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农业机械化推广过程中存在的主要问题及对策探究

2022-12-31张文香

种子科技 2022年19期
关键词:农业机械机械设备农作物

张文香

(天祝县哈溪镇人民政府,甘肃 武威 733206)

1 农业机械设备推广概述

农业机械设备推广是指农技推广中心人员依据本地区的农作物种植种类、栽培面积、农艺技术等现状,推广和普及适宜本地区农作物种植需求的现代化机械设备,从而有效提高农作物种植效率、节省人工成本、推进农业种植业现代化进程[1]。

2 农业机械化推广的必要性

家庭联产承包责任制实施以来,虽然大幅度解放了劳动力,提升了农民工作的积极性,但是也遗留下农耕田地面积较小、零整度较差、农作物种植种类繁多、农艺技术统一性较差等问题,影响了农业机械设备的推广和农业种植业的可持续发展。

近年来,随着供给侧改革的推行,在土地流转的“东风”下,我国农作物种植逐渐向规模化、集约化、产业化的方向发展,为应用现代化农业机械设备提供了良好的基础。在这种背景下,怎样制定农业机械设备的科学推广方案,优化升级农作物种植技术,推进农业种植业稳定、可持续发展,成为各地区农业农村局急需解决的问题。

3 我国主要农业机械应用现状

3.1 农业种植业机械化进程迅速

自改革开放以来,我国农业机械化进程大幅度加快,其中玉米、小麦、水稻等主要粮食作物其机械化或半机械化生产率已经超过70%,不仅大幅提升了粮食作物的产量和品质,保证了国家粮食安全,而且大幅度提高了耕种效率、解放了劳动力、增加了农民收益,助力乡村振兴[2]。

3.2 整体机械化水平仍有提升空间

研究表明,与加大拿、荷兰、美国等农业发达国家相比,我国农业种植业机械化水平仍与其有较大差距,主要体现在以下几方面。

一是我国农业机械设备覆盖范围小,现阶段我国机械设备主要应用于粮食作物,但是在水果、蔬菜等农作物上的应用率较低,比如,20 世纪七八十年代,美国、德国、加拿大等国家已普及土豆联合收获机,但在我国由于基础研发力度较弱、种植模式差异性较大等,在收获马铃薯的过程中存在明薯率较低、薯块损失率较高、薯块破损率较高等问题,导致该类设备在我国应用率相对较低,影响了马铃薯机械化生产。

二是智能化程度较低,近年来,我国的人工智能技术(简称AI)、第五代移动通讯技术(简称5G)、大数据技术、“物联网+”技术在国际上连续取得前沿性成果,但在农业机械设备中的总体应用比例相对较小,导致我国农业机械设备在智能化方面与其他领域逐渐脱钩,不利于其整体进程的推进[3]。

3.3 各地区农业机械化程度差异性较大

现阶段,我国各地区的农业种植业机械化程度差异性较大,在山东、浙江、江苏等经济发展相对较好的平原地区,各类农作物的农业机械化水平相对较高,而在相对偏远的内蒙古、甘肃、四川等丘陵地带,农业机械化水平相对较低[4]。

4 我国农业主要机械设备

4.1 耕地机械设备

耕地机械设备是指在农作物播种前,用于土壤深翻、平地、起垄的机械设备。按照工作方式、作业效率的不同,耕地机械设备一般分为以下几种。

一是大型旋耕犁,比如大功率拖拉机配合设有横杆和纵杆的五铧犁,此类旋耕犁具有作业效率高、油耗低等优势,适宜在种植规模较大的平原地区使用。

二是手扶式小型耕地犁,有效结合手扶式小型拖拉机与单铧犁或者双铧犁,以人工推动的方式翻耕土地,此类设备适用于地形起伏不平、耕地棱角较多且种植规模较小的农耕田地[5]。

4.2 种子处理设备

种子处理机械设备主要是用于种子的筛选、前期处理,从而提高种子的发芽率、保障出苗的整齐度。主要包括以下几种设备。

一是种子筛选机,可有效筛除种子中的瘪粒、杂质、石块、麸糠等杂质,从而筛选出种皮完整、籽粒饱满的优质种子。

二是种子催芽机,通过特定处理,有效打破种子休眠,提高种子萌发率。

三是拌种机,利用特定工艺,在种子周围形成一层化学包衣,从而有效避免有害生物的入侵,降低土传病虫害的发生概率。比如24%三唑醇·福美双悬浮种衣剂与小麦种子进行拌种,按照(1.8~20)kg∶100 kg的比例,可以有效预防小麦锈病;将29%噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂与玉米种子进行拌种,按照(800~1000)mL∶100 kg 的比例,可以有效预防玉米蚜虫、玉米全蚀病。

4.3 播种机械设备

播种机械设备是将种子均匀撒播到土壤中的机械设备。根据功能的差异性,可以分为以下几种。

一是单一性播种机,主要是一次性完成播种作业,比如山药、芦头播种机、马铃薯播种机等。

二是播种施肥一体机,主要是一次性完成播种、施肥、覆土,主要应用于撒播小麦、玉米等粮食作物。

三是免耕机,在不进行耕地的基础上,直接粉碎上茬农作物秸秆、开沟、播种、覆土作业。推广免耕机可以直接利用农作物秸秆,节省劳动力和耕作成本,有效避免耕地作业引起的水土流失、土壤退化现象。

四是移栽机,可将农作物种苗均匀撒播在土壤中。现阶段应用相对广泛的移栽机包括水稻插秧机、黄瓜苗移栽机等。

4.4 施肥机械设备

施肥设备是指将营养物质添加到土壤中,从而改良土壤土质,满足农作物各生长周期对营养物质精准需求的机械设备。主要包括以下几种。

一是抛肥机,在耕地或者农作物播种前,施入畜牧粪便、腐熟豆粕、有机质、腐殖酸到土壤中,从而有效提高土壤松软度。

二是水肥一体机,在农作物生长的过程中,借助农作物的灌溉作业,添加N、P、K 缓释肥和控释肥。

三是中耕施肥机,在农作物生长过程中,通过机械化施肥的措施,将颗粒肥料埋施在农作物根系附近,促进其茁壮生长。

4.5 灌溉机械设备

利用灌溉机械设备,通过合理引入动力总成、灌溉主干渠道、分支灌溉渠道,将水资源运输到农田生态系统,精准灌溉农作物根系、茎秆、叶片、花朵、幼果,保证其光合、呼吸、蒸腾作用有序进行。现阶段应用比较成熟的机械灌溉技术主要包括滴灌技术、微润灌溉技术、微喷技术、移动式灌溉技术等。与传统的大水漫灌相比,机械灌溉技术具有显著提高水资源有效利用率、缓解灌溉用水紧缺,避免水土流失、抑制土传病原微生物扩散的优势[6]。

4.6 施药机械设备

利用施药机械设备,将化学农药均匀喷洒到农作物上,从而有效控制为害农作物的病原孢子和靶标害虫。现阶段的施药机械设备主要包括以下几种。

一是施药无人机。其是施药速度最快的机械设备,将化学农药按照一定的浓度稀释后添加到储药器内,喷洒到农作物上。施药无人机的机翼可以实现二次雾化农药,因此农药的雾化程度较高,可以有效避免农药聚集在某一处引发农产品农残超标或者环境污染现象。现阶段部分地区的农业部门在统防统治重大有害生物的过程中,一般都选择无人机施药技术。

二是大型弥雾机。将农药配制在储药器内,然后借助弥雾机内部的动力总成和雾化器,将药液均匀喷洒到农作物上。与传统的施药技术相比,机械施药具有提高农药有效利用率、增强农药效果、降低农药残留等优势。

4.7 收获机械设备

在农作物成熟后,利用特定的收获设备采收农作物并入仓。收获机械设备主要分为以下几种。

一是谷物联合收割机,将作物的茎秆切割、秸秆还田、摘穗、脱粒、入仓,提高机械作业效率,节省收获成本。

二是坚果采摘机,主要利用频率可变的果树振动机,有规律性地晃动树木,收获核桃、大枣、板栗等坚果。

三是块茎作物收获机,主要收获马铃薯、生姜、胡萝卜等块茎类蔬菜。

5 影响农业机械设备推广和应用的主要因素

5.1 农艺与农机之间匹配性较低

受人文地貌、气候环境(温湿度、光照强度、昼夜温差等)、土壤土质等方面的影响,我国现阶段并未形成一套相对完善的农作物种植体系,各地区农作物种植时间、栽培品种、农艺技术差异性较大。比如马铃薯,各地区马铃薯的种植密度、薯块大小、薯块种植深度均不相同,导致农作物栽培模式与农机的匹配性较低,甚至部分地区在农作物种植过程中,并未留下农业机械作业的空间,导致农业机械无法进行田间作业。

5.2 农业机械受地形限制较为严重

部分地区因地形限制,农业机械无法进行有效的作业,主要体现在以下几方面。

一是大部分作业效率较高的农业机械体型相对较大,而部分地区存在田间小路相对狭窄、崎岖的现状,导致农业机械设备无法进入。

二是在山区、丘陵地带,地形有一定坡度,限制了农业机械作业。比如农耕地的倾斜度大于15°,精量式播种机无法进行作业;农耕地的倾斜度大于20°,手持式播种机无法进行作业。

5.3 农民综合素质不高

农民作为农业机械的应用主体,其综合素质对于我国农业种植业机械化进程具有决定性作用。近年来,随着城镇化速度的加快,农村人才外流严重,导致农业老龄化现象日益严重。年龄偏大的农民其思想相对固化,对于现代化机械设备的接受能力和应用能力较弱,影响了农业机械化的推广进程[7]。

5.4 专业人才匮乏

专业人才是将农业机械设备带向田间地头的领路人,然而现阶段各地区农业机械人才无法满足农业机械化进程推进的实际需求。

一是与新能源、汽车、金融等行业相比,农业机械推广具有工作条件一般、晋升空间有限、福利待遇较差等问题,导致高级知识分子从事该行业的意愿较低。

二是部分农业机械设备推广人员并未从事过该行业专业培训,对于专业知识缺乏系统了解,不利于农业机械设备的整体推进[8]。

6 加速现代化农业机械普及的对策

6.1 加强基础研发

加强农业机械设备的基础研发,提高农业机械设备的整体性能,是加速农业机械化进程的基础。

一是充分发挥产、学、研的优势,构建“科研院所—机械生产企业—基层机械设备推广技术员”闭环研发体系,制定问题导向的机械设备研发方案,从而使机械设备的整体性能与我国农业种植业具有更高的匹配性,为其推广和普及提供坚实的技术保障。

二是要加速将AI、大数据、“物联网+”等现代化技术应用于开发新型农业机械设备的过程中,推进农业机械朝着高端化、智能化的方向发展,比如构建以靶标害虫智能监测设备、病原孢子智能识别设备、小气候设备为基础的有害生物种类和发生趋势智能预测体系,从而推进飞机施药时间、用药量的精准化作业。

6.2 提高农艺与农机之间的匹配性

提升农艺技术与农机之间匹配性,可以为农业机械的推广提供良好的基础条件。主要从以下几方面着手。

一是各地区农业农村局可以与招商引资部门合作,依据本地区农作物栽培种类、种植规模,引进农业机械生产企业,从而定向改良农业机械,提高农艺与农机之间的匹配度。

二是农业推广中心的技术人员,要推动该地区农业种植业的优化升级,使得农作物的种植模式、农艺技术更符合农业机械设备作业。

6.3 提高农民综合素质

针对农民综合素质较低的现象,可以从以下几方面加强农业机械设备的宣传、推广,提高农民对于现代化机械设备的认可度。

一是定期召开农业机械设备推广和应用专项培训会,提高农民对农业机械设备的认可度和应用能力。

二是充分发挥短视频、公众号、直播等新媒体的优势,推广农业机械化生产,增加农民收益,助力乡村振兴。

6.4 培养现代化团队

加强人才培养,构建现代化团队,为农业机械推广奠定坚实的人才基础。

一是依据农业发展实际需求,招聘农业机械推广人员、维修人员、操作人员等专业人才,完善农业机械服务团队的组织架构。

二是定期培训技术人员,提升其专业技能、综合素质,提高其“服务为农”的使命感。

7 结束语

面对世界百年未有之大变局,习近平总书记提出构建“内循环为主、内外循环相结合”的经济发展体系。农业在守护粮食安全、维系社会稳定、推动农业经济稳定运行中的作用日益凸显。各地区农业部门应充分发挥职能,加速引入现代化机械设备,推动农业向高端化、机械化、智能化的方向发展。

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