深州市主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化的探索

劉彩霞

（深州市行政審批局，河北 深州 053800）

近年來，隨著農(nóng)業(yè)科技的快速發(fā)展，在購機(jī)補(bǔ)貼、作業(yè)補(bǔ)貼等國家強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)富農(nóng)政策的推動(dòng)下，深州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化持續(xù)快速發(fā)展，主要糧食作物（小麥、玉米等），在耕整地、播種環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較高，在植保、籽粒收獲、烘干等環(huán)節(jié)機(jī)械化水平有待提升。深州市充分運(yùn)用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合技術(shù)、農(nóng)業(yè)機(jī)械集成技術(shù)、智慧農(nóng)機(jī)等，推進(jìn)主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，強(qiáng)弱項(xiàng)，補(bǔ)短板，提升薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化生產(chǎn)水平。

1 深州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化概況

深州市是河北省主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化示范縣之一，耕地面積8.67×104hm2，小麥、玉米年播種面積均在5.33×104hm2左右。農(nóng)機(jī)總動(dòng)力165×104kW，其中小麥聯(lián)合收割機(jī)1 700 多臺(tái)，大中型玉米收獲機(jī)1 800 多臺(tái)，大型拖拉機(jī)1 900 多臺(tái)，旋耕機(jī)、深松機(jī)、播種機(jī)、噴藥機(jī)等配套機(jī)具45 000 多臺(tái)套。主要農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)到98%，其中小麥耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到100%，玉米耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到96%。

2 主要農(nóng)作物全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)

為提升全市農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，深州市農(nóng)機(jī)主管部門在上級(jí)業(yè)務(wù)部門的指導(dǎo)下，積極探索主要糧食作物的全程機(jī)械化生產(chǎn)模式，為此，2019 年—2020 年開展了以下幾個(gè)主要農(nóng)作物全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)示范。

2.1 衛(wèi)星整地技術(shù)試驗(yàn)示范

該試驗(yàn)使用北京天寶偉業(yè)1JPD－3 000 型衛(wèi)星激光平地機(jī)。利用衛(wèi)星定位技術(shù)，基于北斗高精度定位系統(tǒng)，基站架設(shè)方便，供電即可工作，操作簡單，方便快捷，作業(yè)距離遠(yuǎn)，移動(dòng)便攜基站作業(yè)半徑3～5 km。不受沙塵暴、揚(yáng)沙大霧天氣影響，可實(shí)現(xiàn)全天候24 h作業(yè)。

衛(wèi)星激光平地機(jī)安裝調(diào)試簡單，維護(hù)方便，性能穩(wěn)定，易于操作，防塵防水抗振，使用高清晰度LED 屏，可以實(shí)時(shí)數(shù)字化顯示高差及設(shè)備狀態(tài)信息。采用自動(dòng)平地控制系統(tǒng)，電液控制精準(zhǔn)，精度高，具有高程測量和坡度調(diào)節(jié)功能，能夠在平地前掌握高差信息，并可任意調(diào)節(jié)坡度值。將其用于高標(biāo)準(zhǔn)土地平整，精度高達(dá)±2 cm，便于節(jié)水灌溉、均勻施肥，增加土地產(chǎn)出。作業(yè)效率高，平均每1 h平地0.27～0.33 hm2。

土地精細(xì)平整后，土壤的生產(chǎn)條件得到改善，有利于控制雜草和蟲害，降低化肥使用量，減少環(huán)境污染；可以節(jié)約灌溉水30%～50%，降低用水費(fèi)用，改善農(nóng)業(yè)灌溉效果；施用的化肥能有效地保留在作物根部，從而提高肥料的利用率。土地整平后，節(jié)水節(jié)肥增產(chǎn)效果明顯，深受廣大農(nóng)戶的喜歡。

2.2 高速指夾式玉米精量播種機(jī)+智能電控播種試驗(yàn)

使用石家莊農(nóng)業(yè)機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的布谷2BFY-6C 型玉米精量播種機(jī)，這是一種清壟免耕指夾式高速精播機(jī)。經(jīng)試驗(yàn)，作業(yè)速度在8 km/h 時(shí)，出苗率93.5%；作業(yè)速度在10 km/h 時(shí)，出苗率達(dá)到了98.7%；作業(yè)速度在12 km/h 時(shí)，出苗率97%。由此可見，指夾式高速精播機(jī)作業(yè)速度在10 km/h 出苗率最高、播種質(zhì)量最好，且能比普通播種機(jī)提高作業(yè)效率30%。

智能電控播種作業(yè)速度在10 km/h 時(shí)，出苗率98.6%；作業(yè)速度在12 km/h以上時(shí)，出苗率99.0%。智能電控播種機(jī)作業(yè)速度在12 km/h 以上時(shí)出苗率最高，播種質(zhì)量最好。普通播種機(jī)出苗率為94.8%，高速指夾式玉米精量播種加智能電控播種作業(yè)質(zhì)量明顯優(yōu)于普通播種機(jī)。

2.3 玉米精準(zhǔn)施肥驅(qū)動(dòng)和智能控制試驗(yàn)

運(yùn)用PID 控制系統(tǒng)，根據(jù)作物生長的不同時(shí)期對(duì)施肥量的需求，通過綜合運(yùn)用GPS 測速技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、傳感器監(jiān)測技術(shù)和GPRS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變量施肥。施肥作業(yè)中，可以自行設(shè)定施肥量，并能夠根據(jù)拖拉機(jī)行駛速度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)施肥量，保證施肥均勻性。同時(shí)，對(duì)整個(gè)作業(yè)過程中施肥量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程傳輸，并將每次作業(yè)的施肥量進(jìn)行記錄，便于通過數(shù)據(jù)分析科學(xué)地進(jìn)行后期施肥管理。

經(jīng)對(duì)比，傳統(tǒng)施肥模式肥料利用率低，用量大；使用精準(zhǔn)施肥機(jī)械，施肥精準(zhǔn)，定量均勻，施肥量小，可以節(jié)約施肥成本10%以上。

2.4 節(jié)水灌溉+水肥一體化

使用河北農(nóng)哈哈卷盤桁架式淋灌機(jī)，桁架寬度26～40 m，配套機(jī)井深度應(yīng)在90 m以上，潛水泵11～13.5 kW。將卷盤式噴灌機(jī)在地頭固定，用14.7 kW 以上的中型拖拉機(jī)牽引桁架到另一個(gè)地頭，連接好桁架管道，擺放好桁架位置，安裝好噴頭，根據(jù)需水量確定好行走速度，2 人可操作3～5 臺(tái)淋灌機(jī)作業(yè)。桁架噴頭壓力在0.05 MPa 以上，流量40～45 m3/ h，噴頭間隔0.6 m，噴灑直徑1～1.2 m，噴灑均勻度系數(shù)大于等于85%，每0.067 hm2均灌水定額從40 m3下降到25～20 m3，節(jié)水30%～50%；每 0.067 hm2用工數(shù)從 0.48 個(gè)工下降到 0.24～0.2個(gè)，每0.067 hm2節(jié)省用工0.24個(gè)工左右，達(dá)到了節(jié)水、省工的技術(shù)效果。

配備施肥系統(tǒng)水肥一體化，采用直流施肥泵精準(zhǔn)控制，通過壓力傳感器快速檢測系統(tǒng)的壓力值，水泵的出水口設(shè)置有恒壓模塊，可以對(duì)壓力進(jìn)行檢測。當(dāng)壓力波動(dòng)太大時(shí)，自動(dòng)控制水泵進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水泵加壓后的肥液壓力能恒定注射。主管路的水流壓力發(fā)生變化時(shí)，施肥量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，固定在壓力傳感器和出水口快接之間的調(diào)壓閥三通自動(dòng)回流部分肥液，通過實(shí)施調(diào)控注肥量使得注肥濃度相對(duì)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)水肥一體化作業(yè)。

2.5 測試自走式高地隙噴藥機(jī)+變量精準(zhǔn)施藥智能控制裝置作業(yè)

自走式噴桿噴霧機(jī)離地間隙1.2～1.7 m，能保證在玉米大喇叭口期進(jìn)行病蟲害防治，載藥量可達(dá)350～700 L，日防治作業(yè)40 hm2以上，作業(yè)幅寬12～18 m，配套動(dòng)力11～36.6 kW，作業(yè)行走速度5～7 km/k。該機(jī)具操作靈活，施藥人員安全，作業(yè)效率高，省工省力，省水省藥，節(jié)約環(huán)保，不損壞莊稼，尤其對(duì)玉米等高稈作物生長后期的病蟲害防治，有顯著效果。配備變量精準(zhǔn)施藥智能控制裝置作業(yè)，在保證防治效果不降低的情況下，可減少藥劑用量20%～30%。

2.6 玉米籽粒收獲試驗(yàn)

該試驗(yàn)使用福田牌和國豐牌2 種玉米籽粒收獲機(jī)，分別對(duì)京農(nóng)科728、先玉335、登海518等3個(gè)玉米品種進(jìn)行籽粒收獲作業(yè)。作業(yè)前先進(jìn)行試收，查看破碎率、損失率和含雜率，達(dá)到質(zhì)量要求后開始正式作業(yè)。作業(yè)速度3～5 km/h，留茬高度、秸稈粉碎質(zhì)量均符合要求。

不同的玉米品種含水率也不同，平均值約為26.6%。同一品種經(jīng)過玉米籽粒收獲后，由于籽粒收獲機(jī)帶有抖動(dòng)與風(fēng)吹、排雜功能，玉米籽粒比常規(guī)的玉米機(jī)械收獲后的含水率低。當(dāng)含水率超過25%時(shí)，破碎率會(huì)略高，但總體破碎率的平均值在可接受范圍內(nèi)，在破碎率方面玉米籽粒收獲機(jī)符合技術(shù)要求。

適合籽粒收獲的玉米品種應(yīng)具備以下特點(diǎn)：一是生長期短，成熟期較主推品種早10～15 d。二是種植密度要高，適宜密度5 000～6 000 株/0.067 hm2。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)密度低于4 800 株/0.067 hm2，活秸成熟的品種，很難適宜機(jī)收籽粒。三是要抗倒伏，韌性好，在成熟階段秸稈半干情況下，能抗風(fēng)不倒伏。四是高抗青枯，玉米得青枯病時(shí)，就會(huì)大面積枯竭倒伏，無法實(shí)現(xiàn)機(jī)收作業(yè)。五是成熟期要脫水快，籽粒和玉米軸易分離。經(jīng)測試，在同等的種植管理?xiàng)l件下，京農(nóng)科728玉米品種更加適合玉米籽粒收獲。

2.7 糧食烘干作業(yè)

該項(xiàng)目試驗(yàn)使用中聯(lián)重機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的5HXG-1SB 型批式循環(huán)谷物干燥機(jī)，可實(shí)現(xiàn)從濕糧的清理入機(jī)到干糧的輸出、轉(zhuǎn)運(yùn)、庫存的一體化操作，技術(shù)先進(jìn)，產(chǎn)品性能好，可靠性高，安裝方便，維護(hù)簡易。該設(shè)備安裝進(jìn)口電阻式水分儀，使谷物全面受熱，采用全自動(dòng)電控系統(tǒng)，能準(zhǔn)確檢測谷物水分，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后自動(dòng)停機(jī)。糧食通過烘干處理，玉米品質(zhì)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，含水率降低至安全倉儲(chǔ)條件，方便后期儲(chǔ)存與再加工。與傳統(tǒng)晾曬相比，烘干機(jī)工作效率更高，能在8 h 內(nèi)快速降低玉米水分，日處理量平均6.5×104kg，日能源消耗天然氣450 m3，用工4人，大大降低了人工費(fèi)用。

3 主要農(nóng)作物全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式

經(jīng)過多次試驗(yàn)，總結(jié)形成了適宜深州市推廣的主要農(nóng)作物全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式：小麥聯(lián)合收獲（小麥計(jì)產(chǎn)）并秸稈切碎拋灑還田——秸稈條帶粉碎清壟玉米免耕（指夾式）高速精量施肥播種（帶北斗定位+自動(dòng)駕駛、作業(yè)面積監(jiān)測）——機(jī)械化移動(dòng)淋噴（對(duì)行噴施）或噴灌+水肥一體化——四輪高地隙植保（變量施藥）——玉米聯(lián)合摘穗收獲和籽粒收獲（作業(yè)面積監(jiān)測）——玉米（脫粒）籽粒烘干——秸稈還田（農(nóng)機(jī)作業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)測）——衛(wèi)星激光平地+深松聯(lián)合耕整地（智能監(jiān)測系統(tǒng)）——小麥播種（播種監(jiān)控）或小麥免耕施肥播種鎮(zhèn)壓作業(yè)（變量施肥控制系統(tǒng)）——機(jī)械化移動(dòng)淋噴或噴灌+水肥一體化——四輪高地隙植保（變量噴藥）——小麥聯(lián)合收獲（小麥計(jì)產(chǎn)）并秸稈切碎拋灑還田。

4 結(jié)語

主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化試驗(yàn)示范，為提升薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化水平做出了嘗試，為其他農(nóng)作物尤其是經(jīng)濟(jì)作物綜合機(jī)械化生產(chǎn)提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。通過試驗(yàn)，總結(jié)全程機(jī)械化的技術(shù)路徑、機(jī)具配套、操作規(guī)程等，探索適合本地實(shí)際的主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化模式，提升了農(nóng)機(jī)裝備水平和農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)水平，推動(dòng)了農(nóng)機(jī)化“全程、全面、高質(zhì)、高效”發(fā)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效、優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、加速現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程有極大的促進(jìn)作用。