井灌區(qū)小麥玉米輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系構(gòu)建

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1、井灌區(qū)小麥玉米輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系構(gòu)建　　0引言　　農(nóng)業(yè)機(jī)械化是指運(yùn)用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備農(nóng)業(yè),改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件,不斷提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益的過程[1].農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的衡量標(biāo)準(zhǔn)[2],農(nóng)藝水平是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要保障,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化離不開農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的有機(jī)融合.　　農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的實(shí)質(zhì)是現(xiàn)代工程技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)藝(生物)技術(shù)的融合,其采用現(xiàn)代工程技術(shù)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù).農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合要按照因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效、促進(jìn)發(fā)展的原則,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、互促共進(jìn).農(nóng)機(jī)技術(shù)要為農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收、高效優(yōu)質(zhì)、低耗安全服務(wù),農(nóng)藝技術(shù)(育種、栽培、土肥、植保、灌溉等)的研發(fā)則要優(yōu)先

2、考慮機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)施的可行性[3].農(nóng)機(jī)農(nóng)藝有機(jī)融合的關(guān)鍵不是農(nóng)機(jī)適應(yīng)農(nóng)藝的問題,也不是農(nóng)藝適應(yīng)農(nóng)機(jī)作業(yè)要求的問題,而是把農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的研究放到整個(gè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全周期中去考慮,統(tǒng)籌優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),在全程機(jī)械化的背景下設(shè)計(jì)農(nóng)藝規(guī)格和農(nóng)機(jī)裝備基本規(guī)格,從而實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu).　　工業(yè)生產(chǎn)中有工藝過程,每個(gè)環(huán)節(jié)叫作機(jī)制工藝;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有工藝過程,與工業(yè)生產(chǎn)相比較,應(yīng)叫作農(nóng)藝過程,相應(yīng)地每個(gè)由機(jī)械來完成的環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)叫作機(jī)械化農(nóng)藝.整個(gè)機(jī)械化生產(chǎn)過程包含的相互關(guān)聯(lián)的所有機(jī)械化農(nóng)藝構(gòu)成一個(gè)體系,稱之為機(jī)械化農(nóng)藝體系.研究或組織實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化,一定要有體系的概念,要把每一個(gè)機(jī)械化農(nóng)藝環(huán)節(jié)都

3、作為整個(gè)體系的有機(jī)組成部分,要特別重視前后環(huán)節(jié)的必然聯(lián)系和它們的相互影響,不能只管一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié).　　那么,實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)的技術(shù)路線是什么呢?古人云:自古不謀萬世者,不足謀一時(shí);不謀全局者,不足謀一域(清,陳澹然《寤言二遷都建藩議》).山東理工大學(xué)國(guó)家十二五項(xiàng)目課題組和山東省玉米產(chǎn)業(yè)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在研究玉米免耕播種機(jī)和玉米聯(lián)合收獲機(jī)關(guān)鍵裝備時(shí)發(fā)現(xiàn):在黃淮海小麥玉米輪作區(qū),解決農(nóng)機(jī)農(nóng)藝有機(jī)融合問題絕不只是玉米機(jī)械化生產(chǎn)的問題,它與小麥如何種植、灌溉和收獲關(guān)聯(lián)度極高.　　例如,井灌區(qū)小麥畦子寬度是玉米播種機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)參數(shù).因此,必須把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化放在一個(gè)具有完整周期的生產(chǎn)體系中

4、去研究,而不能就事論事地研究一個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械化.為此,需要用系統(tǒng)工程的方法,構(gòu)建機(jī)械化生產(chǎn)體系,在體系的框架下研究農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的問題,逐步實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合.例如,小麥玉米輪作機(jī)械化生產(chǎn)體系、小麥花生輪作機(jī)械化生產(chǎn)體系、棉花小麥玉米兩年三作機(jī)械化生產(chǎn)體系等都需要在全程機(jī)械化的背景下統(tǒng)籌優(yōu)化,構(gòu)建各自的機(jī)械化農(nóng)藝體系,從而更好地促進(jìn)全程機(jī)械化關(guān)鍵裝備的研發(fā).　　根據(jù)小麥玉米一年兩熟輪作區(qū)保護(hù)性耕作條件下的全程機(jī)械化生產(chǎn),構(gòu)建了井灌區(qū)小麥玉米保護(hù)性輪作機(jī)械化生產(chǎn)體系,主要機(jī)械化生產(chǎn)環(huán)節(jié)為:玉米秸稈還田→小麥深松免耕施肥播種→小麥追肥→小麥灌溉→小麥

5、病蟲害防治→小麥聯(lián)合收獲→小麥干燥與倉(cāng)儲(chǔ)→玉米免耕施肥播種→玉米追肥→玉米灌溉→玉米病蟲害防治→玉米聯(lián)合收獲→玉米干燥與倉(cāng)儲(chǔ).影響這個(gè)體系的共性技術(shù)是什么?不是機(jī)器,是農(nóng)藝.更具體地說是種植規(guī)格-小麥種植畦子寬度、播種行數(shù)、苗帶寬度、深松方式、玉米種植畦埂保留、畦內(nèi)玉米播種行數(shù)等.決定種植規(guī)格中的關(guān)鍵參數(shù)畦子寬度的決定性因素是什么.不是農(nóng)藝,而是拖拉機(jī)的輪距.這是農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的內(nèi)在聯(lián)系.因此,設(shè)計(jì)了一個(gè)既符合農(nóng)學(xué)要求又符合機(jī)械化作業(yè)要求的小麥玉米機(jī)械化保護(hù)性輪作基本種植規(guī)格,如圖1所示.這是一個(gè)適合

6、大馬力拖拉機(jī)機(jī)械化作業(yè)的基本規(guī)格,非常有利于小麥、玉米播種和聯(lián)合收獲機(jī)械化,對(duì)本體系各環(huán)節(jié)機(jī)械裝備的研制與生產(chǎn)提出了明確的農(nóng)藝參數(shù)要求.同時(shí),在淄博市傅家鎮(zhèn)的4.7hm2試驗(yàn)田進(jìn)行了試驗(yàn),取得了滿意的效果.　　山東屬于黃淮海井灌區(qū),是我國(guó)主要的產(chǎn)糧地區(qū)之一.山東的主要種植模式是小麥玉米輪作一年兩熟和小麥棉花一年兩熟輪作制度.在山東井灌區(qū)建立小麥玉米和小麥棉花輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系,不僅能夠?qū)嵭袠?biāo)準(zhǔn)化播種、標(biāo)準(zhǔn)化管理、標(biāo)準(zhǔn)化收獲,節(jié)省人力、物力以及財(cái)力,而且還有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展.　　機(jī)械化農(nóng)藝體系中,不僅要有適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)種植體系,還需要適用于本體系各作業(yè)環(huán)節(jié)的農(nóng)業(yè)機(jī)

7、械裝備.2BYM-12型折疊式動(dòng)力防堵智能免耕玉米精量免耕播種機(jī)、2BYFJ-4滅茬型智能免耕玉米精量播種機(jī)、2BMFS-A1/A2型玉米精量免耕施肥播種機(jī)、4YZFP-4橫輥摘穗式輕型玉米收獲機(jī)、2BSMF-8小麥深松免耕播種機(jī)等都是根據(jù)井灌區(qū)小麥玉米輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系研制出來的相應(yīng)機(jī)具.本文旨在建立井灌區(qū)小麥玉米輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系,并基于全程農(nóng)機(jī)化對(duì)關(guān)鍵裝備研發(fā)過程中的基本結(jié)構(gòu)性能參數(shù)進(jìn)行研究.　　1井灌區(qū)小麥玉米輪作機(jī)械化農(nóng)藝體系　　1.1機(jī)械化農(nóng)藝體系采用的耕作方法　　采用保護(hù)性耕作方法和機(jī)械化