大豆产业振兴背景下机械化收获发展思考

2024-01-03 13:02朱彦涛苟升学穆建新韦世豪
农业工程 2023年6期
关键词:机收机械化大豆

朱彦涛, 苟升学, 穆建新, 韦世豪, 张 璞, 安 然

(陕西省杂交油菜研究中心豆类研究室,陕西 杨凌 712100)

0 引言

大豆起源于我国,其栽培历史悠久,是重要的粮、油、饲兼用作物,在国民经济和人民生活中具有重要的战略意义。长期以来,我国大豆生产采用传统的人工方式,生产成本高、劳动强度大、产量水平低及经济效益差,农民种植积极性不高,大豆种植面积和产量不断下滑。由于国内大豆生产和市场供给不足,导致我国大豆消费主要依赖进口[1-5]。然而,由于进口大豆对我国大豆市场的冲击,加剧了我国大豆生产规模的萎缩,进一步导致国内大豆供应严重不足。这种恶性循环,直接影响了我国大豆产业的可持续发展[6-7]。由此可见,我国大豆消费安全面临着较大的不确定性和潜在威胁[8]。

近年来,随着我国对大豆产业重视度的提高,国家陆续制定了相关调控和激励政策,大豆振兴计划稳步实施并有效推进,为确保大豆产业持续健康发展注入了活力[5,9-10]。我国大豆产业迎来了新的发展机遇,大豆生产发展步入快车道。国家统计局数据显示,2017—2020 年我国大豆种植面积连续4 年大幅增加,为我国有效应对复杂多变的国际环境、克服各种风险挑战赢得了主动权,同时也为我国大豆机械化收获提供了广阔的发展空间[11-12]。由于大豆种植面积迅速增加,机械化收获在大豆生产过程中的重要作用日益凸显,已成为我国大豆产业振兴面临的急需解决的重大问题。鉴于此,本研究对机械化收获技术在我国大豆产业振兴中的重要性,我国大豆机械化收获的现状、存在问题与影响因素,以及发展趋势和发展对策进行论述,以期为我国发展大豆机械化收获技术和大豆产业振兴提供科学依据。

1 机械化收获在大豆产业振兴中的作用

大豆机械化收获技术是采用机械化手段收获大豆的一项先进实用技术,是指在大豆成熟季节,使用收获机械在田间完成对大豆的收割、拣拾、输送、脱粒及秸秆还田的作业技术。广义的大豆机械化收获技术是包括宜机收大豆品种选育、配套栽培技术研究、收获机械装备研发生产,以及有关品种、机械、技术推广应用的系统工程技术,是大豆收获机械化各环节有机结合、相互配套的技术体系,是相关技术的集成。大豆机械化收获是大豆产业振兴的重要内容,大豆机械化收获技术的发展对我国大豆产业振兴的重要作用可以概括为以下6 个方面。

(1)机械化是农业现代化的重要标志,是一个国家农业生产水平的重要体现,大豆机械化收获适应了我国现代农业发展的客观需要。

(2)在经济发展全球化的背景下,机械化收获能促进大豆产业提质增效,有利于提高我国大豆综合生产能力和国际市场竞争力。

(3)大力发展大豆生产,提高大豆生产机械化水平特别是收获机械化水平,是有效应对大豆进口的不确定性,维护国家大豆供给安全的有效途径。

(4)传统的大豆生产以手工劳动、人工收获为主,占用劳动力多及生产效率低。大豆机械化收获快捷高效、省时省力,能够大大提高生产效率,有助于推动大豆机械化生产进程,促进大豆产业振兴。

(5)机械化收获是大豆机械化生产的一个关键环节,机械化收获技术是大豆产业发展的关键技术和核心技术。大豆机械化收获技术的突破,将大大促进大豆产业的发展。

(6)大豆机械化收获能提高大豆产业的经济效益、社会效益和生态效益,有利于我国大豆产业的持续健康发展。

2 大豆机械化收获现状及制约因素

2.1 现状

我国大豆种植区域广泛,主要分布在东北、华北、黄淮流域和长江流域。其中,东北春大豆区是我国大豆第1 产区,种植面积占全国的30%以上,大豆产量占全国的40%以上,黄淮平原夏大豆区为我国大豆第2 大产区。目前,我国大豆机械化收获水平南北差异较大,各产区的发展不平衡。如东北地区特别是国营大型农场,主要采用纽荷兰CSX7080 型、约翰迪尔W210 型和凯斯6088 型等国外大型联合收获机进行大豆收获,机收水平达到95%以上,而且基本实现了大豆全程机械化生产,大豆生产综合机械化水平高。但是,该地区大豆收获机械主要以欧美发达国家进口为主,价格昂贵,大豆生产成本高。黄淮海大豆产区大豆收获主要依靠稻麦联合收获机,机具适应性差、收获损失大、破碎高。南方大豆产区由于受多方面因素的制约,尤其是缺乏专用的大豆收获机具,机械化收获发展缓慢,大豆机收水平只有30%左右。

目前,我国大豆机械化收获一般分为直接收获和分段收获两种方法[13]。前者采用大豆联合收获机(分为自走式和背负式两种)进行收获,一般可一次性完成整个收获过程,其优点是作业效率高、损失率较小、适宜大片地块收获,缺点是机具成本高、利用率较低。后者是先采用大豆割晒机进行割晒,然后再进行脱粒,其优点是机具成本低、灵活机动、适应性强及适宜小地块收获,缺点是不能直接脱粒、作业效率较低。

2.2 制约因素

机械化收获是大豆机械化生产的关键环节,也是推动大豆产业振兴的重要措施[9]。长期以来,机械化收获技术一直是困扰我国大豆生产机械化的“瓶颈”。近年来,在国家有关政策的支持下,我国大豆机械化收获得到了快速发展,收获机械化率不断提升,如2018 年我国大豆机收率达到79.56%,2020 年已经达到81.8%,但与美国、巴西等世界先进水平相比仍存在一定的差距,还不能满足我国大豆产业发展的需要[14-15]。在国内,与大田粮食作物小麦、水稻和玉米相比,大豆机械化收获水平也相对滞后。另外,从全国范围来看,不同地区大豆机械化收获水平参差不齐,发展也不平衡。

目前,制约我国大豆产业发展的主要因素仍然是机械化问题,难点是机械化收获。现阶段,我国大豆收获仍表现为人工收获、小型机械收获、机械化分段收获及大型联合收割机收获等多种收获方式并存的局面,还有较大的发展空间。我国大豆机械化收获的制约因素具体可分为以下7 个方面。

(1)国家政策和财政支持力度。国家政策和财政支持是发展大豆机械化收获技术的重要保证,适于机收大豆新品种的选育、配套栽培技术研究及示范推广,大豆收获机械的研发、生产及推广等需要政府强有力的支持。

(2)大豆品种选育及其栽培方式。长期以来,我国大豆生产由于缺乏适宜机收的大豆品种和配套的栽培技术措施,难以适应机械化收获的需要。国内已有的大豆品种,还存在单产水平低、总产不稳定、易倒伏及易炸荚等问题。大豆品种、栽培措施和机械装备等环节独自研究、独自示范,相关技术不配套,难以形成合力。

(3)收获机械。目前,我国大豆收获机械发展较慢,还存在自主创新能力不足的问题,国产机具核心技术有待突破。市场上销售的大豆收获机械种类和功能比较单一,一些收获机械还存在产品设计和生产质量方面的问题,影响了大豆收获机械的推广和应用。

(4)自然环境和土地条件。由于不同地区自然条件的差异和经济发展的不平衡,导致不同地区大豆机械化收获的发展水平也不平衡。一些地区,土地平整、耕地面积大,已经较好地实现了大豆机械化收获;另一些地区,由于土地按户种植、条块分割,没有形成规模化连片种植,还不适合机收作业;还有一些丘陵、山地、坡地和梯田等,田块散乱、作业难度大,难以实现机械化收获。因此,要实行区域性解决方案逐步推广大豆机械化收获技术。

(5)农民种植大豆积极性。我国大豆种植长期存在单产不高和总产不稳的情况,经济效益低下,导致农户种植大豆的积极性不高。在选育和推广高产宜机收大豆优良品种的同时,应采取种植补贴等激励措施提高农民群众种植大豆的积极性和能动性,促进农民增收、产业增效。

(6)农机手的技术水平。农机手的技术水平和对收获机械的操作熟练程度是提高大豆收获效率和降低大豆损失率的重要因素。由于农机手的技术水平参差不齐,一些农机手由于操作技能不熟练、收割期选择不当等原因,导致有些地区出现大豆机收损失率和籽粒破损率偏高的现象,因此农机手的整体技术水平有待提高[11]。

(7)宣传推广力度和服务意识。目前,我国大豆机械化收获技术的服务和推广人才相对缺乏,大豆机械化收获服务保障体系还不完善,政府部门、农机销售企业及农机手的服务意识还有待提高,对大豆机械化收获技术的宣传和推广力度还有待加强。

3 大豆机械化收获发展趋势

随着人民群众生活水平不断提高,人们对豆制品和大豆油的需求量不断增加,同时大豆振兴计划有效实施和中央1 号文件进一步落实,促进了我国大豆种植面积持续增加,客观上为大豆机械化收获技术提供了很好的发展空间,大豆机械化收获呈现出良好的发展态势,前景十分广阔。

大豆机械化收获需求不断增长,机械化收获规模不断扩大,大豆生产机械化水平将得以显著提高。在收获技术及装备上,大豆收获机械的自动化程度更高、安全性能更强、作业更加高效便捷,大豆收获机械大型化、专业化、智能化将成为大势所趋[16-18]。在收获方式上,大豆收获进一步由人工收获、半机械化收获转型为先进的机械化收获,生产效率总体上将得到大幅度提升。同时,选育高产、优质、抗病虫、抗倒伏和抗裂荚的综合性状优良的宜机收大豆品种将成为我国大豆机械化收获的重要内容。大豆机械化收获将为我国发展集约农业、效益农业和生态农业提供有力的技术支撑。大豆全程机械化生产模式将进一步推动我国大豆生产方式的变革,成为未来大豆生产的主要方式,从而进一步提高我国大豆产业的经济效益和生产力水平[19]。

总体而言,未来我国大豆产业发展将实现生产用种优良化、栽培方式标准化、生产全程机械化、生产适度规模化及综合开发产业化。因此,“大豆优良品种+标准化栽培模式+全程机械化生产技术+规模化种植+产业化开发”相结合的大豆绿色高效生产模式将成为我国大豆产业的发展方向。

4 大豆机械化收获发展对策

4.1 加大政府支持和政策扶持力度

各级政府要高度重视机械化收获技术在大豆产业振兴中的重要作用,充分发挥政府部门的能动性和政策的拉动效应,大力支持大豆机收技术的推广和应用工作。

(1)制定政策文件,进行宏观指导。政府部门要根据国家大豆生产机械化发展和产业振兴的总体需要,合理布局、科学规划、宏观指导和统一部署,以及时制定相关的政策文件和实施方案,并认真抓好方案的协调和贯彻落实。

(2)通过科研项目和科研经费进行支持。政府部门应对大豆机收有关重大技术问题进行立项,通过项目导向、经费支持及项目实施,推动大豆机械化收获的不断发展。

(3)实行政策性补贴和优惠等激励措施。通过对先进大豆收获机械的生产和销售进行补贴,对大豆种植大户和种植合作社进行种植补助,对农机大户和农机专业合作社给予作业补助,对大豆机收率高的地区进行奖励等一系列措施,不断提升我国大豆机械化收获水平。

(4)通过举办会议等灵活多样的形式,进行宣传培训。政府部门要适时举办大豆机械化收获相关会议,开展大豆机收新品种示范、配套栽培技术推广、收获机械展示和作业演示,以及进行有关的政策宣传、技术培训和学术研讨等活动,广泛宣传大豆机械化收获的新政策、新技术。

4.2 加快宜机收大豆品种选育进程

首先,要注重适宜机收的抗倒伏、抗裂荚大豆品种的选育工作,培育的大豆新品种应该是高产、优质、多抗并且适于机收的优良品种。其次,要注重广适性大豆品种和适宜特定地区的专用大豆品种的选育工作,以满足我国不同地区大豆产业可持续发展的需要。特别要加强耐热大豆品种、抗寒大豆品种及耐盐碱大豆品种的选育力度,促进大豆种植区域向南方低纬度地区、北方高纬度地区及盐碱性空闲地扩展,拓宽大豆作物的种植面积。

4.3 加强宜机收大豆品种配套栽培技术措施研究

各大豆生产区应根据当地的地理环境、地块条件和气候因素等实际情况,因地制宜地科学选用适宜的大豆栽培模式。在栽培技术上,既要有利于大豆丰产又要适宜机械化收获,做到良种良法相配套、农机农艺相结合。要加强宜机收大豆品种配套栽培技术研究,规范、改进和创新大豆栽培技术措施。逐步转变传统的、经济效益低下的、难以实现机械化收获的种植方式,建立区域性大豆高产高效的机械化生产技术体系。如我国大豆主产区黑龙江省实行的垄三栽培技术模式、窄行密植栽培技术模式和保护性耕作技术模式3 种主要大豆配套栽培技术模式,以及我国目前推广的玉米-大豆带状套作模式(《2022 年全国大豆玉米带状复合种植技术方案》农技栽培2022〔10〕号文件),都是比较成熟的大豆高产综合配套栽培技术措施。

4.4 加大大豆收获机械的研发和生产力度

近年来,我国大豆收获机械的研发和生产已经取得了一定的成绩。但是,国内大豆收获机械的产品质量、技术含量和适用性还有待进一步提高,还需解决总体设计和制造工艺等方面的问题。因此,应加大大豆收获机械化关键技术与先进装备的研究力度,在技术原理上不断创新。应研发性能优良、集成度高、通用性好的收获机械,并提升整机的智能化水平。应针对不同地区的实际情况,研制低损高效、操作灵活、维修方便的多种类型收获机械。不但要研发和生产适合于平原地区的大型联合收获机,而且要研发和生产适合于丘陵和山地的中、小型收获机,逐步形成不同主产区高、中、低端产品共同发展的格局。

还应注意自主研发与技术引进相结合,应积极从国外引进先进实用的大豆收获机械,并在不断试验的基础上进行改进和完善,从而提高我国大豆机械化收获水平。

4.5 加强大豆机械化收获技术示范推广工作

(1)充分发挥农机购置补贴政策的导向作用,鼓励农民购置先进适用、安全可靠和节能环保的收获机械[20]。

(2)加强农机手的培训和作业管理,不断提高农机手的专业素质和技能水平,以有效降低大豆机收的损失率、含杂率和破碎率,提高收获效率。

(3)建立和完善农机生产、销售和收获等信息化综合服务平台,加强农机产品的质量监督,提高收获机械的售后服务质量,加强收获机械统筹调度,不断提升大豆机械化收获水平。

(4)引导农机大户、农机专业合作社开展订单作业和机收跨区作业,积极开拓和培育大豆收获机械化作业市场,以提高大豆收获机械的利用率以及机械收获的专业化、规模化程度。

4.6 强化大豆机械化生产示范基地建设

大豆机械化生产示范基地建设是示范推广大豆机械化收获技术乃至大豆全程机械化生产技术的重要举措,建立标准化的大豆机械化生产示范基地,以基地为依托进行试验、示范和推广工作,充分发挥基地的辐射带动作用,对提高我国大豆机械化收获水平、促进大豆产业提质增效和产业振兴具有十分重要的示范和引领作用。

强化大豆试验示范基地建设,高质量、高标准建好基地,为我国大豆机械化生产技术的推广应用树立典型。各大豆主产区可根据当地的实际情况,建立大豆机械化收获示范基地乃至全程机械化生产综合试验示范基地等不同层次、不同形式的示范基地,加快大豆机械化相关技术的示范和推广。这些试验示范基地机械化作业水平高、技术支撑能力强、组织保障措施到位,能为全国各地大豆生产机械化的发展树立标杆,通过重点示范、以点带面,可对周边地区起到较好的辐射和带动作用[21]。

4.7 建立并完善大豆机械化收获协同创新机制

政府部门要把机械化收获作为大豆振兴计划的一项重要任务来抓,积极整合各方面的技术和力量,加快推进大豆机收相关技术的集成和推广应用。有关部门要加强沟通、相互协作,及时解决大豆机收中存在的实际问题。大豆作物的多学科专家要相互配合、协同攻关,对大豆机收相关技术进行全方位研究,建立和完善大豆机械化收获高效协同创新机制[19,22]。

注重大豆机收各技术环节的配套和适应性研究,对相关环节的技术成果进行有效集成和组装。要注重土地条件、品种类型、栽培措施、耕作模式及收获机械之间的有机结合、相互配套、相互适应,协调好各个环节的技术参数。通过大豆机收各技术环节的集成和组装,形成一套适合当地条件的系统、高效、完善的大豆机械化收获综合配套技术体系,该体系将大大提高我国大豆机械化生产水平。

5 结束语

大豆振兴计划的有效实施为我国大豆机械化收获技术提供了广阔的发展空间,为国家粮油安全提供了有力保障,大豆机械化收获技术的发展对我国大豆产业振兴具有重要的促进作用。随着大豆振兴计划的实施及2022 和2023 年两个中央1 号文件的落实,我国大豆生产迎来了快速发展的大好机遇,相应地大豆机械化收获也呈现出良好的发展态势,前景十分广阔。

大豆机械化收获是一个系统工程,大豆机械化收获技术是一系列相关技术的集成。大豆机械化收获的发展,有利于加速我国大豆生产机械化、规模化、标准化和产业化步伐,对推进我国大豆生产的全程机械化、促进大豆产业提质增效和产业振兴具有重要意义。

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