丘陵地区烟草种植农机农艺融合技术集成方法及发展途径

2023-07-04林硕李世金李晨马称心张国朱启法

安徽农学通报 2023年9期

林硕李世金李晨马称心张国朱启法

摘要农机农艺融合规范是以成熟环节农机具为载体，结合农艺流程与标准再造、农机具优化改进，将农艺技术要求与生产落实融合于机具的功能工效、作业质量标准、关键配置标准、作业条件、操作规范，首次将农机农艺融合提升至可具体操作的层面，为农机农艺之间建立一个明确的沟通渠道。针对丘陵地区烟草农机农艺沟通渠道缺失、融合度不够的问题，本文介绍了农机农艺融合的内涵，提出了农机农艺融合技术的具体集成方法，即形成农机农艺融合规范，并以皖南烟区烟田起垄为例进行了实践。同时，结合当前实际，提出了农机农艺融合发展途径，以有效协同推进农机农艺融合发展，为农机农艺融合技术应用和发展提供了一定理论依据和参考借鉴。

关键词丘陵地区；烟草种植；农机农艺融合；集成方法；发展途径

中图分类号 S233.75 文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2023）09-0064-04

推进现代烟草农业生产机械化建设，是提升我国烟草行业竞争力的重要手段，是实现规模化种植和连片化作业的前提条件，是减轻烟农劳动强度和技术难度、实现减工降本增效的有效途径，对于转变烟叶生产方式、改善生产条件和提高农业劳动生产率具有重要意义[1-4]。农业生产机械化和现代化发展的关键在于农机农艺融合[5]。农机农艺融合能有效地发挥农机农艺双重技术效应，大幅度提高农艺技术高标准落实和农业生产效率，降低劳动强度和综合生产成本[6]。在农业高度发达的国家，农机与农艺的高度融合是其重要原因之一，在我国，农机农艺有效融合已经成为现代农业发展的重要趋势[6-7]。未来，农机农艺深度融合必将是推进农业机械化发展的重要主题。从当前农业发展现状来看，由于对农机农艺融合认识不到位、农机化发展不平衡、农机广泛适应性不足、农机研发难度大且创新能力不足、农艺方式多样化等原因[7-12]，农机与农艺间存在融合不紧密、不配套，农机农艺沟通渠道缺失，农机农艺融合技术体系还不够完善等问题，导致农机与农艺之间的配合程度不充分，机械化的运用得不到充分发挥，阻碍了农业的现代化进程[6，8，10，13-14]。

丘陵地區烟田地块小且不够规则，土层位置浅，土壤以水稻土为主，作业期内降水丰沛，土壤湿度大，质地黏重，耕作阻力大，烟草机械作业存在较大难度，影响了机械化的推广。为此，本文在深化对农机农艺融合认识的基础上，结合烟区实际，探索构建农机农艺融合集成技术方法和协同推进的有效路径，加强农艺标准和农机适应性配合，以提升烟叶生产机械化作业水平，推动烟叶生产向全程全面机械化升级。

1 农机农艺融合的本质内涵

1.1 农机农艺融合的基本内容

实现农业生产现代化的根本要求是推动农机农艺的融合[15]。农机和农艺农机是指用于农业生产的机械和装备的总称，农机技术是指为满足农业生产工艺过程而设计制造农机具的研究开发、生产制造及其管理运用技术，农业机械化是指将先进适宜农机应用于农业生产及相关农事活动，以达到改善农业生产条件、提高农业生产效率的目的。农艺在广义上来说是农业生产过程中的制度及技术的总称，在狭义上来说是农业生产采用的具体措施。农艺技术是指农业生产工艺流程及其相应的操作技术标准，农艺标准化是指采用先进适宜的农艺技术用于指导农业生产及相关农事活动，以达到具有规模效应的优质高产、高效益的目的[5-6，8-9]。具体来说，农机农艺融合的基本内容就是将农机技术与农艺技术高度对接、有机融合，结合地区农艺制度、经济发展水平、农业资源分布情况和生产整体规模等因素，依据适合行业及地区实际特点的农业生产机械设备作业能力，通过农机以及农艺的相互适应，建立一个完善的生产技术体系，以同步达到农业机械化和农艺标准化，有效地发挥农机农艺双重技术效应[16-17]。

1.2 农机与农艺的关系

农机适应农艺是现代农业发展的前提，农艺适应农机是发展现代农业的必要要求，先进的农艺技术必须与先进的农机技术相结合，才能快速转化为现实的生产力[18]。农机与农艺作为农业生产的两大重要载体，农机具有研发的周期性、设计制造的特定性、生产工艺的流水性、批量生产的固定性以及使用的广泛性等特点，农艺具有地域差异性、季节性以及多样性等特点。农机是农艺实施的主要载体，是农艺高效落实的物资基础。农艺是农机的服务主要方向，是农机实施的指导依据。实践证明，农机与农艺是辩证统一的，两者相互区别又相互联系、相互制约、密不可分，两者各自在不同领域扮演着重要角色。农艺方面必须加快优化完善适应机械化作业技术标准，用标准化引领规模化，用规模化带动产业化；农机方面必须提升机械化技术水平，优化、升级农机装备结构，加快推广适合农艺要求的农机装备，在关键环节实现突破[9]。农艺的发展进步必然会要求农机的发展革新，而农机的发展又能不断巩固、完善现代农艺，以此推进现代农业的发展进步。因此，农机农艺相融合，实质上是相互适应、相互促进，使农机服务农艺，农艺载入农机，进而实现农业生产协调发展的过程。也只有将两者高度融合，才能为农作物创造优良的生长环境和适宜的生产条件，才能发挥各自在农业生产中的作用和价值[5-6，12，14]。实现农机农艺的融合可以更好地实现农业机械化技术与传统农艺技术的融合发展，通过融合农机农艺，能够更好地推动我国农业由传统模式向现代化模式转变。因此，可以说农机农艺融合是决定农业现代化发展成败的关键因素之一[19]。

2 农机农艺融合集成方法与实践

2.1 农机农艺融合集成方法

农机农艺融合的具体体现形式，即一套简单、明了、直观的农机农艺融合规范，便于操作应用，不仅能直接应用于农艺技术的落实指导，还能直接应用于各机具的选择配置和操作应用指导。农机农艺融合规范是以成熟环节农机具为载体，结合农艺流程与标准再造、农机具优化改进，将农艺技术要求与生产落实融合于机具的功能工效、作业质量标准、关键配置标准、作业条件、操作规范的方法。

2.1.1 功能工效制定方法。明确机具的作业功能，并明确机具在区域特点条件下，通过操作人员配置与分工所达到的平均作业效率。

2.1.2 作业质量标准制定方法。结合农艺标准的微调，综合满足基本技术需求、利于机械化作业、能为后续环节作业提供条件3个因素，制定具体的以定量为主、定性为辅的技术指标。

2.1.3 关键配置标准制定方法。围绕当前成熟环节农机具，结合农机具优化改进，主要围绕基本配置、关键结构配置2个层面，明确具体的主要设备需求参数。基本配置主要是指动力配套、操作方式、行走方式等满足机械正常运行的配置要求；关键结构配置是指直接影响技术指标的作业机具规格及要求。

2.1.4 作业条件制定方法。主要针对能同时满足农艺需求和机械正常有效运行的、可主观改变或选择的作业环境条件和物资标准进行规定。

2.1.5 操作规范制作方法。围绕农机操作流程、偏差调节2个方面，能使农机发挥最优作业性能和最大作业效率的农机调试与操作方法进行规定。

2.2 农机农艺融合集成实践

以皖南烟区起垄环节为例，对农机农艺融合规范进行介绍。皖南烟区普遍使用的高效起垄机为履带式起垄机。起垄环节的农机农艺融合规范如下。

2.2.1 功能工效。具备一次性成垄功能，在丘陵地区砂型土壤田块的平均作业效率为1.34 hm2/d，配置农机手1名，垄头整理辅助人员4名。在黏性土壤田块的平均作业效率为1.00 hm2/d，配置农机手1名，垄头整理辅助人员6名。起垄前根据土壤条件，做好工作计划和人员安排。

2.2.2 作业质量标准。垄间距120～130 cm、垄基宽75～85 cm、垄高32 cm、垄肩宽60 cm、垄体土壤颗粒最大不超过2 cm，垄体饱满、土壤细碎，既能满足基本技术需求，又可利于机械实现。垄顶宽15～20 cm，垄沟宽35～45 cm且平整，垄头预留1～2 m调转区，以利于后环节机械作业，且便于后期垄上移栽。

2.2.3 关键配置标准。基本配置方面，在满足机械正常运行配置基础上，需采用柴油动力，动力40 KW左右，行走轮采用深齿履带且履带宽度30 cm、着地长度140～150 cm，操作方式采用方向盘式；关键结构配置方面，起垄刀组宽度125 cm、回转直径40～45 cm、刀组两侧相向均设置起垄刀、旋耕刀，整形器（板）配置相向缓弧形整形板，中心净高度35 cm，底宽80 cm，可调等。

2.2.4 作业条件。需选择适宜天气进行作业。土壤墒情含水量在20%左右，感官上土壤基本呈无水状态，手捏不成团。整地均匀，耕深15 cm以上，土壤细碎不板结。

2.2.5 操作规范。农机操作流程方面，依次按照开机入位、整形板调节、开机作业及档位设置、机械调转的步骤提供具体的操作方法；偏差调节方面，分别对过程中出现垄体高度不够、土壤细碎度不足、垄体偏瘦等问题，提供具体的调试方法。

3 农机农艺融合发展途径

3.1 构建融合组织机制

强化相关部门之间的合作，建立良好的组织协调机制。围绕顶层设计、融合创新、政策配套、组织落实等与农机农艺相关的各个方面，组建农机农艺融合工作领导协调机构，成立农机农艺工作组，明确职责分工，建立联合会议制度等形式，形成一定的平台，便于相关人员研讨交流，促进在农机农艺融合方面的想法一致、目标一致、行动一致；整合优势资源，建立激励机制，充分调动农机农艺融合的活力、动力和能力，促进资源和技术力量有效聚集，以推动农机农艺的全面融合。

3.2 加强宜机化配套

围绕农田、农艺、农机，协同推进农艺宜机化再造、烟田宜机化改造、农机适配性提升。宜机化农田改造，借助当地政府力量，以农田标准化改造为核心，同步进行水、路设施综合配套和土壤改良，以适应机械化作业；宜机化农艺改造，以适应规模化种植、机械化作业为目的，充分考虑农机作业的可行性，改进传统农艺技术，实现对农业生产工艺流程和技术标准再造；农机适配性提升，通过与农机生产企业合作，坚持因地制宜，“宜大则大，宜小则小”的原则，加强对新型农机具的本地化适应性改进提升。

3.3 健全农机农艺融合技术体系

结合当地实际，协同农业生产工艺流程和技术标准再造，按照有利于机械化的角度，制定简单、明了、直观、便于操作应用的农机农艺融合技术规范，将农机农艺融合提升至可具体操作的层面，为农机农艺间建立一个明确的沟通渠道，使农机农艺的融合从传统的理念上，转变为可操作的技术规范，能为生产技术落实提供具体的生产指导依据，为机具作业效果提供保障，为机具配置和运行操作提供參考依据。并随着农艺宜机化再造、烟田宜机化改造、农机适配性提升工作的推进，按照农机与农艺相互适应、相互促进的原则，逐步进行完善和发展。

3.4 加强宣传培训与示范推广

在发展和推广农机农艺融合技术过程中，首先，要加强宣传培训，以转变融合理念、掌握融合技术为目的，充分利用现场会、培训班及网络媒体等方式，对区域的农业管理人员和生产人员进行广泛的宣传和培训；其次，要加强操作技能和服务保障，着力培养既懂农艺又会操纵农机的技能人员，并组织农机供应厂家建立高效的服务体系，充分保障对农机的维修和保养工作；再次，要加强示范带动，结合农艺宜机化再造、烟田宜机化改造、农机适配性提升，由小到大逐步建立一定规模的示范点，让农机农艺专业技术人员共同参与，把示范点建设成农机农艺融合技术展示、引领、吸引、带动的窗口，树立样板，让农业生产经营者能看到甚至亲身体验到农机农艺融合推广对农业现代化发展以及提高收入带来的有益影响。

4 结论与展望

本文对农机农艺融合本质内涵进行了分析，提出了农机农艺融合技术的具体集成方法，即形成农机农艺融合规范，并以皖南烟区烟田起垄为例进行了实践。本文所探讨的农机农艺融合规范，是以成熟环节农机具为载体，结合农艺流程与标准再造、农机具优化改进，将农艺技术要求与生产落实融合于机具的功能工效、作业质量标准、关键配置标准、作业条件、操作规范，首次将农机农艺融合提升至可具体操作的层面，为农机农艺之间建立一个明确的沟通渠道，使农机农艺的融合从传统的理念上，转变为可操作的技术规范。同时，本文结合当前实际，提出了农机农艺融合发展途径，能有效协同推进农机农艺融合发展。农机农艺融合技术集成方法和发展途径的提出，可为农机农艺融合技术应用和发展提供依据和参考。

农机农艺融合是一项系统工程，涉及面较广，也受到不同区域特点的各种因素影响，因此，构建适宜本地的农机农艺融合技术体系，确立适宜本地的农机农艺融合发展途径，是一项推进烟区农机农艺融合发展的重要任务。本文虽然提出了农机农艺融合技术集成方法和发展建议，但在实践应用时，如何结合本地实际情况与各阶段发展状况进行改进和发展，是各烟区后续研究的重点。

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