谷子全程机械化技术试验研究及推广策略

张继安

（内蒙古农牧业机械技术推广站，内蒙古 呼和浩特010010）

内蒙古多地为典型冷凉旱作农业区,沙壤土广布全境，微量元素丰富，环境污染少，具备生产绿色谷子的天然优势，其中赤峰“敖汉小米”、呼和浩特“清水河小香米”等为国家地理标志保护产品。谷子是本区传统种植作物，全区范围内广为播种，2017年以来全区谷子播种面积连续三年达到350万亩以上，占全国总播种面积近三分之一，赤峰、通辽、呼和浩特、包头、乌兰察布等盟市产量居前，其中赤峰敖汉旗接近100万亩,为全国谷子播种面积最大、产量最多的旗县。

近几年,围绕农业农村部推进优势特色农产品生产机械化的工作导向，自治区各级农机推广部门着力开展了谷子精少量播种和联合收获这两个薄弱环节的机具研发选型与试验示范，初步形成了具有地方适应性的机械化生产工艺路线和机具配套系统，为谷子全程机械化大规模推广提供了技术保障。

1 机具研发与试验示范

1.1 精少量播种机研发创新

按产区生态型和品种适应性，全区谷子主产区分属于内蒙古高原春谷区（内蒙古中西部、山西省雁北地区、河北省张家口地区）和东北平原春谷区（东北三省及内蒙古东部），主要品种和农艺多有不同,但机械化工艺路线相近,尤其在机械化技术研究初期,面临相同的技术难题：即人工间苗。

传统谷子种植有三难：播种难、间苗难、收割难，其中占用人工最多、劳动强度最大、农时最紧的是间苗环节。谷子千粒重为2.5～3.0 g，粒小、芽弱、顶土能力差，播种过深过浅均会严重影响出苗，传统人工点播和机械条播通过增大播量提高出苗率，增大了间苗工作量，高强度低效率的人工间苗直接制约了集约化生产,成为机械化技术推广的最大难题。

与其他大宗粮食作物机械化技术发展路径不同，国内谷子种植集中于丘陵山区，机械化技术研究缺少国外先行经验,基本依靠自主创新。围绕谷子生产实现免间苗，自治区、赤峰市、呼和浩特市、敖汉旗、喀喇沁旗、清水河县等各级农机推广部门组织多个课题小组，进行谷子精量排种器的研发攻关和创新改进，取得多项国家发明专利；联合生产厂家改进设计，连续多年在赤峰市、呼和浩特市进行春季适应性试播和机具改进，优选出适应覆膜和露地谷子的精少量穴播播种机和精少量条播播种机。其中，敖汉旗农机推广站2013年研制出小粒种子穴播排种器(机械式、专利号：CN106068818A)，2014年，首批1000余台玉米膜下滴灌播种机加装该谷子排种器，采用了原玉米播种机的机架、施肥装置、铺水带装置、化学除草装置、铺膜装置，加上谷子专用取种器，在节省整机投入的情况下，实现了谷子机械化铺膜、铺滴灌带、施肥、化学除草、精少量穴播一次性作业，出苗后基本不需间苗，大大减少了间苗除草用工，有效缩短了田间管理周期，其后期改进机型占据了当地百分之九十的作业市场。以之为带动，2015年，敖汉旗被自治区农机局指定为全区唯一谷子全程机械化试点单位。

在第一代精少量机械式穴播播种机基础上，赤峰市敖汉旗、喀喇沁旗及呼和浩特市清水河县等相继研发了点播籽穴施肥播种器(专利号：CN203646034U)等系列播种机具，引进试验气吸式精量播种机和适宜露地谷子的精少量条播机械，提出适宜不同农艺要求的播种机具选型方案，并在赤峰市、呼和浩特市设立试验示范区，率先推广精少量播种免间苗技术。

1.2 收获机具选型改进

在播种难、间苗难问题基本解决后，2015年以来，谷子全程机械化重点攻关方向转向收获环节。各级农机推广部门引导大中型合作社，引进不同型号谷物联收机和捡拾收获机试验改装，将过去的人工收割、运输、轧场、翻场、扬场、装袋集成为机械化两段式收获或联合收获，打通全程机械化最后环节。在工艺选择上，目前，中西部谷子试验示范区采用联合收获,赤峰市、通辽市谷子收获呈两段式收获和联合收获并行发展的趋势，考虑到后熟谷子晾晒后脱粒品质更佳的特点，绿色品牌谷子多采用割晒机+捡拾收获机方式。

成熟谷子下直上弯、大穗小粒，割台选择上需重点解决倒伏和丢穗问题；同时，由于茎叶部分硬秸秆经凹版揉搓后与谷粒大小接近，给后续清选带来难题，即降低损失率与降低含杂率互相矛盾，成为联收机厂家和用户最为关注的焦点问题。目前，区内谷子收获作业市场集中了久保田、沃得、雷沃等品牌谷物收获机及约翰迪尔捡拾收获机。谷物收获机普遍选装链齿式割台以防止丢穗，选用搓板式凹版以降低籽粒破碎，同时改装凹版筛和清选筛,调整进风量和滚筒转速，以达到损失率与含杂率的相对平衡；两段式收获则普遍加大割晒机谷茬高度，一般至10 cm以上，把谷穗托起，通风透光，以避免贴近地面的谷穗发生腐烂或霉变。从作业质量看，初期改装的谷物收获机和约翰迪尔捡拾收获机在净度95%情况下总损失率在5%～10%，作业效率在10～15亩/h，虽然种植户基本认可，但与小麦、水稻收获质量相比，还有较大差距。

面对谷子机收质量急待提高的现实情况，农机推广部门一是联系大型合作社，跟踪测试横轴流逐稿器小麦机和纵轴流双滚筒水稻机的作业指标，比较收获质量和作业数据，提出切实可行的机具选型意见，探讨改装技术方案，联系整机生产厂家和改装配件厂家，为合作社提供技术服务和信息服务；二是加紧技术总结，提出切实可行的机具操作规程。从作业效果看，2019年秋赤峰市敖汉旗、宁城县、喀喇沁旗多家合作社作业指标达到净度大于95%、总损失率小于5%，谷子收获机械化率和机收作业质量显著提高。

通过技术引进和研发创新，解决了谷子种植三难，为全程机械化技术模式的确立打下了基础。

2 典型技术模式及实施效果

2.1 典型技术模式

2.1.1 东北平原春谷区(东部四盟市)。全膜：机耕整地(深松机联合整地或深翻＋旋耕机＋托平镇压)——膜下滴灌精少量播种（全膜精少量播种机）——田间管理（放苗、定苗、病虫草害防治）——机械化收获（自走式谷物收获机或割晒机＋谷物捡拾收获机）。半膜：(深松机联合整地或深翻＋旋耕机＋托平镇压)——膜下滴灌精少量播种（半膜沟播精少量播种机）——田间管理（放苗、定苗、病虫草害防治）——机械化收获（自走式谷物收获机或割晒机＋谷物捡拾收获机）。

2.1.2 内蒙古高原春谷区（自治区中西部）。覆膜：机械耕翻（旋耕机或犁配套304以上拖拉机）——机械覆膜播种（全铺膜滴灌精量播种机）——机械收获（雷沃或久保田谷物联合收获机）——残膜回收。露地：机械耕翻（旋耕机或犁配套304以上拖拉机）——机械播种（4行或6行种肥分层播种机）——机械中耕除草——机械收获（雷沃或久保田谷物联合收获机）。

2.2 实施效果

根据赤峰、呼和浩特等盟市试验示范区近年测试结果，实施谷子全程机械化技术具有显著的增产增收效果，种植效益明显高于玉米、小麦等作物。以赤峰市绿色谷子全程机械化示范基地（敖汉旗2019年）为实例，采用机械穴播＋联合收获＋铺膜滴灌种植模式，全膜亩产达到550 kg,半膜亩产达到400 kg，以普通谷子销售价格5.2元/kg核算，亩均净收益全膜达到2033.7元,半膜达到1339元。与之相比，当地玉米（亩产600 kg,投入≈500元/亩，销售价格1.7元/kg）亩净收益约为520元。从技术推广前景看，随着收获环节机具选型和技术试验示范的继续推进，谷子全程机械化生产效益有望继续提高。

3 存在问题及发展建议

随着主产区适应性全程机械化技术路线熟化成型，东西部谷子全程机械化机具研发和试验示范均取得明显成效。但从自治区谷子生产总体情况看，机械化技术推广滞后于试验科研的问题十分明显。目前，全区谷子平均亩产仅为200 kg，综合机械化率明显低于玉米、小麦等主要粮食作物。究其原因，一是关键环节先进适用技术得不到大规模推广，多数丘陵山区未实现精量播种，仍沿用传统条播方式；收获环节中联合收获和机械式两段收获推广规模小，丘陵山区人工半人工收获普遍存在。二是作物品种、种植模式与机械化作业生产不协调，农机农艺融合不足。随着谷子良种培育、节水覆膜、节肥侧施等技术的广泛推广应用，相关机械化生产不配套、技术推广滞后的问题更加突出。对现阶段自治区谷子全程机械化技术推广的几点建议。

3.1 加强组织领导和部门协调

按照农业推广试验研究→示范培训→大规模推广应用的阶段性规律，自治区谷子全程机械化正处于大规模推广应用的初期阶段，此阶段正是爬坡阶段，也是推广成效最为明显的阶段，政府及各级农机部门的支持推动尤为重要。需要统筹规划，把谷子全程机械化作为现阶段自治区农机化工作重点来抓，加强组织领导，加大行政推动和项目扶持，从适应性技术示范培训入手，集中力量建设试验示范基地。同时,在条件允许的情况下，实施同一区域适度规模经营、集约化生产，优化产业发展环境,为全程机械化技术推广创造有利条件。

3.2 加强农机农艺结合，打造绿色谷子全程机械化技术模式

当前，谷子生产农机农艺均处于技术升级的关键阶段，农艺上全力打造绿色谷子生产模式，紧抓控肥、控药、控水、控膜，农机上紧抓播种、收获环节，推动高质高效设备推广应用。宜紧密加强两个主攻方向的相互促进，融合发展。技术选择上，示范推广精少量省肥播种机型，推动水肥一体化和绿色防控推广普及，适应绿色谷子晾晒后脱粒品质更佳的特点，优化两段式收获工艺，遴选低含水率状态下收获质量达标的捡拾收获机机型。

3.3 鼓励和发挥基层推广人员首创精神，加强创新研发

谷子全程机械化推广始于敖汉旗等基层农机推广部门对精少量播种机的创新研发，要发挥自身优势，着力机具集成化、高效化，继续研发改进，迭代更新；同时，充分调动各级农机部门技术研发资源，集中力量，组织攻关，继续完善精少量省肥播种机试验选型和联合收获机具的设备改装。要鼓励吸引大型农机合作社加入到试验示范工作，为高效集成机具争取项目支持和机具补贴支持。

3.4 推进标准化建设，为谷子全程机械化提供科技支撑

推进谷子全程机械化技术的标准化建设，是现阶段谷子全程机械化生产试验研究的重要课题内容，也是示范推广工作的重要技术抓手。建议将谷子全程机械化技术标准化建设作为政府支助项目，推进谷子机械化技术的规范应用，推进谷子产业健康发展。