張超牛坡謝英杰夏飛王明明

(1.重慶三峽學(xué)院,重慶 404020;2.重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣總站,重慶 404020;3.重慶市開州區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,重慶 404020)

引言

馬鈴薯用途廣泛，既是糧食作物，也有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可作為工業(yè)和飼料原料。我國2020年馬鈴薯總產(chǎn)量位居世界第一。其中，西南混作區(qū)雖大多為丘陵地形，但貢獻(xiàn)了總產(chǎn)量的50%。傳統(tǒng)的人工收獲成本高且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，機(jī)械化收獲馬鈴薯能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)提高馬鈴薯收獲效率[1]。但受限于丘陵地區(qū)地形地貌的影響，中大型收獲機(jī)械無法進(jìn)入農(nóng)田作業(yè)。丘陵地區(qū)常用的中小型分段式馬鈴薯收獲機(jī)械無法高效分離丘陵地區(qū)粘性土壤。同時(shí)，機(jī)械化水平低、收獲機(jī)械高新科技喂入量小和土地宜機(jī)化品種不規(guī)范[2]等問題均限制了西南丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械的推廣[3]。

分析當(dāng)前西南丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械的發(fā)展和使用現(xiàn)狀，討論制約馬鈴薯收獲機(jī)械在丘陵地區(qū)應(yīng)用的因素，提出相對(duì)應(yīng)的實(shí)質(zhì)性建議，為西南丘陵地區(qū)馬鈴薯機(jī)械化收獲提供一些借鑒和參考。

1 丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀

我國對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)的研究起步晚，到目前為止我國馬鈴薯收獲機(jī)械的技術(shù)較為落后，西南丘陵山區(qū)等地形復(fù)雜，分散種植的地區(qū)大型機(jī)械化設(shè)備無法進(jìn)入，所以不能實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化作業(yè)[4]，現(xiàn)有機(jī)械大多為分段式作業(yè)機(jī)械，采用拖拉機(jī)拖掛收獲機(jī)械來完成薯塊的挖掘、分離和鋪放，而割秧和收集環(huán)節(jié)需要?jiǎng)佑萌斯せ蚱渌麢C(jī)械來完成[5]，使得作業(yè)成本提高，效率相對(duì)低下。而配套使用的動(dòng)力配套裝置多為中低功率拖拉機(jī)，動(dòng)力轉(zhuǎn)化效率低，無法高效勝任拖拽工作。隨著我國馬鈴薯產(chǎn)量不斷提高，如果不能在有效時(shí)間內(nèi)收獲完畢，則會(huì)導(dǎo)致薯塊腐爛，嚴(yán)重影響產(chǎn)量[6]。

目前我國已經(jīng)有多家農(nóng)機(jī)公司開始自主研發(fā)適合我國國情的馬鈴薯收獲機(jī)械，但受限于技術(shù)支持，一直難有突破性進(jìn)展；同時(shí)一大批國外農(nóng)機(jī)企業(yè)進(jìn)入中國，雖然其技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量耐用，但價(jià)格昂貴，超過我國農(nóng)戶的承受能力，而且售后服務(wù)不完善，不能及時(shí)解決用戶問題，配套零件價(jià)格高，物流時(shí)間長，耽誤作業(yè)時(shí)間[7]，最重要的是國外進(jìn)口機(jī)械無法適用于中國復(fù)雜的地形，因此，需要針對(duì)中國國情研發(fā)故障率低，作業(yè)效率高，傷薯率小的馬鈴薯收獲機(jī)械，并融入高新技術(shù)。

2 丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展制約因素

2.1 地形和氣候條件差

丘陵地區(qū)多山地，土地不平整、地塊細(xì)碎、缺乏機(jī)耕道等現(xiàn)狀短時(shí)間內(nèi)難以改善[7]，種植模式又多以小面積分散種植，且形狀不統(tǒng)一，多是根據(jù)地勢(shì)而建，還存在不少的梯式耕田，導(dǎo)致機(jī)械化水平高的大中型收獲機(jī)械無法進(jìn)入農(nóng)田作業(yè)。中小型分段式收獲機(jī)械雖能勉強(qiáng)作業(yè)，但在使用中基本上都存在轉(zhuǎn)向不靈活、轉(zhuǎn)彎半徑大的問題，操作難度很大，而且機(jī)械化程度低，割秧和撿拾環(huán)節(jié)需要人工完成。此外，粘性土壤分布整個(gè)西南丘陵地區(qū)。粘性土壤是指土壤透水性小、含黏土粒較多，具有吸水性、吸附性、強(qiáng)塑性和膨脹性等特點(diǎn)[8]。由于其強(qiáng)塑性，在分離破壞后具有恢復(fù)原來形狀的趨勢(shì)，使得薯土分離效率低[9]，要克服這種趨勢(shì)，就需要功率更大的動(dòng)力源。同時(shí)，粘性土壤增大了馬鈴薯收獲機(jī)械阻力[10]，若使用更大功率的拖拉機(jī)會(huì)導(dǎo)致震動(dòng)更強(qiáng)、功率消耗大、機(jī)具磨損嚴(yán)重，傷薯率也會(huì)上升；機(jī)具整體可靠性、安全性也會(huì)降低。

2.2 機(jī)械化收獲損傷率高

目前丘陵地區(qū)所使用的中小型分段式馬鈴薯收獲機(jī)械均為純機(jī)械作業(yè)，智能化水平低[10]，無法對(duì)作業(yè)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，時(shí)常出現(xiàn)機(jī)械受損而操作員不知情的情況，導(dǎo)致機(jī)械受損嚴(yán)重。純機(jī)械作業(yè)也使得傷薯率居高不下，以中小型馬鈴薯收獲機(jī)為例，挖掘鏟、切土圓盤、升運(yùn)鏈和薯土分離裝置均可以對(duì)馬鈴薯塊莖造成損傷，主要是因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)、不同地形配置不合理造成的[11]。馬鈴薯塊莖與機(jī)械表面摩擦?xí)?dǎo)致馬鈴薯蛻皮損傷；也可能在機(jī)械內(nèi)部發(fā)生碰撞受到強(qiáng)力擠壓導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損，馬鈴薯腐爛速度加快，導(dǎo)致農(nóng)戶利潤減少，成本增加，使得農(nóng)戶使用收獲機(jī)械完成馬鈴薯收獲的意愿降低。

2.3 缺乏專業(yè)技能人才

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程加快，農(nóng)村地區(qū)大量青年勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工，老人逐漸成為農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍，由于身體和年齡等因素影響，農(nóng)村老年人只能請(qǐng)人幫忙進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。參與實(shí)際農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力大多沒有經(jīng)歷過高水平教育，導(dǎo)致對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的了解甚少，致使農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用頻率降低[5]。不少地區(qū)還保持傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的守舊思想，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械信任度低。同時(shí)，缺乏農(nóng)業(yè)機(jī)械化相關(guān)人才，主要原因?yàn)檗r(nóng)機(jī)相關(guān)從業(yè)人員待遇較差[4]，培養(yǎng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化方向人才的高校少，迫使不少農(nóng)機(jī)化本科生選擇報(bào)考其他非相關(guān)專業(yè)。

2.4 政策因素

丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展涉及多個(gè)方面，因此提高丘陵山區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化水平需要結(jié)合多方面因素分析。近年來，中央一號(hào)文件多次提及農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要性，因此在馬鈴薯收獲機(jī)械化方面也取得了一定的進(jìn)展。但受限于丘陵地區(qū)特有的自然地形條件，存在多方面制約因素影響其發(fā)展。同時(shí)，政策也存在一定的不足，許多政策的支持重心在于資金，對(duì)科技研發(fā)、人才培養(yǎng)等其他方面的關(guān)注不多。

3 發(fā)展建議

3.1 建設(shè)健全馬鈴薯收獲機(jī)械化體系

在推進(jìn)丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展過程中，不能僅僅關(guān)注馬鈴薯機(jī)械化收獲水平和裝備量，需要協(xié)調(diào)發(fā)展相關(guān)農(nóng)藝、土地宜機(jī)化等配套措施。在資金充足的情況下，需要為農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)提供技術(shù)支撐以及重視農(nóng)業(yè)機(jī)械化方向的人才培養(yǎng)，鼓勵(lì)廣大應(yīng)屆生報(bào)考農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)。同時(shí)，在高校辦學(xué)、農(nóng)機(jī)企業(yè)、科技研發(fā)方面合理調(diào)整補(bǔ)貼結(jié)構(gòu)，增加對(duì)丘陵地區(qū)農(nóng)機(jī)化補(bǔ)貼比例。

3.2 加強(qiáng)對(duì)丘陵地區(qū)適用機(jī)械的研究

丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械的發(fā)展需要充分結(jié)合地形地貌特征。目前，我國丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械不適用的現(xiàn)實(shí)問題受到各方重視，各研究機(jī)構(gòu)需要結(jié)合丘陵地區(qū)特定條件展開針對(duì)性研究，提高收獲機(jī)械的實(shí)用性以及收獲效率，逐漸朝著小型化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展[5]。對(duì)丘陵地區(qū)收獲機(jī)械的研發(fā)可借鑒日本、韓國等國家的技術(shù)，這些國家以丘陵地形為主，而且農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度遠(yuǎn)高于我國。我國的各研究機(jī)構(gòu)可加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)，抓住發(fā)展機(jī)遇，承擔(dān)丘陵地區(qū)收獲機(jī)械發(fā)展責(zé)任。同時(shí)在馬鈴薯收獲機(jī)械推廣中，注意技術(shù)的完整性，使推廣丘陵地區(qū)收獲機(jī)械可持續(xù)發(fā)展[4]。

政府需要協(xié)調(diào)農(nóng)機(jī)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)以及高校之間的合作，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，共同完成產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)以及收獲機(jī)械的推廣。強(qiáng)化政府的監(jiān)督管理職能，在符合國家法律法規(guī)的前提下，加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)溝通，共同制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 提高農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)水平

農(nóng)業(yè)機(jī)械化不斷發(fā)展，國家每年不斷更新相關(guān)政策，各地政府也給予了較大力度的政策和資金支持。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室報(bào)道，到2021年底，我國農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)組織預(yù)計(jì)超90萬個(gè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)托管服務(wù)面積超1.067億hm2次，服務(wù)帶動(dòng)小農(nóng)戶7000萬戶[12]。很大程度上解放了勞動(dòng)力，提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。大力發(fā)展農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)有利于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械利用率以及推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色可持續(xù)發(fā)展。

為全面發(fā)展促進(jìn)丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化發(fā)展，在今后需進(jìn)一步健全農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)體系，加強(qiáng)對(duì)收獲機(jī)械的創(chuàng)新，加強(qiáng)技術(shù)性人才培養(yǎng)，加強(qiáng)新機(jī)具在丘陵地區(qū)的推廣力度，促進(jìn)農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)全面發(fā)展。

3.4 推進(jìn)土地宜機(jī)化改造進(jìn)程，優(yōu)化土地宜機(jī)化品種

目前，我國丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲面臨著機(jī)械化效果不顯著、機(jī)械化推進(jìn)速度緩慢2大難題。而土地宜機(jī)化改造能有效解決這一問題。以重慶市為例，2021年重慶市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委提出為改善農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境，力爭(zhēng)到2025年全市土地宜機(jī)化面積達(dá)到66.67萬hm2[13]，這將為重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。所以提高丘陵地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的前提必將是推進(jìn)丘陵地區(qū)土地宜機(jī)化改造[14]。

同時(shí)，目前土地宜機(jī)化改造還在探索階段，西南各地還沒有相應(yīng)的精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，這使得各地宜機(jī)化改造效果參差不齊；丘陵地區(qū)土地宜機(jī)化改造還未結(jié)合實(shí)際收獲農(nóng)藝要求進(jìn)行改造，宜機(jī)化品種單一，不能完全適應(yīng)馬鈴薯機(jī)械化收獲[15]，若僅僅只是在單方面追求農(nóng)機(jī)適應(yīng)農(nóng)藝，這將大幅度增加科研成本、降低農(nóng)機(jī)利用率和使用率。如果在宜機(jī)化改造過程中，結(jié)合馬鈴薯收獲農(nóng)藝要求改造土地，就能使丘陵收獲機(jī)械科研成本大大降低，促進(jìn)丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械化發(fā)展。

4 結(jié)束語

隨著西南丘陵地區(qū)馬鈴薯種植面積逐年增加，馬鈴薯全程機(jī)械化收獲是西南丘陵山區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲機(jī)械的發(fā)展與地形地貌、科研成果和農(nóng)藝等密切相關(guān)，當(dāng)前西南丘陵地區(qū)還不能實(shí)現(xiàn)馬鈴薯收獲全面機(jī)械化，所以還需要政府相關(guān)部門、科研機(jī)構(gòu)和農(nóng)機(jī)企業(yè)之間緊密配合，共同努力，促使丘陵地區(qū)馬鈴薯收獲技術(shù)向現(xiàn)代化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全面機(jī)械化。