如何在金黃田野里打磨黃金利器？

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玉米收獲現(xiàn)場。資料圖

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玉米作為我國第一大糧食作物，2021年種植面積6.5億畝，總產超過2.7億噸，但市場供需矛盾依然突出，進口量連年攀升。在農業(yè)勞動力緊缺、人工成本逐年提高的今天，如何通過優(yōu)質高效機械化生產技術來提升玉米產量和效益，實現(xiàn)玉米的有效供給，對保障國家糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

2020年全國玉米耕、種、收及綜合機械化率分別達到98.27％、89.52％、78.67％、89.76％，但機械化水平與國際先進技術相比還存在較大差距。在高機械化率的背后，依然存在播種保苗率需要提升、籽粒直收破碎率高亟待攻克、烘干技術裝備需要加快發(fā)展等難題。這些問題該如何解決？在穩(wěn)糧擴油的大背景下，又該如何助推大豆玉米帶狀復合種植的發(fā)展？針對這些問題，記者采訪了農業(yè)農村部玉米生產全程機械化專家組組長、中國農業(yè)大學工學院教授張東興，農業(yè)農村部土壤—機器—植物系統(tǒng)技術重點實驗室主任、中國農業(yè)大學工學院教授楊麗。

在效率和質量上發(fā)力

“雖然目前我國玉米生產機械化率很高，但是從作業(yè)效率、作業(yè)質量和機具可靠性上看，跟國外先進水平相比還有很大差距，因此這也是未來研究的核心領域。”張東興告訴記者，單看國內的玉米播種機，作業(yè)速度一般不超過每小時8公里，作業(yè)行數(shù)大多為4至8行。而歐美等國的播種機作業(yè)速度普遍在每小時10公里以上，作業(yè)行數(shù)大多為16至32行。此外，國外機具能夠做到在整個作業(yè)期內基本無故障，而目前我們還做不到，雖然“大故障不多見”，但“小毛病時常見”，而機具一旦在關鍵農時出現(xiàn)問題，就會耽誤農時、影響產量，進而影響農戶收益。

“解決這些問題的出路，在于我們學習國外先進技術的同時，要結合我國的實際生產條件和區(qū)域特點，通過技術創(chuàng)新來破解?！睏铥愓J為，好的機具一定要適應當?shù)刈魑锏姆N植模式和土壤特點。而且我國幅員遼闊，各地的自然環(huán)境有非常大的差異，因此一定要因地制宜，在消化吸收國外先進技術的基礎上，不斷創(chuàng)新適宜我國特定生產條件的技術與裝備，而不能簡單地“照貓畫虎”。

“而且我們分環(huán)節(jié)來看，各環(huán)節(jié)機械化率是不均衡的。其中玉米收獲，尤其是籽粒直收率相對較低。”張東興指出，我國玉米機收以果穗收獲為主，而國外大多為籽粒直收。果穗收獲會增加很多中間環(huán)節(jié)，比如摘穗后的晾曬、脫粒、烘干等，從而增加了生產成本。

楊麗介紹，我國籽粒直收機械化率低的原因，既有品種問題，亦有機械因素。當前玉米品種收獲時籽粒含水率普遍在30％左右，達不到25％以下。含水率高則導致破碎率高，籽粒收獲時平均破碎率在9％左右，不能滿足小于等于5％的收獲作業(yè)質量要求。

“籽粒直收因其省工省力等優(yōu)點，是未來的發(fā)展方向和攻關重點?！睆垨|興說，但是該技術的推進受多種因素的制約。在我國現(xiàn)有品種還無法完全滿足各地收獲時籽粒含水率低于25％要求的前提下，即使籽粒破碎率略微偏高，但如果能及時烘干，也能夠解決部分生產者籽粒直收的需求。因此，國家在大力支持宜粒收玉米新品種研發(fā)的同時，需要大力支持和發(fā)展與玉米籽粒直收相配套的低成本、多種熱源可選的產地烘干技術與裝備。

玉米生產機械化領域大有可為

當前，減損就是增產的理念已深入人心?！霸谌蠹Z食作物中，玉米機收減損的效益最大。”張東興說，近幾年我國玉米產量穩(wěn)定在2.5億噸以上，在收獲時如果能把損失降低1個百分點，相當于增加260萬噸左右的玉米產量。該如何盡可能地減少機收損失呢？張東興認為，要將《玉米機械收獲減損指導意見》中規(guī)定的技術細節(jié)實施到位，而要保證這一點，機手的培訓至關重要。比如收獲時，收獲機的脫粒滾筒轉速及凹板間隙，需要根據(jù)籽粒含水率進行相應的調適，作業(yè)質量與工作參數(shù)調整是否恰當有很大關系。種種細微的差別都需要機手靈活且熟練地掌握，這需要對機手加強技術培訓，并在實踐過程中逐步積累經驗。

“此外，種植過程中的各個環(huán)節(jié)都得跟上?！睆垨|興提醒道，由于在實際收獲中，損失最大的不是落粒損失，而是落穗損失，其占比在60％至80％左右，那么在品種選育上，就要考慮果穗的結實性。病蟲害防控也要跟上，防止病蟲害導致的落穗損失等等。

為大力實施大豆和油料產能提升工程，加快提高供給保障水平，我國正在大力推廣大豆玉米帶狀復合種植技術。今年新增面積1500萬畝，對相關作業(yè)機具提出了很大的挑戰(zhàn)?！熬湍壳暗那闆r和條件來說，對現(xiàn)有的玉米機具進行適當?shù)母脑旄难b與調整，是滿足當前復合種植生產急需、技術上可行、經濟上合理的有效辦法與途徑?！睆垨|興表示，玉米播種機的選配與改造相對比較容易，有多種可選機型，費用也較低，一般千元以內便可完成改造。但收獲機的選配與改造難度相對較大，要根據(jù)兩種作物的成熟期來選擇先后收獲順序，玉米收獲機還要根據(jù)其成熟度選擇摘穗或直接脫粒收獲，收獲機行數(shù)和行距要盡量與種植模式相匹配，最好在機具廠家技術人員的指導下來改造。當然，經濟條件允許的規(guī)模化經營主體，可以購買專用機型。

此外，張東興還建議，農藝農機應通力協(xié)作，高度融合，加大宣傳和示范推廣力度，同時進一步強化國家扶持政策，各地可累加補貼。還應設立農機創(chuàng)新專項資金，加大專用機具的研發(fā)力度。最后，各地盡快形成全程機械化生產田間作業(yè)機器系統(tǒng)，為大豆玉米帶狀復合種植大面積推廣應用提供裝備支撐。

向智能化邁進

近年來，我國玉米機械播種技術發(fā)展迅速，但在實際生產中，播種機存在播種粒距不均勻、播種深度不一致、播種質量不穩(wěn)定等技術難題。目前，多數(shù)農戶的播種出苗率不足85％，播種后“保苗率低、出苗整齊度差”的問題依然突出，距單粒精量播種需求和“密植、高產、增效”目標還有一定的差距。記者了解到，張東興、楊麗教授團隊研發(fā)的玉米高速單粒精量播種機，在實際作業(yè)中，玉米種子會一粒一粒隨著排種盤的轉動落到種溝里，實現(xiàn)了單粒精量播種，農民可不再下地間苗，減少了生產成本和勞動強度，提高了出苗整齊度，推動了我國玉米播種的技術進步和播種機具的升級換代。

但團隊并不滿足止步于此?！斑@幾年，我們在深入研究新一代高速精量排種技術的同時，還創(chuàng)新了播種粒距和播種深度的精準調控、基于土壤信息的智能變量播種、基于不規(guī)則田塊和行進路徑的智能區(qū)段控制等核心技術?！睏铥惛嬖V記者，比如我們研發(fā)的電驅式玉米精量播種機，解決了在高速作業(yè)條件下地輪打滑，造成的播種粒距不均勻的問題，使作業(yè)速度提升到每小時13公里以上，播種合格率達98％以上。同時搭載的智能控制系統(tǒng)的播種機，還能根據(jù)土壤肥力、水分、有機質含量等實現(xiàn)變量播種，從而最大限度地挖掘產量潛力。目前，該技術成果已達到國際領先水平。在機收方面，團隊正在研發(fā)基于作物產量和籽粒含水率的收獲機作業(yè)速度、滾筒轉速、凹板間隙等多目標智能調控技術，以期提高作業(yè)質量和效率，并盡可能降低收獲損失。

“總之，未來我們會緊緊圍繞我國玉米產業(yè)發(fā)展需求，加快推進玉米機械化生產技術的創(chuàng)新研究，在努力解決好我國玉米機械化生產實際問題的同時，使我們的技術水平位居世界前列?！睆垨|興說。