基于農(nóng)機農(nóng)藝結合的玉米生產(chǎn)機械化系統(tǒng)研究

陳 飛

(杜爾伯特縣克爾臺鄉(xiāng)人民政府，黑龍江 杜爾伯特 166252)

0 引言

玉米是我國重要的糧食作物之一，與水稻和小麥相比，玉米在我國各個地區(qū)廣泛種植，具有耐寒性、抗旱性，對土壤要求較低，以及良好的環(huán)境適應性，且營養(yǎng)價值較高，是我國畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)的重要飼料來源之一，也是我國食品行業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的輕工業(yè)原料之一，玉米中的核黃素、活性物及維生素等具有降低血糖、營養(yǎng)保健的作用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部相關研究表明，預計在2022年，我國玉米種植面積將突破0.43億hm2，2019—2022年度玉米供需平衡情況如表1所示。我國對玉米的需求量正在逐年上升，因此，提高玉米機械化收獲對于穩(wěn)定我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重要意義[1]。

表1 2019—2022年玉米供需平衡表

玉米機械化收獲是指在玉米生產(chǎn)的作業(yè)環(huán)節(jié)中，使用農(nóng)業(yè)機械代替人工進行田間作業(yè)，主要包括玉米精量播種、整地、中耕、病蟲害防治、聯(lián)合收獲及相關玉米加工設備等重要環(huán)節(jié)，主要應用的配套農(nóng)業(yè)機械有精量播種機、旋耕機、深松機械、航天植保機及聯(lián)合收獲機等。農(nóng)業(yè)機械的高效應用可以減輕農(nóng)戶勞動強度、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，但是我國玉米生產(chǎn)機械自主創(chuàng)新性較低，大部分機械依賴國外進口，由于國外作物種類、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式及地理環(huán)境等與我國有很大的差異，導致相關機械在使用過程中存在一定的局限性。

農(nóng)機與農(nóng)藝技術雖然都是農(nóng)學領域，但是屬于不同的學科，農(nóng)藝技術屬于農(nóng)業(yè)生物學領域，農(nóng)機技術屬于農(nóng)業(yè)機械化工程技術領域，農(nóng)藝技術是未來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相應技術操作，農(nóng)機技術是為了提高田間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而研制的相關農(nóng)業(yè)機械，代替人工進行高強度、繁重的田間勞動[2]。農(nóng)藝技術是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的手段，農(nóng)機是農(nóng)藝技術大面積田間應用的主要勞動力支撐，以遵循相關農(nóng)藝要求為生產(chǎn)目標，農(nóng)機與農(nóng)藝技術的共同目標是為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉型[3]。

因此，應該基于我國農(nóng)藝生產(chǎn)條件研制配套的玉米相關生產(chǎn)機械，利用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術與工程手段，提高自主研發(fā)的創(chuàng)新性，研制出適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的玉米機械。

1 農(nóng)機農(nóng)藝結合與玉米生產(chǎn)機械化系統(tǒng)概述

1.1 農(nóng)機農(nóng)藝結合概述

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藝技術為作物栽培及后續(xù)管理提供技術標準，為農(nóng)業(yè)機械的應用與管理提供指導。因此，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要包含兩大內(nèi)容，農(nóng)藝技術和農(nóng)機技術[4]。農(nóng)藝技術主要包括作物栽培和管理，為農(nóng)機技術提供相應的指導。農(nóng)藝技術是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要保障，要想提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、滿足國民糧食需求及維護國家糧食安全，必須重視農(nóng)藝技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大力應用。由于我國農(nóng)藝技術起步較晚、發(fā)展速度較為緩慢，與發(fā)達國家相比，我國農(nóng)藝技術很長一段時間都較為落后，極大地限制了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速提升。隨著我國關于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重視與投入的快速增加，農(nóng)藝技術也得到了快速發(fā)展。在提高農(nóng)藝技術的同時，將農(nóng)藝技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行深度融合，促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展[5]。

農(nóng)機農(nóng)藝結合要遵循優(yōu)勢互補、因地制宜的原則，只有這樣才能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質量與生產(chǎn)效率。例如，在玉米播種時，根據(jù)玉米品種、土壤質地等合理制定玉米播種的技術參數(shù)，在提高播種效率的同時保證農(nóng)藝要求，提高生產(chǎn)效率與標準化農(nóng)田的建設。

1.2 玉米生產(chǎn)機械化系統(tǒng)

玉米生產(chǎn)機械化系統(tǒng)主要包括硬件組成部分及控制管理部分。硬件組成部分包括各種機械零部件，主要決定玉米生產(chǎn)工作性能；控制管理部分包括自動控制部分，實現(xiàn)田間智能化作業(yè)，降低勞動強度的同時提高田間智能化。目前，我國玉米耕、種、收綜合機械化水平為64.3%，其中機耕水平為82.5%，精量播種水平達到78.2%，玉米機械化收獲水平僅42.1%，配套農(nóng)業(yè)機械如表2所示。目前，玉米收獲環(huán)節(jié)機械化水平較為薄弱，主要是由于農(nóng)機與農(nóng)藝技術不協(xié)調造成的。玉米收獲后秸稈如何處理？玉米收獲方式如何？不同作業(yè)生產(chǎn)模式都制約著玉米機械化收獲發(fā)展，因此，未來應重點針對玉米收獲環(huán)節(jié)進行研究，穩(wěn)步發(fā)展玉米機械化水平，加快玉米全程機械化。

表2 我國玉米生產(chǎn)機械情況概述(2021年)

2 農(nóng)機農(nóng)藝結合下玉米機械化存在的問題

玉米機械化是先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，是實現(xiàn)農(nóng)藝技術應用的主要載體，農(nóng)藝技術是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中相應的技術操作[6]。但是，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)機與農(nóng)藝技術相結合主要存在農(nóng)機與農(nóng)藝技術不配套、農(nóng)機單一性與農(nóng)藝技術多樣化的矛盾、農(nóng)機生產(chǎn)不穩(wěn)定性與農(nóng)藝季節(jié)性之間的矛盾等。

2.1 機械播種與玉米種植農(nóng)藝不易結合

目前，我國機械播種無法滿足不同地區(qū)的農(nóng)藝生產(chǎn)要求，不同玉米生產(chǎn)地區(qū)由于作物種類、農(nóng)藝生產(chǎn)條件及地理環(huán)境不同，玉米種植呈現(xiàn)出多樣性特點，加之玉米播種機械通用性較差，難以適應不同地區(qū)的玉米播種生產(chǎn)農(nóng)藝要求，導致農(nóng)機與農(nóng)藝技術發(fā)展矛盾。

2.2 玉米收獲行距的有限性和多樣性矛盾

由于我國不同地區(qū)玉米種類及地理環(huán)境不同，造成了玉米種植技術參數(shù)差異較大，在進行玉米收獲時，難以進行標準化作業(yè)，玉米聯(lián)合收獲機難以發(fā)揮最優(yōu)功能，降低了玉米生產(chǎn)效率，不利于玉米機械化收獲。因此，玉米種植模式不同是限制玉米機械化生產(chǎn)的重要因素，一方面會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，另一方面還會造成農(nóng)業(yè)收獲損失率提高。未來應規(guī)范化我國不同地區(qū)的玉米種植模式，為玉米機械的通用性提供基礎條件。

3 農(nóng)機農(nóng)藝結合的玉米生產(chǎn)機械化策略

3.1 加快農(nóng)機與農(nóng)藝技術的統(tǒng)一與融合

為了強化農(nóng)機與農(nóng)藝技術的深度融合，積極發(fā)揮農(nóng)機農(nóng)藝技術優(yōu)勢，做好玉米生產(chǎn)農(nóng)機與農(nóng)藝技術結合，應在不同生產(chǎn)地區(qū)建立示范基地，規(guī)劃當?shù)剞r(nóng)機與農(nóng)藝技術的協(xié)調工作，通過實際調研與定期研討、試驗進行整體統(tǒng)籌，根據(jù)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展要求，制定一系列農(nóng)業(yè)發(fā)展作業(yè)技術章程，加快農(nóng)機與農(nóng)藝技術的統(tǒng)一與融合，推動玉米機械化進程。

3.2 實現(xiàn)農(nóng)藝技術標準化和規(guī)范化，改善農(nóng)田種植模式

我國耕地面積大，位居世界前十，但是人均耕地面積較小，達不到世界平均水平，再加上我國耕地較為分散、相關農(nóng)業(yè)技術應用發(fā)展不平衡，因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨一定的局限性。為了實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝技術的高效應用，并在全國各個地區(qū)進行均衡發(fā)展，首先應該在各地區(qū)進行區(qū)域示范基地的建設，構建不同地區(qū)先進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術標準體系，并逐步向四周進行技術輻射，可以更好地帶動周邊地理環(huán)境相同區(qū)域的農(nóng)業(yè)發(fā)展。種植模式是指針對不同區(qū)域、不同作物、自然條件及社會條件下形成一種標準化種植模式，主要技術標準包括種成熟制度、種植結構及基本類型(圖1)。另一方面，應該加快農(nóng)機與農(nóng)藝技術結合的相關理論研究，掌握內(nèi)部結合的規(guī)律，對農(nóng)機與農(nóng)藝技術相互融合過程中存在的問題進行深入研究，為農(nóng)機與農(nóng)藝結合進程及玉米機械化生產(chǎn)提供相應的理論支持及技術指導。

圖1 常見的作物種植模式組成結構

3.3 形成深刻的社會共識，積極進行技術宣傳

要想實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝技術的高效融合，形成良好的社會意識，帶動農(nóng)戶的積極性，首先應該進行農(nóng)機與農(nóng)藝技術融合的思想宣傳，可以利用網(wǎng)絡媒體，如微信公眾號、抖音、快手等進行技術宣傳，讓農(nóng)戶真正了解農(nóng)機與農(nóng)藝技術融合的優(yōu)勢。另一方面可以組建技術人才隊伍下鄉(xiāng)指導，進行技術宣傳與田間作業(yè)指導，提高農(nóng)戶生產(chǎn)水平與專業(yè)知識；做好技術跟蹤與指導，實行承包責任制度，技術人員負責對應農(nóng)戶進行全面技術支持與承包服務，深入當?shù)剡M行技術指導。

3.4 技術部門與社會協(xié)作機制的完善

在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應該鼓勵農(nóng)機部門與農(nóng)藝技術部門之間的相互結合與協(xié)同機制。在玉米機械化生產(chǎn)中，部門之間的相互配合是實現(xiàn)玉米生產(chǎn)農(nóng)機農(nóng)藝技術的關鍵，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中共同參與，農(nóng)藝技術人員負責研究玉米相關生產(chǎn)技術，農(nóng)機人員根據(jù)農(nóng)藝技術要求，運用農(nóng)業(yè)工程技術進行農(nóng)業(yè)機械的研制，技術部門進行責任劃分，有效推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進展。

3.5 培養(yǎng)農(nóng)機農(nóng)藝技術人才

任何行業(yè)的發(fā)展都離不開專業(yè)技術人員的支持，只有培養(yǎng)相應的技術人才才可以創(chuàng)造更高效、更先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術。應該大力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)綜合型技術人才與復合型技術人員。我國早在農(nóng)業(yè)發(fā)展初期，就先后選取30名相關技術人員出國進修，由此可以看出，復合型人才對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。這就要求技術人員同時掌握農(nóng)藝知識與農(nóng)機知識，在實際生產(chǎn)中，可以更好地運用綜合知識解決實際問題。

4 結語

玉米是我國三大糧食作物之一，在我國種植面積較大，為了滿足市場對玉米的需求，在改善種植模式與技術參數(shù)的同時，加快玉米機械化生產(chǎn)是推動我國玉米生產(chǎn)的重要技術保障，通過農(nóng)機與農(nóng)藝相結合技術，實現(xiàn)玉米機械化生產(chǎn)效率的提升，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，同時積極發(fā)展種植技術與農(nóng)機技術，結合不同地區(qū)實際生產(chǎn)條件優(yōu)化種植模式，積極推動玉米機械化進程。本研究通過對目前玉米機械化生產(chǎn)中存在的主要矛盾與問題進行分析，提出我國玉米機械化生產(chǎn)中農(nóng)機與農(nóng)藝技術相互融合中存在的主要矛盾，提出未來我國應該加強玉米標準化種植與農(nóng)機生產(chǎn)水平，研究結果對于我國玉米機械化生產(chǎn)發(fā)展提供理論參考。