基于农机农艺结合的玉米生产机械化系统研究

陈 飞

(杜尔伯特县克尔台乡人民政府，黑龙江 杜尔伯特 166252)

0 引言

玉米是我国重要的粮食作物之一，与水稻和小麦相比，玉米在我国各个地区广泛种植，具有耐寒性、抗旱性，对土壤要求较低，以及良好的环境适应性，且营养价值较高，是我国畜牧业、养殖业等行业的重要饲料来源之一，也是我国食品行业、工业生产不可缺少的轻工业原料之一，玉米中的核黄素、活性物及维生素等具有降低血糖、营养保健的作用。农业农村部相关研究表明，预计在2022年，我国玉米种植面积将突破0.43亿hm2，2019—2022年度玉米供需平衡情况如表1所示。我国对玉米的需求量正在逐年上升，因此，提高玉米机械化收获对于稳定我国农业生产发展具有重要意义[1]。

表1 2019—2022年玉米供需平衡表

玉米机械化收获是指在玉米生产的作业环节中，使用农业机械代替人工进行田间作业，主要包括玉米精量播种、整地、中耕、病虫害防治、联合收获及相关玉米加工设备等重要环节，主要应用的配套农业机械有精量播种机、旋耕机、深松机械、航天植保机及联合收获机等。农业机械的高效应用可以减轻农户劳动强度、提高农业生产效率，但是我国玉米生产机械自主创新性较低，大部分机械依赖国外进口，由于国外作物种类、农业生产模式及地理环境等与我国有很大的差异，导致相关机械在使用过程中存在一定的局限性。

农机与农艺技术虽然都是农学领域，但是属于不同的学科，农艺技术属于农业生物学领域，农机技术属于农业机械化工程技术领域，农艺技术是未来提高农业生产的相应技术操作，农机技术是为了提高田间农业生产而研制的相关农业机械，代替人工进行高强度、繁重的田间劳动[2]。农艺技术是现代化农业生产的手段，农机是农艺技术大面积田间应用的主要劳动力支撑，以遵循相关农艺要求为生产目标，农机与农艺技术的共同目标是为了提高农业生产效率，实现农业现代化转型[3]。

因此，应该基于我国农艺生产条件研制配套的玉米相关生产机械，利用现代化生产技术与工程手段，提高自主研发的创新性，研制出适合我国农业生产的玉米机械。

1 农机农艺结合与玉米生产机械化系统概述

1.1 农机农艺结合概述

在现代化农业生产中，农艺技术为作物栽培及后续管理提供技术标准，为农业机械的应用与管理提供指导。因此，现代化农业生产中主要包含两大内容，农艺技术和农机技术[4]。农艺技术主要包括作物栽培和管理，为农机技术提供相应的指导。农艺技术是农业生产的重要保障，要想提高农业生产、保障农业经济、满足国民粮食需求及维护国家粮食安全，必须重视农艺技术在农业生产中的大力应用。由于我国农艺技术起步较晚、发展速度较为缓慢，与发达国家相比，我国农艺技术很长一段时间都较为落后，极大地限制了我国农业生产的快速提升。随着我国关于农业生产的重视与投入的快速增加，农艺技术也得到了快速发展。在提高农艺技术的同时，将农艺技术与农业生产进行深度融合，促进我国农业生产的稳步发展[5]。

农机农艺结合要遵循优势互补、因地制宜的原则，只有这样才能提高农业生产质量与生产效率。例如，在玉米播种时，根据玉米品种、土壤质地等合理制定玉米播种的技术参数，在提高播种效率的同时保证农艺要求，提高生产效率与标准化农田的建设。

1.2 玉米生产机械化系统

玉米生产机械化系统主要包括硬件组成部分及控制管理部分。硬件组成部分包括各种机械零部件，主要决定玉米生产工作性能；控制管理部分包括自动控制部分，实现田间智能化作业，降低劳动强度的同时提高田间智能化。目前，我国玉米耕、种、收综合机械化水平为64.3%，其中机耕水平为82.5%，精量播种水平达到78.2%，玉米机械化收获水平仅42.1%，配套农业机械如表2所示。目前，玉米收获环节机械化水平较为薄弱，主要是由于农机与农艺技术不协调造成的。玉米收获后秸秆如何处理？玉米收获方式如何？不同作业生产模式都制约着玉米机械化收获发展，因此，未来应重点针对玉米收获环节进行研究，稳步发展玉米机械化水平，加快玉米全程机械化。

表2 我国玉米生产机械情况概述(2021年)

2 农机农艺结合下玉米机械化存在的问题

玉米机械化是先进的农业生产工具，是实现农艺技术应用的主要载体，农艺技术是农业生产过程中相应的技术操作[6]。但是，目前在农业生产中，农机与农艺技术相结合主要存在农机与农艺技术不配套、农机单一性与农艺技术多样化的矛盾、农机生产不稳定性与农艺季节性之间的矛盾等。

2.1 机械播种与玉米种植农艺不易结合

目前，我国机械播种无法满足不同地区的农艺生产要求，不同玉米生产地区由于作物种类、农艺生产条件及地理环境不同，玉米种植呈现出多样性特点，加之玉米播种机械通用性较差，难以适应不同地区的玉米播种生产农艺要求，导致农机与农艺技术发展矛盾。

2.2 玉米收获行距的有限性和多样性矛盾

由于我国不同地区玉米种类及地理环境不同，造成了玉米种植技术参数差异较大，在进行玉米收获时，难以进行标准化作业，玉米联合收获机难以发挥最优功能，降低了玉米生产效率，不利于玉米机械化收获。因此，玉米种植模式不同是限制玉米机械化生产的重要因素，一方面会影响农业生产效率，另一方面还会造成农业收获损失率提高。未来应规范化我国不同地区的玉米种植模式，为玉米机械的通用性提供基础条件。

3 农机农艺结合的玉米生产机械化策略

3.1 加快农机与农艺技术的统一与融合

为了强化农机与农艺技术的深度融合，积极发挥农机农艺技术优势，做好玉米生产农机与农艺技术结合，应在不同生产地区建立示范基地，规划当地农机与农艺技术的协调工作，通过实际调研与定期研讨、试验进行整体统筹，根据不同地区的农业发展要求，制定一系列农业发展作业技术章程，加快农机与农艺技术的统一与融合，推动玉米机械化进程。

3.2 实现农艺技术标准化和规范化，改善农田种植模式

我国耕地面积大，位居世界前十，但是人均耕地面积较小，达不到世界平均水平，再加上我国耕地较为分散、相关农业技术应用发展不平衡，因此，农业生产面临一定的局限性。为了实现农机与农艺技术的高效应用，并在全国各个地区进行均衡发展，首先应该在各地区进行区域示范基地的建设，构建不同地区先进农业生产技术标准体系，并逐步向四周进行技术辐射，可以更好地带动周边地理环境相同区域的农业发展。种植模式是指针对不同区域、不同作物、自然条件及社会条件下形成一种标准化种植模式，主要技术标准包括种成熟制度、种植结构及基本类型(图1)。另一方面，应该加快农机与农艺技术结合的相关理论研究，掌握内部结合的规律，对农机与农艺技术相互融合过程中存在的问题进行深入研究，为农机与农艺结合进程及玉米机械化生产提供相应的理论支持及技术指导。

图1 常见的作物种植模式组成结构

3.3 形成深刻的社会共识，积极进行技术宣传

要想实现农机与农艺技术的高效融合，形成良好的社会意识，带动农户的积极性，首先应该进行农机与农艺技术融合的思想宣传，可以利用网络媒体，如微信公众号、抖音、快手等进行技术宣传，让农户真正了解农机与农艺技术融合的优势。另一方面可以组建技术人才队伍下乡指导，进行技术宣传与田间作业指导，提高农户生产水平与专业知识；做好技术跟踪与指导，实行承包责任制度，技术人员负责对应农户进行全面技术支持与承包服务，深入当地进行技术指导。

3.4 技术部门与社会协作机制的完善

在实际农业生产中，应该鼓励农机部门与农艺技术部门之间的相互结合与协同机制。在玉米机械化生产中，部门之间的相互配合是实现玉米生产农机农艺技术的关键，在农业生产中共同参与，农艺技术人员负责研究玉米相关生产技术，农机人员根据农艺技术要求，运用农业工程技术进行农业机械的研制，技术部门进行责任划分，有效推进农业现代化进展。

3.5 培养农机农艺技术人才

任何行业的发展都离不开专业技术人员的支持，只有培养相应的技术人才才可以创造更高效、更先进的农业生产技术。应该大力培养农业综合型技术人才与复合型技术人员。我国早在农业发展初期，就先后选取30名相关技术人员出国进修，由此可以看出，复合型人才对于农业生产具有重要的意义。这就要求技术人员同时掌握农艺知识与农机知识，在实际生产中，可以更好地运用综合知识解决实际问题。

4 结语

玉米是我国三大粮食作物之一，在我国种植面积较大，为了满足市场对玉米的需求，在改善种植模式与技术参数的同时，加快玉米机械化生产是推动我国玉米生产的重要技术保障，通过农机与农艺相结合技术，实现玉米机械化生产效率的提升，提高农业生产效率，同时积极发展种植技术与农机技术，结合不同地区实际生产条件优化种植模式，积极推动玉米机械化进程。本研究通过对目前玉米机械化生产中存在的主要矛盾与问题进行分析，提出我国玉米机械化生产中农机与农艺技术相互融合中存在的主要矛盾，提出未来我国应该加强玉米标准化种植与农机生产水平，研究结果对于我国玉米机械化生产发展提供理论参考。