，化肥、种子、农药和燃油的价格上涨，冲抵了粮食作物机械化生产水平提升带来的收益，三大粮食作物效益水平增长缓慢，种植成本占收益的大半，农民种植收益普遍降低，降低了农民种植热情。农民对提高粮食品质以及提高种植效率的深松、激光平地、色选、烘干、植保以及产后初加工等机械化技术环节需求强烈。

1.2 块茎类经济作物生产全程机械化技术发展缓慢

从作物上看，虽然小麦生产基本实现了耕、种、收机械化，但其他作物的综合机械化水平仍然偏低[2]。天津市块茎类经济作物种植主要有马铃薯和红薯，种植规模小而分散，尽管种植面积仅0.27万hm²，但深受市民喜爱，消费需求量大。与传统粮食作物相比，块茎类经济作物耕、种、收综合机械化水平较低，尤其是种、收环节，有的刚刚起步，有的则一片空白，成为制约天津市经济作物全程机械化发展的瓶颈。以马铃薯为例，耕地部分采用机械化作业，其他环节多为人工作业，尤其是农忙季节，劳力紧张、雇工困难、成本高，人工种植每0.07hm²达200元，人工收获每0.07hm²达300元，作业质量差，漏收率近10%，种植大户对马铃薯生产全程机械化技术需求强烈。

1.3 蔬菜生产全程机械化技术各环节发展不均衡

我国经济作物白20世纪80年代以来取得了全面发展，多种经济作物种植面积、年产量、出口量均居世界前列[3]。以蔬菜为例，生产量和消费量均居天津市第一，上市品种十多类，150多个品种，疏菜产量稳定在450万t左右，自给率115.2%。2016年天津市蔬菜产值达到152.68亿元，占全市农业总产值的30.9%，占种植业总产值的61.7%，成为助推天津市现代都市型农业快速升级的主要支柱。天津市蔬菜机械化技术尚处于初始机械化阶段，劳动生产率低、生产成本比较高、总体发展水平较低且發展不均衡，比如育苗、移栽、植保机械化技术发展较快但推广普及度不高，收获机械化技术多处于试验阶段，严重制约了天津市蔬菜规模化、集约化、高效化发展，成为蔬菜种植业发展的技术瓶颈。

2 提升薄弱环节机械化技术所采取的措施及典型案例

2.1 提升三大粮食作物全程机械化关键环节技术

天津市农机化综合水平从2006年的61.44%提升到现阶段的87%，其中小麦农机化综合作业水平居首位，达95%以上，机耕水平达89%，机播、机收水平均达99%以上，玉米机收和水稻机插等薄弱环节机械化取得重大突破。为了不断延长三大粮食作物全程化产业链，全面提升保障全程机械化发展创造条件，天津市农业机械推广总站围绕粮食生产全程机械化技术，进一步加大了粮食烘干、高效安全植保以及产后加工方面机械化技术环节薄弱的引进示范推广力度，制定了《天津市小麦、玉米、水稻三大粮食作物生产全程机械化技术方案》，有效保障了三大粮食作物生产全程机械化技术引进示范推广力度。

成效及典型案例：大力推进粮食烘干机械化技术，认真落实中央财政项目“粮食干燥机械化技术集成示范推广”。白项目开展以来，项目组深入一线和有关企业了解实际需求和技术配套设备情况。项目技术在玉米、水稻的大量应用体现了技术优势，辐射带动大吨位烘干作业的固定式粮食烘干机的应用和推广，效果良好，得到了市场的认可和有效推广。累计推广粮食干燥机械19台，机械化干燥作业量达3万t，辐射作业面积1万hm²;建立核心示范基地8个，培育作业服务中心6个，科技示范户80个，培训农民技术人员420人。技术应用极大地改变了天津市粮食干燥环节机械化技术匮乏现状，辐射带动示范基地周边农民积极应用机械化干燥作业。与此同时，抓住植保关键技术环节示范推广，引进中国农业机械化科学研究院研制的3WZG-650型高秆作物植保机械化技术设备，通过近几年的试验示范工作，轻型自走式高秆作物植保机作业平均速度达到5.59km/h，玉米中后期的农药平均有效利用率51.77%，有效促进了天津市玉米等高秆作物机械化植保发展。

2.2 从块茎类经济作物入手拓宽全程机械化技术新领域

天津市農机推广部门围绕块茎作物全程机械化生产领域不断努力，积极探索农机、农艺融合技术推广新模式，引进试验示范了“荷兰15"‘早大白”“806”“中薯5号”等多个马铃薯新品种，将先进的农艺技术和农机化技术有机结合，促进了马铃薯种植面积的不断扩大、产量的持续增长，促进了天津市农业种植结构调整，马铃薯全程机械化技术呈现快速发展趋势，种植面积和总产量均稳步提高。蓟州区作为马铃薯主产区实现了产销一体化种植模式，在天津市马铃薯生产全程机械化技术具有重要的地位和影响力。

成效及典型案例：积极立项开展了天津市农委“块茎类经济作物规模化生产农机、农艺融合新技术引进示范”项目的立项实施，引进示范了块茎类作物播种、中耕培土、杀秧、收获等全程机械化技术，重点从种植、中耕、杀秧和收获等几个关键环节上解决机械化技术问题。主要开展了马铃薯全程种植机械化农机、农艺融合技术试验示范，包括机械化耕整地技术、播种技术、中耕施肥技术、喷洒农药防治病虫害技术、杀秧技术、收获技术。试验表明，采用马铃薯机械化播种收获作业，每0.07hm²土地约节约成本260元，均增产近10%。通过项目实施，改进了马铃薯收获机挖掘铲结构，从原来的板状结构改为双箭铲结构;增加了网盘状切草刀，取代原有滑草辊;增加了输送链横杆间隙，从原来的50mm增加到70mm。通过设备改进，大大提高了马铃薯机械化收获机作业性能。

2.3 抓好优势蔬菜品种示范带动绿色全程机械化技术发展

为了全面促进天津市蔬菜全程机械化技术安全高效绿色发展，天津市积极开展了蔬菜生产全程机械化技术实施工作。以甘蓝为重点，积极开展和推进甘蓝生产全程机械化技术的试验示范工作，并在蔬菜全程机械化技术的示范工作中开展现代物理农业机械化技术植保。注重以现代物理农业技术理念带动蔬菜绿色全程机械化技术发展，组织召开了第八届全国现代物理农业工程技术发展研讨会，促进天津市构建绿色蔬菜生产全程机械化技术体系，大力提高蔬菜生产综合效益和科技水平。但由于甘蓝收获机械设备成本高，还没有在天津市示范应用。

成效及典型案例：针对全程机械化的薄弱环节，天津市农业机械推广站积极开展了“蔬菜生产关键环节机械化技术集成示范”项目实施工作，在宝坻、北辰、武清、滨海新区建立示范基地5个，推广设备30台，开展蔬菜全程机械化技术试验工作。重点在天津市宝坻区示范甘蓝精量高效育苗播种机械化技术，采用2BZPJ-200程控装盘精播机和气吸式穴盘点播机开展技术对比作业示范。与此同时，示范了蓝移栽机械化技术，采用2ZB-2型移栽机和PVHR2-E18蔬菜移植机开展移栽机械化技术作业示范。通过项目实施，项目区蔬菜精量直播机械化技术漏播率为1.5%，播种作业效率0.1hm²/h;蔬菜移栽机械化技术配套设备移栽倒伏率为2.5%，移栽作业效率0.13hm²/h，机械移栽比人工移栽提高效率20倍以上。

3 薄弱环节机械化技术解决方案

3.1 三大粮食作物全程机械化薄弱环节技术解决方案

3.1.1 小麦薄弱环节技术要点及机具配套方案

（1）机械化深松作业。综合考虑全市耕地板结情况，为切实打破犁底层、增加土壤耕层厚度，要求深松作业深度达30cm以上。深松作业过程中，要求耕深一致、行距一致，各行深度误差小于深松深度的±10%。深松后的裂沟要合墒弥平，做到田面平整、土壤细碎、深浅一致、上实下虚，达到待播状态。配套机具：88.26kW·h以上拖拉机、深松机、深松作业联合整地机。

（2）机械化植保作业。要根据农艺要求，一般在小麦起身拔节期和抽穗期（4-5月）进行植保作业，要求喷洒覆盖均匀，无漏喷、重喷现象，覆盖密度适中，穿透、附着性能好，药剂应能很好地附在作物茎叶上。配套机具：大巾型拖拉机、悬挂式喷杆喷雾机、白走式高地隙植保机、遥控无人植保机。

（3）机械化烘干作业。烘干后小麦含水率≤12.5%，含水率不均匀度≤1%，色泽不应有明显变化，不应产生焦粒、爆花粒。配套机具：低温循环式烘干机、高温连续式烘干机。

3.1.2 玉米薄弱环节技术要点及机具配套方案

（1）机械化深松作业。综合考虑天津市耕地板结情况，为切实打破犁底层、增加土壤耕层厚度，要求深松作业深度达30cm以上。深松作业过程中，要求耕深一致、行距一致，各行深度误差小于深松深度的±10%。深松后的裂沟要合墒弥平，做到田面平整、土壤细碎、深浅一致、上实下虚，达到待播状态。配套机具：88.26kW·h以上拖拉机、深松机、深松作业联合整地机。

（2）机械化植保。根据当地玉米病虫草害的发生规律，按植保要求采取综合防治措施。要求喷洒覆盖均匀，无漏喷、重喷现象，覆盖密度适中;穿透、附着性能好，药剂应能很好地附在作物茎叶上。配套机具：大中型拖拉机、悬挂式喷杆喷雾机、白走式高地隙植保机、遥控无人植保机

（3）机械化烘干。烘干后玉米含水率≤14%，含水率不均匀度≤1%，色泽不应有明显变化，不应产生焦粒、爆花粒。配套机具：低温循环式烘干机、高温连续式烘干机。

3.1.3 水稻薄弱环节技术要点及机具配套方案

（1）机械化耕整地技术。3月中下旬进行深耕深翻，耕翻深度25-30cm，88.26kW·h以上拖拉机、铧式犁。4月进行激光平地作业，作业地块在半径400m的范围内应保证平整度偏差小于±5cm。配套机具：88.26kW·h以上拖拉机、激光平地机。

（2）水稻机械化烘干技术。烘干后水稻含水率≤12%，含水率不均匀度≤1%，色泽不应有明显变化，不应产生焦粒、爆花粒。配套机具：低温循环式烘干机、高温连续式烘干机。

3.2 马铃薯全程机械化薄弱环节技术环节解决方案

为了将马铃薯生产全程机械化技术在天津市大面积示范推广应用，天津市农业机械推广部经过三年試验，总结形成适宜天津市推广应用的马铃薯全程机械化技术作业路线：机械耕整地一机械播种（铺膜）→田间管理（培土、灌溉、植保）→机械杀秧→机械收获，并建议在天津市大面积示范推广应用。

（1）播种机械化技术。在10cm土层的地温稳定在10℃-12℃时播种，尽量覆膜早播。芽块距地表10cm左右，覆土厚度15cm。播种时首先应将种薯播入湿润土层内，对保温、保湿好的土壤适当浅播，行距必须均匀一致，种薯应播至地表下6-8cm，覆土厚度10-12cm。配套机具：2CM-1/2马铃薯播种机。

（2）上土机械化技术。配套作业一般在播种后15-20d，土豆芽出土后未顶破地膜前进行，每个刀盘的相邻弯刀按相反方向排列，弯刀磨损后应整套更换，具有防太阳晒坏土豆芽、防出草、防土豆青头、出来的土豆芽壮实等优点，不用人工抠膜，马铃薯苗也可破膜出苗。配套机具2TD-S2马铃薯上土机。

（3）杀秧机械化技术。提前杀秧，正常地块提前1d把薯秧割除，田间湿度大或土湿黏重地块，收前2-3d割除秧苗。收获前15d左右要停止浇水，便于促进薯皮老化，减少机械损伤。配套机具：1JH-110型马铃薯杀秧机。

（4）收获机械化技术。作业前应先调好人土深度（15-20cm），入土角100°-200°，过深易造成分离不清，过浅易增加破碎率;选择正确的行进速度，一般在慢二档，过快易增加破皮率，过慢易造成分离不清。配套机具：4U-83型马铃薯杀秧机。

3.3 蔬菜全程机械化薄弱环节技术解决方案

（1）优先集成示范推广蔬菜关键环节机械化水平，突出机械化播种、植保和收获三个技术环节的重点集成发展。具体包括蔬菜精细耕整地机械化技术、蔬菜精量直播机械化技术、示范蔬菜移栽机械化技术、蔬菜现代物理农业高效植保机械化技术。

（2）明确技术需求研发方向，重点研发精量播种机、便携式育苗机、嫁接机、高速移栽机、轻简化采摘收获机和运输机等设施蔬菜急需的机械设备，并做好试验示范。

甘蓝全程机械化薄弱环节技术要点及机具配套方案：（1）精细耕整地机械化技术。采用1ZKN-80型精整起垄机开展精细耕整地机械化技术示范，起垄高度20cm，垄顶宽度60cm。（2）精量高效育苗播种机械化技术。采用2ZB-2型移栽机和PVHR2-E18蔬菜移植机开展移栽机械化技术作业示范。（3）高效植保机械化技术。采用3WZG-650型高地隙植保机开展高效植保机械化技术示范，完成早期病虫害的预防，特别设计的窄轮胎可以有效避免对甘蓝苗的碾压。（4）收获机械化技术。采用性价比适宜的甘蓝收获机械，在天津市进行试验示范。

4 对策与建议

4.1 加强主要农作物全程机械化工作的组织领导

全面实行农作物的机械化生产是今后我国农业走向现代化的重要标志[4]。目前，主要作物全程机械化技术的许多相关工作刚刚起步，政府及各级相关农业机械部门的支持与推动显得尤为重要。农业部门应该积极争取政府重视和农机部门支持，从试点示范人手，集中力量建设示范基地，加大行政推动和政策扶持力度，加快推进主要农作物生产机械化发展，将主要农作物生产机械化作为新阶段农业机械化的一项重点任务来抓。主要农作物生产全程机械化是一个系统工程，必须从品种培育、规范农艺技术、改进和开发机械装备以及生产过程中的标准化建设全面协调地解决，多部门协调共进，积极推进主要农作物生产全程机械化相瓦配套的新品种与新技术的推广工作。

4.2 以经济作物生产全程机械化发展为突破

从经济作物人手，优先发展能够保障国家粮食安全和天津市农业供给的农产品;重点发展优势蔬菜品种比如甘蓝，在前期示范工作的基础上，深入开展收获技术的研究和试验，建立起甘蓝全程机械化技术体系;重点开展块茎作物代表马铃薯的栽植和收获机械性能，降低作业能耗、提高作业效率，发挥天津市育种优势，建立新型的马铃薯种薯繁育和推广体系，建立高产、高效的全程机械化生产示范基地，建立更加适宜马铃薯生产全程机械化的技术体系。从关键机械化发展环节入手，优先发展劳动强度大、季节性用工量大、机械化作业能够发挥主导作用、效果显著的生产作业环节，促进天津市主要农作物生产全程机械化发展。

4.3 坚持主要农作物全程机械化农机、农艺紧密结合

按照农机、农艺结合，研究、推广和管理人员结合的原则，成立主要农作物生产全程机械化技术专家组，加强农机、农艺技术咨询、培训、指导。在实际生产工作中解决农机、农艺的融合问题，比如在马铃薯的播种过程中出现了习惯性种植行距和厂家播种机不匹配问题，都在一定程度上降低了主要作物全程化技术的发展;比如种植工艺对收获机要求的不同阻碍了玉米机收的发展，今后应该积极宣传玉米标准化种植，把行距调整到适宜机械化收获上来;比如小麦在耕地和播种环节实际出现了许多作业不规范的问题，耕地机械化作业不达标，播种机械化作业问题增加，直接影响了小麦收获质量。

4.4 坚持标准化建设促进关键技术环节创新发展

由于生产条件限制了技术发展，导致主要农作物生产全程机械化作业效率不高、标准化水平低，制约了主要农作物商品品质和附加值的提高，产业优势未有效转为竞争优势。提升主要农作物生产全程机械化水平，在农业转型升级、促进农业现代化实现中起着关键作用[5]。建议将天津市主要作物生产全程机械化标准建设列入重点科技支撑项目，主攻薄弱环节，突破关键环节技术难点，研发适用机具，创新发展机制，坚持走市场化经营、社会化服务的道路。因此，要潜心做好标准化工作的研究和推广工作，以此促进主要作物机械化的发展，重点突破经济作物、蔬菜收获机械化技术瓶颈，以点带面，系统地推进主要农作物生产全程机械化创新发展。

参考文献

[1]黄凰，杨敏丽，黄光群.主要粮食作物机械化生产工程模式构建与评价[J].农业工程学报，2013 （23）：53-56.

[2]农业农村部.农业部关于开展主要农作物生产全程机械化推进行动的意见[J].农机质量与监督，2015（9）：8-10.

[3]陈学庚.我国主要经济作物机械化生产与展望[J].农机科技推广，2016 （12）：4-5.

[4]徐波子.我国主要农作物生产机械化及发展策略[J].时代农机，2011（7）：5-6.

[5]刘松青.主要农作物生产全程机械化水平探究[J].南方农业，2018（8）：116-117.