山东小麦玉米全程机械化生产的实践与探索

董佑福

2012年中央一号文件提出了“探索农业全程机械化生产模式”的明确要求，是新时期推进农业机械化发展的重要任务。探索主要作物全程机械化生产模式，是农业机械化发展到一定阶段的必然要求。笔者结合山东的多年实践，从小麦玉米种植特点入手，对小麦玉米种植现状、主推技术与模式和发展趋势进行梳理和分析，以期共同推进小麦玉米全程机械化生产。

一、山东小麦玉米种植的特点

山东位于黄淮海地区，处于黄河下游，周边与河北、河南、江苏和安徽接壤，属温带季风气候，是我国主要的小麦、玉米产区。农业种植基本上是一年两作制。小麦玉米生产有四个显著特点：第一，实行小麦与玉米接茬轮作的一年两作的种植模式，由于农时季节强，抢收抢种对机械化有迫切要求。大部分地区实行夏播玉米、秋播小麦，玉米的生长期根据品种不同一般在100天左右，小麦生长期在180天左右。第二，单位小麦玉米种植规模比较小，根据调查，户均种植面积仅0.13hm2左右，迫切需要开展农机作业社会化服务。第三，种植模式不统一，有套种、垄作和免耕播种等多种方式，其中套种面积越来越少，直播面积越来越多，据省农机局2012年6月统计，直播面积已达95%。玉米行距不等，但60～70cm已占主导，亩株数一般在3000～5000株。种植模式的多样性迫切需要农机与农艺相结合，协同推进小麦玉米的规范化生产。第四，生产成本较高、效率较低。据测算，山东省每公顷玉米生产成本为1405.20元，利润898.65元。在玉米生产诸环节中，收获已成为占用劳动力比例最高的生产环节，人工收获每0.067hm2用工5.4个，占玉米生产全过程用工总量的70%左右。对用机械替代人力有迫切要求。

从小麦玉米种植区域分布来看，全省划为4个小麦玉米种植区，即胶东半岛小麦玉米区，鲁中南山丘小麦玉米区，鲁西北平原小麦玉米区和鲁西南平原小麦玉米区。随着小麦机收机械化生产水平的提高（据省农机局2012年6月统计，小麦机收面积已达98%），大大缩短了小麦收获作业时间，使玉米直播时间提前，生长期的积温有了保证。在山东四个种植区，播种时间和品种适当配合，均可实行麦收后机械直播玉米。

从不同区域的生产特点来看，由于经济条件的不同，自东向西经济条件差异较大，东部地区实现机械化的基础较好，西部地区相对较差。从地域特点来看，东部和中部地区山区丘陵较多，不利于机械化作业，西部的鲁北、鲁西、鲁南地区地势平坦，适于机械规模化作业。

从不同区域的季节要求看，胶东半岛种植区，玉米一般6月上旬播种，9月中旬收获。鲁中山丘种植区，玉米安全播种期为5月底至6月上旬。鲁西北平原种植区，主要采用机械直播，播种时间一般为6月上旬，玉米收获时间为9月中下旬。鲁西南平原种植区，选用晚熟品种应于6月5日前后播种；选用中熟品种应于6月中旬播种；选用早熟品种可在6月20日以后播种。在6月中旬直播的中熟品种的玉米，成熟期在9月20日前后。以上区域大都是国庆节前后播种小麦。黄河沿岸种植区，由于灌溉条件好，作物水分充足，小麦和玉米成熟时间都偏晚，特别是在气温普遍提高的情况下，可适当考虑玉米晚收和延迟小麦播种时间。

二、主推技术与模式

小麦玉米全程机械化生产是指小麦玉米田间生产各个环节，全部采用机械化作业的一项以机械化为主导的高效生产技术。主要包括机械化耕整地、机械化深松施肥免耕播种、机械化田间管理和机械化收获等。

(一)小麦全程机械化主推技术

1.小麦机械化深松施肥免耕播种技术：即机械一次进地完成苗带旋耕、起垄筑畦、间隔深松、分层施肥、播种镇压等多项作业的机械化生产技术。技术要求：深松深度25～30cm可调，小麦播种深度3～4cm，底肥和种肥施肥量每亩20～70kg可调，底肥均匀施在两行小麦中间地下12～20cm之间，种肥施在种子下方3～5cm处，播种质量符合国家标准，播后及时镇压。机械化深松后免耕播种能有效改善土壤的通透性，提高土壤蓄水能力，利于作物扎深根，起到涝能蓄水、旱能提墒的效果。应用这一技术可较大幅度提高农作物产量，与传统浅耕旋耕作业方式相比，作物产量增加8%～10%。

2.小麦联合收获秸秆切碎直接还田机械化技术：即在小麦联合收获作业时，对秸秆直接进行切碎，并均匀抛撒还田的机械化生产技术。作业工序为收割小麦、输送、脱粒、分离清选、籽粒集箱、秸秆切碎直接还田。小麦秸秆切碎还田要在小麦联合收割机出草口处，装配小麦秸秆切碎抛撒专用装置，或直接选用带秸秆切碎和抛撒装置的小麦联合收割机。作业技术要求是小麦秸秆切碎长度≤10cm，切断长度合格率≥95%，漏切率≤1.5%，抛撒不均匀率≤20%。

（二）玉米全程机械化主推技术

1.玉米机械化免耕施肥直播技术：即在小麦收获后，不耕翻土壤，采用玉米免耕播种机直接进行播种的机械化生产技术。用玉米免耕播种机一次进地，即可完成开沟、深施肥、播种、覆土、镇压等作业工序。其技术要求：选用耐密型品种，合理增加种植密度。一般大田4000～5000株/亩，旱地可适当减少300～500株。播前种子精选与处理。精选处理后的种子纯度达到96%以上，净度达98%以上，发芽率达95%以上。玉米精量播种要求单粒率≥85%，空穴率＜5%，伤种率≤1.5%。播种行距一般在60～70cm，推荐行距为60cm。播种量一般在2.5～3kg/亩。在墒情合适的情况下，播种深度一般控制在3～5cm，沙土和干旱地区播种深度应适当增加1～2cm。施肥深度一般为8～10cm，与种子上下垂直间隔距离在5cm以上。肥料以颗粒状复合肥为好，施肥量10～20kg/亩。为减少用工，有条件的地区可选用缓释肥，随播种作业一次性施足，减少追肥环节。

2.玉米机械化联合收获技术：即利用机械方式一次进地完成摘穗、输送、集箱、秸秆直接粉碎还田等作业的机械化生产技术。重点推广应用秸秆还田型玉米联合收获机。技术要求：籽粒损失率≤2%，果穗损失率≤3%，籽粒破碎率≤1%,割茬高度≤8cm，秸秆切碎长度≤5cm，秸秆抛撒不均匀率≤20%，根茬破碎合格率≥90%、使用可靠性(有效度)≥90%。作业条件：收获时玉米结穗高度≥35cm，玉米倒伏程度＜5%，果穗下垂率＜15%。

经过多年的实践和探索，山东小麦玉米四大产区比较适合推广小麦玉米全程机械化生产一年两作模式：小麦深松施肥免耕播种—喷洒除草剂—灌溉和田间管理—小麦联合收获秸秆切碎直接还田—玉米免耕施肥直播—喷洒除草剂—灌溉和田间管理—玉米机械化联合收获秸秆切碎直接还田。

三、小麦玉米全程机械化生产发展趋势

从山东小麦玉米全程机械化生产发展趋势看，今后一段时期，山东小麦玉米全程机械化生产呈现以下发展趋势。

（一）高效率多功能机械将是发展方向。工欲善其事，必先利其器。随着小麦玉米机械性能的不断改进与完善，使用机械作业已得到农民的普遍认可。所以，今后提升小麦玉米机械的性能和作业效率、增加机械的作业功能将是小麦玉米机械的重点发展方向，能够实现多功能、多工序和可靠性高的大功率小麦玉米机械必将成为科技攻关重点。当前，小麦和玉米播种机大都是后悬挂式播种机，收获机械是自走式和悬挂式（背负式）并存。从发展趋势看，小麦播种机大都是深松施肥免耕播种机，收获机械大都是割幅两米以上的自走式联合收获机；玉米播种机械是气力式精量播种机，收获机械大都是三行以上的自走式玉米联合收获机，广大农民对大型高效复式小麦玉米联合作业的机械需求欲望越来越高。

（二）农机农艺由结合到融合成为历史必然。没有农艺，农机就无的放矢；没有农机，农艺就是纸上谈兵。农机与农艺结合是现代农业发展到一定阶段的必然要求。农业机械化的发展有三个阶段：第一阶段是农机根据农艺，研发农业机械，适应农艺的要求，先解决机具问题；第二阶段，是农机农艺相互结合，两者哪个更有利于节能、环保、高效，哪个就占主导，不存在谁服从谁，也没必要争论；第三阶段是农机农艺集成配套，由结合到融合，最终形成符合现代农业生产要求的机械化农艺。这是世界上已经实现了农业生产机械化的国家所证明的。山东多年的实践充分表明，无论哪个地区、哪个阶段，农机农艺结合得好，粮食生产就持续稳定增长。农业机械作为先进的农业生产工具，具有大面积作业稳定性的特征，有利于促进粮食标准化、规范化生产。进行现代化农业生产，离不开农业装备的支撑，如果没有机械的广泛应用，就难以大面积的推广和实现农艺技术的要求。所以说农机与农艺结合得好，农艺技术就会得到迅速普及，农业机械化作用也就发挥得好，粮食综合生产能力就提高得快。

（三）简便复式作业模式越来越受欢迎。简便实用是广大农民对现代农机作业的一贯追求。山东通过多年的实践和探索，总结出了“三夏”“三秋”两个“一条龙”机械化生产模式。“三夏一条龙”机械化生产模式就是小麦联合收获秸秆切碎直接还田均匀覆盖地表，然后玉米贴茬免耕进行直接播种；“三秋一条龙”机械化生产模式就是玉米联合收获秸秆切碎直接还田均匀覆盖地表，然后小麦深松施肥免耕进行播种。采用的小麦深松施肥免耕播种机更换排种部件也可播种玉米，采用的小麦联合收获机更换割台装置也可收获玉米，这样一套机械可以干更多的活，实现一机多用，即提高了机具利用率，也减少了农民购买机具的投入。

（四）节能降耗机械将会得到优先发展。节本增效、环境友好是农机研发的出发点和落脚点。在成品油价格居高不下的情况下，节能降耗机械成为农机生产企业发展和竞争的方向，逐步成为农民选购时首要考虑的因素，成为农机部门贯彻落实建设节约型社会，大力推进资源节约型农机化项目，实施农机推广目录和补贴管理的重点。作业效率低、能耗高的机械将逐步被淘汰，技术配置合理、消耗动力少、节能环保的大中型机械发展速度将进一步加快。市场竞争越激烈，节约型农业越发展，农民对符合节能降耗要求的机械需求就越迫切。节能环保机械的发展方向是降低功率消耗，这种理念应作为农业机械生产企业一贯遵循的宗旨。

（五）集成化标准化和模块化的机械将成为发展重点。农业机械的发展有四个阶段，第一个阶段是机、液、电、气一体化。比如在小麦玉米割台、卸粮装置的设计上集成运用液压设计，提高机具工作的稳定性和可靠性等；第二个阶段是自动化。比如在机械设计上广泛运用过载保护技术，机具作业过程中遇到障碍，可自身进行过载保护等；第三个阶段是智能化。比如在小麦玉米联合收获机的驾驶室里安装计亩装置，作业多少通过仪表一目了然；第四个阶段是数字化。在机械上安装卫星定位系统，机车发生故障，指挥中心立即显示，向就近维修网点发出服务指令等等。目前，农业机械的通用化和标准化还比较低，随着农机生产应用领域的逐步扩大，以及机械保有量的增加，机械的维护量也将越来越大，因此对机械生产制造的标准化程度提出了更高的要求，不断提高机械的标准化程度，提高机具质量稳定性将会成为社会关注的焦点。另外，为提高机械利用率，扩大机械用途，增加作业范围，功能集成化和模块化的一机多用机械，将成为今后农业机械发展的重点。