文|本刊記者 孫潔 張文娟
羅錫文農機化發展大有可為
文|本刊記者 孫潔 張文娟

春回大地暖,田野農耕忙。春分剛過,春耕就拉開了序幕,農業機械作為這個季節一道亮麗的風景穿梭于田野。
談起農業機械,就不得不提我國農業工程及農業機械化專家,中國工程院院士羅錫文。他從生產實踐出發,設計發明了許多農機具,上世紀80年代他設計的甘蔗深松機具可使甘蔗產量增加20%,含糖量增加2-3%;90年代,他主持研制的單片機調頻調幅和外槽輪調速控量的電磁振動式水稻精量播種機可達到在穴粒數1-3時合格率在90%以上和空穴率1%以下的播種精度,他在利用計算機視覺技術分析土壤微孔結構、水果質量和植物根系結構方面,在將GPS和GIS技術用于測定土壤耕作阻力和耕作層深度以及草地資源調查等方面也取得了一系列研究成果……羅錫文不僅能以專家的身份,更能以一個決策者的角度,站在更高的層次,以更寬闊的視野,從政策制定和策略研究的層面上去思考和研究農業機械化規劃、農業產業化等戰略性問題,并積極參與政府對農業機械化發展戰略和政策的制定工作。
發展農業機械化,推進農業現代化,需要政府的投入和社會的支持,更需要專家們去設計描繪藍圖、去組織實施藍圖。羅錫文既是一個描繪農業機械化藍圖的設計師,又是一個組織實施藍圖的工程師。
3月底的北京,春分和煦,楊柳依依。
我在農村長大,是農民的兒子,我知道農民的辛苦和艱難。我們研究農機,就一定要為農民、為農業實實在在做點事。有人問我選擇農機事業后不后悔,我不后悔。如果有下輩子我還會選擇農機。
——羅錫文
剛剛在中國農科院參加完農科院的第七屆學術委員會議,羅錫文院士走出會議室,再過一個小時,他又要飛往杭州參加一個重要的活動,在這短短的時間中,羅錫文院士接受了本刊記者的專訪,為我們暢談了農業機械化發展的方向與趨勢。
記者:今年的中央一號文件提出了傳統農業精耕細作與現代物質技術裝備相輔相成,精耕細作與大規模的農業機械化耕作之間有什么樣的關系?這兩者之間是否存在矛盾?
羅錫文:傳統農業精耕細作與現代物質技術裝備相輔相成,二者之間并沒有矛盾。由于人多地少,中國歷來都強調精耕細作,只不過過去的精耕細作是靠人力來完成的,勞動強度大、效率低下。現代物質技術裝備解決了勞動強度大和效率低下問題,在這個前提下,提出二者相輔相成,實際上就是通過現代化的裝備來實現過去的理念,這是現代農業發展的方向。這與國外提出的精準農業的概念一致,通過現代農業裝備提高勞動生產率,減少機械多次進出田地對土壤造成的壓實,提高機械的利用率,減少對環境的污染。
記者:毛澤東同志曾經說過,“農業的根本出路在于機械化”。農業發展到今天,農機的力量功不可沒。2014年中央一號文件對農機化的發展獨立成段,足見國家對農業機械化發展的重視,但是從數據顯示來看,我國農業機械化率還不到60%,與發達國家相比還有很大差距。為什么?目前,我國農機發展面臨什么樣的機遇和挑戰?
羅錫文:說到我國農機的發展,我最先想到的就是我國農業發展面臨的挑戰。
土、水、肥、藥是農業發展的四個基本要素,下面我結合這四個要素談談農機發展面臨的機遇和挑戰。
關于土地,目前,在我國18億畝耕地中,有三分之二的中低產田。中國是世界上第一農業大國,我國的農業單產除了棉花在世界上排在第6位外(2006年世界糧農組織統計數據),其余農產品的單產都排在10位之后,這個跟土壤肥力有關,也跟農業科技有關。
為了解決土壤肥力的問題,國家發改委去年提出的《全國高標準農田建設總體規劃》(以下簡稱《規劃》)在去年10月22日得到國務院的批復,批復指出,通過實施《規劃》,到2020年,建成旱澇保收的高標準農田8億畝,畝均糧食綜合生產能力提高100公斤以上,其中,“十二五”期間建成4億畝;高標準農田集中連片,田塊平整,配套水、電、路設施改善,耕地質量和地力等級提高,科技服務能力得到加強,生態修復能力得到提升。這對農業機械化來說,既是機遇也是挑戰,農業機械怎么為我國的高標準良田建設做出貢獻,當前來講,在土地方面,我認為有幾件事是需要農業機械來做的:
一是土壤深松。牛耕是我們國家傳統的耕作方式,這就使得很多地方耕作的深度達不到農作物生長最適宜的耕層。以玉米為例,美國的玉米地平均耕深是35cm,而我們國家只有16.5cm。玉米是一種深耕系作物,它的根扎不深,就長不好。目前,在高標準農田建設方面,國家已經將如何更好地發揮深松的作用提上了日程,農業部鼓勵、支持研究和推廣先進的深松技術和機具,包括給深松作業面積給予補貼,我覺得這是在高標準農田建設方面,農機可以做的第一件事,通過農機對土壤進行深松,可以解決我們國家耕地耕作層太淺的問題。
二是保護性耕作。在土壤耕整方面,要大力推廣保護性耕作,從中國乃至世界范圍來看,都證明保護性耕作可以顯著地減少水土流失,提高土壤有機質含量,增加產量。我國推廣保護性耕作已有20年的時間,但是還不夠,還要在全國進一步推廣,3月25日,全國春耕生產農機化技術暨保護性耕作項目培訓班在石家莊市舉辦,這個培訓班為期兩天,以春耕生產農機化技術為切入點,專題研討了新形勢下耕作模式創新與農機化技術推廣問題,重點總結并交流了2013年保護性耕作技術推廣工作,以及開展2014年新建保護性耕作項目縣(團、場)技術培訓。我們要努力將我國保護性耕作提到一個更高的水平,上一個新的臺階,向更大的面積,更高的質量發展,同時,保護性耕作要更好地與農藝相結合,這是一個非常重要的方向。
三是農田的精準平整。國外早在30多年前就推廣激光平地技術。通過激光平整能夠顯著地提高水、肥、藥的利用效率,提高作物產量。由于我國地理環境的多樣性,田面高低不平,水、肥、藥得不到充分利用,在我國高標準農田建設中,不論是旱地還是水田,大力推廣激光平地技術都是我們要高度重視的一個方面。
在土壤利用方面,還有很多事情可以做,在發改委的《規劃》里面講了很多,我認為至少深松耕作、保護性耕作和農田的精準平整是我們農業機械可以為高標準農田建設做的三件事。
第二個方面是關于水的問題。我國是世界上最缺水的13個國家之一。農業用水占全國用水的70%以上,但目前我們國家的農業用水基本上還是采用大水漫灌的方式,如何提高水資源的利用效率,這就要靠機械,要大力發展適合各種作物生產的滴灌和噴灌技術,根據作物不同的生長期采用節水灌溉,這都是農業機械和農業工程要做的事情。
第三個方面是關于肥料的問題。我國的肥料利用率非常低,據統計,我國氮肥當季的利用率只有30%到35%,發達國家可以達到50%,最高可達到70%以上,我們國家施肥的方式還比較粗放,到目前為止,很多地區的農民還在采用撒施的方法,所以我們要大力推廣精準施肥技術,提高肥料的利用率,減少生產成本,減少環境污染。2005年我們使用了世界上30%的氮肥,但我們生產的谷物只占世界谷物總量的19.1%,這說明我們肥料的利用率不高。提高肥料利用率就要精準施肥,一是精準施基肥,也就是底肥,要大力推廣測土配方施肥,以土壤肥力和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥料的基礎上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素的合理施用數量和施用方法;二是精準施追肥,即根據作物的長勢,來決定在什么階段施什么肥。
第四方面是農藥的問題。當前我國的農藥利用率比較低,這是由于施用農藥的技術和機具都比較落后,目前我國施藥大部分還是采用小型或者手動施藥機械,所以農藥的利用率不高,這一方面帶來了生產成本的提高,同時也帶來了環境的污染,施用農藥的農民也經常有中毒的事情發生。目前在廣東,每天200元都找不到農民打農藥,所以,怎么提高農藥使用率是一個值得我們農業機械科研人員深思的問題。
我建議中國的農業植保要走“地下”和“天上”兩條路:“地下”農業機械應該發展高地隙的寬幅智能噴霧機,帶有智能控制系統,可以寬6米、12米、24米,甚至36米,在機器的前面安裝有攝像頭,后面有多個噴嘴,可以根據作物的長勢實現精準施藥,這也是世界上發達國家一個成功的經驗。“天上”的農業機械就是要發展航空植保,2014年中央一號文件提出大力加強農業航空建設,在國外,農業航空有兩類很典型的發展態勢,一個是美國,以有人駕駛的飛機為主,美國50%以上的農作物都是用飛機噴灑農藥。一個是日本,以無人駕駛的直升飛機為主,這是世界上兩種農用航空機械發展的主流方向。2012年我們組建了全國農業航空產業技術創新戰略聯盟,就是希望推進這個事情。
現在一提到農業航空的問題,大家都關心農業航空的成本是不是會很高?我到美國做過一些調研,美國種水稻,包括播種、施肥、撒除草劑、噴農藥,整個水稻生產期間,飛機要作業大概6~8次,作業成本(不包括藥劑)大約是每畝(中國畝)100元,這比我國請人打藥還便宜,飛機噴藥可以非常均勻,能夠大量減少藥劑的用量,提高防治效果,最重要的一點,是能夠抓住防治時間,農時是農業生產中的非常重要的一個環節,某處發生了病蟲害,三天之后再去噴藥,可能就來不及了,農用飛機就能夠達到快速、大面積的防詒效果,對突發性的病蟲害防治是非常有效的。
我們國家近幾年來農業航空發展很快,我們建議政府加強農業航空的管理,以推進農業航空更好、更健康地發展。
記者:如果從農業生產機械化的全程來研究,在大力推進機械化的同時,如何能夠做到關鍵技術的創新與突破?對此您有何建議?
羅錫文:農作物生產一般都包括五個關鍵環節,第一個環節是耕整——地怎么整好,就是我在上面講到的深松、保護性耕作和激光平地;
第二個環節是種植,要抓住兩個關鍵,一是精密播種、二是種苗移栽,現在,我們國家的主要糧食作物和經濟作物生產都已經有一些機械了,但是真正實現精密播種的還很少,我國小麥的播種機械化程度比較高,但是還沒有實現精密播種,玉米也沒有實現精密播種,我國的玉米產量只有美國的2/3左右,其中品種和精密播種是兩個很重要的影響因素。再說到種苗移栽,最典型的是水稻,最近很多文件都提到要重點解決一些關鍵環節的機械化問題,水稻插秧就是關鍵環節。現在很多作物都提出要采用種苗移栽,比如說,在東北地區,一般玉米都是直播,但是為了搶季節,有人提出是否能進行移栽;再比如油菜,官春云院士提出在湖南要搞稻-稻-油,就是在兩季水稻收獲之后,再種一季油菜,現在油菜一般都是采用直播,如果種完兩季水稻之后再用直播的方式播種油菜,生長期就不夠,這就需要先育好苗再進行移栽;其他的如蔬菜的移栽,煙苗的移栽等等,都是今后農業機械發展中應該重點關注的。對于不同的作物,不同的地區,不同的土壤條件,怎么播種、怎么栽培都有各自的特點,但是,精密播種和種苗移栽是共性關鍵技術,應當加強研究;
第三個環節是田間管理。所謂田間管理,就是水肥藥的合理精準使用,上文已談到過,不再詳述;
第四個環節是收獲。目前,我國在收獲機械化中存在幾個問題:一是一些重點作物的收獲機械還需要加大力量進行研究和突破,如玉米的機收、甘蔗的機收、棉花的機收,這些都是大宗農作物,至于一些小的農作物,收獲的難度更大,因此,我們亟需突破農作物機收的瓶頸問題;二是要提高收獲的質量,如水稻的收獲、小麥的收獲、玉米的收獲,提高喂入量很關鍵,中國農機院前幾年研發了一種喂入量能夠達到10公斤的收獲機,取得了很好的進展,國外在這方面發展很快。去年我們在新疆精量旱穴播的水稻畝產超過了1000公斤,但是收割時很困難,收割機經常堵塞,只好采取半幅或1/4幅收割方式;三是要將各種智能設備和收獲機械很好地結合,如喂入量自動控制、割臺高度自動控制、自對對行等等,在這些方面目前國產機械還比較落后;
第五個環節是干燥。目前我國基本上還是以曬場干燥為主,雖然一些地方提出了“不落地的谷子”的需求,即收獲下來直接進干燥倉再進入到大米廠加工,但要真正達到這個目標很不容易。我認為我國的糧食作物和其他作物的干燥必須走集中干燥的道路,要求農民一家一戶去購買大型干燥機不現實也不可能,要依靠一些大中型糧食加工企業、依靠一些新型經營主體,就是今年中央一號文件提出來的家庭農場、種田大戶、農業合作社、農業企業等,要通過他們來發展集中干燥,只有這樣才能真正解決干燥問題,這也是國際上特別是日本的典型做法。去年我到湖南去調研,湖南有一個很好的做法,叫做“糧食銀行”,農民可以將“谷子”存入“糧食銀行”,以解決農民儲存糧食的難題,農民將糧食存入“糧食銀行”后,不僅安全放心,而且較好地解決了農家日常糧食儲藏保管等問題,更為重要的是,“糧食銀行”具有統一烘干、統一加工、統一儲存的專業優勢,這種方式可以好好總結。

羅錫文院士與本刊記者合影。
記者:未來農業機械化的發展,您覺得還需要從哪些方面來入手來促進它的長足發展?
羅錫文:剛才我講的都是一些具體的和某一個環節的農機發展的技術性問題,我認為我國農業機械化發展到一定階段,更要關注農業機械化的作業模式和技術路線的研究。什么叫作業模式,以水稻為例,到底是插秧好還是直播好或者是拋秧好,這就是作業模式的問題,油菜也是一樣,是直播還是移栽,也是作業模式的問題。不同的模式,需要不同的技術路線來支撐,需要不同的機具來支撐,需要根據當地的社會經濟發展的具體情況,根據當地的實際情況,根據農學家提出的農藝要求來進行選擇。所以,我們要更加注重作業模式和技術路線的研究,中國的地域這么寬廣,水稻最北可以種到漠河,最南可以種到海南島、臺灣等地,不同的區域都有不同的特點,我們應該根據當地的特點因地制宜去探索適合當地的機械化作業模式和技術路線。第二,我覺得在我們機械化發展過程中要更加關注農機農藝的融合,過去一段時間內,我們比較重視良種良法的推廣,現在我們提出要良田良種良法相結合,工程技術與生物技術相結合,農機農藝相結合。玉米生產就是一個典型的例子,美國的玉米生產全部采用76cm行距,歐洲全部是75cm,中國不一樣,僅山東就有十多種玉米種植行距。有一些作物,如玉米,棉花,要求對行收獲,否則損失很大。要適應這么多種行距,生產多種機具不是不可能,但是效率太低。再比如,油菜的收割難度比較大,因為它不像水稻,穗型集中,油菜是從下至上都結莢,所以,一般的收割機收獲油菜損失非常大,有的甚至高達20%。現在,農機和農藝的專家都在積極探索農機農藝的有機結合,如華中農業大學的傅廷棟院士培育成功集中花穗型的油菜品種,這樣收獲起來就會容易得多。2013年初國務院發文提出要將機械適應性作為科研育種、栽培模式推廣的重要指標,現在很多農藝專家已經意識到,再好的品種,如不適合機械化作業,大面積推廣是很難的。
第三是農機服務的社會化體系建設要進一步加強,現在國家鼓勵農業社會化服務體系的發展,農機也不例外,中國的農業發展到一定階段必須走這條道路,所以我建議要加強農機專業合作組織的建設。中國的農業機械化不能走西方國家家道路,美國戶均耕田是100 公頃(合1500畝),我國戶均只有三五畝,你讓農民都去買很多農業機械不現實,也不可能,那怎么辦?只有發展社會化服務體系。當前我國農機服務體系主體結構還比較單一、服務領域也不是很寬。農機化發展的主體力量是農機專業合作社、農機作業公司、農機大戶和廣大農民群眾,一定要堅持因地制宜、因勢利導的原則,充分考慮農機服務組織發展的階段和特點,充分考慮當地實際情況和農民群眾、機手的意愿,選擇適合培育的對象,選擇適合的組織形式。農機服務體系的建設一定要從有利于機械化作業、有利于社會化服務出發,充分考慮農機服務組織發展的階段和特點,充分考慮當地實際情況和農民群眾的利益,從有利于機械化作業、有利于社會化服務出發,大膽探索,勇于實踐,什么樣的形式適宜就引導發展什么樣的服務組織,切忌強求一個模式。
此外,土地流轉和土地整理是中國農機化進程中一個繞不開的問題。只有土地流轉了才能夠實現規模經營,只有通過土地整理和高標準農田建設,土地利用率才能提高,農業機械化才能發揮更大的作用。
我國現有耕地中, 田坎、溝渠、田間道路等設施的占地面積的比例高達13%,所以必須加強士地整理,通過土地整理,增加土地面積,實現良田建設,這樣土地的利用率和機械的作業效率都會提高很多。
為什么中國農業機械推廣難?因為我們的土地經營分散,土地的擁有者關心的是自身效益,而國家關心的是糧食安全和農民收入問題。為什么農民不愿意土地流轉?因為幾千年來,土地是農民的命根子,尤其是改革開放后,農民一方面進城打工,一方面對土地的依賴性加強,認為如果有一天不在城里打工了,回來種點田還有口飯吃。我認為,土地流轉必須堅持兩個基本原則:第一是農民的利益不受損失;第二是農田的性質不能改變。黨的十八大報告中明確提出要積極穩妥地推進土地流轉,這對推進中國農機化發展是一個極大的利好消息。一家一戶種地是不可能實現農業機械化的,只有依靠土地流轉才能實現,集中連片種植,擴大種植規模,才能實現機械化。土地流轉,新型經營主體建設等等,這些都是我們實現農業機械化的前提。