浅谈新形势下农业机械对于农业种植业发展的促进作用

2022-02-11 07:52张文香
种子科技 2022年23期
关键词:种植业农业机械农作物

张文香

(天祝藏族自治县哈溪镇人民政府,甘肃 武威 733206)

农业种植业可保障粮食、蔬菜、水果等农副产品有效供应,是推动农业经济稳定发展、维系社会秩序稳定的关键。我国传统的农业种植业基本是以“人力+牛耕”为主,不仅生产效率低下,而且农产品品质不高。自改革开放以来,我国农业种植业的机械化进程加速,耕地机械、施药器械、收获器械得到了快速发展,推动我国农业种植业朝着现代化、科技化、智能化的方向发展。基于此,文章研究了农业机械对农业种植业快速发展的促进作用,以期为各地区加快农业种植业机械化进程提供参考。

1 农业种植业与农业机械概述

农业种植业是指以农作物栽培、农作物管理、农作物病虫害防治等学科为基础,通过合理运用现代化技术与设备,指导农作物选种、育种、栽培、管理、收获、运输、销售等各环节有序进行的社会生产部门。农业机械是以机械管理学、机械生产学、机械应用学等学科知识为基础,指导农业机械服务于农作物整个生长周期,从而为高品质农产品生产奠定坚实的基础。农业机械的综合水平是决定农业种植业现代化进程的关键因素[1]。

2 农业机械对于农业种植业的推动作用

2.1 提升农作物的产量和质量

我国虽然地域广袤,但由于人口基数大,人均农业生产资源相对较少,比如我国人均耕地、人均水资源均不足世界的1/3。因此,提高农作物单位面积产量,保证农产品有效供应,成为我国农业种植业发展的核心指标之一。

农作物产量是由整个生长周期(播种、苗期、花期、果期等)而决定的,传统的农作物种植技术机械化程度偏低,导致农作物产量不高。推广农业机械化可以实现农作物整个生长周期的优化升级,从而全面提高其品质与产量[2]。

2.1.1 提高种子品质

在种子筛选阶段,普通的风力筛种、浸泡选种并不能完全去除种子中的麸皮、灰尘、石块等杂质以及重量指标不达标的种子,导致农作物种子发芽率不高,再加上部分种子携带某些病原微生物,导致苗期易发生茎基腐病,从而出现大面积缺苗、出苗率不高、出苗不整齐、苗期死亡率较高等问题,导致对土地、光照、水分等资源的有效利用率较低,不利于提升农作物产量。推广新型农业机械可以有效提高种子的发芽率、出苗率,提高生产资源的有效利用率,提升农产品产量。

目前,我国使用的现代化农业机械设施有以下几种。

1)新型农作物种子筛选机。依据种子的大小、重量,融合筛目选种、风力选种、离心选种等技术,有效去除种子中的杂质和品质较低的种子(比如种皮破裂、某部位不完整的种子),保证种子品质优良、种皮完整、千粒重达标。

2)种子消毒机。利用紫外线照射、高温消毒等措施,有效杀灭种子所携带的病原孢子、靶标害虫卵等有害生物,有效降低烂种、烂苗的概率。

3)机械拌种机。在农作物种子周围形成稳定的化学包衣,遏制土传病原孢子以及蛴螬、蝼蛄、仓鼠等有害生物对于种子以及幼苗的侵害,保证种子顺利萌发以及幼苗茁壮生长。

2.1.2 保证出苗的整齐度

部分农作物种子在播种后,其出苗时间差异性较大,导致植株高矮不一,出苗较晚的农作物种子长势较弱,影响农作物的品质与产量。

造成农作物幼苗出苗整齐度不一致的主要因素包括以下几方面。

1)部分种子具有休眠的特性,在播种后种子仍处于休眠状态,导致出苗有早有晚。

2)人工播种对于播种深度以及覆土厚度一致性较差,导致种子出苗时间存在一定的差异,比如播种深度较浅、覆土厚度较薄的农作物种子出苗较早,而播种深度较深、覆土厚度较厚的农作物种子出苗较晚。

推广现代化农业机械可有效提高种子出土的一致性、提高出苗的整齐度,主要包括以下几个方面。

1)种子催芽机。可以有效打破种子休眠期,提高种子发芽率,保障出苗整齐度,为提升农产品品质与产量奠定坚实的基础。

2)现代化播种机。可以调整挖沟槽、播种槽,精准调控播种密度、播种深度、覆土厚度,从而保障种子萌发率、出土率一致[3]。

2.1.3 生长周期规范化管理

农作物整个生长周期(苗期、花期、果期等)是农作物通过利用光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等基本生理功能积累营养物质,从营养生长转换至生殖生长。在农作物生长周期加强管理,可以提高农产品品质和产量。农作物生长周期的管理主要包括水肥管理、除草管理、病虫害防治等。

传统的管理模式相对滞后,导致农作物品质与产量较低,主要表现在以下几方面。

1)在水肥管理过程中,以“大水漫灌”为主的灌溉模式不仅浪费水资源,而且会导致水土流失、土壤贫瘠化、盐渍化,降低土地持续产出能力,影响农作物的品质与产量。

2)在农作物病虫害防治过程中,应用普通喷雾喷施化学农药的方式,使农药喷洒不均匀,造成农残超标,降低农作物品质。随着有害生物抗药性增强,其会威胁农作物的品质与产量。

3)在除草作业过程中,以人工拔除为主的作业模式,其作业效率较低,且存在草根残留而导致杂草丛生,进而影响农作物正常生长,降低农作物的品质与产量。

制定以农业机械化为基础、包括农作物整个生长周期的现代化管理体系,可以有效提升农作物的品质与产量,主要从以下几方面分析。

1)机械化水肥管理。在农作物播种前期至收获期,应用压缩泵、电机、滴灌管道、微喷管道等设备和精准灌溉、科学施肥体系,可有效提高对水资源和肥料的利用率。据相关数据显示,与大水漫灌相比,滴灌、微喷系统对于水资源的利用率高达50%~80%,能有效避免土壤营养物质流失和土壤板结,改良土壤土质,增强土壤肥力,以提高农作物的产量与品质。

2)机械化病虫害防治。主要利用昆虫性信息素设备、黑光灯设备、无人机设备、大型弥雾机、田园植保机等现代化仪器设备,全面防控农田生态系统内的病虫害。与传统的电动喷雾器喷施化学农药相比,应用机械化病虫害防治技术可以有效压制靶标害虫和病原微生物的基数,降低有害生物对农作物植株的为害;也可以有效提高化学农药的施药均匀性,避免大量化学农药聚集在某一个位置而导致农残超标。

3)机械化除草。主要是利用中耕除草机清除农作物根系杂草,与人工拔除相比,机械化除草作业效率高,可以疏松根系周围的土壤[4]。

2.2 改善农业生态环境

2.2.1 产生农业生态环境污染的原因

传统的农作物栽培模式污染生态环境较为严重,甚至部分地区因农业所造成的环境污染已经超过了工业污染。

造成农业生态环境污染的主要因素包括以下方面。

1)化学肥料污染。在农作物种植过程中,农民过度追求短期效益,频繁使用化学肥料,以氮元素为主,尤其是尿素、氨水的使用量严重超标,导致土壤中铵态氮、硝态氮含量严重超标,不仅影响农作物生长,而且土壤富含大量氮元素随地表径流、雨水冲刷汇入河流,进而导致水源富营养化,引起水华现象,影响水产养殖业发展。

2)化学农药污染。由于施药器械设施相对滞后,化学农药利用率较低,相关数据显示,普通喷雾器对于农药利用率不足50%,大量化学农药残留在土壤、大气、水源中,严重污染环境,引发农业面源污染。土壤中重金属离子(Cu、Ni、Cd)的降解周期长达十几年,会大量杀灭土壤中的有益生物,对土壤基本结构造成不可修复的破坏。

2.2.2 现代化农业机械改善生态环境的路径

推广现代化农业机械可有效改善农业生态环境,推动农业种植业向绿色、可持续的方向发展,具体应从以下几方面展开。

1)机械化施肥技术(又称精准施肥技术)。主要是利用土壤检测设备精准检测土壤墒情(酸碱度、pH 值)、温湿度、硝酸盐含量以及土壤中有效成分的含量。利用水肥一体机、抛肥机等现代化施肥机械,依据农作物在不同生长周期对于各种营养物质的需求,精准补充NPK缓释肥、控释肥,合理添加腐熟农家肥、炭质有机肥,在保障农作物对各类营养物质需求的基础上,有效降低各类营养物质在土壤中的剩余量,降低土壤农药残留,避免污染与破坏土壤环境。

2)机械施药技术。与传统的电动喷雾器相比,利用现代化施药机械,可降低化学农药在环境中的残留,提高农药的有效利用率,推动农业种植业朝着绿色、可持续的方向发展[5]。

2.3 提高作业效率,增加农民收益

改革开放以来,虽然国家制定了农作物赋税减免、农作物种植补贴、美丽乡村建设、脱贫攻坚等政策来推动农业种植业稳定发展,增加农民收益,助力乡村振兴,但由于农作物栽培存在人力输出大、综合收益低等方面的问题,农民实际收益仍然与城镇居民之间存在较大差异。据国家统计局数据显示,2021 年我国农村居民人均可支配收入约为1.8 万元,城镇居民人均可支配收入约为4.7 万元,较大的收入差距严重拖延了全民共同富裕的进程。

加速农业种植业机械化进程,可以显著增加农民收益,助力乡村振兴,主要体现在以下几方面。

1)应用播种施肥一体机可以实现除草、播种、施肥、覆土一体化作业,从而大幅度减少劳动力,使农民可以耕种更多土地(机械播种速率是人工播种的10~20 倍),从而增加农民收益。

2)应用谷物联合收割机可以实现农作物茎秆切割、摘穗、脱粒、烘干、入仓一体化作业,可将粮食收割期从15 d 缩短至3 d,使得农民有更多时间进城务工或者经商,从而增加农民收益[6]。

3 推动农业种植业机械化进程的对策研究

3.1 制订科学的方案

实践证明,制订科学的方案是推动农业种植业机械化进程的关键。在制订现代化农业机械推广方案的过程中,应遵循以下两项基本原则。

1)适宜性原则。该方案的各项措施应与农作物种植种类、栽培模式、农艺技术有较高的匹配性,从而确保在推广过程中易于被当地农民接受。

2)科技性原则。应以现代化技术与设备作为支撑,推动农业种植业朝着现代化、科技化、可持续化的方向发展。

3.2 提高农民综合素质

随着城镇化速度的加快,农村大量青壮年流向了城市,导致我国农业种植业主体老龄化日益严重。目前,部分年龄偏大的农民并未接受过专业的素质教育,其传统(“牛耕+人力”)的耕作理念根深蒂固,对现代化农业机械的认可度和应用能力较低,不利于农业机械设备的推广。针对这种情况,政府可以采取以下措施,有效提升农民的综合素质以及应用现代化农业机械的能力[7-8]。

1)定期组织现代化农业机械培训会,为加速现代化农业机械普及和应用奠定坚实的基础[9]。

2)充分发挥新媒体(斗鱼、抖音、快手等)优势,通过推广农业机械应用“小妙招”来提高农民对现代化机械的认可度。

3.3 加大资金补贴力度

部分农业机械的购买价格相对昂贵,价格分别在几万元、十几万元、几十万元,普通农民无力购买谷物联合收割机、施药无人机等设备,针对这种情况,当地农业部门要联合财政部门与当地银行,出台购机补贴和购机低息贷款等惠民政策,提高农民购买意愿,为现代化农业机械普及提供坚实的资金支持[10]。

3.4 推动农业机械朝着智能化方向发展

近年来,我国虽然在大数据领域、人工智能领域(AI技术)、第五代移动通讯领域(5G)连续攻克世界难关,但是在农业生产中应用相关技术较少,这也就导致农业种植业与其他行业之间的距离越来越大。

推进农业机械朝着智慧化方向发展,成为加速农业机械与农业种植业现代化的关键,主要采取以下几种措施。

1)融入AI 技术、大数据等计算机技术的机械设备,可以依据农作物长势、地形地势、土壤土质,及时调整作业角度,提升作业效率和速率。

2)以5G、AI 技术作为基本支撑,包括病原微生物与靶标害虫精准识别设备、小气候设备、土壤墒情检测设备等现代化仪器,构建病虫害发生趋势精准预判体系,从而为其综合防控提供有效的数据支撑[11-12]。

4 结束语

农业现代化的关键在于机械化,各地应充分发挥政府职能,及时引进现代化技术与设备,构建完善的农业种植业机械化发展体系,为保障高品质农产品的有效供应、推动农业经济的稳定运行提供坚实基础。

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