衡水市高粱生产机械化技术应用现状及发展前景

田大路 王文国

（衡水市农机技术推广站，河北衡水 053000）

衡水市属于半干旱、半湿润大陆性季风气候，四季分明。近10年年平均气温13.5℃，极端最高气温42.2℃，极端最低气温-16.8℃，年日照总时数2 326.9 h，无霜期217 d，最大冻土深度0.48m。年平均降水量527.3mm，年最大降水量783.5mm，水、肥、气、热满足高粱生育期的需求，是发展高粱的理想种植区。土地资源丰富，人均耕地面积1 333.3m2以上，居全省前列，且地势平坦，有利于组织实施规模化、机械化种植和经营。

目前，衡水市高粱主要用于酿酒。高粱有加快人体新陈代谢、促进肠道蠕动、帮助消化、降低血糖、养阴补虚、润肺补肾和健脾的功效，逐渐成为一种养生食品进入人们餐桌[1]。

衡水市酿酒历史悠久，全市共有酒厂上百家，其中河北省白酒骨干企业衡水老白干酿酒 （集团）有限公司是衡水最大的酒厂，年产白酒5.5万t、啤酒10万t、饲料12万t，对高粱的需求量很大。衡水市种植面积最大的高粱品种冀酿2号以蒸煮特性强、商品性好、糯而不黏、发酵彻底、升温快、品质好、成色强等特点，深得众多大小酒企的青睐，来自贵州、四川的酿酒客商纷纷来衡抢购高粱。

1 衡水市高粱机械化生产现状

20世纪70年代初，高粱作为衡水市的大宗农作物，1973年种植面积达到15.06万hm2。随着经济社会发展，人民生活条件改善，高粱面积逐年减少，90年代以后只剩零星种植。从2016年开始，衡水市大力推广高粱种植，规模逐年扩大，种植区农民认可度逐步提高。目前，衡水市高粱种植面积已经达到1万hm2以上（接近全省统计面积的1/2），主要分布在阜城县和景县。阜城县从2015年试种高粱66.67 hm2，2016 年种植高粱 466.67 hm2，2017 年种植高粱 2 000 hm2，2018年种植高粱 5 733.33 hm2，2019年发展到6666.67hm2，2020年发展到7000hm2，现已成为河北省最大的酿酒高粱产业发展基地。2021年，景县以王谦寺镇、杜桥镇2个乡镇为重点，种植面积达到2 000 hm2以上。

从20世纪90年代后，我国农业机械化发展以市场为主导，《农业机械化促进法》的颁布，农机购置补贴政策实施，为农业机械化发展提供了良好的发展环境，极大地调动了农民、农业生产经营组织购置和使用农业机械的积极性，推动了新机具、农机化新技术的应用推广，农业机械化进入快速发展期。随着衡水市农田水利设施的不断发展，小麦、玉米等高耗水作物种植面积随之增加，加之其机械化程度较高，农民劳动强度低，种植效益明显高于高粱，因而高粱在衡水市种植面积逐年减少。目前，衡水市小麦、玉米基本实现全程机械化生产，而高粱生产机械化因种植面积相对较小且分布不集中、以往经济效益差、作业机械性能不完善、农民接受程度不同等原因，高粱生产机械化水平较低且推广进展缓慢[2]。

2 高粱机械化生产技术

根据衡水市的气候条件、生产实际和高粱用途，以合理株行距和生物绿色防控为手段，确保产量，实现高粱节水、高产、优质和全程机械化栽培，确定适宜衡水市高粱生产机械化栽培流程：机械化旋耕、耙耱→机械化播种（开沟、施肥、播种、覆土、镇压等一次完成）→机械化间苗、喷施除草剂、赤眼蜂生物防治→机械化收获。

2.1 机械化深耕技术

高粱的初生根不发达，次生根发达，根系入土深度可达1.8m以上，根系主要集中在30 cm土层以内。深耕整地是作物获得高产的前提和基础，可以有效打破坚硬的犁底层，增加土壤通透性，促进农作物根系下扎，提高土壤蓄水保墒、抗旱防涝和抗倒伏能力，有利于土壤中水、肥、气、热的上下传导，改善作物生长环境，提高高粱产量；有利于腐殖质的分解，增加土壤有机质含量，减少化肥使用量，提高农作物品质。一般土壤耕深以25 cm为宜，当土壤水分含量为15%～20%时，深耕的效果最佳。

2.2 机械化精量播种施肥技术

播种是高粱获得高效生物产量最关键的生产环节。目前，衡水市种植的高粱品种主要是冀酿2号。衡水市高粱播种时间在5月中旬左右，适时晚播可以避免早播低温造成的粉种，减少种子在土壤中感染黑穗病的概率。种植密度因条件不同而异，一般为9.9万～15.0万株/hm2。衡水市大多采用的是与中小型拖拉机配套的外槽轮式播种机，该机械的优点是种子和肥料可分箱同期播撒，工作效率较高。近年来，推广使用的气吸式精密播种机，能一次完成深施肥、开沟、播种、覆土、镇压等工序，通过气压和播种盘调节每穴的种子粒数及播距。可单粒精播，种子破损率低，最大限度地控制播种量，一般播种量22.5～30.0 kg/hm2。播种深度以3～5 cm为宜，覆土均匀一致，覆土后进行镇压，确保苗齐、苗壮。

2.3 机械化植保技术

一般根据病虫害发生危害程度、面积大小等决定采用的机械类型，小面积发生或病虫害发生程度较轻的地块，可人工背负电动喷雾器或柴油机喷雾器进行喷洒。当病虫害大面积发生且很严重、会对高粱产量造成严重影响时，则需要使用大型机械喷洒设备。对于大面积地块，采用无人机进行飞防作业，植保无人机主要通过地面遥控或GPS飞控来实现喷洒药剂作业。与传统植保作业相比，无人机植保作业具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点，为农户节省大型机械和大量人力的成本。2018年以前，衡水市植保无人机市场以大疆MG系列产品为主，该产品为八旋翼植保无人机，其优点是产品质量稳定，售后完善，掌握了一套完整的施药方案；缺点是主要针对大田作物，载药量少，智能化程度较低，风场较小，对根部病菌的防治效果一般。2018—2020年，以大疆T系列植保无人机为主，其优点是智能化程度高，宝石型六轴，风场下压更大，完全具备大面积作业的条件；缺点是防治仍然不够智能化。2021年，以大疆T30飞机为主，其优点是下压风场大，适合不同种类作物防治，穿透力强，作业速度快，智能化程度高；缺点是应该配备的病虫害实时监测系统还有待增加。

2.4 机械化收获技术

高粱机械化收获技术是一次完成摘穗、穗头输送、脱粒、分离清选、籽粒收集等作业的机械化技术。目前，衡水市高粱机械化收获多采用雷沃重工股份有限公司和中联重科农业机械约翰迪尔（天津）有限公司生产的雷沃谷神系列、谷王TB80B、TE90系列联合收获机、约翰迪尔W系列小麦联合收获机等。一般酿造用高粱要在蜡熟末期进行收获，收获应在高粱籽粒颜色变红、变硬，水分20%以下，籽粒成熟达到85%以上时进行。

2.5 机械化秸秆处理技术

机械化秸秆处理主要分为2类。一类是机械化秸秆还田，主要是用机械将秸秆粉碎，破茬、深耕后直接混入土壤中，增加土壤有机质，提升土壤肥力，减少环境污染；另一类是秸秆捡拾打捆，主要利用机械一次性完成秸秆的捡拾、打捆操作，把秸秆捆成体积小而紧凑的圆柱形或方形，透气性好，便于运输和贮存，主要用作青贮饲料[3]。

3 高粱生产机械化发展前景

3.1 品种选育加快高粱生产机械化发展

衡水市的高粱生产以酿酒高粱为主，高粱品种选育不但对高粱育种和生产产生了推动作用，提高了农民的直接收益，而且对全国名酒企业创优质、保名牌、上效益起到了技术支撑作用。同时，高粱品种一直是制约机械化生产的重要因素，因而选育能密植、产量高、抗倒伏、抗逆性强、落粒性和破碎率低的高粱品种对实现高粱的机械化生产十分必要。目前，河北省农林科学院专家团队培育的高粱品种冀酿2号基本能满足以上特点，同时还具有蒸煮特性强、商品性好、糯而不黏、发酵彻底、升温快、品质好、成色强，适合酿造酱香型白酒等优点，生产出来的高粱卖相好、整齐度高，商品性极佳，推动了高粱产业的规模化发展。

3.2 政策支持推动高粱规模化发展

衡水市地处地下水漏斗区，过去以小麦、玉米为主要种植作物的生产结构远超水资源的承载能力。随着地下水连年超采，资源环境对农业发展的制约不断加剧，衡水市作出了“稳粮食、调结构、减用水、促增收”的决策部署，出台了《衡水市调整农业产业结构促进农业高质量发展三年行动方案》《衡水市持续深化“四个农业”促进农业高质量发展行动方案》，着力打造以阜城县为重点，辐射带动景县、武邑县等地的高粱种植示范区，阜城县作为河北省最大的酿酒高粱产业发展基地，县财政部门每年列支300万元专项经费，对规模发展高粱等特色产业66.67 hm2以上的种植大户给予450元/hm2的种植补贴、对乡镇给予450元/hm2的经费奖励，提高了种植效益，调动了乡镇政府、经营主体和种植户的积极性，为高粱规模化种植提供了政策保障，推动了高粱产业的快速发展。2021年全市高粱种植面积达到8 000 hm2。

3.3 机具革新助推高粱生产机械化发展

高粱规模化、集约化发展是实现高粱生产机械化的基础。随着高粱种植规模化程度提高，高粱机械化生产规模的不断扩大，众多农机生产厂家开始对机械整地、播种、肥料施用、田间管理、病虫草害防治、收获等环节的生产机械进行试验研究，一大批新型农业机械应用于高粱生产，实现农机、农艺的有机融合，为推进高粱产业的快速发展提供了物质技术保障[4]。