谷子全程機(jī)械化技術(shù)試驗(yàn)研究及推廣策略

張繼安

（內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站，內(nèi)蒙古 呼和浩特010010）

內(nèi)蒙古多地為典型冷涼旱作農(nóng)業(yè)區(qū),沙壤土廣布全境，微量元素豐富，環(huán)境污染少，具備生產(chǎn)綠色谷子的天然優(yōu)勢(shì)，其中赤峰“敖漢小米”、呼和浩特“清水河小香米”等為國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品。谷子是本區(qū)傳統(tǒng)種植作物，全區(qū)范圍內(nèi)廣為播種，2017年以來(lái)全區(qū)谷子播種面積連續(xù)三年達(dá)到350萬(wàn)畝以上，占全國(guó)總播種面積近三分之一，赤峰、通遼、呼和浩特、包頭、烏蘭察布等盟市產(chǎn)量居前，其中赤峰敖漢旗接近100萬(wàn)畝,為全國(guó)谷子播種面積最大、產(chǎn)量最多的旗縣。

近幾年,圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推進(jìn)優(yōu)勢(shì)特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械化的工作導(dǎo)向，自治區(qū)各級(jí)農(nóng)機(jī)推廣部門著力開展了谷子精少量播種和聯(lián)合收獲這兩個(gè)薄弱環(huán)節(jié)的機(jī)具研發(fā)選型與試驗(yàn)示范，初步形成了具有地方適應(yīng)性的機(jī)械化生產(chǎn)工藝路線和機(jī)具配套系統(tǒng)，為谷子全程機(jī)械化大規(guī)模推廣提供了技術(shù)保障。

1 機(jī)具研發(fā)與試驗(yàn)示范

1.1 精少量播種機(jī)研發(fā)創(chuàng)新

按產(chǎn)區(qū)生態(tài)型和品種適應(yīng)性，全區(qū)谷子主產(chǎn)區(qū)分屬于內(nèi)蒙古高原春谷區(qū)（內(nèi)蒙古中西部、山西省雁北地區(qū)、河北省張家口地區(qū)）和東北平原春谷區(qū)（東北三省及內(nèi)蒙古東部），主要品種和農(nóng)藝多有不同,但機(jī)械化工藝路線相近,尤其在機(jī)械化技術(shù)研究初期,面臨相同的技術(shù)難題：即人工間苗。

傳統(tǒng)谷子種植有三難：播種難、間苗難、收割難，其中占用人工最多、勞動(dòng)強(qiáng)度最大、農(nóng)時(shí)最緊的是間苗環(huán)節(jié)。谷子千粒重為2.5～3.0 g，粒小、芽弱、頂土能力差，播種過(guò)深過(guò)淺均會(huì)嚴(yán)重影響出苗，傳統(tǒng)人工點(diǎn)播和機(jī)械條播通過(guò)增大播量提高出苗率，增大了間苗工作量，高強(qiáng)度低效率的人工間苗直接制約了集約化生產(chǎn),成為機(jī)械化技術(shù)推廣的最大難題。

與其他大宗糧食作物機(jī)械化技術(shù)發(fā)展路徑不同，國(guó)內(nèi)谷子種植集中于丘陵山區(qū)，機(jī)械化技術(shù)研究缺少國(guó)外先行經(jīng)驗(yàn),基本依靠自主創(chuàng)新。圍繞谷子生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)免間苗，自治區(qū)、赤峰市、呼和浩特市、敖漢旗、喀喇沁旗、清水河縣等各級(jí)農(nóng)機(jī)推廣部門組織多個(gè)課題小組，進(jìn)行谷子精量排種器的研發(fā)攻關(guān)和創(chuàng)新改進(jìn)，取得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利；聯(lián)合生產(chǎn)廠家改進(jìn)設(shè)計(jì)，連續(xù)多年在赤峰市、呼和浩特市進(jìn)行春季適應(yīng)性試播和機(jī)具改進(jìn)，優(yōu)選出適應(yīng)覆膜和露地谷子的精少量穴播播種機(jī)和精少量條播播種機(jī)。其中，敖漢旗農(nóng)機(jī)推廣站2013年研制出小粒種子穴播排種器(機(jī)械式、專利號(hào)：CN106068818A)，2014年，首批1000余臺(tái)玉米膜下滴灌播種機(jī)加裝該谷子排種器，采用了原玉米播種機(jī)的機(jī)架、施肥裝置、鋪水帶裝置、化學(xué)除草裝置、鋪膜裝置，加上谷子專用取種器，在節(jié)省整機(jī)投入的情況下，實(shí)現(xiàn)了谷子機(jī)械化鋪膜、鋪滴灌帶、施肥、化學(xué)除草、精少量穴播一次性作業(yè)，出苗后基本不需間苗，大大減少了間苗除草用工，有效縮短了田間管理周期，其后期改進(jìn)機(jī)型占據(jù)了當(dāng)?shù)匕俜种攀淖鳂I(yè)市場(chǎng)。以之為帶動(dòng)，2015年，敖漢旗被自治區(qū)農(nóng)機(jī)局指定為全區(qū)唯一谷子全程機(jī)械化試點(diǎn)單位。

在第一代精少量機(jī)械式穴播播種機(jī)基礎(chǔ)上，赤峰市敖漢旗、喀喇沁旗及呼和浩特市清水河縣等相繼研發(fā)了點(diǎn)播籽穴施肥播種器(專利號(hào)：CN203646034U)等系列播種機(jī)具，引進(jìn)試驗(yàn)氣吸式精量播種機(jī)和適宜露地谷子的精少量條播機(jī)械，提出適宜不同農(nóng)藝要求的播種機(jī)具選型方案，并在赤峰市、呼和浩特市設(shè)立試驗(yàn)示范區(qū)，率先推廣精少量播種免間苗技術(shù)。

1.2 收獲機(jī)具選型改進(jìn)

在播種難、間苗難問(wèn)題基本解決后，2015年以來(lái)，谷子全程機(jī)械化重點(diǎn)攻關(guān)方向轉(zhuǎn)向收獲環(huán)節(jié)。各級(jí)農(nóng)機(jī)推廣部門引導(dǎo)大中型合作社，引進(jìn)不同型號(hào)谷物聯(lián)收機(jī)和撿拾收獲機(jī)試驗(yàn)改裝，將過(guò)去的人工收割、運(yùn)輸、軋場(chǎng)、翻場(chǎng)、揚(yáng)場(chǎng)、裝袋集成為機(jī)械化兩段式收獲或聯(lián)合收獲，打通全程機(jī)械化最后環(huán)節(jié)。在工藝選擇上，目前，中西部谷子試驗(yàn)示范區(qū)采用聯(lián)合收獲,赤峰市、通遼市谷子收獲呈兩段式收獲和聯(lián)合收獲并行發(fā)展的趨勢(shì)，考慮到后熟谷子晾曬后脫粒品質(zhì)更佳的特點(diǎn)，綠色品牌谷子多采用割曬機(jī)+撿拾收獲機(jī)方式。

成熟谷子下直上彎、大穗小粒，割臺(tái)選擇上需重點(diǎn)解決倒伏和丟穗問(wèn)題；同時(shí)，由于莖葉部分硬秸稈經(jīng)凹版揉搓后與谷粒大小接近，給后續(xù)清選帶來(lái)難題，即降低損失率與降低含雜率互相矛盾，成為聯(lián)收機(jī)廠家和用戶最為關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前，區(qū)內(nèi)谷子收獲作業(yè)市場(chǎng)集中了久保田、沃得、雷沃等品牌谷物收獲機(jī)及約翰迪爾撿拾收獲機(jī)。谷物收獲機(jī)普遍選裝鏈齒式割臺(tái)以防止丟穗，選用搓板式凹版以降低籽粒破碎，同時(shí)改裝凹版篩和清選篩,調(diào)整進(jìn)風(fēng)量和滾筒轉(zhuǎn)速，以達(dá)到損失率與含雜率的相對(duì)平衡；兩段式收獲則普遍加大割曬機(jī)谷茬高度，一般至10 cm以上，把谷穗托起，通風(fēng)透光，以避免貼近地面的谷穗發(fā)生腐爛或霉變。從作業(yè)質(zhì)量看，初期改裝的谷物收獲機(jī)和約翰迪爾撿拾收獲機(jī)在凈度95%情況下總損失率在5%～10%，作業(yè)效率在10～15畝/h，雖然種植戶基本認(rèn)可，但與小麥、水稻收獲質(zhì)量相比，還有較大差距。

面對(duì)谷子機(jī)收質(zhì)量急待提高的現(xiàn)實(shí)情況，農(nóng)機(jī)推廣部門一是聯(lián)系大型合作社，跟蹤測(cè)試橫軸流逐稿器小麥機(jī)和縱軸流雙滾筒水稻機(jī)的作業(yè)指標(biāo)，比較收獲質(zhì)量和作業(yè)數(shù)據(jù)，提出切實(shí)可行的機(jī)具選型意見，探討改裝技術(shù)方案，聯(lián)系整機(jī)生產(chǎn)廠家和改裝配件廠家，為合作社提供技術(shù)服務(wù)和信息服務(wù)；二是加緊技術(shù)總結(jié)，提出切實(shí)可行的機(jī)具操作規(guī)程。從作業(yè)效果看，2019年秋赤峰市敖漢旗、寧城縣、喀喇沁旗多家合作社作業(yè)指標(biāo)達(dá)到凈度大于95%、總損失率小于5%，谷子收獲機(jī)械化率和機(jī)收作業(yè)質(zhì)量顯著提高。

通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和研發(fā)創(chuàng)新，解決了谷子種植三難，為全程機(jī)械化技術(shù)模式的確立打下了基礎(chǔ)。

2 典型技術(shù)模式及實(shí)施效果

2.1 典型技術(shù)模式

2.1.1 東北平原春谷區(qū)(東部四盟市)。全膜：機(jī)耕整地(深松機(jī)聯(lián)合整地或深翻＋旋耕機(jī)＋托平鎮(zhèn)壓)——膜下滴灌精少量播種（全膜精少量播種機(jī)）——田間管理（放苗、定苗、病蟲草害防治）——機(jī)械化收獲（自走式谷物收獲機(jī)或割曬機(jī)＋谷物撿拾收獲機(jī)）。半膜：(深松機(jī)聯(lián)合整地或深翻＋旋耕機(jī)＋托平鎮(zhèn)壓)——膜下滴灌精少量播種（半膜溝播精少量播種機(jī)）——田間管理（放苗、定苗、病蟲草害防治）——機(jī)械化收獲（自走式谷物收獲機(jī)或割曬機(jī)＋谷物撿拾收獲機(jī)）。

2.1.2 內(nèi)蒙古高原春谷區(qū)（自治區(qū)中西部）。覆膜：機(jī)械耕翻（旋耕機(jī)或犁配套304以上拖拉機(jī)）——機(jī)械覆膜播種（全鋪膜滴灌精量播種機(jī)）——機(jī)械收獲（雷沃或久保田谷物聯(lián)合收獲機(jī)）——?dú)埬せ厥铡Ｂ兜兀簷C(jī)械耕翻（旋耕機(jī)或犁配套304以上拖拉機(jī)）——機(jī)械播種（4行或6行種肥分層播種機(jī)）——機(jī)械中耕除草——機(jī)械收獲（雷沃或久保田谷物聯(lián)合收獲機(jī)）。

2.2 實(shí)施效果

根據(jù)赤峰、呼和浩特等盟市試驗(yàn)示范區(qū)近年測(cè)試結(jié)果，實(shí)施谷子全程機(jī)械化技術(shù)具有顯著的增產(chǎn)增收效果，種植效益明顯高于玉米、小麥等作物。以赤峰市綠色谷子全程機(jī)械化示范基地（敖漢旗2019年）為實(shí)例，采用機(jī)械穴播＋聯(lián)合收獲＋鋪膜滴灌種植模式，全膜畝產(chǎn)達(dá)到550 kg,半膜畝產(chǎn)達(dá)到400 kg，以普通谷子銷售價(jià)格5.2元/kg核算，畝均凈收益全膜達(dá)到2033.7元,半膜達(dá)到1339元。與之相比，當(dāng)?shù)赜衩祝ó€產(chǎn)600 kg,投入≈500元/畝，銷售價(jià)格1.7元/kg）畝凈收益約為520元。從技術(shù)推廣前景看，隨著收獲環(huán)節(jié)機(jī)具選型和技術(shù)試驗(yàn)示范的繼續(xù)推進(jìn)，谷子全程機(jī)械化生產(chǎn)效益有望繼續(xù)提高。

3 存在問(wèn)題及發(fā)展建議

隨著主產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性全程機(jī)械化技術(shù)路線熟化成型，東西部谷子全程機(jī)械化機(jī)具研發(fā)和試驗(yàn)示范均取得明顯成效。但從自治區(qū)谷子生產(chǎn)總體情況看，機(jī)械化技術(shù)推廣滯后于試驗(yàn)科研的問(wèn)題十分明顯。目前，全區(qū)谷子平均畝產(chǎn)僅為200 kg，綜合機(jī)械化率明顯低于玉米、小麥等主要糧食作物。究其原因，一是關(guān)鍵環(huán)節(jié)先進(jìn)適用技術(shù)得不到大規(guī)模推廣，多數(shù)丘陵山區(qū)未實(shí)現(xiàn)精量播種，仍沿用傳統(tǒng)條播方式；收獲環(huán)節(jié)中聯(lián)合收獲和機(jī)械式兩段收獲推廣規(guī)模小，丘陵山區(qū)人工半人工收獲普遍存在。二是作物品種、種植模式與機(jī)械化作業(yè)生產(chǎn)不協(xié)調(diào)，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合不足。隨著谷子良種培育、節(jié)水覆膜、節(jié)肥側(cè)施等技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用，相關(guān)機(jī)械化生產(chǎn)不配套、技術(shù)推廣滯后的問(wèn)題更加突出。對(duì)現(xiàn)階段自治區(qū)谷子全程機(jī)械化技術(shù)推廣的幾點(diǎn)建議。

3.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)和部門協(xié)調(diào)

按照農(nóng)業(yè)推廣試驗(yàn)研究→示范培訓(xùn)→大規(guī)模推廣應(yīng)用的階段性規(guī)律，自治區(qū)谷子全程機(jī)械化正處于大規(guī)模推廣應(yīng)用的初期階段，此階段正是爬坡階段，也是推廣成效最為明顯的階段，政府及各級(jí)農(nóng)機(jī)部門的支持推動(dòng)尤為重要。需要統(tǒng)籌規(guī)劃，把谷子全程機(jī)械化作為現(xiàn)階段自治區(qū)農(nóng)機(jī)化工作重點(diǎn)來(lái)抓，加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，加大行政推動(dòng)和項(xiàng)目扶持，從適應(yīng)性技術(shù)示范培訓(xùn)入手，集中力量建設(shè)試驗(yàn)示范基地。同時(shí),在條件允許的情況下，實(shí)施同一區(qū)域適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)、集約化生產(chǎn)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,為全程機(jī)械化技術(shù)推廣創(chuàng)造有利條件。

3.2 加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，打造綠色谷子全程機(jī)械化技術(shù)模式

當(dāng)前，谷子生產(chǎn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝均處于技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵階段，農(nóng)藝上全力打造綠色谷子生產(chǎn)模式，緊抓控肥、控藥、控水、控膜，農(nóng)機(jī)上緊抓播種、收獲環(huán)節(jié)，推動(dòng)高質(zhì)高效設(shè)備推廣應(yīng)用。宜緊密加強(qiáng)兩個(gè)主攻方向的相互促進(jìn)，融合發(fā)展。技術(shù)選擇上，示范推廣精少量省肥播種機(jī)型，推動(dòng)水肥一體化和綠色防控推廣普及，適應(yīng)綠色谷子晾曬后脫粒品質(zhì)更佳的特點(diǎn)，優(yōu)化兩段式收獲工藝，遴選低含水率狀態(tài)下收獲質(zhì)量達(dá)標(biāo)的撿拾收獲機(jī)機(jī)型。

3.3 鼓勵(lì)和發(fā)揮基層推廣人員首創(chuàng)精神，加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)

谷子全程機(jī)械化推廣始于敖漢旗等基層農(nóng)機(jī)推廣部門對(duì)精少量播種機(jī)的創(chuàng)新研發(fā)，要發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，著力機(jī)具集成化、高效化，繼續(xù)研發(fā)改進(jìn)，迭代更新；同時(shí)，充分調(diào)動(dòng)各級(jí)農(nóng)機(jī)部門技術(shù)研發(fā)資源，集中力量，組織攻關(guān)，繼續(xù)完善精少量省肥播種機(jī)試驗(yàn)選型和聯(lián)合收獲機(jī)具的設(shè)備改裝。要鼓勵(lì)吸引大型農(nóng)機(jī)合作社加入到試驗(yàn)示范工作，為高效集成機(jī)具爭(zhēng)取項(xiàng)目支持和機(jī)具補(bǔ)貼支持。

3.4 推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，為谷子全程機(jī)械化提供科技支撐

推進(jìn)谷子全程機(jī)械化技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，是現(xiàn)階段谷子全程機(jī)械化生產(chǎn)試驗(yàn)研究的重要課題內(nèi)容，也是示范推廣工作的重要技術(shù)抓手。建議將谷子全程機(jī)械化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)作為政府支助項(xiàng)目，推進(jìn)谷子機(jī)械化技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，推進(jìn)谷子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。