尤立峰
(尚志市農業綜合行政執法大隊,黑龍江 尚志 150600)
農業機械化水平是我國實施新農村建設及鄉村振興戰略實施發展的保障條件[1-3],提升農業機械化生產技術的推廣及應用,對于促進農業升級,轉變傳統農業生產模式,積極推動農業產業結構調整與優化具有重要意義[4],是現代化農業發展的客觀要求,也是擴大農業對外開放的必然保證,對于增加農民收入、協調開發農業資源具有一定的推動作用[5-6]。
據統計,黑龍江省是我國農業機械化綜合水平較高的省,平均每公頃占有動力約為6 kW,每公頃耗油量達到290 kg,但是平均農業機械化作業效率不足52%,從農業機械化配置分析可知,農業機械功能單一是農業機械使用效率低的主要原因,農業機械重復購置率高,造成了資源浪費。另一方面,從農業機械化作業工藝分析,目前農業主要是通過精耕細作提高農作物產量,作業工序較多,需要農業機具較多,能耗大。以玉米種植為例,需要經過深翻碎土、播種、施肥、中耕、摘運、秸稈處理等作業工序,在玉米種植季節每公頃燃油消耗可以達到90~110 kg,農業機械反復碾壓還會造成土壤壓實,土壤孔隙度降低,破壞土壤團粒體結構,土壤環境退化,同時增加了土壤耕作阻力及作業消耗。
農業機械化的研發應該時刻緊跟市場發展熱點與動向,緊跟農業農村經濟結構調整的政策,但是,目前我國農業機械創新能力較弱,農業機械的研發缺乏扎實的基礎研究。農業機械更新慢,整體科技含量低,特色自主研發產品較少,產品趨同化現象較為嚴重,制約了黑龍江省農業機械化進步與發展,影響整體機械化水平的提升。我國自主農業機械研發產品可靠性較低,以發動機為例,我國自主研發的發動機使用時間一般為3 000 h左右,而國外產品一般在6 000~8 000 h,極大地限制了農業機械的發展[7]。
農藝技術是指在農業種植到收獲之間的生產工藝過程及相應的操作技術,農機技術是指為實現相關農藝技術過程而生產的相關農機裝備。現代農業的發展要求農機與農藝技術相互結合,不可或缺,否則不能實現農機工程的最佳功能與優勢。目前,在黑龍江省仍然存在較多的農戶自主經營,農作物耕作隨意性較大,如玉米種植中,其行距存在45 cm、55 cm、60 cm等多種規范,作業規格與生產模式不統一為農業機械的通用性帶來了困難,減少了農業機械適用范圍,降低農業機械的利用效率。農機與農藝技術發展不協調,會延緩農機生產、研發的周期,也限制了農業生產效率的提升。因此,為了更好地促進農機工程現代化發展,應該逐步實現農機與農藝技術的統籌協調,建設現代化農機工程發展體系。
黑龍江省農業機械化水平在全國位居前列,但是農業機械結構不合理,具體表現為“五多五少”。一是中小型拖拉機多,大型拖拉機僅占拖拉機總數量的11%;二是農業動力機械多,配套農機具較少;三是耕種農業機械數量較多,聯合收獲機械數量少;四是糧食生產機械較多,但是經濟作物機械數量較少,主要糧食作物農業機械化技術相對較為成熟,但是經濟作物尚未完全適應農業結構的調整需要;五是低檔次農業機械數量多,高性能農業機械數量較少。
我國是世界上主要的干旱國家之一,干旱及半干旱地區占我國耕地面積的52.1%,旱作農業區域面臨的主要問題是干旱少雨,土壤退化。干旱是影響黑龍江省農業發展的主要因素。保護性耕作是指對土壤進行少耕或者免耕技術,減少土壤耕作,并利用作物秸稈覆蓋在土壤表面,減少土壤風蝕、水蝕,提高土壤環境及抗寒能力,是實現農業可持續發展的主要路徑之一。目前,保護性耕作技術在黑龍江省已經開展近15年的研究,大規模試驗及研究結果均表明,保護性耕作可以減少作業環節,提高農業生產效率。實現傳統農業向現代農業的轉變,是目前我國各個農業生產省農業機械化發展的必由之路,也是促進農業綠色、可持續發展的重要內容,因此,在黑龍江省推廣農業機械化,必須以農業生態環境保護為前提,提高農業生產效率與土地產出效率,促進黑龍江省的農業可持續發展。總體目標是通過保護性耕作技術在黑龍江省的發展與實施,到2030年實現保護性耕作面積達到總耕地面積的20%~30%左右,改善耕地質量,提高資源利用效率[8]。
農業機械化生產是一種高投入、高產出的資源型生產模式,可以極大地提高資源利用效率,但是,在農業機械化廣泛發展的同時,粗放式、不合理地使用農業機械會造成燃油等不可再生資源的消耗,帶來了嚴重的環境污染及資源問題。2020年統計我國農機總動力達到7.28億kW,消耗柴油3 631萬t。按照該水平計算,我國實現全面農業機械化水平,每公頃土地需要消耗動力9.15 kW,耗油量為455 kg。目前,美國已經基本全面實現農業機械化,平均每公頃耕地所需動力為1.05 kW。與此相比,我國每公頃農機動力消耗較大,意味著將會消耗更多的石油化工原料,對于實現農業可持續發展構成重大的影響與潛在威脅,黑龍江省農業機械動力組成如表1所示。另一方面,農機配置不合理、生產效率不高、資源浪費嚴重也是限制農業生產發展的重要條件,因此,構建節能型農業機械化發展模式,進行農機裝備整體調整、改革與創新,提高農業機械裝備利用效率,是國家、社會及經濟發展的必然要求。

表1 全國及黑龍江省2021年農業動力機械組成情況(萬kW)
節能型農業機械化生產體系主要發展內容包括耕作節能、機械節能及農機管理服務節能等3個方面,總體發展目標預測如表2所示。

表2 節能型農業機械化模式農機動力及燃油量消耗預測分析
1)耕作節能。耕作機械是農業機械化生產中的主要內容,改善傳統耕作方法,大力發展保護性耕作技術,減少土壤翻耕及農業機械反復使用造成的土壤碾壓。
2)機械節能。主要是優化農業機械生產結構,研發多功能、節能型機械,發展多用途的農機配套裝備,加強政策引導,逐步形成大中小比例合理的農機裝置,鼓勵發展多功用的農業機械裝備與聯合收獲作業機械,一次性完成多項田間作業。
3)管理服務節能。加強黑龍江省農機服務體系構建,提高農業機械使用效率,以社會化經營組織替代傳統個體農戶購置農機裝備,實行區域農業機械統一調配,提高農業機械使用效率。
根據我國《農業機械化促進法》規定,完善農業機械化發展,根據地方農業機械化發展現狀及要求,對農業機械化科研開發和新產品制造落實進行優惠減免政策,按照突出優勢兼顧地方特色發展的基本原則,優先發展主要糧食作物機械化水平,積極推進玉米、水稻等重點作物的全程機械化生產及配套裝備創新,推進傳統農業生產技術手段的升級與轉型,加快農業現代化建設,加大對大中型拖拉機、谷物聯合收獲機及精量播種機等農機具的補貼政策,進一步調節農機裝備組成結構,逐步完善農業機械化作業標準及技術規范,以此為基礎帶動黑龍江省農業機械化水平的提升。
黑龍江省是我國重要的糧食生產基地,其農業生產水平直接影響我國糧食安全。因此,對農業生產進行長遠規劃,堅持走中國特色農業發展道路,堅持城鎮帶動鄉村、工業與農業協調發展的運行機制,繼續加大惠農政策,增加農業補貼,增強農業生產綜合實力,建立省農機補貼長期投入與發展策略,逐步擴大農業機械補貼種類,并行發展廢舊農業機械報廢更新補貼政策,推動老、舊、廢農業機械的淘汰與發展。
國外相關經驗表明,阻礙現代化農業轉型的主要限制因素就是農機與農藝技術相互協調發展的問題。在實際農業生產中,不能一味強調農機研發適應農藝發展的要求,應該從生物學發展角度前提下,開發有利于不同省份農業發展的新設備、新品種、新工藝等,為農業機械化水平的提升奠定基礎。逐步推進農業種植的模式化、規范化與標準化發展,制定適用于農機設備生產的種植模式與技術參數,將不同作物的播種密度、施肥參數、灌水量及施肥量等參數逐漸量化,形成不同省份協調發展的農業裝備工藝方案。
針對目前黑龍江省農業機械發展中存在的問題,與國家制定的發展戰略布局與研究重點,提出未來推進黑龍江省農業機械化生產的主要戰略舉措與發展路徑。應該逐步加強農業機械裝備及相關科學技術的發展,不斷優化農業生產結構,對于推動我國農業機械水平的發展與轉型具有重要意義,在發展中逐步形成中國特色農業現代化發展道路,不斷提高農業產出率與資源利用效率,對于保證我國糧食安全,提高農業效益,促進農業可持續性發展。