摘 要: 馬鈴薯是主要糧食作物之一,丘陵山區(qū)是全國馬鈴薯種植的重要基地,增產空間大。丘陵山區(qū)地形地貌復雜,適用機具少,未實現(xiàn)馬鈴薯全程機械化種植。近年來,隨著農機與農藝高度融合發(fā)展,貴州省威寧縣研究了一套馬鈴薯機械化種植技術,得到種植專業(yè)合作社、農機專業(yè)合作社和農戶的認可和推廣,馬鈴薯產量提高幅度較大。但機械化種植技術要求高、適合丘陵山區(qū)機械少、未形成規(guī)?;N植、種植農藝滿足不了農民需求及農機技術力量不足等難題困擾威寧縣馬鈴薯全程機械化種植。通過實踐生產調研,提出了丘陵山區(qū)馬鈴薯全程機械化種植對策建議。
關鍵詞:馬鈴薯;機械化種植;丘陵山區(qū);貴州省;農業(yè)機械化
中圖分類號:S233.2 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1795(2024)08-0010-05
DOI:10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.08.002
0 引言
馬鈴薯是主要糧食作物之一,營養(yǎng)成分豐富,維生素C(抗壞血酸)含量遠遠超過其他糧食作物,蛋白質、糖類含量也超過一般蔬菜[1]。馬鈴薯既是糧菜兼用的食物,又是飼料和食品加工業(yè)及多種工業(yè)的原料,在食品加工業(yè)中,以馬鈴薯為原料,可加工成各種速凍方便食品和休閑食品,如脫水制品、油炸薯片、速凍薯條和膨化食品等,同時其還可深加工成果葡糖漿、檸檬酸、可生物降解塑料、黏合劑、增強劑及醫(yī)藥上的多種添加劑等[1]。
馬鈴薯具有適應性強、生育期短和抗災抗旱能力強等優(yōu)點,在全國大面積種植[2]。丘陵山區(qū)是我國重要的糧食生產基地,氣候、土壤等條件有利于馬鈴薯種植,丘陵山區(qū)馬鈴薯種植面積占全國種植面積的50% 以上,馬鈴薯未來增產潛力在丘陵山區(qū)[3]。丘陵山區(qū)地域遼闊,地形地貌復雜,土地小而分散,農作物品種多樣化,農藝復雜,種植技術相對滯后,機械化水平較低,經濟發(fā)展緩慢,外出務工農民較多,傳統(tǒng)馬鈴薯種植技術成本較高。為了降低馬鈴薯種植生產成本、降低勞動強度及提高生產效率,發(fā)展馬鈴薯全程機械化種植勢在必行。
機械化種植具有土地耕作質量較好,耕作深度一致,土壤破碎均勻,有利于土壤保濕、保肥,種植株行距一致,植保質量高,馬鈴薯挖凈率、明薯率更高,以及殘膜回收較高等優(yōu)點。隨著農機與農藝高度融合,馬鈴薯機械化種植技術提高,農機裝備水平提升,土地利用率更高,促進了馬鈴薯單產提升的目標實現(xiàn),為糧食安全提供了保障。
1 威寧縣馬鈴薯機械化種植現(xiàn)狀
1.1 種植條件
威寧縣地處貴州省西部,具有低緯度、高海拔、高原臺地的地理特征,光能資源和風力資源為貴州之冠,年平均日照時數(shù)1 812 h,土壤酥松、透氣性好、肥沃,適合馬鈴薯種植[4]。威寧縣下轄35 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、6個街道,總人口160 萬人,總面積6 298.73 km2,平均海拔2 200 m,耕地面積25.23 萬hm2[5]。
威寧縣農業(yè)機械化生產條件較好,通過高標準農田建設后,約有8 萬hm2 耕地為連片或分散連片山間壩子地,耕地平坦開闊,適宜開展馬鈴薯機械化種植。
1.2 種植現(xiàn)狀
威寧縣主要種植馬鈴薯、玉米、蕎麥和蔬菜等,馬鈴薯常年種植面積在10 萬hm2 以上,主要以機械化種植為主,多數(shù)種植在海拔2 000 m 以上的平坦土地上。2023 年底,全縣擁有農田作業(yè)機械6 萬臺(套)以上,大中型農田作業(yè)機械3 800 臺(套),有大中型拖拉機配套各種農機具4 200 臺(套)以上,滿足了馬鈴薯機械化種植。2023 年,馬鈴薯生產機耕率99%、機播率36.5%、機收率43.6%、植保機械化能力45% 以上、秸稈處理機械水平60% 以上,綜合機械化率63.63%。
1.3 種植目標
為實現(xiàn)馬鈴薯機械化種植,威寧縣積極爭取到創(chuàng)建全國主要農作物生產機械化示范縣項目,推動馬鈴薯機械化種植。2024 年,以創(chuàng)建全國主要農作物生產機械化示范縣為依托,推動馬鈴薯機械化率大幅提高,馬鈴薯生產綜合機械化率將達到70% 以上、植保機械化能力達到49% 以上、秸稈處理機械水平達到64% 以上。2025 年,馬鈴薯播種機械、植保機械、收獲機械得到均衡發(fā)展,基本滿足馬鈴薯機械化種植需要。2026 年,馬鈴薯種植基本實現(xiàn)機械化。
2 威寧縣馬鈴薯機械化種植技術
威寧縣馬鈴薯機械化種植技術是經過長時間的探索與研究,實踐后形成的,得到種植專業(yè)合作社、農機專業(yè)合作社和農戶的認可和推廣。2023 年,威寧縣機械化種植馬鈴薯產量較高,經省市縣農業(yè)部門選擇3 個點測產,產量均在43.5 t/hm2 以上,馬鈴薯品質較好;市場價格1.6 元/kg 以上,增加了農民收入。
2.1 機械種植技術路線
威寧縣馬鈴薯機械化種植技術路線分為不覆蓋地膜和覆蓋地膜兩種,如圖1 和圖2 所示。
(1)不覆蓋地膜種植技術路線。優(yōu)點:降低投入成本、減少環(huán)境和土壤的污染。缺點:雜草生長快、難控制,不利于馬鈴薯生長,保溫保濕性差。海拔在2 500 m 以下馬鈴薯機械化種植適合選擇不覆蓋地膜種植技術。
(2)覆蓋地膜種植技術路線。優(yōu)點:保溫保濕性好,阻礙雜草生長,有利于馬鈴薯生長。缺點:投入成本高,污染環(huán)境和土壤。海拔在2 500 m 以上馬鈴薯機械化種植適合選擇覆蓋地膜種植技術。
2.2 機械化耕整地
馬鈴薯機械化種植宜選擇平緩開闊、坡度lt;15°、迎風向陽、土層深厚、土質疏松、土壤肥沃、不易積水及適于機械化操作的地塊。威寧縣馬鈴薯機械化種植耕整地主要采用旋耕,耕整地可單項順序作業(yè),也可采用聯(lián)合作業(yè)機具一次性完成多項作業(yè),以利于提高作業(yè)效率、降低生產成本。耕地作業(yè)包括翻土、松土、碎土和掩埋雜草等,耕作要求耕深18~23 cm、耕后地表高差≤5 cm、漏耙率≤1%,土塊細碎均勻、土塊直徑≤4 cm、碎土率≥80%,無夾石、雜草,不漏耕、不重耕、無溝無壟。
2.3 機械化播種
馬鈴薯機械化播種是利用機械一次性完成土壤開溝、播種、施肥、培土、起壟和覆膜等綜合機械化作業(yè)[6]。機械化播種具有保墑、省工、節(jié)種、節(jié)肥、深淺一致和株行距一致等優(yōu)點。馬鈴薯機械化種植薯種多數(shù)選擇芽縫飽滿大薯切塊,種塊塊徑2~3 cm、質量50~60 g,種薯無破損,種植5.70 萬~6.15 萬株/hm2為宜。整薯芽縫較小,不利于后期生長,一般不優(yōu)先選擇。機械化播種要求壟體光、圓、實、直,開溝成型、深淺一致,施肥準確、均勻,播種不漏播、不重播、不損傷種薯, 覆蓋均勻嚴實。保證播種深度8~10 cm、種子與肥間隔3 cm 左右、覆土15~20 cm,以及株行距合格率≥90%、空穴率≤3%、施肥斷條率≤1%。覆膜要求膜拉緊、鋪平和蓋嚴,使薄膜緊貼土壤表面。
2.4 機械化田間管理
馬鈴薯機械化田間管理的主要內容是機械除草、施肥、培土和病蟲害防治。威寧縣馬鈴薯枝葉長勢較好,無人機植保效果不佳,多數(shù)選擇田間植保機械進行植保。機械化中耕主要有中耕培土機或上土機,一般在薯苗出齊后進行一次中耕,要求除盡雜草、適量培土,將壟溝土覆于壟頂,覆土3 cm 左右;發(fā)棵期(幼苗長到20 cm 以上)再進行1~2 次中耕,要求除盡雜草、適量施肥及大量向苗根培土,培土要又寬又厚,達到5~6 cm。中耕要做到不傷苗、不鏟苗、不傷壟,土壤疏松細碎,壟溝窄、壟頂寬。
覆蓋地膜的馬鈴薯,在馬鈴薯剛出苗(薯芽長到5~10 cm)未頂破地膜前,應使用上土機覆蓋一層3~4 cm 厚的壤土(壟面不見膜即可),以防止薯芽被曬壞、出草及馬鈴薯青頭,保障薯芽能破膜出苗。
馬鈴薯病蟲害防治要科學合理,有針對性地(主要是晚疫病和蚜蟲防治)選用農藥,掌握好濃度、施用量、噴藥時間、次數(shù)及間隔期,以防為主、防治結合、適時進行。威寧縣一般采用背負式噴霧器或拖拉機帶噴霧器作業(yè)。用噴霧器作業(yè)時噴頭與薯苗距離保持40~50 cm,做到霧化良好、噴量均勻,不漏噴、不重噴,藥液覆蓋率≥96%、殺蟲率≥90%[7]。
2.5 機械化收獲
威寧縣馬鈴薯機械化收獲采用單一的挖掘機完成薯塊的挖掘、分離和鋪放,人工收集。為保證收獲質量,收獲前7~11 d 應利用殺秧機或割草機進行割秧處理,待氣候好、土壤水分適中,達到機械作業(yè)條件時進行收獲作業(yè)。馬鈴薯收獲作業(yè)要求作業(yè)速度3~ 4 km/h, 挖掘深度15~ 20 cm, 挖幅有50~ 60、70~80 和100~150 cm,視地形、種植情況和機具確定,以及挖凈率≥97%、明薯率≥96% 和傷薯率≤3%。
2.6 機械化殘膜回收
覆膜種植的馬鈴薯,需要進行殘膜回收,殘膜回收有利于提升農業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力,保障馬鈴薯質量安全,保護生態(tài)環(huán)境,有利于提高農田殘膜資源利用,變廢為寶,增加收入。采用拖拉機為動力,帶動殘膜回收機在馬鈴薯收獲完時進行殘膜回收,要求回收率≥85%。
3 存在問題
3.1 機械化種植技術要求高
機手要掌握機耕、機播、田間管理、機收和殘膜回收等機具駕駛操作、簡單維修保養(yǎng)和農藝技術,需要具備一定文化水平才能勝任。威寧縣農機操作手相對文化水平低,本科及以上文化水平占2%、大專占10%、中專占22% 和高中及以下占66%,給馬鈴薯機械化種植技術培訓帶來挑戰(zhàn),影響馬鈴薯機械化種植快速推進,新機具、新技術推廣運用緩慢。
3.2 適合丘陵山區(qū)機械少
丘陵山區(qū)地形地貌復雜、地塊小、形狀不規(guī)則,大型機械無法施展,作業(yè)過程受環(huán)境條件制約,作業(yè)效率差[8-9]。丘陵山區(qū)土壤比北方黏度大,適用于丘陵山區(qū)農機具較少,市場上銷售農機具較多,農機專業(yè)合作社、農戶等盲目購買農機具,買回來后發(fā)現(xiàn)不適用,需要結合實際進行簡單改造、改裝和研發(fā),這需要多次進行,投入大量精力、物力、財力,增加了農機專業(yè)合作社或農戶投入,提高馬鈴薯種植成本。威寧縣馬鈴薯種植耕整地環(huán)節(jié)雖然已基本實現(xiàn)機械化,但在耕作質量、農機農藝融合要求上仍有較大的提升空間,馬鈴薯在播種、中耕田間管理、植保和收獲等生產環(huán)節(jié),農機裝備數(shù)量少、水平低,特別是收獲環(huán)節(jié)機械化撿拾無法實現(xiàn),需人工撿拾,占用人工多,生產成本高,生產效率低,規(guī)?;藴驶七M緩慢。
3.3 缺乏適宜的農家肥撒施機械
農家肥主要由農戶喂養(yǎng)牲畜而產生,成本較低,含有豐富的有機質和微量元素,能改善土壤結構,增加土壤肥力,有利于農作物生長,提高馬鈴薯品質。農家肥不含化學成分,對農作物安全,施用農家肥可以減少化學肥料對土壤和水源的污染,對環(huán)境保護有積極作用[10]。威寧縣機械化種植馬鈴薯基本不施用農家肥,提高了化肥投放頻率和施用量,增加了生產成本。
丘陵山區(qū)缺乏適宜的農家肥精準撒施機械,要施用農家肥,只能是耕地時把農家肥撒在田地里,耕地時填埋在土壤里,這樣施用量大、效果小,農戶接受度低,但農戶精準施用農家肥意愿卻強烈。
3.4 規(guī)?;N植未形成
丘陵山區(qū)農業(yè)規(guī)模經營推動緩慢,土地流轉面積小,很難出現(xiàn)種植大戶,規(guī)模化種植有利于降低生產、管理和銷售等成本,但丘陵山區(qū)土地小而散,農戶受傳統(tǒng)思想的影響,打破地界、連片規(guī)?;N植難以實現(xiàn)[11]。威寧縣大型規(guī)范化機械化種植馬鈴薯6 片,規(guī)模在133.3 hm2 以上1 片、66.7~133.3 hm2 1 片、33.3~66.7 hm2 4 片,3.3~33.3 hm2 小型規(guī)?;N植居多,農戶種植多為3.3 hm2 以下。小型種植造成土地利用率低,大型農業(yè)機械無法利用,影響馬鈴薯科學化、規(guī)?;N植。
3.5 農機技術力量不足
隨著機構改革,農機機構有所弱化,編制人員逐步減少,人員老化,掌握的農機技術滿足不了農戶需求。威寧縣帶編制農機專業(yè)技術人員13 人,有3 人從事與農機無關工作,從事農機專業(yè)技術10 人,服務41 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道),12 萬臺(套)以上農業(yè)機械。承擔拖拉機落戶、過戶、年檢,駕駛證考試、辦證、補證和換證,農機項目建設、管理,新機具新技術推廣運用、培訓,以及農機報表統(tǒng)計、購機補貼、農機具報廢更新、農機安全技能培訓和宣傳、農機試驗示范及農機信息服務等工作。外出培訓機會少,只有通過自學吸收新技術,再把所學農機技術傳授給農機手,人少事多、技術水平有限、服務能力和水平滿足不了農機發(fā)展和農民需求。
4 丘陵山區(qū)馬鈴薯機械化種植對策建議
4.1 創(chuàng)新培訓機制
(1)現(xiàn)場培訓。丘陵山區(qū)面積大,各處地質地貌有所不同,機具要求不一樣,機手文化水平不同,同一個地方各農機專業(yè)合作社或農戶購買機具不一樣,使用技術水平不相同。傳統(tǒng)理論培訓效果不佳,多數(shù)機手聽不懂專業(yè)術語,農機專業(yè)人員應長期深入田間地頭,給農機手講明白、講通徹操作、保養(yǎng)、耕種、收獲及安全注意事項等技術,點對點教,把遇到技術問題總結歸納,編寫成地方農機技術資料,發(fā)放給農機手學習,激發(fā)農機手內生動力,提高農機手技術水平和服務水平。建立微信服務群,機手遇到問題時,視頻聯(lián)系農機技術人員,及時幫助解決,不能解決的告知解決途徑和辦法,讓農機手買得放心,用得安全。
(2)外出培訓。組織農機管理人員和技術人員到技術先進、示范效果好、農民認可度高的合作社去學習先進實用的農機技術、管理技術,提升農機技術人員的服務水平和能力,帶動農民共同發(fā)展,快速推廣馬鈴薯機械化種植技術。
4.2 加大農機投入
(1)投入資金傾斜。丘陵山區(qū)經濟發(fā)展滯后,農民收入相對較低,投入農業(yè)、農機發(fā)展財力有限,國家應傾斜丘陵山區(qū)的農業(yè)發(fā)展,加大農機補貼力度,減輕農機專業(yè)合作社或農民經濟負擔。威寧縣農機項目政府最高補貼80%,采取先建后補的方式進行,實施主體前期投入大,自愿投入農機項目建設的不多,由于資金壓力大,新機具、新技術引進緩慢,應把農機項目建設補貼提高到90% 以上,激發(fā)農民投入農機的積極性和主動性,激發(fā)農民內生動力,促進農機快速健康發(fā)展,農機與農藝有機融合。
(2)農機研究傾斜。大力支持有研究能力、市場認可度高的農機企業(yè)研發(fā)適用于丘陵山區(qū)、能很好把農機與農藝有機融合及滿足農民種植習慣的農機具。適用于丘陵山區(qū)的農機具加大購置補貼額度,降低農民購買成本,激發(fā)農民種糧激情。
4.3 形成產業(yè)規(guī)模
丘陵山區(qū)地塊小而散,農民不愿打破地界,規(guī)?;N植無法實現(xiàn)。國家應針對丘陵山區(qū)現(xiàn)狀出臺政策,可按照先易后難、集中連片、逐年推進原則,逐步建設成旱能灌、澇能排、宜于機械化作業(yè)的大規(guī)模連片土地,提高土地的利用率、產出率,宜于大型機械化作業(yè),有利于實現(xiàn)馬鈴薯全程機械化種植[12]。將土地流轉給合作社種植,或者農戶參與種植、參與分紅,形成規(guī)?;N植,促進馬鈴薯機械化種植技術快速健康發(fā)展。
4.4 加強農機技術培訓
農機技術力量是馬鈴薯機械化種植最核心的部分,沒有技術,就無法實現(xiàn)馬鈴薯機械化種植,缺乏高素質的技術人才和復合型人才,在農機具的選擇、改造、改裝、研發(fā)、保養(yǎng)和維修等方面得不到保障[13]。
丘陵山區(qū)農機技術力量滿足不了農民機械化種植需求,培養(yǎng)農機農藝復合型人才。在丘陵山區(qū)各地,從事農機技術人員、農機管理人員、農機經營人員中選出一部分懂農機和農藝復合型人才進行理論和實踐培訓,在實踐中鍛煉,達到既懂農機技術,又懂農藝技術的目的。加強新技術、新知識的學習,組建一支能結合實際研發(fā)、改造、改裝、維修和保養(yǎng)農機具的技術力量,提高農機技術服務水平[14-15]。農機技術人員結合馬鈴薯種植現(xiàn)狀和需求,定型好適用于當?shù)氐霓r機具,定型后編制指導意見,供各類農機服務公司、合作社、農民選擇,避免購買不適用的馬鈴薯種植機具。
5 結束語
丘陵山區(qū)氣候、土壤適合馬鈴薯種植,是全國馬鈴薯種植的重要基地,丘陵山區(qū)種植的馬鈴薯產量高、品質好,深受市場歡迎,但丘陵山區(qū)馬鈴薯種植技術相對滯后,農業(yè)機械化發(fā)展緩慢,農機與農藝融合度低,馬鈴薯全程機械化種植未實現(xiàn)。馬鈴薯全程機械化種植降低了生產成本和勞動強度,提高了生產效率和農民收入,釋放了大量的勞動力,農機技術與裝備提升空間較大。丘陵山區(qū)馬鈴薯全程機械化種植技術要求高,機型選擇面窄,做好丘陵山區(qū)馬鈴薯全程機械化種植服務,是從事丘陵山區(qū)農機研發(fā)、銷售、農機技術服務人員的重大課題,在國家政策的指引和支持下,研發(fā)出適用于丘陵山區(qū)馬鈴薯全程機械化種植的機具和種植技術,實現(xiàn)馬鈴薯種植全面全程機械化的目標。
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