山東小麥生產(chǎn)全程機械化現(xiàn)狀與建議

馬根眾

小麥是山東主要糧食作物，種植面積大，涉及區(qū)域廣，是糧食安全供給的重要保障。多年來，機械化生產(chǎn)得到各級政府和有關部門的持續(xù)關注，投入大量財力物力促進發(fā)展。據(jù)初步統(tǒng)計，近10年，山東投入農(nóng)機購置補貼150億元左右，主要用于引領發(fā)展大型拖拉機、新型耕整地機械、小麥聯(lián)合收獲機械、高效植保機械、高效灌溉機械，在補齊小麥生產(chǎn)機械化的短板、提升機械化作業(yè)質(zhì)量各方面，取得顯著成效。

一、小麥全程機械化生產(chǎn)機械化現(xiàn)狀

（一）農(nóng)機裝備保有量多

在小麥機械化生產(chǎn)中，動力機械、土壤耕整、播種機械、收獲機械、秸稈還田機械保有量最多，小麥百畝占有拖拉機和動力數(shù)量居全國前列，滿足了小麥主要環(huán)節(jié)機械化生產(chǎn)需要。截至2019年年底山東擁有拖拉機247.33萬臺、4294.12萬kW，小麥百畝占有拖拉機4.06臺、70.53kW；大型（58.8kW以上）拖拉機16.31萬臺、耕整地機械（深耕犁、旋耕機、深松機）148萬臺、小麥播種機約33.5萬臺、小麥聯(lián)合收獲機18.85萬輛、玉米秸稈粉碎還田機13.95萬臺、機動植保機械48.84萬臺（其中自走式6.65萬臺）、農(nóng)用航空器4604架。

（二）機械化水平高

從目前生產(chǎn)情況看，山東小麥耕種收主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本實現(xiàn)機械化；節(jié)水灌溉、高效植保、節(jié)水灌溉環(huán)節(jié)正在由半機械化向機械化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變；糧食干燥機械化的推廣應用。從生產(chǎn)全程看，小麥機械化水平領先經(jīng)濟作物、設施農(nóng)業(yè)等其他作物機械化水平。據(jù)統(tǒng)計，2018年全省小麥耕種收綜合機械化水平達到99.44%，其中土壤機耕水平達到99.56%、小麥機播99.25%、小麥機收99.48%，玉米秸稈還田86%。

（三）機械化生產(chǎn)技術普及

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，小麥生產(chǎn)機械化技術已廣泛應用，農(nóng)民群眾已普遍接受機械化生產(chǎn)技術。小麥生產(chǎn)過程中，土壤深松深耕、小麥寬幅播種、聯(lián)合收獲等環(huán)節(jié)，僅有機械植保、灌溉兩個環(huán)節(jié)用少量人工參加輔助勞動，節(jié)省的大量農(nóng)業(yè)勞動力，已成為城市建設和工業(yè)生產(chǎn)的主力軍。

二、小麥全程機械化生產(chǎn)存在的問題

（一）機械化生產(chǎn)種植規(guī)格欠規(guī)范，裝備生產(chǎn)率不高，土地利用率不高

由于各地資源稟賦不同、機械裝備配置不同，各地小麥種植模式多樣。平作畦作共存，寬畦窄畦同在，嚴重影響機械作業(yè)效率。同時，不得不配置多種動力和田間作業(yè)機械，完成不同模式和不同環(huán)節(jié)的農(nóng)田作業(yè)。

在畦灌區(qū)，由于種植規(guī)格不統(tǒng)一，機械耕作和播種時不能破壞畦埂或跨畦作業(yè)，機組須在不滿幅情況作業(yè)，才能完成單戶作業(yè)量，造成機械作業(yè)幅寬不能充分利用，從而降低了機械作業(yè)效率，生產(chǎn)成本大幅上升。

（二）部分地區(qū)秸稈還田機械作業(yè)質(zhì)量差，影響后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械作業(yè)質(zhì)量提升

山東小麥玉米一年兩作，玉米秸稈還田質(zhì)量是決定小麥機械耕播質(zhì)量的首要因素。雖然全省玉米秸稈還田機械化水平達到86%，但部分地區(qū)對秸稈還田培肥地力的優(yōu)點認識不足，不認可、不重視秸稈還田作業(yè)，造成秸稈還田質(zhì)量差。

（三）耕地機械選用欠科學，土壤耕層淺，土壤犁底層厚，耕層結構不合理

據(jù)調(diào)查，全省平均耕深10cm左右，犁底層15cm左右，土壤容重1.45g/cm3以上（大于小麥玉米適宜生長的容重1.2～1.3g/cm3），適宜作物生長的耕層變淺。造成這種現(xiàn)象的主要原因是大規(guī)模長期單一選用旋耕機耕作造成的。

2018年，全省機引犁138.21萬臺（含上世紀90年代小型未報廢的小拖配套犁）、旋耕機35.72萬臺、深松機3.86萬臺，分別比上年減少1.30萬臺、增加1.38萬臺、增加933臺，從增加量和實際生產(chǎn)看出，旋耕機械是我省土地的主要耕作機械。

（四）播種機械性能單一，小麥播種質(zhì)量差，播種過深、亮種、缺苗斷壟現(xiàn)象時有發(fā)生

由于全省大量旋耕機是秋季土地耕整裝備，旋耕機缺少土壤鎮(zhèn)壓裝置，耕后土壤疏松，缺乏支撐力。同時，全省2BJ系列小麥傳統(tǒng)播種機存量30多萬臺，保有量大、功能單一。傳統(tǒng)小麥播種機開溝器多為尖鏟式或圓盤式，僅有播種或施肥功能，缺少筑壟、平整土壤、仿形、限深、鎮(zhèn)壓等功能。播種機缺少筑壟裝置，小麥播種前需要用扶壟機單獨進行筑壟作業(yè)，拖拉機多次進地，增加作業(yè)成本。播種機缺少土壤平整裝置，沒有土壤微整平功能；開溝器與機架剛性連接，缺少仿形功能；在旋耕后土壤疏松的地塊作業(yè)，輪胎碾壓后的輪轍較深，同時作業(yè)幅寬大的地表難以整平，極易造成播種深淺不一，甚至出現(xiàn)亮種現(xiàn)象，亮種則缺苗斷壟。播種機開溝器缺少限深裝置，在疏松暄軟、大量還田的地塊中作業(yè)，極易造成播種過深，出現(xiàn)弱苗老苗，冬前不能形成壯苗。播種機缺少強力鎮(zhèn)壓裝置，播后種子與土壤接觸不緊密，土壤毛管作用沒有恢復，造成土壤水分蒸發(fā)快、種子不發(fā)芽出苗或出苗后旱死，影響小麥產(chǎn)量。

（五）植保器械良莠并存，藥液損失嚴重，農(nóng)藥用量大，利用率低，漏防漏治幾率大

目前小麥植保器械人力背負式與噴桿式、無人植保飛機共存，且人力背負式手動、電動、機動噴霧器械存量大。2019年機動植保機械48.85萬臺，其中自走式噴桿噴霧機6.65萬臺；農(nóng)用航空器4633架，其中無人植保飛機4585架?？梢钥闯?，農(nóng)村依然存在大量人力背負的植保器械，作業(yè)時勞動強度大，作業(yè)環(huán)境惡劣，器械性能差，跑冒滴漏嚴重，人工作業(yè)漏防漏治幾率大。

傳統(tǒng)植保習慣以大容量、雨淋式、全覆蓋的方法，習慣750～900L/hm2大容量噴霧，藥液損失嚴重，加重農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染，防治效果差。據(jù)統(tǒng)計，2016年山東施用化學農(nóng)藥15.10萬噸，畝均1.37公斤，農(nóng)藥利用率僅30%左右。

（六）小麥聯(lián)合機收損失大，籽粒破碎多，秸稈處理質(zhì)量差

目前，全省小麥聯(lián)合收獲機從新疆-2型橫軸流型基礎上發(fā)展而來，為適應小麥秸稈蠟黃、籽粒蠟熟、麥穗潮濕情況下脫粒分離的作業(yè)要求，脫粒滾筒對物料作用時間長、作用力大，因此籽粒破碎多，收獲糧食質(zhì)量差。橫軸流小麥收割機在側面的出草口，寬度20～30cm，大量秸稈就從側面出草口排出，成條鋪放，在收獲后麥田形成一圈一圈的“金項鏈”，影響夏季作物的搶墑?chuàng)寱r播種作業(yè)。橫軸流小麥收割機凹板間隙調(diào)整相對繁瑣，機手不愿意隨著小麥成熟度和干濕度調(diào)整凹板間隙，當用較小的凹板間隙收獲較干燥的小麥時，造成清選系統(tǒng)負荷增加，篩孔堵塞，籽粒灑落地面，收獲損失增加。

三、全程機械化生產(chǎn)技術建議

（一）推進玉米秸稈精細還田，為提高土壤耕整和小麥播種質(zhì)量奠定基礎

首先，改玉米溝壟種植為玉米平作。在秸稈還田機作業(yè)幅寬內(nèi)，使玉米根部在同一平面內(nèi)，以便還田部件能夠?qū)⒔斩捜糠鬯椋瑸榻斩掃€田機械作業(yè)創(chuàng)造好的條件。其次，正確選擇和使用秸稈粉碎機械。高速旋轉(zhuǎn)的刀軸總成是秸稈還田機主要工作部件，上面裝有粉碎裝置，如錘爪、甩刀、直刀等。為實現(xiàn)玉米秸稈精細還田，就要選擇甩刀式或直刀式秸稈還田機，以使秸稈粉碎得更細。第三，正確選用作業(yè)方式。玉米摘穗后，秸稈含水量高，及時進行還田作業(yè)，利于秸稈粉碎；作業(yè)時，秸稈直立或與根茬連結，以便實現(xiàn)有支撐粉碎，減少動力消耗。第四，規(guī)范機械作業(yè)模式。機械秸稈還田要作業(yè)兩遍。第一遍工作部件緊貼地表；第二遍工作部件入土1～2cm，將細碎的秸稈與表土混合，形成2～4cm的地表覆蓋層，避免大風刮走秸稈，減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤墑情。

（二）規(guī)范小麥區(qū)域種植規(guī)格和模式，提高機械裝備作業(yè)效率和質(zhì)量，提高土地利用效率和產(chǎn)量

1.小麥無畦壟種植模式。小麥無畦壟種植模式主要用于降水豐沛的魯南山前平原和膠東丘陵小麥中低產(chǎn)區(qū)，以及水資源豐沛、灌溉設備齊全的高產(chǎn)區(qū)。在小麥中低產(chǎn)區(qū)，年降雨量800～900mm，基本滿足了小麥全季生長發(fā)育要求。在小麥高產(chǎn)灌區(qū)，年降雨量500～600mm，要對小麥進行灌溉，需配備噴灌設備，適用于土地流轉(zhuǎn)規(guī)模較大、經(jīng)濟實力較強、灌溉設備齊全的大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營組織。無畦壟種植模式，在小麥播種時，要調(diào)整行間距，預留玉米播種苗帶10～15cm，利于玉米播種出苗；由于無畦壟限制，作業(yè)機組可以滿幅或?qū)挿鳂I(yè)，提高作業(yè)效率10%～20%。

在小麥高產(chǎn)灌區(qū)，這種模式還能將化學肥料與灌溉融合一起，實現(xiàn)水肥一體化，有效提高產(chǎn)量10%作業(yè)；田間不留灌溉溝渠、沒有灌溉的溝溝坎坎，土地利用面積可提高5%～10%；2019年，山東小麥在齊河、桓臺、萊州三地三創(chuàng)全國最高紀錄，均是小麥水肥一體化噴灌無畦壟生產(chǎn)模式。

2.小麥固定畦壟生產(chǎn)模式。固定壟模式一般采用2.4m及以上（玉米行距0.6m整數(shù)倍）的畦寬，如2.4m、3.0m、3.6m、4.2m等，農(nóng)業(yè)機械購置或配備時，以實現(xiàn)滿幅作業(yè)為宜。小麥固定壟種植模式主要用于魯西南、魯西北沿黃灌區(qū)，以及沿湖低洼地帶，地表水資源豐沛地區(qū)，灌溉多采用渠道灌溉或低壓管灌系統(tǒng)。畦壟高大，在土地耕作過程中保留畦壟，不破壞或較少破壞，不但節(jié)省耕作動力消耗、節(jié)省筑壟環(huán)節(jié)，還便于灌溉管理，節(jié)省灌溉水資源，據(jù)初步測算，小麥第一遍灌水可節(jié)省10%～15%左右。小麥播種時調(diào)整行距，預留玉米種植苗帶，避免小麥玉米重復種植，以提高玉米出苗率和整齊率實現(xiàn)全年糧食高產(chǎn)。

（三）合理配備耕整機械，科學輪耕，建立良性耕層構造，實現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)

針對土壤耕作存在的問題，探索建立適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作體系。實踐證明，按照規(guī)模作業(yè)面積的1/3的需求量，分別配備深松、深耕、免耕播種機械，實現(xiàn)松耕、翻耕和免耕三種作業(yè)方式輪流耕作，可以快速構建良性耕層結構，降低階段性耕作成本，實現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)。具體要求就是：改多耕為少耕，改連耕為輪耕，配套秸稈精細還田，將松耕與翻耕、耕作與免耕結合，逐漸培肥地力，促進良性耕層構造形成，為作物播種和生長發(fā)育創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，最終達到小麥生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、低耗的目的。技術要點如下：

對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場等規(guī)模生產(chǎn)單位，可將耕地劃分不同小區(qū)，分區(qū)分類耕作。各小區(qū)以4～6年為周期，實現(xiàn)輪耕。第一輪以建立25cm耕層為目標，第一年深松，第二年免（少）耕，第三年深耕，第四年免（少）耕。第二輪以建立30cm耕層為目標，第五年深松、第六、七年免（少）耕、第八年深耕、第九、十年免（少）耕。通過合理耕作，使耕層厚度逐漸增加，土壤肥力上下一致，逐步建立30～50cm的良性耕層構造。臨淄鳳凰鎮(zhèn)東申村富群農(nóng)機合作社經(jīng)過4年耕作改造，2019年畝產(chǎn)小麥達到675kg，創(chuàng)下了合作社單產(chǎn)最高紀錄，5年畝均耕作成本降至43.5元，降幅達到30%以上。

（四）開展高性能復式播種機械研發(fā)，配套選用土壤耕整與播種機械，提升小麥播種質(zhì)量

小麥要高產(chǎn)，“七分種，三分管”，播種機的性能，直接影響著播種作業(yè)質(zhì)量。傳統(tǒng)的小麥播種機性能單一，工作幅寬窄、速度慢，肥種箱小，缺少鎮(zhèn)壓，對地表平整度要求嚴格，不能適應大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營者需求。隨著規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營單位的增加，急需高速、高性能復式播種機械的研發(fā)與推廣，主要結構和性能應滿足：種肥箱容量要大，減少裝種、裝肥時間；作業(yè)幅度要寬，提高作業(yè)效率；具有地表整理功能，節(jié)省土地整理時間，保護土地墑情，利于一播全苗；開溝器具有仿形和限深功能，確保播種深度一致，提高出苗整齊度，避免亮籽現(xiàn)象出現(xiàn)；具有播前、播后土壤鎮(zhèn)壓功能，促進土壤毛管功能恢復，提高種子出苗率。

在缺少高性能裝備的情況下，針對不同的生產(chǎn)模式，可以根據(jù)土壤耕整方式，配套選擇播種機械，以提高播種質(zhì)量。在以挖掘土地生產(chǎn)潛力為目的的高產(chǎn)創(chuàng)建區(qū)，采用秸稈精細還田、深耕犁（深耕掩埋秸稈）、旋耕機（整細整平土壤）、磙子鎮(zhèn)壓（播前鎮(zhèn)壓）以后，配套選用小麥寬幅精播機進行作業(yè)；或玉米機收秸稈還田、深松整地鎮(zhèn)壓，配套小麥寬幅精播機播種作業(yè)。在以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益為目的的產(chǎn)區(qū)，采用秸稈精細還田機、土壤旋耕（或深松整地），配套圓盤開溝式寬幅精播機作業(yè)。在以蓄水保墑、培肥地力、節(jié)約生產(chǎn)成本為目的的保護性耕作產(chǎn)區(qū)，秸稈精細還田后，配套小麥免耕施肥播種機；也可秸稈精細還田、配套土壤深松鎮(zhèn)壓后，選用小麥免耕播種機進行作業(yè)。

（五）配套應用新型植保機械，提高作業(yè)效率和農(nóng)藥利用率

病蟲草害機械化防治是小麥全程機械化生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，主要有苗期除草劑噴灑和中后期“一噴三防”作業(yè)。除草劑噴灑一般在小麥出苗后，采用100L/hm2左右大流量封閉地表作業(yè)；中后期“一噴三防”作業(yè)，既可以選擇大流量作業(yè)，也可選用高濃度藥液3～4.5L/hm2低流量噴灑。因此，有條件的規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營單位，將噴桿噴霧機與無人植保機配套選用，分類作業(yè)，以提高作業(yè)效率和植保效果。在噴灑除草劑時，小麥田間通過性好，需要大流量作業(yè)，就可選用噴桿式噴霧機；按照生產(chǎn)單位經(jīng)營規(guī)模，可分別選擇噴桿長度18m以上、10～18m、10m以下的大、中、小型噴桿噴霧機，作業(yè)時選用110°扇形噴頭，裝置間距50cm，作業(yè)時噴頭高度距地面50cm。在進行“一噴三防”作業(yè)時，小麥田間通過性較差，可選擇無人植保機自動巡航作業(yè)，避免漏噴重噴；同時，通過無人植保機旋翼風力，將霧滴細碎，并均勻噴撒到小麥上下層葉面上。噴桿噴霧機與污染植保機配套作業(yè)，可不受田間通過性、天氣等因素影響，確保植保作業(yè)按時及時進行，提高植保效果。

（六）擴大機械化適期收獲規(guī)模，減少損失，提高秸稈處理質(zhì)量

山東小麥收獲期集中，由于收獲裝備緊缺，養(yǎng)成早收的習慣，從而造成了收獲籽粒破碎；同時受橫軸流小麥收割機結構的影響，秸稈拋撒不均勻，給夏玉米播種造成困難。建議對小麥收獲機械進行以下改進：一是橫軸流小麥聯(lián)合收割機加裝切碎器，提高秸稈處理能力。二是小麥收獲期由蠟熟期，推遲到完熟期。在干燥的天氣和時間段作業(yè)，小麥秸稈干燥，粉碎質(zhì)量高；收獲后小麥清潔度高、清選損失低；小麥含水率低，節(jié)省晾曬環(huán)節(jié)；收獲機械作業(yè)效率高、節(jié)省油料。三是小麥根茬要短，以不高于20cm為宜。從長遠看，應推進小麥收割機更新?lián)Q代，以“縱軸流+秸稈切碎器”替代橫軸流小麥聯(lián)合收割機，實現(xiàn)大喂入量（8～10kg/s）、高效率、低損失收獲，達到小麥低水分、高清潔度，提高秸稈處理質(zhì)量，節(jié)省清選和晾曬或烘干環(huán)節(jié)，直接入倉，提高生產(chǎn)效益。