為確保糧食安全,推動農業機械化向全程全面高質高效升級,按照山東省農業農村廳《關于對農機農藝融合應用試點項目開展儲備的通知》《農機農藝融合應用試點工作方案》的要求,筆者前期結合巨野縣實際情況,以“小麥、玉米增收減損全程機械化應用項目”作為主攻方向。組織實施了小麥、玉米增收減損全程機械化試驗示范及推廣應用工作。
一、項目實施的必要性
巨野縣主要糧食作物為小麥、玉米。近年來,雖然全縣農機裝備水平和作業水平顯著提高,但小麥和玉米的“耕、種、管、收”等機械作業環節不能完全有效對接農藝,直接影響到全縣主要糧食作物產量的穩步提升,所以建立幾處可復制可推廣的小麥、玉米增收減損全程機械化試驗點勢在必行。
二、項目實施的主要內容
(一)項目擬解決的主要技術難點和問題分析
1.標準不一致的問題。標準化是農機農藝融合的一個關鍵技術難點。各作業環節的機械機型不一樣,動力有大有小,生產廠家又有各自的一套技術參數和技術標準。在農機作業過程中,如果農機手不按照機械標注的標準或國家有關標準進行操作,勢必會造成作業效率低下、作業質量不達標、糧食拋灑率較高等一系列問題。
2.農機手素質參差不齊問題。農機手本身文化水平不高,新機手數量又不斷增加。有的農機手田間作業技術不夠嫻熟,影響了作業質量;有的農機手缺乏責任意識,一味想著快速完成田間作業,為了節省燃油、工時等本錢,從而造成作業質量不達標。
3.作業質量監管難度大問題。農機部門監管人員數量有限、經費不足,逐臺跟蹤監督指導難度很大(農機深松補助試點作業項目除外),只能從面上進行技術指導、培訓宣傳,難免造成作業質量監管缺失。
(二)技術路線
通過建立農機智能監管監控系統,對試驗區內的收獲機械進行實時監控,收集相關數據進行對比分析,形成可復制可推廣的技術規范和規程。
1.小麥增收減損全程機械化對比試驗技術路線:玉米機收秸稈還田與秸稈離田的對比→深松+平整+旋耕與單純機械深松的對比→精量免耕施肥播種與普通機械播種的對比→高效植保與常規植保的對比→縱軸流滾筒高效低損收獲與橫軸流機械收獲的對比。
2.玉米增收減損全程機械化對比試驗技術路線:玉米精量種肥同播與普通機械播種的對比→高效植保與常規植保的對比→金大豐4yzp-4fa改進型玉米摘穗機(改進了摘穗輥和清選回收系統)與未改進型玉米摘穗機的對比。
(三)項目主要內容
1.示范區建設。在獨山鎮、大義鎮、麒麟鎮、田莊鎮、太平鎮、柳林鎮等糧食主產鎮設立六個試驗示范區,通過租賃、購置補助等方式,充分利用新型、先進、適用的農業機具,進行項目先行試驗示范。
2.深入調研。對小麥、玉米增收減損全程機械化的各環節深入調研,開展對比試驗,編制小麥玉米增收減損實施方案、技術方案、技術標準及參數。
3.加強農機技術培訓。對農機合作社理事長、農業機械操作手開展增收減損各主要環節培訓,受訓人員在200人左右;開展小麥、玉米增收減損全程機械化重點環節示范演示推廣會4次。
4.建立農機智能監管監控系統。給參與項目實施的小麥聯合收割機、玉米聯合收割機安裝監測監控設備,實現遠程監控作業質量和收集相關數據,建立數據庫。
5.制定作業規范。制定小麥、玉米增收減損全程機械化作業技術規范或機具操作規程。
三、項目成果
在全縣糧食主產區建立了6個小麥、玉米生產試驗示范基地,共計1800畝。建立了農機智能監測系統(精準農業云平臺),實現了對農機作業質量遠程監管及相關數據的收集,確定了小麥、玉米增收減損全程機械化技術路線,制定了本地 “小麥、玉米收獲機機收減損作業技術參數”“小麥、玉米增收減損作業技術標準”。
推廣應用小麥、玉米增收減損全程機械化模式2.13×104hm2,實現小麥每畝增產58kg、降低成本73.3元、提高收益226.9元;玉米每畝增產53.8kg、降低成本31.7元、提高收益176.9元。化肥、農藥的綜合使用量減少20%。
四、項目技術數據
歷時一年多,經玉米與小麥兩季“耕、種、管、收”四環節的試驗示范,我們獲得了詳實可靠的數據,確定了可復制可推廣的模式,制訂了小麥、玉米增收減損的技術標準。
(一)確定最佳增收減損全程機械化模式
1.小麥。有利于提高小麥產量及經濟效益的模式為:深松+旋耕→寬幅精量播種→高效植保→縱軸流機收→秸稈還田。
2.玉米。有利于提高玉米產量及經濟效益的模式為:選擇前期深松作業的地塊→種肥同播→高效植保→改進型果穗收獲→秸稈還田。
(二)確定各環節最佳“機藝”融合技術方式
1.“耕”環節。前期農機深松有利于小麥、玉米增產。2至3年機械深松一次,深度在25~30cm為宜,小麥平均每畝可增產3%左右,玉米可增產2.5%左右。從土壤類型來講,效果最明顯的為粘土,其次為壤土,其次為砂土。
2.“種”環節。小麥采用寬幅精量播種技術,該技術方式將傳統小行距(15~20cm)密集條播,改為等行距(22~26cm)寬幅播種,并將小麥播種苗帶由3~5cm加寬到8cm左右。寬幅精量播種模式要優于常規播種(平播)模式,具有播種量準確,植株根系發達,苗蘗健壯,出苗均勻、整齊、健壯,畝穗數較多,提高了植株的抗寒性,抗逆性等優點,同時減少了麥種的播量及化肥的使用量,綜合效益可提高13%~16%。
3.“管”環節。旋翼式植保無人機防病治病、滅蟲除害最佳,自走式吊桿打藥機或牽引式吊桿打藥機除草最佳,此方式平均每畝可增產1.5%~2%,增效2%~4%。
4.“收”環節。小麥收獲采用縱軸流收割機+低行進速度技術,機收損失率可降低0.6%~1.1%。小麥收獲時的行進速度要根據機型、小麥產量、小麥密度來自行調節,產量越高,行進速度應越低。畝產400kg,時速不高于5km/h;畝產450kg,時速不高于4km/h;畝產500kg,時速不高于3km/h。
玉米收獲采用改進機型果穗收獲機+低行進速度技術,行進速度在1.8~2.2km/h之間,機收損失率可降至最低機收損失率可降低0.4%~0.8%。
五、結論與建議
截至2023年底,已全面完成了《2022年山東省農機農藝融合項目合同書》(項目編號:2022jy05)中規定的任務目標,實現經濟效益、社會效益、生態效益三豐收,并獲得了較高的群眾滿意度。通過該項目的實施,整合了全縣農機農藝資源和技術力量,強化了增收減損各環節中的農機裝備與技術的推廣應用,提升了農機手的操作技能和職業素養,為全面實現當地主要糧食作物增產增收、農民增效增益邁出了堅實的一步。在項目實施的過程中,也的確遇到了一些困難,深感某些阻礙農機農藝融合開展的制約因素亟待解決。
(一)加快土地流轉步伐
在小麥、玉米增收減損全程機械化的推進過程中,土地的分散化、碎片化導致農機設備的效用無法充分發揮,從而影響作業效率。一家一戶小地塊的經營,也激發不了糧食作物增收減損的積極性。只有土地成方連片才能使農機農藝融合順利開展。因此,需要加快土地流轉步伐,大力發展新型農業經營主體,鼓勵農業合作組織、家庭農場、農業公司等加大土地流轉力度,積極開展轉包、轉讓、出租、互換、入股等形式的土地流轉,使土地適度規模經營。
(二)加速人工智能在農機農藝中的應用
試驗過程中發現,由于人體局限,即使機手受過嚴格訓練,大田作業也難免出現偏差。如果能充分利用人工智能就可避免類似情況的發生。隨著流轉土地逐步增多,地塊成方連片漸成常態,所以人工智能在糧食作物增收減損、確保糧食安全、鄉村振興中將大有作為。
(三)加強農機農藝人才培養和引進
農業領域的科技含量越來越高,加強農機農技人才的培養和引進是推動農機農藝融合發展的重要一環。可以出臺相關政策,鼓勵大中專畢業生、退伍軍人、科技人員等回鄉創辦領辦新型農業服務組織。加強與高等院校和科研機構的合作,大力開展農機農藝培訓,同時鼓勵和支持基層農機人員到高等院校和科研機構深造學習,提高他們的專業素養和技能水平。
(四)加大政策扶持力度
針對短板環節和先進適用機械,實行資金傾斜,適當增加補貼比例。加大中央和省級資金用于農機裝備研發與農機技術試驗示范推廣的力度,持續穩定實施農機購置補貼政策,在政策范圍內對短板機械和先進適用機械做到應補盡補。
(作者單位:巨野縣農業機械服務中心)