以六盘山为例研究农机化在产业扶贫中的支撑作用

文/ 施爱平 江苏大学

曹洪玮 农业农村部农机鉴定总站、推广总站

六盘山地区连绵的黄土高坡

没有农业机械化就没有农业农村现代化。当前，我国农业生产实现了由人畜力为主转为机械作业为主的历史性跨越。农机为农业产业发展提供了的机械动力，在摆脱贫困过程中发挥了重要的支撑作用。为深入推进农机化产业扶贫工作，让脱贫从“输血”转为“造血”，我们对宁夏回族自治区六盘山地区的农机扶贫工作进行了研究。

通过对其研究我们感觉到，在以丘陵山区为主的贫困地区，大多地形闭塞、交通不便、石多土薄，农机化基础条件差，水利设施落后，属深度贫困地区，丘陵山区农户的脱贫是最突出的短板。“穷人家里办大事，就得学会想办法。”为丘陵山区提供适用的农业机械，特别是特色作物的农业机械，解决这些地区“无机可用”的窘境，可以有效提高农业生产效率，增加土地产出，这对于这些地区农户摆脱贫困具有十分重要的现实意义。

六盘山特色作物发展情况

六盘山风景秀丽，集中了宁夏生态旅资源的精华，体现了回族独特风格的人文文化，六盘山国家级自然保护区还是西北地区重要水源涵养林基地和自治区风景名胜区。但就是这样一个美好的地方却是国家14个集中连片特困地区之一，是国家扶贫攻坚的主战场。宁夏六盘山地区处在宁夏南部的黄土高原上，平均海拔2942米。这里的气候属中温带半湿润向半干旱过渡带，具有大陆性和海洋季风边缘气候特点，春低温少雨，夏短暂多雹，秋阴涝霜早，冬严寒绵长。六盘山区光热资源较少，年日照时数2200～2400小时，年均温5℃～6℃。一般的农作物无法在这样的自然条件下丰收，而银柴胡、甘草等根茎类中草药作物却能很好的生长，而且半干旱气候使其药性更佳，成为了这里的特色农产品，被当地百姓广泛种植。

银柴胡植株（左）银柴胡药材（右）

当地农民人工采收甘草

相关样机及试验照片

丘陵山区特色作物机械化发展的薄弱环节

我国丘陵山区县级行政区占全国的2/3，人口占全国的50%以上，丘陵山区耕地面积占全国总耕地面积的63.2%，然而GDP只占全国的30%。受丘陵山区地形、资源等不利的因素，农机化水平一直较低。一是薄弱环节多。近年丘陵山区农作物机耕水平提高较快，但种植、收获机械化还整体处于起步阶段，比如西南丘陵山区机种率、机收率只有5.5%和14.2%，还有不少环节仍处于空白。果桑茶机械化率总体只在20%左右。二是“无机可用”问题突出。除了微小型耕作机械和茶叶机械、部分作物小型产后加工设备等种类机械外，多数作物、多数环节缺少成熟可用的机械。特别是药材等小众作物，基本面临无机可用的局面。根茎类中药材收获时普遍采用人工挖掘收获或改装犁挖掘收获，随着种植面积的逐年增多,根茎类中药材收获成本高、用工多、劳动强度大、效率低等问题开始显现,专用收获机械相对较少,不能满足中药材机械化的生产需求。三是农机社会化服务发育慢。典型丘陵山区县难以做到每个乡都有农机合作社，服务能力远不能满足周边农民需要，同时选购农机难、维修农机难现象也很普遍。

从制约因素看：一是地形条件差。虽然近年机耕道建设加快，机械通达转移问题有所缓解，但机械在田块内作业难问题没有根本改善，普遍存在地块细碎凌乱、坡多台多埂多、形状不规则现象。二是种植制度复杂。同区域种植品种较多，传统的套间作方式多，农机农艺脱节较多，一些品种不适合机械化。三是农民收入低。从业人员素质相对不高，购买新型农机和接受新技术的能力弱。四是农机投资效益低。丘陵山区农机，由于研发难、单型号机具市场规模偏小、售后服务成本高、利润薄，有实力的农机企业不愿涉足，小型农机企业又缺乏足够实力，导致多数科研成果止步于样机试制阶段。当地的农机服务组织，也偏好用中大型机械在平坝相连地块服务。大中型机械在小田块内作业效率低、损耗大。据估算，其投资回收期比平原地区长一倍以上。

综合施策，大力促进丘陵山区农业机械化提档加速发展

我国丘陵山区耕地面积占比超过50%，覆盖的人口超过60%，是我国粮油糖作物及薯类、果桑茶麻、蔬菜、青饲料等特色经济作物的重要生产基地，贫困地区也主要分布在丘陵山区，种植作物是当地农民家庭收入的重要来源。提高丘陵山区机械化水平成为脱贫攻坚的一项重要措施之一。

构建产学研推用协同创新机制。丘陵山区机械化发展涉及到各个行业，需要产学研推共同发力。江苏大学积极响应中央要求，根据中共中央办公厅、宁夏回族自治区政府办公厅下发的相关关于科技资金管理及扶贫项目管理的文件精神，江苏大学承接了国家科技扶贫项目《中部干旱带中药材产业化关键技术集成与精准扶贫示范项目》课题四—《中部干旱带根茎类中药材收获装备改制与示范》的任务。本课题主要目的是解决该地区种植根茎类中药材机械化收获效率低、质量差、功能单一等难题。通过农业机械化手段，提高根茎类中药材作物的收获效率，降低农户的种植成本，从而缓解甚至解决当地的贫困问题。项目于2018年完成了根茎类中药材收获机田间采挖试验与初步定型，完成采挖应用50亩，计划2019年完成根茎类中药材收获机定型、技术参数确定与二代改进机试制，完成采挖应用500亩，并申报相关专利，并预计2020年完成根茎类中药材收获机至少5个台套5000亩的田间采挖。

加快破解“无机可用”难题。2019年上半年，江苏大学农业装备工程学院相关课题组通过研究讨论，确定二代改进机型以高频振动的挖掘铲为核心措施，以前置切土轮以及优化的铲刃形状作为辅助手段，从而达到降低土壤切削阻力和增加机械作业效率的目的。为解决拖拉机PTO动力输出轴转速过低的问题，课题组设计了一种特殊的盘形凸轮，其具有四个升程和回程，可以将振动挖掘铲的振动频率提高四倍。课题组通过多次的内部讨论以及和加工企业的交流，已经敲定了该设计方案以及样机的加工生产方案。目前该样机的相关零部件已初步加工、装配完成。另外，课题组通过对宁夏六盘山地区的土壤进行采样，测定了该地土壤的一些基本的特性参数并依据这些参数对振动挖掘铲的作业效果进行了模拟仿真。仿真结果显示，通过高频振动，挖掘铲受到的前进方向的切削阻力可减少约30%，并且挖掘铲对土壤的破碎效果进一步增强，可以有效提高机具的作业效率。

进一步提高农机化基础条件。通过课题实施，引导了六盘山地区加大农机合作社的培育，提高了基层农技人员、广大农民的机械操作素质和技能。本课题依靠合作社在机具、资金、技术、人才等方面的优势，合理调剂农机具的有偿使用，实行组织化、集约化、规模化经营，充分发挥了农业机械的科技水平，充分发掘了土地资源的潜力，使人、机、地有机的结合，实现农业生产要素的有机结合。通过合作社的试验示范，有效推广的课题研究的技术，促进了相关地区特色作物机械化水平，破解无机可用的难题，促进了丘陵山区新机具、新技术的推广。