石家莊市農(nóng)業(yè)機械化推廣站 郭龍 何煦 張佩
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與過去傳統(tǒng)的生產(chǎn)理念和生產(chǎn)經(jīng)營方式有著較大不同,現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)最顯著的標志是高度的智能化與機械化,這依賴于高水平的農(nóng)業(yè)機械化。西方發(fā)達國家通過農(nóng)機推廣,提升各種農(nóng)業(yè)機械的利用率,使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸實現(xiàn)標準化、規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。而農(nóng)機推廣作為農(nóng)業(yè)機械設(shè)計研發(fā)生產(chǎn)與普及應(yīng)用之間的橋梁,在農(nóng)業(yè)機械化工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用
先進適用的農(nóng)業(yè)機械最顯著的優(yōu)勢是可以節(jié)本增效,大幅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。先進適用的農(nóng)業(yè)機械利用現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)以及現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)根據(jù)農(nóng)藝要求在田間進行部分或者單項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè),效率遠高于人工作業(yè)。在城鎮(zhèn)化發(fā)展的浪潮中,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力日益短缺,導(dǎo)致人工成本不斷攀升,因此利用農(nóng)業(yè)機械代替人工作業(yè)可以起到節(jié)本增效的目的。例如,在黃淮海地區(qū),4 行玉米收獲機在正常情況下每小時可收獲10~15 畝的玉米,效率遠超人工。
隨著農(nóng)機推廣工作的深入實施,我國農(nóng)業(yè)機械化工作取得了重大成果,截至2021 年末,我國農(nóng)業(yè)機械總動力達到了107764.32 萬千瓦。對于我國現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土地政策來講,在實施家庭農(nóng)場承包責(zé)任制的背景下,農(nóng)民個體戶作為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要載體單位耕種面積卻十分有限,因此實現(xiàn)農(nóng)民個體戶農(nóng)用裝備自給自足顯然不合理,且會造成資源的浪費,這也加速了“社會化農(nóng)機服務(wù)組織”的出現(xiàn)。社會化農(nóng)機服務(wù)組織一般分為農(nóng)機專業(yè)合作社、農(nóng)機大戶、農(nóng)機服務(wù)公司三種類型。社會化農(nóng)機服務(wù)組織主要通過為農(nóng)戶提供農(nóng)機服務(wù)、承擔(dān)政府新型農(nóng)機作業(yè)項目獲得利潤或補貼。先進、高效、智能的農(nóng)機設(shè)備在作業(yè)質(zhì)量及工作效率方面占有更多的優(yōu)勢,可獲得更高的利潤,這也促使優(yōu)質(zhì)的農(nóng)機產(chǎn)品推廣與應(yīng)用良性循環(huán)。
因此,農(nóng)業(yè)機械成了提高農(nóng)民收入以及發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的重要一環(huán)。例如,2020~2022 年,我國農(nóng)業(yè)機械在部分領(lǐng)域的市場銷售反而有所增長,尤其是谷物聯(lián)合收獲機、玉米收獲機、青飼料收獲機、植保機一改往年頹勢,市場銷售連年增長。
自然災(zāi)害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最大的影響因素與不確定因素,尤其是強降雨、大風(fēng)、冰雹、病蟲害、干旱、洪澇、倒春寒等,在廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地區(qū)幾乎每年都會發(fā)生災(zāi)害,嚴重損害農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。農(nóng)機裝備憑借著效率及作業(yè)質(zhì)量方面的優(yōu)勢在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中尤其是在播種、收獲、烘干、植保、田管等方面進行緊急避險時有較好的優(yōu)勢。例如,利用土壤深松及鎮(zhèn)壓等技術(shù)可以有效提升土壤的蓄水保墑能力;高效率的復(fù)合式播種機械在倒春寒發(fā)生時可以搶時搶種;利用現(xiàn)代化灌溉技術(shù),微噴、淺埋滴灌、淋灌等裝備可有效減緩干旱帶來的影響;發(fā)生病蟲害時可以利用高效率的植保機械快速消殺;先進的機械化收獲技術(shù)還可以收獲倒伏作物;先進的烘干設(shè)備可以快速降低糧食水分,達到儲存標準。在一定程度上,現(xiàn)代化的農(nóng)機裝備的推廣應(yīng)用增強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于自然災(zāi)害的抵抗能力,降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟風(fēng)險。
農(nóng)藝是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要參考。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及社會資源環(huán)境的不斷優(yōu)化,各種新舊農(nóng)藝不斷被優(yōu)化更新。這些農(nóng)藝的實施操作多半也需要與之配套適用的農(nóng)機設(shè)備來完成。例如,為打破犁底層,提高土壤蓄水保墑能力,防止水土流失,進行保護性耕作,需要應(yīng)用深松機;土地深翻可以有效抑制病蟲害的發(fā)生,同時有效打破犁底層,促進作物根系生長,土壤深翻需要拉馬力拖拉機搭配的鏵式犁完成;在春秋時期的麥田管理中,鎮(zhèn)壓是一項重要的環(huán)節(jié),可以彌補土壤裂縫,起到保墑增溫的作用,高效率的鎮(zhèn)壓也需要依靠高效率的鎮(zhèn)壓機設(shè)備完成;節(jié)水灌溉項目使用的淺埋滴灌也需要新式的播種機與水肥一體化設(shè)備完成。而在其他作物中,例如果園生產(chǎn)的田間管理中施肥是影響果品品質(zhì)的關(guān)鍵因素,其中施用有機肥的傳統(tǒng)由來已久,施用有機肥可以提高土壤當(dāng)中有機質(zhì)的含量,是保證果樹生長良好和提升果品品質(zhì)的重要條件,施加有機肥的方式主要是深挖深埋,勞動強度較大,因此可以使用開溝施肥機來完成,大幅提高了效率,還降低了人工成本;果園行間生草種植屬于新型的果園管理技術(shù),果園種植生草可以降低果園草害的發(fā)生,改善果園小氣候,刈割的生草還可以增加土壤的有機質(zhì)含量,一舉多得。生草的管理方式主要是刈割,傳統(tǒng)人工除草則會大幅增加果園管理成本,因此可以使用刈割割草機來完成。
因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,農(nóng)機與農(nóng)藝是相輔相成的,農(nóng)藝要求的主要環(huán)節(jié)可以由機械化來代替完成,解決工藝繁雜、勞動力成本高的問題,同時,新型農(nóng)藝也會促進推廣過程。
目前,我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟風(fēng)險性高、基礎(chǔ)薄弱的主要原因素之一是沒有實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化,也就是說,目前我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟依舊以小農(nóng)經(jīng)濟為主。農(nóng)機推廣一方面使先進適用的農(nóng)業(yè)機械得以大面積普及應(yīng)用,大幅降低單位面積的生產(chǎn)成本,為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ);另一方面,農(nóng)業(yè)機械的運用促使農(nóng)機農(nóng)藝融合發(fā)展,有助于實施標準化生產(chǎn)。例如,利用播種機進行作物機械化播種作業(yè)可以使得作物的播種深度、行距、株距等參數(shù)保持一致,可以大大提升播種質(zhì)量及以后的發(fā)芽生長質(zhì)量,還可以為標準化的田間管理、機械化收獲奠定基礎(chǔ)。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)標準化、規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也是建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的目標,利用標準化大幅降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本,利用規(guī)?;蠓岣咿r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利潤,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化即可大幅提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的抗風(fēng)險能力和競爭力。
綜合來看,我國的農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展十分不均,實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)全程、全面機械化,農(nóng)機推廣工作仍然任重道遠。
目前來看,我國傳統(tǒng)大田糧食作物機械化發(fā)展較好,平原地區(qū)的耕、種、收機械化水平幾乎達到了100%,但在田間管理方面例如灌溉、施肥、植保環(huán)節(jié)仍有不足,尤其是華北地區(qū)的灌溉環(huán)節(jié),仍然以人工大水漫灌為主,既費工費力,也是對水資源極大的浪費,因此機械化節(jié)水灌溉技術(shù)十分必要,推廣水肥一體化技術(shù),可以降低勞動強度,提高生產(chǎn)效率;山地丘陵地區(qū)由于地形、地塊的限制,機械化水平較低,尤其是對于灌溉、收獲等環(huán)節(jié)有較大需求。針對此種情況,水肥一體化技術(shù)可以消除地形的影響對作物進行灌溉施肥;收獲機應(yīng)當(dāng)向著小型、高度較低的方向研發(fā),可以采用履帶式底盤來提高機械通過性,通過降低重心來提高收獲機對特殊地形的適應(yīng)性。
與大田糧食作物和蔬菜不同,我國果園生產(chǎn)的地區(qū)多為山地丘陵地區(qū),基礎(chǔ)設(shè)施較差,且果園種植管理模式多為傳統(tǒng)型不適合大規(guī)模機械化。
在目前的果園生產(chǎn)中,急需機械化的主要環(huán)節(jié)有:植保、施肥、采摘、修剪、除草、套袋、灌溉。目前,用于果園植保作業(yè)的設(shè)備發(fā)展較為成熟,風(fēng)送式噴霧機由于攜藥量大且噴射距離遠應(yīng)用最多,其最大的特點是噴藥量大,且藥液霧化均勻,噴射高度高,葉面葉背、枝條、樹干全部可噴施。風(fēng)送式噴霧機主要有適合中小型果園的背負式以及適合大中型果園的牽引式和自走式噴霧機;植保無人機也可用于果園的植保作業(yè),其最大特點是不受地形限制且效率高。但最大的問題是攜藥量小,且穿透性較差不適合較大樹形的植保作業(yè);當(dāng)無人機風(fēng)量太大時也有可能造成果實脫落,總體來講優(yōu)勢不如風(fēng)送式噴霧機。
山地丘陵地區(qū)的果園灌溉可以利用水肥一體化設(shè)備完成,水肥一體化設(shè)備主要由儲水池、主機控制系統(tǒng)、管道組成,工作過程為主機控制系統(tǒng)從蓄水池抽取水與液體肥或者水溶肥進行混合過濾,通過主管道及毛細管道將水肥輸送到每棵果樹的根部,通常每臺設(shè)備可以同時控制100 畝果園以上。利用水肥一體化設(shè)備可以減少地形的影響,長期使用也可以有效提升果品品質(zhì)。
果園施肥主要以有機肥為主,上文提到,有機肥主要以深挖、深埋的方式施加,這需要開溝施肥機輔助完成。開溝施肥機的開溝深度、寬度可調(diào),施入有機肥后還可以自動回填。需要注意的是,常見的開溝器主要有螺旋式、圓盤式及鋤鏟式,其中圓盤式及鋤鏟式工作效率較高,但要求土壤純凈沒有石塊等雜物,否則極易造成刀片損壞;螺旋式開溝器工作效率較低,但可用于石塊等雜物較多的果園,除效率低以外,螺旋刀片的磨損相較于其他類型磨損更大,長期使用可能會造成土壤的重金屬污染。
傳統(tǒng)的果園機械化除草大多用微耕機完成,雖然除草干凈但不適用于新型生草刈割的農(nóng)藝要求。生草刈割的農(nóng)藝要求是將草莖斬斷而不除根,所以要用割草刀片水平旋轉(zhuǎn)的生草刈割專用割草機(類似草坪修整機)。目前市場上刈割割草機主要有三種類型,背負式、懸掛式及自走式,背負式割草機主要由人力來背負,運用電動機或者汽油機驅(qū)動,優(yōu)勢是成本低,且靈活方便,割草無死角,但效率低只適合小規(guī)模的割草作業(yè);懸掛式割草機主要配套拖拉機使用,效率高,但受地形的限制較大,部分割草機還加裝有自動避讓裝置,可以進行株間樹下割草;自走式割草機受地形限制較小,但價格昂貴。
從國內(nèi)外現(xiàn)狀來看,目前適合我國國情的果園機械化采摘方式是依靠果園作業(yè)平臺進行輔助采摘;雖然目前機械手之類的智能采摘系統(tǒng)的研究較為熱門,但距離真正的普及應(yīng)用差距較大,仍然處于理論試驗階段。自走式作業(yè)平臺主要提供可供人員站立、擺放作業(yè)工具的可升降延伸平臺,比較安全,且不用人工爬上爬下,部分平臺還具有果箱自動裝卸裝置,大大提高了采摘效率。除采摘之外,作業(yè)平臺還可用于疏花、疏果、枝條修剪作業(yè)。
實現(xiàn)大規(guī)模機械化的前提是規(guī)?;耐恋刈鳂I(yè),這樣才能更好地發(fā)揮機械化的效益,降低單位面積的生產(chǎn)成本,最大程度地發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械的功能價值。因此,健全完善土地流轉(zhuǎn)制度,加快土地流轉(zhuǎn)進度是開展農(nóng)機推廣工作的前提。
目前,土地流轉(zhuǎn)形式有以下幾種:(1)土地承包租賃流轉(zhuǎn)。即種糧大戶或者合作社以承包費的形勢承包租賃個體農(nóng)戶的土地,是目前最常見的土地流轉(zhuǎn)方式之一;(2)合作加盟方式。此種方式多為公司+農(nóng)戶的合作模式,公司不直接承包農(nóng)戶土地,而是以一定標準讓農(nóng)戶自行種植最后收購,公司提供農(nóng)資、農(nóng)藝及即農(nóng)機作業(yè)服務(wù)。隨著科技下鄉(xiāng)、企業(yè)對口扶貧等項目的實施,該種方式也越來越常見;(3)托管服務(wù)。土地托管是指僅僅給農(nóng)戶提供機械化服務(wù),而不承包土地。賺取的利潤是農(nóng)戶提供的托管服務(wù)費用,該種方式投入資金較少,且收入來源穩(wěn)定,也有利于維護農(nóng)戶對土地的感情,便于農(nóng)戶接受。該種方式近些年來發(fā)展較快。
農(nóng)機購置補貼政策的實施極大地提高了農(nóng)戶購置農(nóng)機設(shè)備的積極性,也使得我國的農(nóng)業(yè)機械化水平快速提高。隨著我國農(nóng)機裝備制造水平的快速提升,大型智能化農(nóng)機裝備的價格較高,雖然有購置補貼但一般農(nóng)戶仍然難以接受。而且,近些年來農(nóng)機市場魚龍混雜,諸多偽劣產(chǎn)品魚目混珠。為此,需要優(yōu)化現(xiàn)有補貼政策,研究推出農(nóng)機作業(yè)補貼政策項目,利用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對農(nóng)機作業(yè)質(zhì)量進行監(jiān)管,按照“多勞多得”的方式進行補貼,并積極引入社會金融體系,開展助農(nóng)金融活動,以低息、免息的方式進行金融貸款,促使農(nóng)戶購買質(zhì)量更優(yōu)、效率更高的農(nóng)機設(shè)備。
農(nóng)機設(shè)備的宣傳推廣一直處于弱勢地位,一方面是農(nóng)戶接收信息的渠道有限,例如部分地區(qū)因為地處偏遠,經(jīng)濟發(fā)展落后,了解農(nóng)機設(shè)備的渠道只有當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商,這就大大限制了視野;另一方面,大多數(shù)農(nóng)機生產(chǎn)廠家由于自身實力所限,無法大規(guī)模面向市場進行宣傳推廣,僅僅依靠經(jīng)銷商及用戶口碑進行推廣,這也限制了新型農(nóng)機產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。因此,作為農(nóng)機推廣部門必須創(chuàng)新農(nóng)機推廣方式,一方面利用現(xiàn)代信息化技術(shù)推廣先進適用的新農(nóng)機、新技術(shù);另一方面,有條件的可以開展一系列農(nóng)戶喜聞樂見的農(nóng)機推廣活動來加快農(nóng)機新技術(shù)的應(yīng)用,例如:農(nóng)機現(xiàn)場會、高素質(zhì)農(nóng)民培訓(xùn)班、建立實驗示范基地等,讓新農(nóng)機、新技術(shù)“看得見、摸得著”,充分體會現(xiàn)代農(nóng)機裝備帶來的效益。