合力攻關(guān) 丘陵山地機械化全面推進(jìn)

　　田塊小、不規則、坡地多，丘陵山地的地貌特征對其農機化發(fā)展頻頻說(shuō)“NO”。面對農機化的瓶頸地區，單純依靠農機部門(mén)的力量可謂勢單力薄，農機科研院所、高校及相關(guān)企業(yè)的加入使得山地農業(yè)裝備取得創(chuàng )新性進(jìn)展。當前，許多山地丘陵地區仍存在諸多機械化難題，但在技術(shù)裝備方面已取得不小成績(jì)。在6月29日于重慶市召開(kāi)的2013年全國農機科研院所長(cháng)會(huì )上，來(lái)自全國各地科研院所的專(zhuān)家學(xué)者紛紛帶來(lái)了他們對丘陵山地農機化發(fā)展的思考及其階段性成果，并針對農業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)展及丘陵山地農業(yè)裝備技術(shù)等多個(gè)熱門(mén)話(huà)題展開(kāi)討論。

　　話(huà)題一：農業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)展

　　中國農機院科技發(fā)展部部長(cháng)楊炳南研究員在報告中提供了這樣一組數據：2012年，全球農機工業(yè)持續增長(cháng)，工業(yè)總產(chǎn)值達到860億歐元，其中巴西、印度、中國等新興市場(chǎng)需求旺盛，帶動(dòng)全球貿易額超過(guò)400億歐元。其中我國農機企業(yè)共8000余家，規模以上企業(yè)達1908家，從業(yè)人員35.1萬(wàn)人，總產(chǎn)值3382億元，利潤達200多億元，現已連續9年總體增速平均在20%以上，我國現已成為全球農機制造和使用大國。

　　據楊炳南介紹，目前我國已基本形成復式整地、定位施肥、精量播種、高速栽插、高效施藥、全價(jià)收獲等全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系，定位變量作業(yè)智能機械技術(shù)已得到初步應用，有效推動(dòng)了多功能、大型化、智能化等農業(yè)裝備的技術(shù)升級。

　　在各個(gè)科研機構的共同努力下，我國在農業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技方面也取得一定進(jìn)展。如大田作物高效栽插、精密播種與高效分離清選技術(shù)原理方面；大宗優(yōu)勢農產(chǎn)品成套智能分選與節能加工技術(shù)；農機裝備通用部件數字化功能設計和制造工藝先進(jìn)控制技術(shù)；田間作業(yè)智能控制關(guān)鍵技術(shù)裝備及農業(yè)機器人等智能裝備技術(shù)；400馬力級高性能拖拉機動(dòng)力平臺及配套復式作業(yè)技術(shù)裝備；大型聯(lián)合收獲技術(shù)與裝備；棉花、番茄、甘蔗、花生等經(jīng)濟作物收獲技術(shù)裝備；輕便型、輕簡(jiǎn)化農機技術(shù)裝備，特別是山地作物聯(lián)合收獲機械輕量化技術(shù)、山地軌道貨運技術(shù)、小型履帶多功能底盤(pán)的爬坡與穩定性技術(shù)等，是技術(shù)進(jìn)步較為突出的領(lǐng)域。

　　在成績(jì)之下，所有研發(fā)人員仍不能盲目樂(lè )觀(guān)。楊炳南指出，目前我國的農機行業(yè)還存在很大空白，從世界范圍看，我國的技術(shù)水平還相對較低。如一些高端的大型機械在國外已運用成熟，而國內尚處于研究階段。全國農機科研院所、高校、企業(yè)仍需攜手并進(jìn)，繼續致力于中國農業(yè)裝備技術(shù)的創(chuàng )新與發(fā)展。

　　楊炳南建議，各大科研機構下一步應在總結前期問(wèn)題的基礎上，將發(fā)展方向側重于農機裝備的節能減排，發(fā)展生態(tài)友好型農業(yè)機械技術(shù)；在基礎運用的基礎上，廣泛運用智能化裝備；同時(shí)，繼續研發(fā)林果業(yè)、經(jīng)濟作物、丘陵山地小型機械關(guān)鍵技術(shù)裝備，填補目前機具的空白部分。

　　話(huà)題二：山地果園運輸機械化

　　勞動(dòng)強度大、勞動(dòng)力短缺以及勞動(dòng)力成本高三大難題是山地機械化發(fā)展的根本動(dòng)力。早在山地果園運輸機械還沒(méi)開(kāi)始廣泛使用時(shí)，許多山地果農已開(kāi)始自行興建果園運輸裝置，如廣東龍門(mén)山地橘園果農自建雙軌運輸機、山地砂糖橘園果農自建的簡(jiǎn)易運輸裝置等，果農的迫切需求表明山地果園運輸亟需機械化。

　　正如國家柑橘產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、華中農業(yè)大學(xué)校長(cháng)鄧秀新院士提出的問(wèn)題：未來(lái)的強壯果農在哪里？要提高水果生產(chǎn)的土地利用率和生產(chǎn)率，先進(jìn)的農藝技術(shù)是基礎，但要通過(guò)機械化這個(gè)載體來(lái)實(shí)現。實(shí)踐證明，發(fā)展山地果園機械化在緩解果農壓力的同時(shí)，還可以節約土地、水、肥和農藥等資源，減少浪費和降低污染，提高水果的品質(zhì)和市場(chǎng)競爭力，提高果園的防災與抗災能力。據華南農業(yè)大學(xué)教授洪添勝介紹：目前，許多科研團隊已打造出新一代強壯果農，如鏈式索道貨運機、鋼絲繩牽引式貨運機、拆裝式貨運機、自走式單軌運輸機、雙向牽引式遙控單軌運輸機、牽引式遙控無(wú)軌運輸機等。其中，華南農業(yè)大學(xué)團隊試驗示范山地果園貨運機28臺，華中農業(yè)大學(xué)團隊試驗示范運輸機29臺。

　　洪添勝在報告中指出，山地果園農機化現階段存在的問(wèn)題需要各個(gè)科研院所引起足夠重視，包括省力化生產(chǎn)機械的產(chǎn)業(yè)化及綜合利用；試驗示范點(diǎn)的經(jīng)營(yíng)規模，經(jīng)營(yíng)者和管理者的穩定性；試驗示范點(diǎn)的建設、運行、維護與管理模式；使用、操作人員的培訓；省力化生產(chǎn)機械的社會(huì )化服務(wù)專(zhuān)業(yè)隊伍的建設；新建果園、老果園改造和標準化果園建設中要考慮機械與設施的應用等。

　　話(huà)題三：丘陵地區主要糧食作物機械化收獲

　　我國現有機型過(guò)大成為困擾丘陵地區小麥、玉米、水稻三大糧食作物收獲的關(guān)鍵問(wèn)題。河南科技大學(xué)教授師清翔提出，丘陵地區的收獲機械應具備機型小、通過(guò)性強、轉彎半徑小、橫向穩定性高、作業(yè)性能合格且穩定等條件，而改良后的小型收獲機械也存在一些問(wèn)題。

　　丘陵地區的小麥聯(lián)合收割機械其工作部件多是大機型的小型化，對于高稈小麥，割臺減小后橫向輸送困難，軸流脫粒裝置減小尺寸特別是縮短長(cháng)度后，脫粒損失控制困難，簡(jiǎn)易風(fēng)選質(zhì)量低，風(fēng)篩清選系統縮小后損失增大。師清翔介紹，在河南科技大學(xué)主要承擔的國家“十二五”科技支撐計劃課題中，對丘陵山區主要農作物聯(lián)合收獲機械進(jìn)行了主要工作部件小型化后的有關(guān)參數研究，現已成功開(kāi)發(fā)了與手扶拖拉機配套的谷物聯(lián)合收割機及組合便攜式谷物聯(lián)合收割機。

　　丘陵地區的稻田多為小塊地，當地所使用的水稻聯(lián)合收獲機與較為成熟的大中機型相比，主要問(wèn)題是割臺小型化后對水稻高度的適應性差，軸流裝置減小尺寸后脫粒損失過(guò)大，多數機子清選系統簡(jiǎn)易或無(wú)清選系統，使得清選后的籽粒含雜率高，清選損失大。國家“十二五”科技支撐計劃課題也對小型水稻聯(lián)合收獲機的主要工作部件結構運動(dòng)參數進(jìn)行了研究，現已成功開(kāi)發(fā)了小型水稻聯(lián)合收獲機。

　　對于丘陵地區的糧食機收來(lái)說(shuō)，**困難的要屬玉米機收。目前，丘陵地區的玉米收獲大多由人工完成，大量秸稈堆于田間地頭，使得原本狹窄的機耕道進(jìn)一步堵塞，無(wú)奈只能在秋收后將秸稈焚燒，由此可見(jiàn)，在廣泛種植玉米的丘陵地區迫切需要玉米聯(lián)合收獲機。師清翔認為，玉米聯(lián)合收獲機應主要解決如何降低功耗，進(jìn)而實(shí)現機械小型化。在國家“十二五”科技支撐計劃課題中已明確給出了研發(fā)與手扶拖拉機配套的玉米聯(lián)合收獲機的任務(wù)，現已成功完成了整機開(kāi)發(fā)工作。

　　話(huà)題四：水旱田移栽機械化

　　為提高糧食單產(chǎn)，許多地區相繼開(kāi)始使用移栽技術(shù)，移栽農藝不僅可以延長(cháng)生長(cháng)期，確保糧食成熟和增產(chǎn)，同時(shí)還可以解決北方春旱大田旱地作物的發(fā)芽率問(wèn)題。東北農業(yè)大學(xué)教授趙勻就此展開(kāi)水旱田移栽機械化這個(gè)流行話(huà)題。

　　據趙勻介紹，在水田移栽機械化方面，國內現已生產(chǎn)等行距插秧機和寬窄行插秧機。在旱田移栽機械化方面，目前國內尚未解決移栽機構的輕簡(jiǎn)化問(wèn)題，作為旱田缽苗移栽技術(shù)和裝備領(lǐng)先的歐盟也存在同樣問(wèn)題。

　　在研發(fā)過(guò)程中，無(wú)論是旱田或是水田移栽機都存在許多難點(diǎn)，如研發(fā)時(shí)需把軌跡和姿態(tài)轉化為數學(xué)形式，再轉化為目標函數，其中缽苗移栽機構優(yōu)化目標多、參數多、耦合性強，傳統的試湊、加權等優(yōu)化方法難以解決。旋轉機構設計難度**大，日本旋轉式移栽機構設計技術(shù)仍然停留在水稻插秧機前插式分插機構上。就現階段的成果來(lái)看，歐盟的旱田和日本的水田缽苗移栽機構均用3套機構完成3個(gè)動(dòng)作，結構復雜、成本高、效率低，難以用于大田作業(yè)，其取秧機構的優(yōu)化設計沒(méi)有突破桿機構階段。

　　根據當前水旱田移栽機械化存在的問(wèn)題，趙勻建議政府應對自主創(chuàng )新產(chǎn)品給予優(yōu)惠政策。由于移栽過(guò)程是一個(gè)系統工程，應盡快建立移栽系統標準，做好標準的培訓，可將標準轉化為多媒體和錄像。目前，日本和韓國的水稻自走底盤(pán)已經(jīng)由機械式轉為液力傳動(dòng)無(wú)級變速，而中國可以走自己的發(fā)展路線(xiàn)，盡快完成機械式自走底盤(pán)的聯(lián)合攻關(guān)。同樣，在設計和工藝上我國也要走自己的技術(shù)道路，如可組織大企業(yè)聯(lián)合分工開(kāi)發(fā)模具；通過(guò)耐久性和破壞性試驗改進(jìn)傳統設計；用粉末冶金非圓齒輪替代線(xiàn)切割或鋼鍛等。

　　話(huà)題五：稻油輪作機械化

　　稻油輪作機械化生產(chǎn)模式主要是蓄水、水田耕整地、水稻機械化育秧、機械化插秧、機械化植保、機械化收獲、機械化稻田整地、適時(shí)油菜播栽、植保、機械化收獲、秸稈粉碎還田機械、機械化干燥這樣一個(gè)輪回模式。

　　重慶市農業(yè)科學(xué)研究院高級工程師佘小明在報告中指出：在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現，稻油輪作機械化生產(chǎn)模式其增產(chǎn)增收效果顯著(zhù)。以重慶地區為例，稻油一般生產(chǎn)模式的收益約為2000元/畝，改用稻油輪作后可達到3300元/畝。因此，專(zhuān)家推崇南方稻油生產(chǎn)區，特別是地表蓄水保墑能力差、水利灌溉能力十分薄弱的部分片區采用稻油輪作生產(chǎn)模式。

　　在當前生產(chǎn)中，稻油輪作出現了時(shí)間茬口緊張，機械化作業(yè)水平低，品種、農藝、農機不匹配等難題。佘小明建議，應盡量選擇適宜機械化的遲播早熟品種來(lái)解決時(shí)間茬口緊的問(wèn)題。合理運用多種技術(shù)解決現有的農機農藝問(wèn)題，如開(kāi)發(fā)適合稻油輪作的機械化耕整技術(shù)，通過(guò)機械化秸稈還田、綠肥種植技術(shù)、測土配方施肥技術(shù)改善土壤理化性狀，增強土壤宜耕性。同時(shí)，研究開(kāi)發(fā)適應稻油通用的生產(chǎn)機械，降低輪作生產(chǎn)設備成本。

　　由于山區中沒(méi)有大型的曬谷場(chǎng)或大面積空地，收獲后的稻谷和油菜籽大多無(wú)法及時(shí)干燥，從而導致霉爛，烘干便成為輪作過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節。目前，市場(chǎng)上的烘干機一般價(jià)格較高，農民購買(mǎi)力較低，而且目前我國油菜專(zhuān)用的烘干機械研制較少，因此在實(shí)際作業(yè)中，烘干設備的使用并不普遍，重慶農業(yè)科學(xué)研究院現已將烘干設備的研發(fā)列為其主要工作。

　　佘小明認為，山地戶(hù)均耕地面積小且零碎分散，一味通過(guò)農機的小型化、輕量化去適應地理條件易使小型農機具開(kāi)發(fā)陷入困境，建議政府應鼓勵民間通過(guò)市場(chǎng)手段實(shí)現土地的碎片化整合，提高單元土地規模，從而推動(dòng)稻油輪作機械化模式的發(fā)展。同時(shí)，建議政府出臺有效的稻油輪作補貼制度，加速重慶稻油輪作模式的健全和推廣。