張掖玉米制種機(jī)械化應(yīng)用現(xiàn)狀及對策

王 林 張東昱

（1 甘肅省張掖市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，張掖 734000；2 甘肅省張掖市種子管理局，張掖 734000）

張掖市位于河西走廊中部，光熱充足，每年日照時(shí)數(shù)超過3000h，有效積溫2600～3611℃，無霜期在150d 以上，是理想的天然農(nóng)作物制種基地。近年來，張掖市立足資源稟賦，加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，打造百萬畝制種玉米基地，制種玉米面積穩(wěn)定在6.67 萬hm2左右，成為全國最大的雜交玉米種子生產(chǎn)基地，為我國提供了45%以上的用種量。制種玉米耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)73.1%，其中耕整地、播種、植保、收獲機(jī)械化水平分別達(dá)100%、95.0%、93.5%、15.3%，機(jī)械化對制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了較為明顯的推動作用。但是隨著農(nóng)村空心化的出現(xiàn)，勞動力短缺、勞動力價(jià)格提升，部分環(huán)節(jié)受種植農(nóng)藝等因素的影響沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，導(dǎo)致制種玉米經(jīng) 濟(jì)（比較）效益相對減弱，嚴(yán)重影響農(nóng)民制種積極性，為玉米制種產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展埋下隱患，全力推動制種玉米全程機(jī)械化已成當(dāng)務(wù)之急。

1 制種玉米全程機(jī)械化效益分析

1.1 經(jīng)濟(jì)效益機(jī)械化生產(chǎn)已經(jīng)成為主要的生產(chǎn)手段，全程機(jī)械化作業(yè)與人工或半機(jī)械化相比可節(jié)約勞動力成本10155 元/hm2。其中耕整地和播種環(huán)節(jié)托管服務(wù)每hm2節(jié)約成本675 元，去雄和收獲環(huán)節(jié)與人工作業(yè)對比分別節(jié)約成本2850 元、6300 元，田間管理機(jī)械化環(huán)節(jié)節(jié)約成本330 元。另外精量播種每hm2可節(jié)約種子30%以上，節(jié)約成本270 元，精準(zhǔn)施肥可節(jié)約化肥成本750 元。

1.2 生態(tài)效益近年來張掖市立足綠色發(fā)展，在秸稈和殘膜回收等方面大力推廣綠色環(huán)保機(jī)械化技術(shù)，秸稈利用率和殘膜回收利用率明顯提高，分別達(dá)96.5%、82.0%。玉米秸稈逐步轉(zhuǎn)化利用，收儲秸稈收益可達(dá)1500 元/hm2，不但產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，也為農(nóng)村環(huán)境整治作出了突出貢獻(xiàn)。隨著機(jī)械化精準(zhǔn)施肥、高效植保等機(jī)械化技術(shù)的推廣，農(nóng)藥化肥量分別降低42%、22%，有效地降低了土壤污染。

1.3 社會效益隨著全程機(jī)械化技術(shù)的推廣與運(yùn)用，大部分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，有效緩解了農(nóng)村勞動力短缺與保耕保種、搶收搶種的矛盾，據(jù)調(diào)查，全人力耕種人均管理面積為0.5hm2，實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化人均管理面積可達(dá)6.6hm2左右。機(jī)械化水平的提高，確保了制種玉米種植面積穩(wěn)定。

2 制種玉米機(jī)械化生產(chǎn)問題分析

張掖市制種玉米耕種收綜合機(jī)械化水平為73.1%（制種玉米生產(chǎn)環(huán)節(jié)比玉米生產(chǎn)環(huán)節(jié)復(fù)雜，主要環(huán)節(jié)如去雄不在衡量指標(biāo)內(nèi)），其中耕整地農(nóng)機(jī)化水平達(dá)100%，機(jī)械化播種95.0%，機(jī)械化收獲達(dá)15.3%，機(jī)械化植保93.2%，秸稈處理機(jī)械化水平96.5%，殘膜回收機(jī)械化水平82.0%，在實(shí)際生產(chǎn)中還存在播種主要以覆膜機(jī)+半機(jī)械化模式為主，機(jī)械化去雄還在試驗(yàn)階段，機(jī)械化收獲作業(yè)面積小、破損率高等問題。

2.1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)分析

2.1.1 機(jī)械化耕整地耕整地環(huán)節(jié)是制種玉米播種、病蟲害防治、去雄的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，耕整地質(zhì)量直接影響制種玉米播深播行一致性、作物長勢整齊度[1]，嚴(yán)重影響機(jī)械化后續(xù)環(huán)節(jié)作業(yè)，必須高度重視。耕整地機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)趨于完善，懸掛犁、牽引犁、翻轉(zhuǎn)犁、圓盤耙、釘齒耙、鎮(zhèn)壓器、旋耕機(jī)、秸稈還田機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)等耕整地機(jī)械已普遍用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中，激光平地機(jī)等高科技耕整地設(shè)備也在逐漸普及。隨著大功率動力機(jī)械的廣泛應(yīng)用，聯(lián)合整地機(jī)滅茬作業(yè)面積逐年增大，該種機(jī)型可一次性完成深松、旋耕、碎土、鎮(zhèn)壓等多道工序，減少了機(jī)具進(jìn)地碾壓次數(shù)，耕地成本大幅下降，每hm2平均節(jié)約成本15～450 元。采用深松+旋耕作業(yè)聯(lián)合整地方式經(jīng)濟(jì)性和耕地質(zhì)量較高，但對種植規(guī)模不大的農(nóng)戶，多采用分段作業(yè)形式，這種形式增加了土壤壓實(shí)度，特別是地塊岸頭由于機(jī)械化作業(yè)被壓實(shí)，播種機(jī)入土深度小導(dǎo)致播深較淺，地塊中間播深較深，播種深度不一致造成玉米長勢不一致。另外，張掖市制種玉米采用地膜覆蓋節(jié)水模式，市場銷售的地膜多為0.01mm，經(jīng)過太陽暴曬風(fēng)化后不易撿拾，深松作業(yè)前必須將地膜全部撿拾，否則會將地膜旋耕入地，造成土壤污染，影響產(chǎn)量和可持續(xù)性，因此必須配套殘膜撿拾機(jī)，推動廢舊農(nóng)膜回收利用。

2.1.2 種植模式種植模式是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，目前主要有500mm 等行或700mm、300mm 寬窄行種植兩種模式，父母本1∶6～1∶7 比行種植，實(shí)踐證明等行距種植有利于收獲機(jī)械對行收獲，寬窄行種植有利于中耕機(jī)械作業(yè)和機(jī)械化去雄。但目前受制種玉米保苗數(shù)和品種的影響，農(nóng)民種植模式多種多樣，機(jī)械化作業(yè)受限，因此要加大試驗(yàn)示范力度，做給農(nóng)民看，帶著農(nóng)民干，通過對比核算、效益評價(jià)等方式，引導(dǎo)集中統(tǒng)一種植模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，有利于推廣全程機(jī)械化技術(shù)。

2.1.3 親本質(zhì)量種子是糧食安全的“芯片”，親本種子質(zhì)量的高低影響出苗率、生長整齊度，直接影響機(jī)械化抽雄和收獲。首先使用風(fēng)篩式清選機(jī)，剔除種子中大、小雜質(zhì)和輕雜質(zhì)，使親本種子顆粒大小達(dá)到基本一致。風(fēng)篩清選機(jī)精選之后，還要使用重力清選機(jī)進(jìn)一步精選。最好將種子按照圓種、扁圓種、扁種外形和種子飽滿程度或按照籽粒分類分級，同級種子在一塊地內(nèi)種植。播種前對原種進(jìn)行發(fā)芽率試驗(yàn)，要求種子發(fā)芽率達(dá)到98%以上，種子純度達(dá)到99%以上，種子凈度達(dá)到98%以上，有效保證種苗長勢一致性，便于后續(xù)機(jī)械化作業(yè)。但目前由于制種公司多，雜交玉米品種達(dá)1000 多種，目前機(jī)械化選種設(shè)備價(jià)格高、性能單一，回收周期長，農(nóng)民和制種公司投入積極性不高，必須加大選種經(jīng)營主體扶持力度，延長制種產(chǎn)業(yè)鏈條，提高選種精度和質(zhì)量。

2.1.4 播種質(zhì)量目前播種方式有人力式半機(jī)械化播種和精量播種機(jī)播種兩種方式。人力式半機(jī)械化播種，由于受到土壤性質(zhì)、操作人員和滾筒內(nèi)種子多少的影響，行距一致性無法得到保障。在實(shí)踐中根據(jù)制種玉米生物學(xué)特性，要按照“寧可母等父，不可父等母”的原則，選擇適合的父母本播種期，花期相同的可以同時(shí)播種。實(shí)踐表明，采用半機(jī)械化行距合格率僅為40%，而采用氣吸式或機(jī)械式精量播種機(jī)，每穴1粒，空穴率僅為1.05%，播種深度40mm，誤差≤14%，采用直線導(dǎo)航的自動監(jiān)視系統(tǒng)，可確保直線性，行距合格率為90%，可節(jié)約成本450 元/hm2。

2.1.5 去雄機(jī)械目前機(jī)械化去雄還在推廣示范階段，設(shè)置播種和作物長勢對機(jī)械化去雄影響試驗(yàn)點(diǎn)4 個(gè)，采用寬窄行種植模式，測定播種行距、作物長勢整齊度、一次去雄取凈率[2]。張掖市引進(jìn)酒泉奧凱種子機(jī)械股份有限公司OK 104-3CX 去雄機(jī)，該去雄機(jī)對行作業(yè)，當(dāng)去雄機(jī)前進(jìn)時(shí)，首先去雄器前端的引導(dǎo)撥桿接觸到玉米雄穗，玉米雄穗就沿著去雄器前端的引導(dǎo)撥桿進(jìn)入橡膠輪抽雄裝置，這時(shí)采用液壓馬達(dá)為動力，以400r/min 的速度旋轉(zhuǎn)的橡膠輪抽雄器通過橡膠輪接觸面之間的摩擦力迅速將制種玉米母本雄穗抽出。機(jī)械化去雄主要存在兩方面的制約因素，一是由于播種、田間管理等環(huán)節(jié)的農(nóng)藝技術(shù)不規(guī)范，造成作物高低不一致、抽雄時(shí)間不一致而影響去雄機(jī)作業(yè)效率的問題；實(shí)踐證明，在同塊地相同的管理措施條件下，采用精量播種機(jī)播種的制種玉米機(jī)械化去雄取凈率可達(dá)78.8%～89.6%，而半機(jī)械化播種方式的制種玉米，機(jī)械化去雄作業(yè)時(shí)壓苗傷苗情況嚴(yán)重，機(jī)械化作業(yè)難以展開。二是土地面積較小，所用去雄機(jī)機(jī)身龐大，轉(zhuǎn)彎半徑較大，需要機(jī)耕道6m 以上，在田間轉(zhuǎn)彎首先就要將橫岸頭割去6m，這對于小地塊種植農(nóng)戶損失較大，該種機(jī)具推廣難度較大。建議研究開發(fā)適宜小地塊作業(yè)的機(jī)具，加大標(biāo)準(zhǔn)化種植制度的推廣力度。

2.1.6 收獲機(jī)械影響制種玉米收獲的農(nóng)藝性狀主要包括莖稈性狀、穗部性狀和籽粒性狀[3]，制種玉米具有其特殊性，除以上影響因素外還有收獲方式、籽粒含水量和機(jī)械本身特性。近幾年玉米聯(lián)合收獲機(jī)各種機(jī)型基本成熟，采用莖穗兼收式聯(lián)合收獲機(jī)或收獲機(jī)+扒皮系統(tǒng)分段式收獲可取得較好的效果。

含水量的影響含水量對機(jī)械收獲的影響較大：實(shí)踐表明，含水量過高會導(dǎo)致?lián)p失率和破損率相應(yīng)增加，含水量超過30%，平均損失率為1.87%，含水量在20%以下時(shí)平均損失率為1.08%。含水量高時(shí)破損率略高，平均破損率為5.1%；含水量低時(shí)平均破損率為2.7%。

機(jī)械性能的影響摘穗裝置對制種玉米果穗損傷較大，采用摘穗板與拉莖輥組合式且拉莖輥為對刀式、摘穗板間隙可調(diào)的機(jī)型，通過調(diào)整機(jī)具參數(shù)，果穗損失率較小。采用螺旋式拉莖輥、缺少摘穗板的收獲機(jī)收獲制種玉米果穗損傷較大。采用收獲機(jī)剝皮裝置，能一次性完成收獲剝皮作業(yè)，剝皮回收倉籽粒含雜率平均值為14.5%（最高18.55%，最低5.45%）、損傷率平均值為75.05%（最高89.44%，最低53.7%），果穗箱籽粒含雜率平均值為0.19%（最高0.25%，最低0.12%），損傷率平均值為2.14%（最高6.18%，最低0.37%），果穗損失率和損傷率較高，大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)和作為種子使用標(biāo)準(zhǔn)，因此，剝皮裝置不適宜制種玉米一次性收獲。采用摘穗-晾曬-扒皮-脫粒分段式收獲，待晾曬2～5d 后再用扒皮機(jī)進(jìn)行扒皮作業(yè)模式效果較好。另外，為確保收獲質(zhì)量，在作業(yè)過程中要根據(jù)作物長勢、品種和收獲時(shí)機(jī)及時(shí)調(diào)整拉莖輥間隙、摘穗板間隙、運(yùn)輸鏈間隙和扒皮輥間隙，使之符合要求。

2.2 生產(chǎn)效益分析由于制種玉米生產(chǎn)具有特殊性，適應(yīng)的機(jī)具價(jià)格高，作業(yè)時(shí)間短，投入高、成本回收周期較長。例如，收獲環(huán)節(jié)理想的收獲方式是采用摘穗-晾曬-剝皮-脫粒分段式進(jìn)行，這樣不但需要購置適合玉米生產(chǎn)的收獲機(jī)（30 多萬元），還需要購置其他環(huán)節(jié)的機(jī)械，僅剝皮機(jī)價(jià)格就在72 萬元，如另外購置1 臺去雄機(jī)（價(jià)格120 萬元），年作業(yè)時(shí)間約15d，收回成本需5 年。

2.3 推廣應(yīng)用分析由于制種企業(yè)大多采用分散承包式，制種企業(yè)不需要承擔(dān)作業(yè)費(fèi)用，種植成本的高低與制種企業(yè)關(guān)系不大，因此大部分制種企業(yè)要求利用人工收獲來保證種子的質(zhì)量，造成機(jī)械化技術(shù)推廣難度加大。另外，制種玉米生產(chǎn)要求種植精度高、收獲損失小、去雄干凈徹底，要求農(nóng)機(jī)操作人員必須根據(jù)農(nóng)事要求不斷調(diào)整機(jī)具參數(shù)，確保機(jī)械在最佳工作狀態(tài)，目前能按照農(nóng)事要求正確操作和調(diào)整機(jī)具的技術(shù)人員較為短缺。

2.4 社會化服務(wù)分析實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，合作社是主要的承擔(dān)者。目前，張掖市農(nóng)機(jī)服務(wù)組織普遍存在能力弱、服務(wù)項(xiàng)目不全的問題。全市農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社367 家，以制種玉米生產(chǎn)為主要服務(wù)內(nèi)容的專業(yè)合作社只有26 家，且服務(wù)功能單一，只能開展耕整地和播種環(huán)節(jié)作業(yè)，無一家能承擔(dān)制種玉米全程機(jī)械化托管服務(wù)的合作社。

3 對策與建議

3.1 政策引導(dǎo)，項(xiàng)目帶動政府要制定扶持推動政策，傾斜現(xiàn)有購機(jī)補(bǔ)貼、深松作業(yè)補(bǔ)貼、制種大縣獎補(bǔ)和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等項(xiàng)目資金，對適宜制種玉米生產(chǎn)的去雄機(jī)械、收獲機(jī)械等短板機(jī)械給予累加補(bǔ)貼[4]；采用作業(yè)補(bǔ)貼形式對機(jī)械化去雄和收獲給予作業(yè)補(bǔ)貼；通過政策和項(xiàng)目支持配置作業(yè)機(jī)械、發(fā)放機(jī)械化收獲作業(yè)補(bǔ)貼，培育服務(wù)水平高、帶動能力強(qiáng)的農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社，推進(jìn)制種玉米社會化服務(wù)水平提升，提高玉米制種全程機(jī)械化綜合水平。

3.2 技術(shù)跟進(jìn)，全程服務(wù)組建農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套技術(shù)研究指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，認(rèn)真研究農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相適應(yīng)的技術(shù)對策，制定區(qū)域性農(nóng)機(jī)化技術(shù)模式和作業(yè)規(guī)范，總結(jié)推廣適合全市制種玉米去雄收獲的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套技術(shù)。圍繞短板弱項(xiàng)，合理布局、科學(xué)規(guī)劃，建立試驗(yàn)示范基地。對提供制種玉米全程機(jī)械化作業(yè)的專業(yè)合作社給予一定的獎補(bǔ)。

3.3 企業(yè)帶動，規(guī)模發(fā)展通過制定資源配置競配機(jī)制，鼓勵(lì)制種企業(yè)運(yùn)用農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)，玉米制種企業(yè)要帶頭主動引進(jìn)先進(jìn)實(shí)用機(jī)具，根據(jù)玉米成熟時(shí)間，合理安排種植結(jié)構(gòu)，延長農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)間，探索最大收益路徑，進(jìn)而調(diào)動專業(yè)合作社、種植大戶購機(jī)積極性。大力培育一批能提供制種玉米全程機(jī)械化服務(wù)的專業(yè)合作社，為當(dāng)?shù)刂品N玉米生產(chǎn)提供托管服務(wù)。

3.4 補(bǔ)齊短板，標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)分析研究短板弱項(xiàng)，引進(jìn)試驗(yàn)先進(jìn)機(jī)具，在標(biāo)準(zhǔn)化、智能化上下功夫。大力推廣精量播種、高效植保、機(jī)械去雄、機(jī)械收獲、殘膜撿拾、秸稈處理等技術(shù)試驗(yàn)示范，總結(jié)完善可復(fù)制、可推廣的機(jī)械作業(yè)模式，按照種植規(guī)模優(yōu)化機(jī)具配套方案，為農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社提供科學(xué)合理的機(jī)具購置方案。制定地方性作業(yè)規(guī)范和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。積極引進(jìn)智能化作業(yè)機(jī)具，延長機(jī)具日作業(yè)時(shí)間，使農(nóng)機(jī)作業(yè)在低利潤的情況下，通過延長作業(yè)時(shí)間，取得更多經(jīng)濟(jì)效益。