深州市主要农作物生产全程机械化的探索

刘彩霞

（深州市行政审批局，河北 深州 053800）

近年来，随着农业科技的快速发展，在购机补贴、作业补贴等国家强农惠农富农政策的推动下，深州市农业机械化持续快速发展，主要粮食作物（小麦、玉米等），在耕整地、播种环节机械化水平较高，在植保、籽粒收获、烘干等环节机械化水平有待提升。深州市充分运用先进的农机农艺结合技术、农业机械集成技术、智慧农机等，推进主要农作物生产全程机械化，降低农业生产成本，提高农业生产效率，促进农业发展方式转变，强弱项，补短板，提升薄弱环节机械化生产水平。

1 深州市农业机械化概况

深州市是河北省主要农作物生产全程机械化示范县之一，耕地面积8.67×104hm2，小麦、玉米年播种面积均在5.33×104hm2左右。农机总动力165×104kW，其中小麦联合收割机1 700 多台，大中型玉米收获机1 800 多台，大型拖拉机1 900 多台，旋耕机、深松机、播种机、喷药机等配套机具45 000 多台套。主要农作物耕种收综合机械化水平达到98%，其中小麦耕种收综合机械化率达到100%，玉米耕种收综合机械化率达到96%。

2 主要农作物全程机械化生产试验

为提升全市农业机械化水平，深州市农机主管部门在上级业务部门的指导下，积极探索主要粮食作物的全程机械化生产模式，为此，2019 年—2020 年开展了以下几个主要农作物全程机械化生产试验示范。

2.1 卫星整地技术试验示范

该试验使用北京天宝伟业1JPD－3 000 型卫星激光平地机。利用卫星定位技术，基于北斗高精度定位系统，基站架设方便，供电即可工作，操作简单，方便快捷，作业距离远，移动便携基站作业半径3～5 km。不受沙尘暴、扬沙大雾天气影响，可实现全天候24 h作业。

卫星激光平地机安装调试简单，维护方便，性能稳定，易于操作，防尘防水抗振，使用高清晰度LED 屏，可以实时数字化显示高差及设备状态信息。采用自动平地控制系统，电液控制精准，精度高，具有高程测量和坡度调节功能，能够在平地前掌握高差信息，并可任意调节坡度值。将其用于高标准土地平整，精度高达±2 cm，便于节水灌溉、均匀施肥，增加土地产出。作业效率高，平均每1 h平地0.27～0.33 hm2。

土地精细平整后，土壤的生产条件得到改善，有利于控制杂草和虫害，降低化肥使用量，减少环境污染；可以节约灌溉水30%～50%，降低用水费用，改善农业灌溉效果；施用的化肥能有效地保留在作物根部，从而提高肥料的利用率。土地整平后，节水节肥增产效果明显，深受广大农户的喜欢。

2.2 高速指夹式玉米精量播种机+智能电控播种试验

使用石家庄农业机械股份有限公司生产的布谷2BFY-6C 型玉米精量播种机，这是一种清垄免耕指夹式高速精播机。经试验，作业速度在8 km/h 时，出苗率93.5%；作业速度在10 km/h 时，出苗率达到了98.7%；作业速度在12 km/h 时，出苗率97%。由此可见，指夹式高速精播机作业速度在10 km/h 出苗率最高、播种质量最好，且能比普通播种机提高作业效率30%。

智能电控播种作业速度在10 km/h 时，出苗率98.6%；作业速度在12 km/h以上时，出苗率99.0%。智能电控播种机作业速度在12 km/h 以上时出苗率最高，播种质量最好。普通播种机出苗率为94.8%，高速指夹式玉米精量播种加智能电控播种作业质量明显优于普通播种机。

2.3 玉米精准施肥驱动和智能控制试验

运用PID 控制系统，根据作物生长的不同时期对施肥量的需求，通过综合运用GPS 测速技术、电机控制技术、传感器监测技术和GPRS技术，实现精准变量施肥。施肥作业中，可以自行设定施肥量，并能够根据拖拉机行驶速度的变化自动调节施肥量，保证施肥均匀性。同时，对整个作业过程中施肥量进行实时监测和远程传输，并将每次作业的施肥量进行记录，便于通过数据分析科学地进行后期施肥管理。

经对比，传统施肥模式肥料利用率低，用量大；使用精准施肥机械，施肥精准，定量均匀，施肥量小，可以节约施肥成本10%以上。

2.4 节水灌溉+水肥一体化

使用河北农哈哈卷盘桁架式淋灌机，桁架宽度26～40 m，配套机井深度应在90 m以上，潜水泵11～13.5 kW。将卷盘式喷灌机在地头固定，用14.7 kW 以上的中型拖拉机牵引桁架到另一个地头，连接好桁架管道，摆放好桁架位置，安装好喷头，根据需水量确定好行走速度，2 人可操作3～5 台淋灌机作业。桁架喷头压力在0.05 MPa 以上，流量40～45 m3/ h，喷头间隔0.6 m，喷洒直径1～1.2 m，喷洒均匀度系数大于等于85%，每0.067 hm2均灌水定额从40 m3下降到25～20 m3，节水30%～50%；每 0.067 hm2用工数从 0.48 个工下降到 0.24～0.2个，每0.067 hm2节省用工0.24个工左右，达到了节水、省工的技术效果。

配备施肥系统水肥一体化，采用直流施肥泵精准控制，通过压力传感器快速检测系统的压力值，水泵的出水口设置有恒压模块，可以对压力进行检测。当压力波动太大时，自动控制水泵进行相应的转速调节，实现水泵加压后的肥液压力能恒定注射。主管路的水流压力发生变化时，施肥量进行相应的调节，固定在压力传感器和出水口快接之间的调压阀三通自动回流部分肥液，通过实施调控注肥量使得注肥浓度相对稳定，实现水肥一体化作业。

2.5 测试自走式高地隙喷药机+变量精准施药智能控制装置作业

自走式喷杆喷雾机离地间隙1.2～1.7 m，能保证在玉米大喇叭口期进行病虫害防治，载药量可达350～700 L，日防治作业40 hm2以上，作业幅宽12～18 m，配套动力11～36.6 kW，作业行走速度5～7 km/k。该机具操作灵活，施药人员安全，作业效率高，省工省力，省水省药，节约环保，不损坏庄稼，尤其对玉米等高秆作物生长后期的病虫害防治，有显著效果。配备变量精准施药智能控制装置作业，在保证防治效果不降低的情况下，可减少药剂用量20%～30%。

2.6 玉米籽粒收获试验

该试验使用福田牌和国丰牌2 种玉米籽粒收获机，分别对京农科728、先玉335、登海518等3个玉米品种进行籽粒收获作业。作业前先进行试收，查看破碎率、损失率和含杂率，达到质量要求后开始正式作业。作业速度3～5 km/h，留茬高度、秸秆粉碎质量均符合要求。

不同的玉米品种含水率也不同，平均值约为26.6%。同一品种经过玉米籽粒收获后，由于籽粒收获机带有抖动与风吹、排杂功能，玉米籽粒比常规的玉米机械收获后的含水率低。当含水率超过25%时，破碎率会略高，但总体破碎率的平均值在可接受范围内，在破碎率方面玉米籽粒收获机符合技术要求。

适合籽粒收获的玉米品种应具备以下特点：一是生长期短，成熟期较主推品种早10～15 d。二是种植密度要高，适宜密度5 000～6 000 株/0.067 hm2。试验发现密度低于4 800 株/0.067 hm2，活秸成熟的品种，很难适宜机收籽粒。三是要抗倒伏，韧性好，在成熟阶段秸秆半干情况下，能抗风不倒伏。四是高抗青枯，玉米得青枯病时，就会大面积枯竭倒伏，无法实现机收作业。五是成熟期要脱水快，籽粒和玉米轴易分离。经测试，在同等的种植管理条件下，京农科728玉米品种更加适合玉米籽粒收获。

2.7 粮食烘干作业

该项目试验使用中联重机股份有限公司生产的5HXG-1SB 型批式循环谷物干燥机，可实现从湿粮的清理入机到干粮的输出、转运、库存的一体化操作，技术先进，产品性能好，可靠性高，安装方便，维护简易。该设备安装进口电阻式水分仪，使谷物全面受热，采用全自动电控系统，能准确检测谷物水分，达到标准后自动停机。粮食通过烘干处理，玉米品质达到国家标准，含水率降低至安全仓储条件，方便后期储存与再加工。与传统晾晒相比，烘干机工作效率更高，能在8 h 内快速降低玉米水分，日处理量平均6.5×104kg，日能源消耗天然气450 m3，用工4人，大大降低了人工费用。

3 主要农作物全程机械化生产技术模式

经过多次试验，总结形成了适宜深州市推广的主要农作物全程机械化生产技术模式：小麦联合收获（小麦计产）并秸秆切碎抛洒还田——秸秆条带粉碎清垄玉米免耕（指夹式）高速精量施肥播种（带北斗定位+自动驾驶、作业面积监测）——机械化移动淋喷（对行喷施）或喷灌+水肥一体化——四轮高地隙植保（变量施药）——玉米联合摘穗收获和籽粒收获（作业面积监测）——玉米（脱粒）籽粒烘干——秸秆还田（农机作业远程监测）——卫星激光平地+深松联合耕整地（智能监测系统）——小麦播种（播种监控）或小麦免耕施肥播种镇压作业（变量施肥控制系统）——机械化移动淋喷或喷灌+水肥一体化——四轮高地隙植保（变量喷药）——小麦联合收获（小麦计产）并秸秆切碎抛洒还田。

4 结语

主要农作物生产全程机械化试验示范，为提升薄弱环节机械化水平做出了尝试，为其他农作物尤其是经济作物综合机械化生产提供了可借鉴的宝贵经验。通过试验，总结全程机械化的技术路径、机具配套、操作规程等，探索适合本地实际的主要农作物生产全程机械化模式，提升了农机装备水平和农业机械化生产水平，推动了农机化“全程、全面、高质、高效”发展，对实现农业生产节本增效、优化农业结构、转变农业生产方式、加速现代化农业进程有极大的促进作用。