新时期如何做好农机化发展工作

2024-05-18 19:09邯郸市农机技术推广站董芳
河北农机 2024年2期
关键词:农机化农艺植保

邯郸市农机技术推广站 董芳

1 新时期农机化发展工作面临的挑战

1.1 需求更加多元化且科技含量越来越高

经过几十年来各级农业主管部门以及社会各界的共同努力, 我国平原地区主要农作物在耕种收环节的机械化水平已经基本实现了100%,因此我国农机化发展工作正面临着以下问题: 农业生产从单一需求向着多元化需求的方向转变; 服务群体从集体或者少数群众向着社会群体的方向转变; 工作对象从传统农机装备向着更智能、更复杂、更具有特色的农机装备方向转变。同时,伴随着社会资本的进入以及各种新型经营组织的出现,也为农机推广工作带来了转变。 更加高效、智能,科技含量更高的农机装备的应用,通常需要高素质人才熟练来掌握新型技术, 这也为农机化发展的工作带来了重大挑战。

1.2 机械化技术不适用部分现有的急需机械化的领域

目前, 在我国未能实现机械化快速发展的领域主要原因有两个方面:(1)机械化技术不成熟,与农艺不符, 不能代替现有技术来实现高效、 高质的机械化生产;(2)现有生产模式不适合机械化生产,即机械化在现有的生产模式中严重受限,不能发挥应有的效率。机械化技术不成熟、 农机农艺不融合需要社会各界来进行科研攻关, 作为农机管理部门应当着力进行宜机化的工作。

1.3 更先进的设备考验着用户群体的经济承受能力

更先进的农机装备及技术往往有着更高的购置及应用成本。目前,广大农机装备使用群体主要以个体为主, 一方面高昂的购置成本考验着广大用户的经济承受能力;另一方面,如何调动农机装备的应用主体对于使用更先进的装备的积极性也同样是个问题。

1.4 当前的农机化发展工作往往需要各界力量的支持

目前, 农机化的发展工作需要的各界力量主要由两个方面:(1)在农机装备技术研发领域,需要多个方面的技术支持,例如农艺技术支持、经济支持、社会效益方面的支持等,重点是农机农艺的融合发展,机械化的作业标准应当以农艺模式为准, 而农艺也应当为机械化服务;而且,新型农机装备技术的研发也应当促进社会效益,能够为社会增加财富;(2)在农机装备技术应用推广领域,需要农机主管系统、国家政策、农艺技术、社会流通等各界力量的支持。仅依靠农机系统来进行农机化工作是远远不够的。

2 当前农机化发展应用现状分析

在进行农机化的发展工作之前, 首先要全面了解目前农机化技术的发展及应用现状, 唯有充分了解其发展应用的情况,了解当前痛点、难点,以实际需求为导向,强优势,补短板,才能‘对症下药’,助力农机化更好更快发展。

2.1 大田粮食作物的机械化新需求

传统的大田粮食作物在耕、种、收的主要环节上的机械化水平已经基本实现了100%。 目前,传统的大田粮食作物机械化新需求主要由以下几个方面。

2.1.1 更适宜、更高产、更环保的耕种技术

目前,在我国广大平原地区,例如河北省等省份,在秋播之前的耕整地主要使用旋耕技术。 长期的土壤旋耕一方面破坏土壤的团粒结构, 使得土壤更加细碎化,加剧了水土流失;另一方面,长期旋耕深度过浅导致犁底层的出现,不利于农作物根系的发展,影响农作物抗灾能力以及产量。 深耕深翻+驱动耙整地技术可以解决以上问题,且装备水平技术发展较为成熟。该项技术主要应用大马力拖拉机+液压翻转犁+驱动耙/耙播一体机等装备, 大地块可主要应用大中型的液压翻转犁进行深翻,深翻深度须达到25~35 厘米,将地表秸秆深翻至地下既可以增加土壤的有机质含量, 也可减少病虫草害的发生;播种时,再配以动力驱动耙进行整地,或者直接运用耙播一体机进行播种,驱动耙在进行整地的同时还不破坏土壤的团粒结构, 还有助于增加土壤的活性。对于个体户的小型地块,深翻环节则可以使用无墒沟犁来代替,无墒沟犁作业时不产生墒沟,且调头、转场方便,适合小地块作业。

2.1.2 更加高效且环保的植保技术

传统的植保技术是人工背负植保喷雾机来进行植保,植保效果较好但效率低、用工成本高,不适合大面积进行。当前,机械化的植保技术主要由自走式喷杆喷雾机以及植保无人飞机。 自走式喷杆喷雾机通常可携带500~2000 升药液,可直接使用传统日常使用的化学药剂,且自走式喷杆喷雾机喷杆高度可以调节,通过前进速度的快慢来调节喷药量,效果较好,且具有较好的抗风性,但地形适应性较差,且需要在田间设置行走道路。无人植保飞机最大的优势是效率高,在动力电源充足的情况下每天作业量可达千亩,但由于携药量较少,目前最大携药量为50~60 千克, 因此喷施的药剂往往浓度较大,需要喷洒专用药剂。 由于喷药量较小,因此对于环境的危害也较小。目前,操作无人植保飞机需要一定的门槛但凭借着作业效率高、 作业成本低应用更为广泛,但存在着市场混乱、飞机信号易受干扰影响、安全飞行易受影响等问题。

2.1.3 更加节水的灌溉技术

农业生产往往需要大量的水资源, 目前大田作物的灌溉方式过于粗犷, 水资源的浪费现象十分严重且用工成本巨大, 因此更加节水高效的灌溉技术需求较大。 目前新型的灌溉技术主要有喷灌、淋灌以及滴灌、和渗灌(无土栽培不在本文的考虑范围内)。 喷灌以及淋灌主要是模仿自然降㈥来进行灌溉的方式, 效率较高,灌溉效果较好但节水效果一般。滴灌以及渗灌是目前主推的节水灌溉模式, 滴灌和渗灌是利用土壤地表下管道的滴水或者渗水来实现灌溉,可减少地表蒸发,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资源的利用,减少浪费。滴灌和渗灌所需要的农机装备大致相同,都主要以水肥一体化主机、主管道及副管道来构成, 不同的是滴灌一般将副管道浅埋在土壤表层2~3 厘米下, 主管道一般直接裸露在地表,铺设工作通常由播种机播种时铺设,到达使用周期后进行回收; 渗灌一般是将主副管道埋在地表20~30厘米之下, 主副管道的使用周期更长(一般10 年左右),因此一次性投入成本较高,但节约日常的管理成本。

2.1.4 高效且高质的收获技术

收获机械发展较快,且普及程度很高。较于欧美国家,我国目前的收获机械科技含量普遍较低,在智能化程度以及关键零部件的有效使用寿命存在着一定差距。 收获机械在未来的发展中, 首先要有效降低故障率,减少由于各种故障所带来的时间损失;其次,提升智能化程度,降低驾驶员的工作强度,例如增加关键零部件及关键环节的实时运行检测, 帮助驾驶员针对各种情况及时做出正确判断及有效措施;最后,如何提高收获质量, 降低机收损失是未来收获机械领域的重大攻关对象。

2.2 机械化智能辅助的需求

智慧农机是我国目前正在着力发展的重大领域。目前,可快速、有效提升现有农用装备智能化水平的措施是推广基于北斗定位导航的农机辅助驾驶系统。 农机辅助驾驶系统通常由北斗卫星天线、传感器、中央控制平板电脑、电动方向盘组成,可安装在拖拉机、插秧机、收获机、自走式植保机等农机装备实现开沟、耕整、起垄、播种、移栽、田间管理、收获等功能,可适配目前大多数的生产环节,且操作控制简单易学,安装方便快捷。随着社会力量的广泛参与,目前基于北斗定位导航的农机辅助驾驶系统的成本已经大幅下降, 大大降低了农机用户的购置及使用成本[1]。

2.3 露地蔬菜的机械化需求

目前,露地蔬菜的耕整、起垄以及植保、灌溉有了较为成熟的机械化模式,现有的拖拉机、耕整地机械、起垄机、灌溉设备、植保机械等可满足露地蔬菜的种植需求, 露地蔬菜急需解决的机械化环节主要在以下两个方面。

2.3.1 高效的机械化播种技术

播种(移栽)是蔬菜生产中最耗工、耗时的环节之一。 蔬菜由于种类繁多,其播种方式也各不相同,有工厂化育苗移栽模式、大面积种子撒播、精准穴播、条播等,对播种机的类型要求也不尽相同,例如移栽模式需要移栽机来进行, 这要求移栽机苗型适应度、 移栽深度、移栽行距株距等有着较高要求;小颗粒种子则对播种机种盘的精度有着更高要求, 应当推广高性能的气吸式精量播种机; 种子较大的作物也对播种机有不同的要求,例如大蒜播种有着鳞芽向上的要求,薯类播种不能对出现伤芽、伤种的情况。

2.3.2 高效的机械化收获技术

露地蔬菜多为根类蔬菜例如薯类、洋葱、大蒜、萝卜等,叶茎蔬菜例如大白菜、大葱、圆白菜、包菜、甘蓝等,果实类蔬菜例如西蓝花、花菜、辣椒、青椒等。目前,根类蔬菜的机械化收获技术发展较好, 例如马铃薯收获机、胡萝卜收获机等,通常由挖掘铲、清选链组成,对蔬菜损伤较低,且效率较高[2];叶菜类收获机发展不一,例如大葱收获机目前国内发展较好, 正逐步进行推广示范;大白菜、花菜、甘蓝、包菜等收获机欧美国家有着较为成熟的机械化配套模式,我国也有相关装备,但受于购置成本及配套应用模式的原因尚未得到有效推广。

2.4 设施蔬菜的机械化需求

设施蔬菜是蔬菜的重要组成部分, 主要种植蔬菜种类有叶茎类蔬菜例如香菜、油麦、油菜、菠菜、生菜、芹菜等,果实类蔬菜主要有番茄、黄瓜、豆角、辣椒等[3]。目前, 我国设施类蔬菜受设施规模以及种植模式的限制机械化程度较低, 主要关键环节都严重依赖人工进行, 因此发展设施蔬菜机械化应当首先改变现有的设施蔬菜生产模式。(1)对设施进行宜机化改造。 现有的设施大多以小型棚室为主,出口及内部环境狭窄,农机装备难以进入也难以发挥其应有的效率, 所以应当提高设施的标准并加大设施的规模, 使农机装备能够进入设施内进行生产;(2)现有的设施蔬菜种植模式通常采用南北的种植模式,这样种植带数量多且长度短,农机装备在这种模式下进行生产时由于过短的工作距离以及过多的调头及转场, 严重降低了农机装备的工作效率,因此从农艺角度上,设施蔬菜应当由南北向种植模式转变成东西向的种植模式,以方便机械化高效生产。

相较于露地蔬菜不同, 设施蔬菜的机械化需求科技含量更高,例如电动装备、移栽机、水肥一体化灌溉系统、智能化植保装备以及轨道运输装备等。

2.5 林果经济的机械化需求

目前,我国林果产业多处于山地丘陵地区,再加以传统生产模式居多,这阻碍了机械化发展。 因此,发展林果的机械化应当在两个方面为农机装备开展作业做出基础:(1)园区内宜机化改造,平整土地、建设道路;(2)发展矮砧密植型新式果园。 目前,我国林果装备技术发展快速, 在多个关键环节均有了较为成熟的机械化解决方案,例如机械化开沟施肥、机械化割草、水肥一体化灌溉等,但采摘及运输环节仍然有所缺失。现有的果园作业平台以及运输装备等都存在着安全性差、适用性低、易对果品产生损伤等问题;除此以外,目前的果园机械化植保还存在着药液利用率低、 人体及环境危害大等问题,还需要在适应性、安全性以及科技含量等方面做出努力。

3 新时期做好农机化发展工作的建议

3.1 联合多方力量,共同推进工作

在新型机械化技术的推广工作中往往伴随着新型的配套种植模式的推广, 因此为了更加高效开展农机化工作, 真正将先进的技术应用普及使得广大用户接受认可必须联合多方力量共同开展工作, 例如为保证农机农艺的融合发展农机系统和农艺系统应当联合开展工作,农艺部门在种植模式上提供支持,农机部门在机械化生产模式上提供支持从而打破消息壁垒, 使广大用户群体能够全方面的接受、认可新模式、新技术,达到事半功倍的效果。

3.2 充分利用政策支持

农机具购置补贴政策为我国农机化事业的发展做出了巨大贡献。但随着社会发展,农业生产的需求更加精细化、种类更加多样化,再加上我国地域辽阔,细分领域繁多,各地区情况也不一,因此现有的指导意见难以面面俱到,难以惠及特殊的小众领域。 因此,作为农机管理部门应该在指导意见的基础上,因地制宜,充分利用政策资金支持制定适合本区域的特色扶持政策,降低广大用户群体的资金压力, 促进机械化的快速有效推广普及。

3.3 创新工作机制,以点带面,打造农机化发展工作新局面

广大用户群体在面对新模式、 新技术往往有着观望的心理。因此,让用户群体实实在在看得到机械化技术优势以及所带来的社会经济效益是打消顾虑的最好方式。 因此,创新工作形式,增加工作手段。 例如,充分利用互联网新媒体技术对于新模式、新技术、新装备进行广泛宣传, 针对各个领域的各个环节召开现场演示推广活动,在此基础上打造全套模式、全程机械化试验示范点,让广大用户群体能够参与、能够亲身感受到现代化技术模式所带来的便捷,彻底打消用户顾虑,提升积极性,以点带面,促进农机化工作更高更快进行,从而为现代化农业发展、实施乡村振兴贡献力量。

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