張曉晨,張樹(shù)閣,程勝男,徐峰,張建軍
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化總站,北京市,100122)
大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù),是四川農(nóng)業(yè)大學(xué)課題研究組歷時(shí)22年的研究成果。大豆玉米帶狀復(fù)合種植改單一作物種植為高低作物搭配間作、改等行種植為寬窄行種植,充分發(fā)揮邊行優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量基本不減、增收一季大豆,是傳統(tǒng)間套種技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。該模式集成了品種搭配、擴(kuò)行縮株、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、減量施肥、綠色防控、封閉除草、機(jī)播機(jī)收等關(guān)鍵技術(shù),集高效輪作、綠色增收、提質(zhì)增效三位一體,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)理論研究、應(yīng)用技術(shù)(機(jī)具)和示范推廣的有機(jī)結(jié)合,為擴(kuò)大大豆種植、提高大豆產(chǎn)能開(kāi)辟了新的技術(shù)路徑。
2022年中央一號(hào)文件明確指出,“在黃淮海、西北、西南地區(qū)推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植”。據(jù)悉,2022年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將在全國(guó)16個(gè)玉米大豆主產(chǎn)區(qū)推廣該模式100 khm2以上,今后面積還會(huì)繼續(xù)增加。
2022年2月24日,四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳官網(wǎng)公布了四川省大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機(jī)補(bǔ)貼額度,擬最高補(bǔ)貼5 000元,目前正在公示。其他省份也有類似支持政策。在這些政策的鼓勵(lì)下,農(nóng)機(jī)裝備生產(chǎn)企業(yè)熱情高漲,面向各地不同種植區(qū)域的大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機(jī)(以下簡(jiǎn)稱:專用播種機(jī))不斷推出。為了確保播種質(zhì)量、提高播種效率,在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理司、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化總站指導(dǎo)下,西南、西北、黃淮海地區(qū)部分省市區(qū)組織開(kāi)展了大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機(jī)現(xiàn)場(chǎng)演示驗(yàn)證活動(dòng)。
對(duì)應(yīng)于凈作條件的大豆或玉米播種作業(yè),我國(guó)已有很成熟的適合不同地域耕作模式的播種機(jī),而且應(yīng)用已十分普遍,然而大豆、玉米同時(shí)播種的帶狀復(fù)合種植專用播種機(jī)在我國(guó)、甚至在世界上也算是新生事物。近年來(lái),四川農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)與部分企業(yè)合作,研制了適宜玉米和大豆間套作的系列機(jī)具,可以實(shí)現(xiàn)從播種到收獲的全程機(jī)械化生產(chǎn),曾經(jīng)遭遇的雍塞、施肥量小、密植精度不夠等問(wèn)題,在量產(chǎn)或新企業(yè)推出新產(chǎn)品時(shí)是否確認(rèn)已妥善解決,這個(gè)問(wèn)題不可忽視。根據(jù)調(diào)研獲得的消息,全國(guó)30多家企業(yè)聲稱可以供給108個(gè)型號(hào)的專用播種機(jī),不過(guò)絕大多數(shù)未實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。面對(duì)“擴(kuò)行縮株、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、減量施肥”等要求,專用播種機(jī)尚有不少方面有待攻關(guān),大面積推廣應(yīng)用面臨一定風(fēng)險(xiǎn)。
ISO9000標(biāo)準(zhǔn)給“驗(yàn)證”的定義:通過(guò)提供客觀證據(jù),對(duì)規(guī)定要求已得到滿足的認(rèn)定。試驗(yàn)和演示是此種認(rèn)定的四種方式之一,也是最易于理解、最有說(shuō)服力的認(rèn)可方式。開(kāi)展演示驗(yàn)證活動(dòng)的目的:通過(guò)驗(yàn)證,確認(rèn)申報(bào)各型號(hào)專用播種機(jī)是否滿足前述農(nóng)藝要求,為購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼實(shí)施提供技術(shù)支撐。
為了實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證目的,部分省區(qū)市分別根據(jù)當(dāng)?shù)馗鳁l件,制定了各自的驗(yàn)證方案,分別是大豆玉米帶狀復(fù)合種植專用播種機(jī)先進(jìn)性驗(yàn)證方案、安全性驗(yàn)證方案和適用性驗(yàn)證方案。規(guī)定了演示驗(yàn)證的內(nèi)容,即先進(jìn)性、安全性和適用性,做法和要求,即主要包括取樣、檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理、合格指標(biāo)、判定規(guī)則等。具體驗(yàn)證項(xiàng)目由行業(yè)主管部門組織農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)專家根據(jù)大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)藝要求和區(qū)域性農(nóng)藝特點(diǎn)研究確定。
先進(jìn)性、安全性和適用性三方面分別有各自不同的技術(shù)要求。
具備先進(jìn)性,是新產(chǎn)品獲得農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼的資格要求。先進(jìn)性是指首先創(chuàng)造、規(guī)定并為人們認(rèn)可、學(xué)習(xí)、推廣、遵守的特點(diǎn)。此處關(guān)注對(duì)象是專用播種機(jī)或其某個(gè)裝置、零部件,關(guān)注點(diǎn)是整機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能和性能,其部件的功能、性能,和/或其零件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)或性能,在技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性等方面體現(xiàn)的先進(jìn)性。通過(guò)收集、審查實(shí)用新型專利、發(fā)明專利或通過(guò)省級(jí)以上科技成果鑒定(評(píng)價(jià)證明)、先進(jìn)性自我聲明、檢測(cè)報(bào)告等材料,有專家組進(jìn)行專業(yè)分析、評(píng)判,給出先進(jìn)與否的結(jié)論。
先進(jìn)性驗(yàn)證要求專家組要專業(yè),熟悉播種機(jī)、行業(yè)及相關(guān)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r;驗(yàn)證評(píng)價(jià)工作要實(shí)事求是,認(rèn)真、仔細(xì);處于客觀、公正地位,并保持客觀、公正立場(chǎng);保持開(kāi)明,協(xié)商一致。
強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)為我們保障人體健康和人身財(cái)產(chǎn)安全提供了技術(shù)依循。專用播種機(jī)屬于播種機(jī),依法應(yīng)滿足GB 10395.9—2014《農(nóng)林機(jī)械安全第9部分:播種機(jī)械》要求。此外,基于行業(yè)實(shí)踐,農(nóng)機(jī)專家認(rèn)為,適用時(shí),專用播種機(jī)還應(yīng)滿足JB/T 10293—2013《單粒(精密)播種機(jī)技術(shù)條件》和GB/T 20865—2017《免(少)耕施肥播種機(jī)》,以確保專用播種機(jī)和使用者的安全。具體要求參見(jiàn)表1。
表1 專用播種機(jī)安全性技術(shù)要求Tab. 1 Safty requirements of the special seeder
需要說(shuō)明的是,設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)商還應(yīng)關(guān)注專用播種機(jī)與配套拖拉機(jī)所構(gòu)成機(jī)組的穩(wěn)定性問(wèn)題,帶有氣力式排種器的播種機(jī)應(yīng)關(guān)注噪聲達(dá)標(biāo)問(wèn)題,帶劃行器的播種機(jī)應(yīng)關(guān)注隨之而來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。
3.3.1 對(duì)專用播種機(jī)的作業(yè)質(zhì)量要求
產(chǎn)品使用時(shí)滿足顧客需求和期望的程度,即為適用性質(zhì)量。專用播種機(jī)是指按照大豆玉米帶狀復(fù)合種植的農(nóng)藝總要求和區(qū)域性要求,能實(shí)現(xiàn)大豆、玉米兩種作物按照各自行距、粒距(穴距)精量播種,播深、施肥量和施肥深度分別調(diào)控,并進(jìn)行兩種作物同步播種施肥的作業(yè)機(jī)具。因此,應(yīng)首先明確農(nóng)藝總要求和區(qū)域性要求。根據(jù)《全國(guó)大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式圖》和NY/T 2632—2021《玉米—大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)規(guī)程》,可以歸納出,專用播種機(jī)播種、施肥和覆膜的作業(yè)質(zhì)量和效果應(yīng)達(dá)到表2~表5所示的要求。與傳統(tǒng)種植模式比,具有以下3個(gè)特點(diǎn):一是精量播種。玉米單粒播種,大豆每穴1?;?粒。二是行距、株距縮小,合理密植。大豆株距7~10 cm,行距25~30 cm或40 cm;玉米株距8~11 cm或14 cm,行距40 cm;大豆玉米行間距60~65 cm或70 cm。三是單位面積施肥量一個(gè)加大,一個(gè)減小。玉米高氮緩釋復(fù)合肥每公頃750~975 kg大豆低氮緩釋復(fù)合肥每公頃225~300 kg,“4+4”和“4+6”種植模式施肥量還要適當(dāng)增加。
表2 n∶2間作模式下大豆玉米田間配置Tab. 2 Field allocation of soybean and maize under n∶2 intercropping system
表3 4∶4和6∶4間作模式下大豆玉米田間配置Tab. 3 Field allocation of soybean and maize under 4∶4 and 6∶4 intercropping patterns
3.3.2 對(duì)專用播種機(jī)作業(yè)性能的要求
圍繞前述歸納出的要求,考慮春播在即,專用播種機(jī)生產(chǎn)急需、新產(chǎn)品補(bǔ)貼和凈作條件下播種機(jī)技術(shù)成熟的實(shí)際,根據(jù)問(wèn)題導(dǎo)向、特事特辦原則,確定用表6中的指標(biāo)驗(yàn)證演示機(jī)型作業(yè)性能的優(yōu)劣。其中,后7項(xiàng)為所有機(jī)型應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的農(nóng)藝要求,前邊各項(xiàng)則是不同地區(qū)種植條件下,不同機(jī)型應(yīng)達(dá)到的要求。必須說(shuō)明的是,有些指標(biāo)雖然重要,但未納入目前的驗(yàn)證方案,如:機(jī)組穩(wěn)定性、劃行器、種子破碎率、總施肥量穩(wěn)定性及各行施肥量一致性、施肥深度合格率等。如果專用播種機(jī)要批量生產(chǎn),則應(yīng)提前、全面考察機(jī)器的作業(yè)性能,包括可靠性、故障報(bào)警、劃行器等,確保密植效果、出苗率和生產(chǎn)效率,鼓勵(lì)研發(fā)企業(yè)追求更高的性能指標(biāo)。
表4 養(yǎng)分管理Tab. 4 Nutrient management
表5 播種深度Tab. 5 Sowing depth
表6 專用播種機(jī)作業(yè)質(zhì)量要求Tab. 6 Operating quality requirements of special planter
3.3.3 樣機(jī)狀態(tài)和試驗(yàn)條件
適用性驗(yàn)證時(shí),樣機(jī)狀態(tài)和試驗(yàn)條件對(duì)性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果影響大。如果不符合要求,則演示驗(yàn)證結(jié)果是不可靠或者是不具有參考價(jià)值的,務(wù)必審慎對(duì)待??梢哉f(shuō),機(jī)器適應(yīng)試驗(yàn)條件的寬泛程度是機(jī)器適應(yīng)性的一個(gè)方面。作為演示驗(yàn)證,可考慮在極端條件下實(shí)施檢測(cè),觀察機(jī)器的性能。
1) 樣機(jī)狀態(tài)。試驗(yàn)樣機(jī)應(yīng)與使用說(shuō)明書(shū)一致,即:同模樣、同配置,無(wú)損毀,是合格品。拖拉機(jī)應(yīng)選擇功率不大于上限值80%的拖拉機(jī)為配套動(dòng)力,若最小功率大于上限值80%時(shí),選擇最小功率為配套動(dòng)力。另外,駕駛員應(yīng)熟悉拖拉機(jī)、播種機(jī)的使用與調(diào)整要求,操作熟練,中間不更換。
2) 試驗(yàn)條件。種子、肥料、農(nóng)膜:按當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求選擇,應(yīng)測(cè)定、調(diào)查和記錄其名稱、規(guī)格和/或性狀;試驗(yàn)地:應(yīng)按當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求選擇,免耕播種型專用播種機(jī)應(yīng)在未經(jīng)耕整有一定作物殘茬覆蓋的地塊條件下作業(yè)。應(yīng)對(duì)試驗(yàn)地狀況及環(huán)境條件進(jìn)行測(cè)定、調(diào)查和記錄,如:前茬作物、耕作方式、土壤質(zhì)地、地表植被狀況、土壤含水率、堅(jiān)實(shí)度等,不符合要求時(shí),不能實(shí)施檢測(cè)。秸稈覆蓋率不小于70%,秸稈覆蓋量0.6 kg/m2。土壤含水率過(guò)低或過(guò)高時(shí),不宜實(shí)施檢測(cè);作業(yè)速度:按說(shuō)明書(shū)規(guī)定,建議按不低于說(shuō)明書(shū)中明示最高速度的60%實(shí)施檢測(cè);播種深度:按農(nóng)藝要求,建議播種深度目標(biāo)值:玉米5 cm,大豆4 cm。
3.3.4 檢測(cè)方法
適應(yīng)性驗(yàn)證方案均參考現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定大綱,如DG/T 007—2019《播種機(jī)》、DG/T 027—2019《旋耕播種機(jī)》、DG/T 028—2019《免耕播種機(jī)》、JB/T 8401.1—2017《旋耕聯(lián)合作業(yè)機(jī)械第1部分:旋耕施肥播種機(jī)》、DG/T 100—2019《鋪膜播種機(jī)》等,對(duì)條件參數(shù)和作業(yè)性能參數(shù)的檢測(cè)方法有明確的規(guī)定。驗(yàn)證檢測(cè)由有資質(zhì)第三方機(jī)構(gòu)的專業(yè)人員來(lái)完成。
3.3.5 合格指標(biāo)確定
機(jī)器在特定條件下作業(yè)性能指標(biāo)的優(yōu)劣,是機(jī)器適應(yīng)性的第二個(gè)表現(xiàn)。專用播種機(jī)應(yīng)確保在某種間作模式下,大豆、玉米分別的行距、株距和播深、大豆與玉米帶間距,大豆、玉米分別的施肥量達(dá)到前述農(nóng)藝要求,這是最基本的前提,同時(shí),其播種、施肥、覆膜的作業(yè)質(zhì)量還要達(dá)到表6的要求,即達(dá)到對(duì)應(yīng)合格指標(biāo)的要求。這些指標(biāo)數(shù)據(jù)引用自現(xiàn)行推廣鑒定大綱。專用播種機(jī)研發(fā)企業(yè)可考慮追求更高的標(biāo)準(zhǔn)。需要說(shuō)明的是,方案中對(duì)種肥間距合格率指標(biāo)判定時(shí),以不小于3 cm為合格,試驗(yàn)條件中未規(guī)定施肥深度范圍,種肥間距農(nóng)藝要求是10~15 cm為合適,這一點(diǎn)應(yīng)引起大家的重視。
1) 關(guān)于驗(yàn)證結(jié)論。安全性、適用性、先進(jìn)性分別滿足對(duì)應(yīng)方案要求時(shí),驗(yàn)證通過(guò)。安全是基本要求,依法有“一票否決權(quán)”。適用性是對(duì)機(jī)器的基本要求,是機(jī)器的靈魂,是農(nóng)藝成敗的關(guān)鍵,也是企業(yè)成敗的關(guān)鍵。先進(jìn)性可以不斷改進(jìn)和追求。建議在適用性所有考核指標(biāo)均達(dá)合格時(shí),才判斷機(jī)器適用性滿足要求;建議按安全性、適用性、先進(jìn)性的順序開(kāi)展驗(yàn)證和結(jié)果評(píng)估工作。
2) 關(guān)于驗(yàn)證結(jié)論局限性:驗(yàn)證通過(guò),不意味著產(chǎn)品成熟,必然好苗情,或者任何情況下都好用。主要有以下原因,一是驗(yàn)證時(shí)特定條件下,檢驗(yàn)結(jié)果,并沒(méi)有驗(yàn)證所有條件下的性能表現(xiàn)。二是后續(xù)生產(chǎn)不一定能保證產(chǎn)品的一致性;三是用戶可能操作不當(dāng)、違規(guī)使用,這樣機(jī)器會(huì)有不同的性能表現(xiàn)。驗(yàn)證不通過(guò),可能因?yàn)楫a(chǎn)品不成熟,對(duì)驗(yàn)證過(guò)程中試驗(yàn)條件不適應(yīng)、任何原因引起的性能發(fā)揮不充分。
3) 我國(guó)現(xiàn)有的播種技術(shù)集成專用播種機(jī)后,可以滿足大豆玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)藝的要求??紤]到作物特點(diǎn)、農(nóng)藝關(guān)注點(diǎn)及“玉米不減產(chǎn),多收一季豆”的目標(biāo),聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中青壯年勞動(dòng)力緊缺,嚴(yán)重依賴農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際,專用播種機(jī)當(dāng)下應(yīng)著重解決“精確密植、精確施肥”的問(wèn)題,即通過(guò)機(jī)器播種,實(shí)現(xiàn)以下2個(gè)目標(biāo):(1)大豆玉米帶間寬、大豆行距、玉米行距、大豆、玉米分布的株距、穴粒數(shù)這6個(gè)參數(shù)都得到精密控制,不用間苗也不用補(bǔ)苗,也方便后續(xù)田間管理和收獲機(jī)械配套,實(shí)現(xiàn)農(nóng)藝目標(biāo)和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的理想融合。(2)大豆施肥量剛好滿足不超,玉米施肥量剛好滿足不欠,照顧兩作物的營(yíng)養(yǎng)需求特性,實(shí)現(xiàn)節(jié)約高效綠色發(fā)展。
1) 專用播種機(jī)可考慮以下方面的改進(jìn),如配套使用導(dǎo)航技術(shù)、至少配置劃行器,實(shí)現(xiàn)智能化、故障報(bào)警,實(shí)現(xiàn)作業(yè)高速化,實(shí)現(xiàn)行距、株距與穴粒數(shù)精準(zhǔn)化、施肥精準(zhǔn)化,降低大豆種子破碎率等,更好發(fā)揮大豆玉米復(fù)合種植技術(shù)的效用。
2) 用好機(jī)器,宜培訓(xùn)先行。大豆玉米復(fù)合種植技術(shù)是一項(xiàng)高產(chǎn)高效的好技術(shù),但實(shí)踐起來(lái)比較繁瑣,農(nóng)機(jī)配套尚不成熟,因此,農(nóng)機(jī)、農(nóng)技推廣機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)要在農(nóng)藝定型和培訓(xùn)上要下足功夫。這里,農(nóng)藝定型指特定地域大豆玉米間作模式要定型,是選擇“2+2”“2+4”“2+6”還是“4+4”“4+6”模式。另外,肥料最優(yōu)深度、穴粒數(shù)應(yīng)明確。用戶培訓(xùn)方面,一是要培訓(xùn)農(nóng)藝要點(diǎn),根據(jù)農(nóng)藝要求,選合適的機(jī)器;二是要根據(jù)農(nóng)藝要求,調(diào)好機(jī)器狀態(tài);三是要根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)指引,用好機(jī)器。
3) 對(duì)專用播種機(jī)發(fā)展保持耐心,長(zhǎng)短結(jié)合。同其他農(nóng)機(jī)裝備一樣,專用播種機(jī)的發(fā)展必將經(jīng)歷從“能播”,到“苗齊”,到“高效”,到“耐用”這四個(gè)逐漸上升的階段。盡管現(xiàn)有技術(shù)可以達(dá)到“苗齊”的階段,但仍然面臨以下問(wèn)題:收獲玉米時(shí),有的地方寬,有的地方窄,一塊田里,行距時(shí)寬時(shí)窄,不規(guī)則,對(duì)玉米機(jī)收帶來(lái)很大挑戰(zhàn),收獲機(jī)耐用性受損;施肥量、粒距、播深、鎮(zhèn)壓強(qiáng)度等調(diào)節(jié)指示不準(zhǔn)確,漏播、晾籽不易察覺(jué)等,影響作業(yè)效果、生產(chǎn)效率甚至農(nóng)民收成。當(dāng)下首要的是用好現(xiàn)有專用播種機(jī),立足長(zhǎng)遠(yuǎn),則要保持耐心,以靜待花開(kāi)的心態(tài),研究出臺(tái)政策,為專用播種機(jī)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用護(hù)航。各地相關(guān)農(nóng)藝(間作模式、粒距、穴粒數(shù)等參數(shù))一旦定型,農(nóng)機(jī)研發(fā)企業(yè)便應(yīng)持續(xù)改進(jìn)機(jī)具,通過(guò)播種高質(zhì)量、田間好管理、到季好收獲、農(nóng)民好收成的美好愿景,讓大豆玉米復(fù)合種植技術(shù)為我國(guó)糧油安全做出積極貢獻(xiàn)。
中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)2023年1期