話題三:丘陵地區(qū)主要糧食作物機(jī)械化收獲
我國(guó)現(xiàn)有機(jī)型過(guò)大成為困擾丘陵地區(qū)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(qū)的收獲機(jī)械應(yīng)具備機(jī)型小、通過(guò)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、橫向穩(wěn)定性高、作業(yè)性能合格且穩(wěn)定等條件,而改良后的小型收獲機(jī)械也存在一些問(wèn)題。
丘陵地區(qū)的小麥聯(lián)合收割機(jī)械其工作部件多是大機(jī)型的小型化,對(duì)于高稈小麥,割臺(tái)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(zhǎng)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(tǒng)縮小后損失增大。師清翔介紹,在河南科技大學(xué)主要承擔(dān)的國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題中,對(duì)丘陵山區(qū)主要農(nóng)作物聯(lián)合收獲機(jī)械進(jìn)行了主要工作部件小型化后的有關(guān)參數(shù)研究,現(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)了與手扶拖拉機(jī)配套的谷物聯(lián)合收割機(jī)及組合便攜式谷物聯(lián)合收割機(jī)。
丘陵地區(qū)的稻田多為小塊地,當(dāng)?shù)厮褂玫乃韭?lián)合收獲機(jī)與較為成熟的大中機(jī)型相比,主要問(wèn)題是割臺(tái)小型化后對(duì)水稻高度的適應(yīng)性差,軸流裝置減小尺寸后脫粒損失過(guò)大,多數(shù)機(jī)子清選系統(tǒng)簡(jiǎn)易或無(wú)清選系統(tǒng),使得清選后的籽粒含雜率高,清選損失大。國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題也對(duì)小型水稻聯(lián)合收獲機(jī)的主要工作部件結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了研究,現(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)了小型水稻聯(lián)合收獲機(jī)。
對(duì)于丘陵地區(qū)的糧食機(jī)收來(lái)說(shuō),最困難的要屬玉米機(jī)收。目前,丘陵地區(qū)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(jī)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(qū)迫切需要玉米聯(lián)合收獲機(jī)。師清翔認(rèn)為,玉米聯(lián)合收獲機(jī)應(yīng)主要解決如何降低功耗,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械小型化。在國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題中已明確給出了研發(fā)與手扶拖拉機(jī)配套的玉米聯(lián)合收獲機(jī)的任務(wù),現(xiàn)已成功完成了整機(jī)開(kāi)發(fā)工作。
話題四:水旱田移栽機(jī)械化
為提高糧食單產(chǎn),許多地區(qū)相繼開(kāi)始使用移栽技術(shù),移栽農(nóng)藝不僅可以延長(zhǎng)生長(zhǎng)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(nóng)業(yè)大學(xué)教授趙勻就此展開(kāi)水旱田移栽機(jī)械化這個(gè)流行話題。
據(jù)趙勻介紹,在水田移栽機(jī)械化方面,國(guó)內(nèi)現(xiàn)已生產(chǎn)等行距插秧機(jī)和寬窄行插秧機(jī)。在旱田移栽機(jī)械化方面,目前國(guó)內(nèi)尚未解決移栽機(jī)構(gòu)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(jī)都存在許多難點(diǎn),如研發(fā)時(shí)需把軌跡和姿態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式,再轉(zhuǎn)化為目標(biāo)函數(shù),其中缽苗移栽機(jī)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)多、參數(shù)多、耦合性強(qiáng),傳統(tǒng)的試湊、加權(quán)等優(yōu)化方法難以解決。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)難度最大,日本旋轉(zhuǎn)式移栽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)仍然停留在水稻插秧機(jī)前插式分插機(jī)構(gòu)上。就現(xiàn)階段的成果來(lái)看,歐盟的旱田和日本的水田缽苗移栽機(jī)構(gòu)均用3套機(jī)構(gòu)完成3個(gè)動(dòng)作,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、效率低,難以用于大田作業(yè),其取秧機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)沒(méi)有突破桿機(jī)構(gòu)階段。
根據(jù)當(dāng)前水旱田移栽機(jī)械化存在的問(wèn)題,趙勻建議政府應(yīng)對(duì)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(tǒng)工程,應(yīng)盡快建立移栽系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),做好標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn),可將標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為多媒體和錄像。目前,日本和韓國(guó)的水稻自走底盤已經(jīng)由機(jī)械式轉(zhuǎn)為液力傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速,而中國(guó)可以走自己的發(fā)展路線,盡快完成機(jī)械式自走底盤的聯(lián)合攻關(guān)。同樣,在設(shè)計(jì)和工藝上我國(guó)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(yàn)改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì);用粉末冶金非圓齒輪替代線切割或鋼鍛等。
話題五:稻油輪作機(jī)械化
稻油輪作機(jī)械化生產(chǎn)模式主要是蓄水、水田耕整地、水稻機(jī)械化育秧、機(jī)械化插秧、機(jī)械化植保、機(jī)械化收獲、機(jī)械化稻田整地、適時(shí)油菜播栽、植保、機(jī)械化收獲、秸稈粉碎還田機(jī)械、機(jī)械化干燥這樣一個(gè)輪回模式。
重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高級(jí)工程師佘小明在報(bào)告中指出:在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),稻油輪作機(jī)械化生產(chǎn)模式其增產(chǎn)增收效果顯著。以重慶地區(qū)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(dá)到3300元/畝。因此,專家推崇南方稻油生產(chǎn)區(qū),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(qū)采用稻油輪作生產(chǎn)模式。
在當(dāng)前生產(chǎn)中,稻油輪作出現(xiàn)了時(shí)間茬口緊張,機(jī)械化作業(yè)水平低,品種、農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)不匹配等難題。佘小明建議,應(yīng)盡量選擇適宜機(jī)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(yùn)用多種技術(shù)解決現(xiàn)有的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝問(wèn)題,如開(kāi)發(fā)適合稻油輪作的機(jī)械化耕整技術(shù),通過(guò)機(jī)械化秸稈還田、綠肥種植技術(shù)、測(cè)土配方施肥技術(shù)改善土壤理化性狀,增強(qiáng)土壤宜耕性。同時(shí),研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)稻油通用的生產(chǎn)機(jī)械,降低輪作生產(chǎn)設(shè)備成本。
由于山區(qū)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(dǎo)致霉?fàn)€,烘干便成為輪作過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前,市場(chǎng)上的烘干機(jī)一般價(jià)格較高,農(nóng)民購(gòu)買力較低,而且目前我國(guó)油菜專用的烘干機(jī)械研制較少,因此在實(shí)際作業(yè)中,烘干設(shè)備的使用并不普遍,重慶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院現(xiàn)已將烘干設(shè)備的研發(fā)列為其主要工作。
佘小明認(rèn)為,山地戶均耕地面積小且零碎分散,一味通過(guò)農(nóng)機(jī)的小型化、輕量化去適應(yīng)地理?xiàng)l件易使小型農(nóng)機(jī)具開(kāi)發(fā)陷入困境,建議政府應(yīng)鼓勵(lì)民間通過(guò)市場(chǎng)手段實(shí)現(xiàn)土地的碎片化整合,提高單元土地規(guī)模,從而推動(dòng)稻油輪作機(jī)械化模式的發(fā)展。同時(shí),建議政府出臺(tái)有效的稻油輪作補(bǔ)貼制度,加速重慶稻油輪作模式的健全和推廣。