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农机流通三十年 特色农作物机械化大发展
作者:bt体育投注 来源: 时间:2021-11-30 04:59 点击:

  7月24日,在中国农业机械流通协会成立30周年之际,由协会主办的经济、园艺作物及渔业生产机械化发展论坛在2021全国农机流通工作会议期间举行。论坛上,来自各地农机化推广总站及高校的一线专家学者就智能果园以及中药材的机械化之路分享了真知灼见。会议由山东省果树研究所科技信息研究室主任崔冬冬主持。

  】我国是农机生产大国和使用大国,农业机械化取得了举世瞩目的成绩。但具体到一些特色农产品,由于其对农机具有特殊的需求。这些需求极具个性化,难以形成规模效益,大农机厂商不愿意做,小农机厂商没有能力做,导致部分机具“缺门断档”“无机可用”,现有产品自动化、智能化水平低,距全程机械化差距大。2021年中央一号文件指出:“提高农机装备自主研制能力,支持高端智能、丘陵山区农机装备研发制造”“依托乡村特色优势资源,打造农业全产业链”。如何促进特色农产品机械化的大发展,是迫在眉睫的事情。

  7月24日,在中国农业机械流通协会成立30周年之际,由协会主办的经济、园艺作物及渔业生产机械化发展论坛在2021全国农机流通工作会议期间举行。论坛上,来自各地农机化推广总站及高校的一线专家学者就智能果园以及中药材的机械化之路分享了真知灼见。会议由山东省果树研究所科技信息研究室主任崔冬冬主持。

  河北农业大学机电工程学院教授、农业工程系主任、国家苹果产业技术体系机械化研究室主任杨欣介绍了苹果机械化发展背景、宜机化建园与机械研发、苹果园智能化技术应用。

  关于我国果业机械化水平,最全最近的一次统计源于2015《全国农业机械化统计年报》,统计显示,我国果业综合机械化率达到26.58%,机械植保率达到45.29%,机械施肥率、机械修剪率分别为18.56%、11.32%,机械采收率仅为2.33%。其中,矮砧密植苹果园(示范园)综合机械化率达85%,但这类果园不足20%(2025年目标50%)。

  随着我国社会老龄化、城镇化的推进,果园劳动力日益短缺, 雇工难、无人干,已成为制约果业发展的瓶颈问题。智能果园装备是“智慧果园”重要技术载体,它融合物联网、大数据、云计算、AI等技术,实现果园生产管理的机械化、自动化、智能化、机器人化。国内乔砧郁闭果园间伐提干(十二五),老龄低效果园更新重建(十三五、十四五),现代新建果园矮砧密植(十二五-十四五),为实施果园机械化提供了可行基础。

  目前,我国各地正针对平原、坡地、浅山、梯田立地条件,结合苹果矮砧密植栽培规范, 制定《苹果矮密栽培机械化配套技术规程》。例如保定市质量监督局曾在2017年发布了有关《苹果矮密栽培机械化配套技术规程》的地方标准。

  果园的全程机械化包括动力机械、苗圃机械、建园机械、生产管理、防灾减灾以及储藏加工各道工序。其中,苗圃机械化中的耕种播种铺膜、田间管理机械、起苗收获机,生产管理中的采收运输装置等等研发在我国已经取得了不小突破。但在加工机械装备以及土方工程机械方面仍尚待突破。

  “十三五”期间,我国在以苹果为主的果园机械化中取得了系列成绩。研制筛选割草机、喷雾机、作业平台等机械装备13种,研发新机械装备、智能化系统、检测分级技术系统等共计33种,开展示范应用8173台套,总面积21510亩。指导规划新建千吨冷库86座、小型冷库40座;制定标准12件,发表论文145篇,授权专利(软著)113件。果园机械数据库企业165家,苹果贮藏企业数据库在库数据182条。仅2020年就研发改进新机械7种(河北农大),建立5个苹果新品种采后成熟度指标(西北农林),完成智能化系统5套(山东农大),研发出手持式无损检测仪6套和分级原型机1套(江苏大学)。

  针对果园生草技术、追施有机肥(替代化肥)等需求,研发控草割草、碎草还田、追肥开沟等机具装备;针对整枝修剪、花果管理、采收等环节和农艺要求,研制果园作业平台;基于双动力底盘,研制了开沟施肥回填一体机,样机肥土混合、回土覆盖效果良好;进行农机农艺整机配置、升降和伸展、倾角(坡地)和人机安全等;研制果树根系修剪机,切根距离、深度、角度均可调 。2018年7月在保定市唐县苹果基地进行试验,断根合格率达91%。

  在苹果园智能技术应用方面,于2008年开发了果园环境监测自控系统,2014年开发了果园环境远程监测系统,2020年开发了基于云平台的果园水肥精准管理模型,并基于色调差、叶面积等对苹果叶片的含氮量进行了预测,对苹果内在组分于隐形缺陷进行多指标同步监测,能有效评估苹果的新鲜程度。

  甘肃省农业机械化技术推广总站副站长、正高级工程师张陆海对甘肃在推进中药材机械化过程中的配套措施及成效、存在的问题进行了介绍,并谈了建议及展望。

  甘肃素有“千年药乡”和“天然药库”之称,2020年,全省中药材生产综合机械化水平达到43%,初步建立了黄芪、党参、当归机械化技术体系和机具系统。目前,甘肃省在中药材全程机械化方面主要进行如下几项工作:

  一为持续抓好中药材机械化示范基地建设。省农业农村厅从2019年开始中药材机械化抓点示范。2020年投入资金310万元,建立百亩以上机械化示范点34个,引进新机具319台,完成机械移栽和收获技术2.09万亩;提炼形成黄(红)芪、党参、当归、半夏等中药材全程机械化技术模式14个。2021年,安排省级资金660万元资金支持岷县、陇西、宕昌、文县等11个中药材生产大县开展农机配套抓点示范,重点用于中药材千亩和500亩机械化示范点建设、种收关键机具引进选型、技术宣传培训等。

  二为加强关键薄弱环节机具研发。甘肃省农业农村厅在去年安排200万研发资金的基础上,今年再安排230万元,重点用于黄芪、党参、当归、大黄等种、收关键环节机具攻关,力争用3~5年的时间,破解本省中药材生产“无机可用”和“无好机用”的难题,目前已推出了部分样机,部分技术已填补了省内空白。

  三为强化技术指导服务。甘肃省农业农村厅成立了中药材机械化专家团队,由省农业机械化技术推广总站领导牵头开展中药材等产业技术指导。组织编印了《甘肃省中药材机械化指导意见》《甘肃省2021年中药材春播工作指导意见》和《中药材生产机械化技术简明知识问答》等技术资料。积极开展中药材所需机具试验鉴定,近三年组织制定中药材机具产品鉴定大纲5个,开展产品鉴定68批次。中药材种收机械已成为本省农机具购置补贴的重点品目。

  四为持续培育壮大农机服务主体。利用“一乡一社”建设专项、开展机械化作业补贴试点,部分县区每亩作业补贴100元以上。专项支持农机合作社建立一批中药材初加工试点,扶持补贴中药材清洗、烘干、切片、色选分级等初加工设备,进一步提升中药材产品附加值。

  五为大力开展农机地头展和田间日活动。近两年重点围绕种、收薄弱环节,组织开展全省中药材机械化现场演示会15次。如宕昌县突出大黄、黄芪全程机械化作业演示;岷县突出当归、党参全程机械化作业演示;陇西突出黄芪、黄芩全程机械化作业演示和农机合作社观摩。

  张陆海认为,虽然甘肃省在中药全程机械化中已经取得了部分成绩,但同时也尚存需要改进的地方。这同中药材本身的特性以及复杂性分不开。主要表现在:起步迟。与主要农作物农业机械化整体水平相比,中药材生产机械化“刚刚起步”。根茎类收获机械推广仅20年左右,播种(移栽)机械推广不到5年时间。枸杞、金银花采摘才起步。

  水平低。2020年,甘肃全省中药材耕种收综合机械化水平仅43%左右,种植环节的机械化水平不足20%,收获环节刚超过30%。

  制约多。中药材品类多,关键环节机械供不足需;模式不统一,机械适应性差,关键机具供不适需;主产区地貌复杂,机械下地难、作业难;地块小,规模化程度低,机械作业效率。农机社会化服务刚刚起步,带动能力弱。

  张陆海表示,目前,甘肃中药材“宜机化”问题“迫在眉睫”。植物类中药材大多生长在林缘交汇地带,海拔相对较高。一方面优势产区的地形地貌不适合机械化;另一方面种苗不规范,不适合机械化栽种。企业投入研发的精力不够多。由于中药材的特殊性,研发机具省外农机大企业不愿干,地方农机小企业干不了。导致部分中药材机具“缺门断档”“无机可用”。现有产品“自动化”“智能化”水平低,关键环节移栽和收获辅助用工量大,效率低,距全程机械化差距大,中药材机械化需要走的路依然很漫长。

  张陆海建议,因品种制宜、因地制宜、先易后难、逐环节(关键)突破、成熟一项推广一项,逐步实现全程机械化。突出重点区域、道地药材优势品种,明确发展布局;重点突破播种(移栽)和收获等关键环节;延长机械化服务链条;环节上应体现分段作业和联合作业相互结合。

  贯彻无公害、绿色、有机、生态种植和定向培育等新发展理念,建好机械化示范基地、确定主推技术模式、选准主推机具、做好对比试验、算好效益账、抓好主体培育、搞好宣传培训、提炼形成技术规范(指导意见)。产学研推用结合,政府、推广、生产、农机经营组织和农户“五联动”;良种、良田、良法、良机、良制“五良”融合,以此来促进中药机械化的更好更快发展。

  青岛农业大学机电工程学院教授、副院长连政国介绍了丹参的机械化关键技术与装备应用。山东是我国传统的药材产区,年产丹参约占全国丹参产量的60%以上。丹参生产全程机械化主要包括施肥撒肥机械,耕整地机械,覆膜、施肥、铺滴灌带(不同种植模式采用不同机械),移栽和种植机械,以及田间管理机械化和丹参收获后初加工等等。

  连政国通过去年一年对山东省丹参基地、种植户进行的实地走访和调研,结合自身在丹参机械化领域的长期研究经验,对山东丹参生产机械化发展提出如下建议:

  一为加强农机与农艺融合研究扩大传统机具的使用范围。目前我国药材机械的不足之处表现在与其他大田机具相比需求量低,这样导致大厂不愿意生产,小厂又生产不了的局面;所有的机具都重新研发不现实;有些收获机具的使用与种植行距不配套。建议改进方法包括加强农机与农艺研究,改动种植行距,从而使得传统大田机具可以应用于药材生产中。

  二为加强基础研究,针对某些环节优化机具。以丹参收获机具为例,目前,其存在泥土分离性差的问题。这同收获机具的工作原理有关,一种是曲柄滑块振动式,机具性能差,需要电焊机跟到农田;另外一种采用输送链作业,但由于机具分离泥土形成短无法分离,加大机具尺寸则机具行走困难,需要优化。

  三为加强质量不过关机具的研究。目前丹参机械化存在着栽植深度和密度问题导致覆膜被破坏、无性繁殖根段无法实现等问题,需要加强研究,来解决移栽作业瓶颈。

  四为加强空白环节机具的研究。比如丹参种子收采机具和摘花机具目前都是空白。

  五为所有生产环节应以保证产品质量为核心。比如应该以热泵干燥技术来解决目前丹参干燥机存在的仅仅关注去水却没有关注质量的问题。

  六为应注意小型机具的研发。中药材从山上到山下,主要种植在丘陵山区,地块小,大型机具应用效果差,不利于生产率的提升和作业成本的降低。

  青岛农业大学机电工程学院教授、副院长王东伟表示,果园机械作为工业辅助能实现标准化果园生态系统土地耕整、果树栽植、授粉、梳果、套袋、灌溉、施肥、修剪、施药、 除草、果实采摘与运输等功能。

  目前,国外果园已进入高效生产状态,各项技术稳定发展并逐渐成熟,已经从高产量向高品质开始转变。我国标准化果园机械化技术和农机农艺融合深度远远不够,以果园生态系统为主线的高品质、高质量发展体系尚未健全。我国果园果品质量在同一生态系统下差异大,同一个生态系统土壤中营养物质、水肥灌溉、施药、除草都存在着差异,导致果实品质差异大。加上生产环节复杂、农业生产新技术大量涌现,使得农民面临选择困难。

  对此,王东伟提出了应该大力研制升级包括基于标准化果园生态系统的果园机械化技术装备、基于物联网与标准化果园生态系统融合构建智能化技术平台、信息化综合管理平台与标准化果园生态系统信息数据管理等等。

  其中,基于标准化果园生态系统的果园机械化技术装备主要包括土壤改良、开展全程机械化资源的优化配置等等。土壤改良。主要包括四大技术方法。一是机器质量与轮胎。拖拉机机组轴载荷是产生土壤压实的主要原因,低压轮胎能够明显降低土壤压实,采用履带拖拉机、大型低压轮胎(如子午线轮胎)可以减轻对土壤的压实。技术方法二是采用固定道系统。通过设置固定的拖拉机行走道将拖拉机行驶区和果树生长区分离开来,可以减少土壤压实面积。三是避免土壤高湿时作业。四是采用联合作业。采用联合作业可以减少拖拉机作业次数,有效减轻土壤压实,避免土壤的退化。

  开展全程机械化资源的优化配置。研发适宜标准化果园生态系统、提升果实产量、降低果实损伤率的农业装备。如提高农机技术保证标准化果园生态系统要求,包括解决果园套袋封口容易松动难题,农机触土部件结构优化与表面强化处理减少土壤金属污染等等。

  基于物联网与标准化果园生态系统融合构建智能化技术平台则包括实现标准化园区果树生长特征的图像采集与可视化监测。建立智能化果实信息采集平台。对标准化苹果园区风向、风速、雨量等等要素进行全天候的精准测测量等等。

  一是以标准化果园生态系统为主线,开展不同规模种植的智能化配套技术与信息化管理技术的系统化发展,保障果园生产中的生态环境与经济社会效益。

  二是全面提升现代化高标准果园综合性示范与实际应用的能力。现代化高标准果园应随着智能化配套技术与信息化管理技术的快速发展而提高其综合示范性与实际应用的能力,推动标准化果园生产生态化、智慧化与高效化进程

  三是整合与规范果园生产全套工艺使标准化果园产业向高品质、高质量方向发展。当前果园生产各环节工艺与技术发展迅速,但是缺乏科学规范化整合,导致果园生产品质与质量提升困难,应加强整体统筹与规划,促进标准化果园生态农业发展,让果园生产变得更简单。随着大数据、物联网的在农业领域应用,果园机械化生产将通过移动终端实现远程操控。

  无农不稳。特色农业既是农业创收的重要来源,同时又为社会提供了多样化的农产品。中国的果树、中药等机械作为我国经济作物的重要组成部分,也是我国农业机械化个性化发展的重要领域。今年是我国农机流通行业发展60周年,同时也是中国农业机械流通协会成立30周年。在中国的坚强领导下,中国农业机械流通协会长期关注我国经济、果园、渔业等特色农业机械化的发展,探索新时期我国农机流通行业的发展模式,持续推动着行业向更高更好的方向稳步前进。(中国工业报 李芳蕾)

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