楊旭志++陸華忠++呂恩利++廖中文

摘要：通過(guò)介紹玉米、水稻、甘蔗等幾類(lèi)常見(jiàn)農(nóng)作物農(nóng)機(jī)農(nóng)藝發(fā)展現(xiàn)狀及取得的研究成果，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，對(duì)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝協(xié)同融合存在的問(wèn)題展開(kāi)了闡述，探索了具有科學(xué)可行并且可持續(xù)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝協(xié)同融合機(jī)制與策略。

關(guān)鍵詞：農(nóng)機(jī)農(nóng)藝；融合；機(jī)制

中圖分類(lèi)號(hào)：F323.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）18-4886-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.18.062

為更好落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)工業(yè)又好又快發(fā)展的意見(jiàn)》，農(nóng)業(yè)部于2010年11月專(zhuān)門(mén)出臺(tái)《農(nóng)業(yè)部關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合加快推進(jìn)薄弱環(huán)節(jié)機(jī)械化發(fā)展的意見(jiàn)》，旨在加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)糧棉油糖等大宗農(nóng)作物機(jī)械化水平明顯提高，養(yǎng)殖業(yè)、林果業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品初加工機(jī)械化協(xié)調(diào)推進(jìn)的目標(biāo)[1，2]。在由農(nóng)業(yè)部科技教育司、農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化管理司主辦的“主要農(nóng)作物農(nóng)機(jī)農(nóng)藝技術(shù)融合研討會(huì)”上，劉旭院士提到：農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合是一個(gè)繞不開(kāi)的坎，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，也是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的一個(gè)重要前提。只有農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝真正結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的數(shù)字化、精準(zhǔn)化，農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；拍艿絹?lái)。羅錫文院士認(rèn)為，培育適合機(jī)械化生產(chǎn)的作物品種是農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的基本點(diǎn)，并從國(guó)內(nèi)外農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合情況對(duì)比、農(nóng)機(jī)服務(wù)農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合體制等方面全方位闡述了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的途徑和方向。傅廷棟、張世煌、喻樹(shù)迅院士則各自從油菜、玉米和棉花這3種農(nóng)作物出發(fā)，具體闡述了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的關(guān)鍵點(diǎn)及解決問(wèn)題的措施[3]。

1 幾種常見(jiàn)農(nóng)作物農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合發(fā)展現(xiàn)狀及研究成果分析

農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的有效融合是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的基礎(chǔ)和根本，是建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的內(nèi)在要求和必然選擇[4-7]。農(nóng)機(jī)的性能再優(yōu)越，如不能適應(yīng)區(qū)域的地形地貌、種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)作物特點(diǎn)，便沒(méi)有用武之地，需要我們不斷地創(chuàng)新農(nóng)機(jī)的設(shè)計(jì)，朝著多功能、高效率、節(jié)能等方向努力。同時(shí)，也要積極創(chuàng)新農(nóng)藝，培育更好的物種、改造目前的農(nóng)田布局、樹(shù)立農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合理念等，以期農(nóng)機(jī)農(nóng)藝共同協(xié)作深度融合，為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、提高農(nóng)民收入、保障糧食生產(chǎn)安全提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)保障。

1.1 玉米生產(chǎn)機(jī)械化研究現(xiàn)狀

玉米生產(chǎn)在中國(guó)糧食生產(chǎn)中占有極其重要的地位。2010年中國(guó)玉米耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)到65.94%，其中機(jī)耕、機(jī)播和機(jī)收水平分別達(dá)到88.11%、76.52%和25.80%[8]。目前，中國(guó)玉米機(jī)械化水平低尤其是機(jī)收水平低的原因在于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合不夠緊密、機(jī)具適應(yīng)性差等[9]。

李紀(jì)岳等[10]從技術(shù)集成、組織集成、管理集成等方面入手，提出基于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的玉米生產(chǎn)機(jī)械化系統(tǒng)的分析框架。從資源管理、任務(wù)調(diào)配和過(guò)程管理等角度提出了有利于玉米生產(chǎn)機(jī)械化的建議。

張麗光[11]將農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合，研發(fā)了滅茬旋耕深松全層施肥精播機(jī)，以底肥淺施錯(cuò)位播種后期間苗追肥的常規(guī)模式為對(duì)照，通過(guò)田間試驗(yàn)研究了滅茬旋耕深松全層施肥精播的疏密種植模式對(duì)土壤理化性質(zhì)，玉米光合特性、養(yǎng)分吸收利用及產(chǎn)量性狀的影響。研究結(jié)果表明，滅茬旋耕深松全層施肥精播的疏密種植模式降低了土壤容重，增加了土壤含水量，有效改善了土壤物理性狀。

李傳友等[12]通過(guò)調(diào)研的方式對(duì)京郊玉米種植過(guò)程中農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝融合現(xiàn)狀及問(wèn)題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)制約農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝融合的關(guān)鍵點(diǎn)在于種植行距不統(tǒng)一。行距不統(tǒng)一不僅增大了作業(yè)難度，降低了機(jī)器生產(chǎn)效率，而且增大了收獲損失率。除此之外，行距不統(tǒng)一還會(huì)對(duì)追肥、植保、灌溉等田間管理過(guò)程造成困難。同時(shí)，李小龍等[13]通過(guò)調(diào)研北京地區(qū)春玉米種植的農(nóng)業(yè)機(jī)械化情況，從農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合機(jī)制體系建設(shè)、技術(shù)培訓(xùn)、補(bǔ)貼政策和土地流轉(zhuǎn)等方面提出了進(jìn)一步推進(jìn)玉米種植農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的建議。

王俊忠等[14]分析了大型收割機(jī)械收割小麥對(duì)麥垅套種夏玉米苗期性狀的影響，發(fā)現(xiàn)大型小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的碾軋、留茬對(duì)套種玉米苗無(wú)顯著不良影響，但留茬過(guò)高不利，故收割留茬高度宜在20 cm以下；秸糠掩蓋對(duì)玉米生長(zhǎng)影響較大，收后應(yīng)及時(shí)清理播種行秸糠，控制覆蓋厚度在3 cm以下，為后續(xù)的大型收割機(jī)械改良提供了科學(xué)依據(jù)。

柳楓賀等[15]研究了玉米品種、子粒水分含量、產(chǎn)量水平、種植密度、種植行距、植株高度、穗位高度及收割速率等因素對(duì)玉米機(jī)械收粒質(zhì)量（子粒破碎率、雜質(zhì)率和損失率）的影響。結(jié)果表明，子粒含水量與機(jī)收時(shí)子粒破碎率、損失率和雜質(zhì)率呈顯著相關(guān)，子粒水分含量越高，機(jī)收子粒破碎率和雜質(zhì)率越高，但田間損失率越低。不同來(lái)源品種機(jī)收質(zhì)量特性表現(xiàn)出較大差異，為玉米收割機(jī)的農(nóng)藝融合提供了參考根據(jù)。

1.2 水稻生產(chǎn)機(jī)械化研究現(xiàn)狀

中國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，水田面積和稻谷產(chǎn)量分別占全世界的21%和35%；同時(shí)，水稻又是中國(guó)種植面積最大、產(chǎn)量最高的糧食作物。但是，中國(guó)水稻種植機(jī)械化水平卻很低，尤其是機(jī)插秧水平，如西南稻區(qū)機(jī)插率尚不足5%[16]。

崔思遠(yuǎn)等[17]實(shí)地調(diào)研了中國(guó)五大稻區(qū)水稻生產(chǎn)農(nóng)藝流程，結(jié)果表明，目前水稻種植的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合主要發(fā)生在耕整地、栽植和收獲環(huán)節(jié)，未來(lái)機(jī)械化還會(huì)應(yīng)用在播種育秧、田間管理和干燥環(huán)節(jié)。不同地區(qū)水稻種植的農(nóng)藝流程基本一致，但是在不同環(huán)節(jié)的具體參數(shù)上會(huì)有較大差異。農(nóng)機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)單位以此為參考，對(duì)銷(xiāo)往此地區(qū)的農(nóng)機(jī)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

韓凱東[18]運(yùn)用SWOT理論，以平湖市水稻機(jī)械化育插秧技術(shù)推廣應(yīng)用中涉及的技術(shù)自身、技術(shù)應(yīng)用者和技術(shù)傳播等要素為研究對(duì)象，闡述了水稻機(jī)械化育插秧技術(shù)推廣的難點(diǎn)，并提出了加快技術(shù)推廣的具體措施和政策建議。

湯海濤[19]借助機(jī)械精量穴直播定位深施肥機(jī)具，研究了超級(jí)雜交早稻機(jī)械精量穴直播與緩釋肥一次性定位深施技術(shù)配套對(duì)超級(jí)雜交早稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量和氮肥利用效果的影響。結(jié)果表明，水稻在精量穴直播條件下，緩釋復(fù)合肥機(jī)械定位深施肥有利于保持水稻生長(zhǎng)后期的養(yǎng)分穩(wěn)定供應(yīng)，緩釋復(fù)合肥機(jī)械定位深施肥比習(xí)慣全層施肥（對(duì)照）處理增產(chǎn)效果明顯，氮素利用率絕對(duì)值得到較大提高。

何七勇等[20]通過(guò)秸稈還田大田試驗(yàn)，考察了不同機(jī)械耕作方式對(duì)稻田土壤理化性質(zhì)、水稻苗期生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示，不同機(jī)械耕作方式對(duì)稻田土壤物理性質(zhì)影響不大，但旋耕鏵犁處理可以顯著增加土壤速效氮和速效磷含量；不同耕作方式對(duì)水稻初苗期生長(zhǎng)有一定影響，但苗期結(jié)束時(shí)各處理間無(wú)顯著差異；在稻田秸稈還田條件下，采用旋耕鏵犁耕作方式可顯著提高水稻產(chǎn)量。該結(jié)果為水稻耕作農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合提供了方向和依據(jù)。

1.3 甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化研究現(xiàn)狀

甘蔗收獲環(huán)節(jié)包括砍蔗、切梢、去葉、削根、捆扎和裝運(yùn)等作業(yè)工序，作業(yè)量約占甘蔗種植管理總作業(yè)量的55%[21]。近年來(lái)，日益增高的人工砍收費(fèi)和日趨嚴(yán)重的請(qǐng)工難問(wèn)題已對(duì)中國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，實(shí)現(xiàn)甘蔗收獲機(jī)械化已迫在眉睫[22]。

機(jī)械成熟度不高、甘蔗生產(chǎn)規(guī)模小、糖廠對(duì)原料蔗收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)較高、農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝技術(shù)一直未能很好地結(jié)合，農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)配套技術(shù)研究不夠等原因一直制約著甘蔗收割中大面積采用機(jī)械化作業(yè)。王維贊等[23]結(jié)合廣西甘蔗機(jī)械收割中的具體問(wèn)題，提出了解決甘蔗機(jī)械收獲農(nóng)藝配套關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的辦法和途徑。

近年來(lái)關(guān)于甘蔗收獲機(jī)械化方面的研究已受到越來(lái)越多的重視，梁兆新[24]、陳超平[25]、李天紹等[26]分析了甘蔗收獲機(jī)械的技術(shù)性能、收割效率。梁闐等[27]分析了甘蔗機(jī)械收獲農(nóng)藝配套關(guān)鍵技術(shù)，劉文秀等[28]研究探討了甘蔗機(jī)械收獲切割質(zhì)量對(duì)宿根蔗產(chǎn)量的影響，安玉興等[29]探討了機(jī)械收獲對(duì)宿根甘蔗蟲(chóng)害發(fā)生及蔗苗生長(zhǎng)的影響。

王麗婷[30]針對(duì)約翰迪爾甘蔗收割機(jī)的工作性能和特點(diǎn)，對(duì)甘蔗農(nóng)藝改造創(chuàng)新提出了解決方案，從而使農(nóng)機(jī)更好地服務(wù)農(nóng)藝，農(nóng)藝也能為農(nóng)機(jī)性能的最大發(fā)揮提供條件。陳桂芬等[31]實(shí)驗(yàn)研究了適應(yīng)甘蔗機(jī)械收獲的不同種植行距和品種。陳超君等[32]以實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證機(jī)械收獲對(duì)蔗蔸質(zhì)量和翌年宿根蔗生長(zhǎng)的影響，獲得較好效果。

2 農(nóng)機(jī)農(nóng)藝協(xié)同融合機(jī)制與策略

2.1 建立農(nóng)業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合體制

由農(nóng)業(yè)部牽頭，成立專(zhuān)門(mén)的部門(mén)統(tǒng)籌規(guī)劃，組建專(zhuān)題小組攻堅(jiān)克難，定期或不定期地組織專(zhuān)題討論，解決中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合問(wèn)題。減少以往需要多部門(mén)公函協(xié)調(diào)、反復(fù)磋商才能達(dá)成一致的現(xiàn)狀，通過(guò)組建專(zhuān)題小組、組內(nèi)例會(huì)共同討論解決問(wèn)題的模式，高效達(dá)成共識(shí)，實(shí)現(xiàn)意見(jiàn)統(tǒng)一。隨著改革的不斷深入，涉農(nóng)管理部門(mén)的融合將不斷深化，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的體制障礙將逐漸消失[33]。

農(nóng)藝創(chuàng)新中有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是區(qū)域的合理規(guī)劃，由于各地風(fēng)土條件、作物種類(lèi)、種植制度、栽培方法不同，需要進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查研究，提出區(qū)域化（因地制宜）、有理論依據(jù)的可以進(jìn)行定量定時(shí)指導(dǎo)的機(jī)械化作業(yè)體系。同時(shí)，南方農(nóng)業(yè)普遍存在地塊小、地間梯度大等問(wèn)題，如何進(jìn)行農(nóng)地的平整化和規(guī)?；瑥亩鵀榇笮娃r(nóng)業(yè)機(jī)械工作提供可能，這些都需要政策支持。

2.2 建立農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)結(jié)合的研究、示范、推廣一體化司際聯(lián)席會(huì)議制度

目前，中國(guó)缺少農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的相關(guān)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐條件，這就需要加快示范區(qū)的建設(shè)，以示范帶動(dòng)輻射周邊地區(qū)乃至全國(guó)。成立農(nóng)作物農(nóng)藝農(nóng)機(jī)融合技術(shù)專(zhuān)家組，將農(nóng)作物全程機(jī)械化作為目前“高產(chǎn)創(chuàng)建”的主要內(nèi)容之一，每年由有關(guān)司局聯(lián)合召開(kāi)農(nóng)作物機(jī)械化示范推廣現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，設(shè)立農(nóng)作物機(jī)械化行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)，加強(qiáng)農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)配套研究，國(guó)家農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系將機(jī)收新品種和機(jī)收配套技術(shù)列為體系重點(diǎn)任務(wù)。

在政府部門(mén)的協(xié)調(diào)下，建立示范區(qū)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)發(fā)展的合作機(jī)制。目前，有些地方在建設(shè)過(guò)程中已經(jīng)引入由科研機(jī)構(gòu)技術(shù)和資金入股、企業(yè)和個(gè)人資金入股相結(jié)合的新模式。另一方面，示范區(qū)還要確立為周邊農(nóng)戶(hù)服務(wù)的意識(shí)，通過(guò)農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝技術(shù)服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)等方式帶動(dòng)周邊農(nóng)村發(fā)展。示范區(qū)還要對(duì)國(guó)家投入資金進(jìn)行成本核算，真實(shí)地衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，避免管理者由于忽視國(guó)家投入資金而形成的短視行為。

2.3 打通農(nóng)業(yè)學(xué)科與其他學(xué)科合作壁壘

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究需要多學(xué)科的通力合作，蔣亦元院士曾參加美國(guó)一個(gè)漬制蔬菜生產(chǎn)協(xié)會(huì)的年度匯報(bào)與計(jì)劃會(huì)議，參會(huì)者包括有農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)藝、植物/作物生理、園藝、昆蟲(chóng)、微生物/公共衛(wèi)生、食品科學(xué)、包裝/運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)部代表等10個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家。會(huì)議中，各位專(zhuān)家從本專(zhuān)業(yè)角度去審查其他專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的成果和計(jì)劃內(nèi)容，判斷與本專(zhuān)業(yè)的要求有無(wú)矛盾。在分歧處一同討論，綜合探討出一個(gè)最適宜的解決方案。通過(guò)這種“我查人人，人人查我”的會(huì)議模式，很多疑難問(wèn)題得到了快速解決。可以借鑒這種經(jīng)驗(yàn)做法成立促進(jìn)學(xué)科間、科技與生產(chǎn)間合作的類(lèi)似組織，為農(nóng)機(jī)農(nóng)藝這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)性工程在實(shí)施過(guò)程中的順利推進(jìn)搭建一個(gè)思維碰撞的平臺(tái)。

2.4 加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝人才培養(yǎng)

農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝融合的前提是要提高農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的農(nóng)藝?yán)碚撍?。要想改變這種狀況，首先應(yīng)當(dāng)改革農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的相關(guān)教材， 在教材中加入作物栽培學(xué)、植物生理學(xué)、生物化學(xué)等方面的知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)編撰農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)的農(nóng)學(xué)教材，培養(yǎng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的復(fù)合型人才，扭轉(zhuǎn)重機(jī)輕化的現(xiàn)象。加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐學(xué)習(xí)，通過(guò)政府推動(dòng)、企業(yè)參與、校企共建的方式成立實(shí)訓(xùn)基地，鼓勵(lì)學(xué)生利用各種實(shí)踐的機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)踐，掌握和提高專(zhuān)業(yè)技能。除此之外，還應(yīng)鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)和農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生共同組隊(duì)參加“挑戰(zhàn)杯”、大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)等項(xiàng)目競(jìng)賽，使農(nóng)機(jī)和農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在參與過(guò)程中能深入了解農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝融合對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的重要性[35]。

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