玉米播種機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

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摘要:我國現(xiàn)已成為世界上第一大玉米種植國、第二大玉米生產(chǎn)國，年產(chǎn)量億余噸，約占世界總產(chǎn)量的20%左右。由于地域氣候、土壤等條件的不同，各地對(duì)玉米播種機(jī)的要求差異較大。為此，依托國家玉米產(chǎn)業(yè)體系項(xiàng)目，經(jīng)過多年的調(diào)研，以我國面積最大的玉米種植區(qū)—東華北春玉米區(qū)為基點(diǎn)，系統(tǒng)闡述了可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展理念下我國玉米播種機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:玉米播種機(jī);可持續(xù)農(nóng)業(yè);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

0引言

玉米已成為我國種植面積最大的糧食作物，據(jù)“中華人民共和國2019年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)”統(tǒng)計(jì):2019年，我國全年糧食種植面積11606萬hm2，其中玉米種植面積4128萬hm2，約占總種植面積的35．57%(見圖1);糧食總產(chǎn)量66384萬t，其中玉米產(chǎn)量26077萬t，約占總產(chǎn)量的39．28%。可見，玉米在我國糧食生產(chǎn)中的地位非常重要。我國已成為世界上玉米種植面積最大的國家，如何保證和提升玉米的播種效率和質(zhì)量，已成為我國玉米播種裝備發(fā)展的主要方向［1］。近年來，隨著土地流轉(zhuǎn)進(jìn)程的加快，農(nóng)村青壯勞動(dòng)力嚴(yán)重流失，國家大力推進(jìn)規(guī)?；r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)作物機(jī)械化生產(chǎn)水平不斷提升，但我國農(nóng)機(jī)制造業(yè)還存在低端化和同質(zhì)化嚴(yán)重的問題。多年來，“中央一號(hào)文件”始終在強(qiáng)調(diào)國家對(duì)農(nóng)機(jī)裝備的重視，經(jīng)過多年實(shí)踐摸索證明，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要靠科技創(chuàng)新，農(nóng)業(yè)機(jī)械化更離不開創(chuàng)新。以黑龍江省為例，2019年的玉米總種植面積已達(dá)到533．3萬hm2，居全國第一，機(jī)械化播種程度已達(dá)到97%以上，但大部分使用的都是低端機(jī)械式播種機(jī)，種子、人工、能耗浪費(fèi)嚴(yán)重，而且播后株距不均、播深不一致等問題都增加了后期收獲難度，造成一定程度的糧食減產(chǎn)。為此，筆者查閱了玉米播種機(jī)械化相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目，總結(jié)了玉米播種機(jī)械化現(xiàn)狀，系統(tǒng)分析了玉米播種機(jī)械化水平的影響因素。

1我國玉米播種機(jī)的現(xiàn)狀

近年來，玉米播種機(jī)械化在我國有了長足的發(fā)展，伴隨著保護(hù)性耕作的實(shí)施，玉米免耕播種在全國開展得如火如荼，很多廠家都進(jìn)入到市場(chǎng)，牽引式玉米免耕播種機(jī)就是我國玉米播種機(jī)的主流產(chǎn)品。經(jīng)過近年的發(fā)展，玉米播種機(jī)根據(jù)不同的條件可以分為牽引式和懸掛式、免耕機(jī)和條耕機(jī)，以及氣吸式、氣吹式、指夾式和勺輪式等類別。在解讀不同類型的玉米播種機(jī)前，首先來看一下生產(chǎn)廠家數(shù)量的變化(見圖2)。2016－2019年，生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)由88家增長到130家，增長率48%，主要由自主企業(yè)拉動(dòng)，外資(合資)企業(yè)已趨于固定，且2018－2019年增長最為明顯，說明這一年度市場(chǎng)都看好玉米播種機(jī)行業(yè)。1)根據(jù)玉米播種機(jī)的作業(yè)方式分類，可分為條耕機(jī)和免耕機(jī)。2016－2019年，在所調(diào)查的信息中，條耕機(jī)由原來的140種增加到201種，增長率44%;免耕機(jī)由原來的37種增加到82種，增長率122%，增速十分明顯，如圖3所示。免耕播種技術(shù)作為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展核心技術(shù)的首要技術(shù)，與傳統(tǒng)的播種技術(shù)相比，免耕播種技術(shù)有利于土壤有機(jī)質(zhì)的積累和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的恢復(fù)，少(免)動(dòng)土，既節(jié)約了作業(yè)成本，又減輕了土壤的有害壓實(shí)，對(duì)于防治水土流失起到了關(guān)鍵性的作用。免耕播種施肥技術(shù)是保護(hù)性機(jī)械化耕作中最為重要的環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，具體可以分為免耕播種和少耕播種。免耕播種是指在作物收獲后不經(jīng)旋耕、深耕等耕作直接播種;少耕播種是指在播種前進(jìn)行耙地、松土或平地等表土作業(yè)，再用免耕播種機(jī)進(jìn)行施肥播種，以提高播種質(zhì)量。免耕、少耕播種都必須使用專門的免耕播種機(jī)來進(jìn)行作業(yè)［2－8］。2)根據(jù)玉米播種機(jī)的作業(yè)幅寬，初步劃分3個(gè)幅寬范圍，即2～3行、4～5行和6行以上的玉米播種機(jī)。2016－2019年，在所調(diào)查的信息中，2～3行由原來的69種增加到112種，增長率62%;4～5行由原來的67種增加到106種，增長率58%;6行以上由原來的43種增加到65種，增長率51%，如圖4所示。由圖4可以看出:整體上播種機(jī)增速都十分明顯，但從市場(chǎng)銷售情況來看，2～5行的牽引式免耕精量播種機(jī)最受用戶歡迎，且國家和地方補(bǔ)貼力度最大。3)根據(jù)玉米播種機(jī)的掛接方式分類，可分為牽引式和懸掛式。2016－2019年，牽引式由原來的18種增加到59種，增長率228%;懸掛式由原來的159種增加到224種，增長率41%，如圖5所示。4)根據(jù)玉米播種機(jī)的排種方式分類，可分為氣吸式、氣吹式、指夾式和勺輪式。2016－2019年，氣吸式由原來的60種增加到88種，增長率47%;氣吹式原來4種，沒有增加，增長率0%;指夾式由原來的18種增加到65種，增長率261%;勺輪式由原來的97種增加到126種，增長率30%，如圖6所示。由統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可以看出:近5年玉米播種機(jī)的發(fā)展過程中，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)在不斷加入進(jìn)來，原有的合資企業(yè)已趨于穩(wěn)定;在耕作方式上，免耕播種機(jī)具正在逐步抬頭，這與國家的政策導(dǎo)向和用戶的認(rèn)識(shí)提升密不可分;2～5行的牽引式免耕播種機(jī)發(fā)展迅猛，但6行以上的氣吸式播種機(jī)還有市場(chǎng);勺輪式播種機(jī)的發(fā)展減緩，這與新技術(shù)和新工藝的廣泛使用密不可分，原有功能簡單、附加值低的播種機(jī)正在逐步被采用高速、精量、免耕等新技術(shù)的播種機(jī)所替代。

2我國玉米播種機(jī)存在的問題

2．1技術(shù)水平低、缺乏自有技術(shù)

目前，我國自主生產(chǎn)的玉米播種機(jī)僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80－90年代的水平，雖然部分技術(shù)和產(chǎn)品接近或達(dá)到了現(xiàn)階段國外產(chǎn)品的同一水平，但很少有自己的核心技術(shù)，關(guān)鍵部件還主要依賴進(jìn)口，且國產(chǎn)的同類部件還存在一定的問題，無法實(shí)現(xiàn)完全替代。產(chǎn)品整體上技術(shù)含量低，設(shè)計(jì)不盡合理，缺乏創(chuàng)新理念，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品多為合資企業(yè)或使用國外技術(shù)生產(chǎn)的改良后的國外原型機(jī)。

2．2產(chǎn)品種類不全，可靠性差

現(xiàn)階段我國自主生產(chǎn)的玉米播種機(jī)主要分為3大類:①針對(duì)黃淮海地區(qū)生產(chǎn)的輕便型玉米播種機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，播種精度差，作業(yè)速度低，但優(yōu)勢(shì)在于作業(yè)區(qū)的自然環(huán)境好，對(duì)玉米產(chǎn)量影響不大;②2～4行牽引式免耕播種機(jī)，采用進(jìn)口指夾式排種器，適合干旱區(qū)免耕播種，性能可靠，速度最高可達(dá)到10km/h，但不適合大地塊集中連片作業(yè)，且對(duì)玉米種子要求高;③6行以上的氣吸式精量播種機(jī)，主要適合黑龍江、內(nèi)蒙和農(nóng)墾地區(qū)，作業(yè)速度最高可達(dá)12km/h，可適應(yīng)多種形狀的種子，且可進(jìn)行少免耕作業(yè)，但其對(duì)耕整地質(zhì)量要求比較高。雖然這些機(jī)具可滿足我國近75%的玉米種植區(qū)對(duì)播種機(jī)具的要求，但還有25%的玉米種植區(qū)缺乏相應(yīng)的配套播種機(jī)具，主要是丘陵山地的玉米播種機(jī)械化難以實(shí)現(xiàn)。

3發(fā)展建議

3．1加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合

由于不同區(qū)域的種植方式和自然條件不同，導(dǎo)致機(jī)械化播種的要求和重點(diǎn)不同，實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)難度大，且具有針對(duì)性的播種技術(shù)與裝備供給不足，農(nóng)機(jī)始終在農(nóng)藝后面“緊追不舍”，一些農(nóng)藝現(xiàn)階段無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，未能做到真正意義上的“農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合”［8］，上述都是制約我國玉米播種機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵因素。要實(shí)現(xiàn)真正意義上的“農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合”，需要農(nóng)業(yè)行業(yè)多方共同確定一個(gè)長遠(yuǎn)的研究方向和發(fā)展路線，讓育種、農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)多方工作人員緊密溝通。育種階段不僅需要滿足不同地域的自然環(huán)境和農(nóng)藝要求，還要把“怎樣可以更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化播種”這一觀念加入進(jìn)來，讓機(jī)械化播種從“育種”小區(qū)科研實(shí)驗(yàn)階段就開始逐步應(yīng)用?！稗r(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合”體現(xiàn)的不是誰適應(yīng)誰，而是要共同建立起一個(gè)高效、提質(zhì)、可持續(xù)發(fā)展的玉米播種機(jī)械化技術(shù)體系。

3．2加快新技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)

要加快玉米播種核心技術(shù)關(guān)鍵部件和高性能裝備的研究，如電驅(qū)變量單粒精量播種技術(shù)、變量施肥技術(shù)、高速單粒精量排種器(15km/h以上)和秸稈全覆蓋下的高速免耕精量播種機(jī)等。由于尚有很多技術(shù)還處于科研試驗(yàn)階段，不能廣泛投入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，而核心部件(指夾式排種器、播種開溝圓盤等)不能獨(dú)立生產(chǎn)，部件的材質(zhì)、熱處理工藝、加工裝配質(zhì)量都達(dá)不到進(jìn)口部件的同等質(zhì)量［9］。很多廠家都沒有自己的技術(shù)，使其無法長遠(yuǎn)生存。從技術(shù)到部件，這些都嚴(yán)重制約了我國玉米播種機(jī)械的發(fā)展進(jìn)步，還需要農(nóng)機(jī)企業(yè)和科研院所的不懈努力［10］。

3．3加強(qiáng)政策引導(dǎo)和市場(chǎng)監(jiān)管

玉米播種機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量直接影響到糧食的產(chǎn)量。現(xiàn)今我國玉米播種機(jī)廠家數(shù)量龐大，產(chǎn)品普遍技術(shù)含量低，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，可靠性差，甚至同一型號(hào)產(chǎn)品的質(zhì)量一致性也不高。在這一現(xiàn)實(shí)情況下，一是需要政府加強(qiáng)政策引導(dǎo)力度，從多方面提升用戶對(duì)新技術(shù)的認(rèn)知度，如對(duì)用戶進(jìn)行多角度、全方位的技術(shù)培訓(xùn)，提升用戶對(duì)播種機(jī)的了解，讓用戶帶動(dòng)企業(yè)，由需求拉動(dòng)供給，使企業(yè)自我主動(dòng)提升技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量;二是加大市場(chǎng)監(jiān)管力度，嚴(yán)格把控產(chǎn)品鑒定、推廣、補(bǔ)貼等門檻，從政府角度杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，以免影響用戶使用機(jī)具的熱情［11］。

作者:梁玉成 孫士明 謝宇峰 靳曉燕 許劍平 單位:黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院