2019-05-20 10:19:23
2017年8月山東惠民現(xiàn)場會，大田牽引式多功能施肥機正在作業(yè)
2017年5月輪式自走式多功能施肥機在江蘇儀征示范推廣
履帶自走式撒肥機進行樣機試驗本文圖片由江帆提供
本報記者朱夢瑩
日前，農(nóng)財兩部印發(fā)《農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展資金項目實施方案》（以下簡稱《方案》），對持續(xù)推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展作出部署，綠色農(nóng)機迎來發(fā)展新機遇?！斗桨浮诽岢鐾七M有機肥替代化肥，支持農(nóng)民和新型經(jīng)營主體使用畜禽糞污資源化利用產(chǎn)生的有機肥，集中推廣堆肥還田、商品有機肥施用、沼渣沼液還田、自然生草覆蓋等技術(shù)模式，配套設(shè)施設(shè)備，集中連片推進實施。
歷時五年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用裝備研究創(chuàng)新團隊瞄準產(chǎn)業(yè)需求，攻克了廄、粉肥兼施和撒、溝施兼?zhèn)涠喙δ茏鳂I(yè)，棘輪—搖桿/齒條調(diào)速定量輸肥等關(guān)鍵技術(shù)。自主研發(fā)了大田牽引式多功能施肥機、輪式自走式多功能施肥機、履帶自走式撒肥機等3種系列化裝備，可適應(yīng)大田、設(shè)施、果園等不同場合，以及廄肥、商品有機肥、顆粒肥等不同形態(tài)固體肥料的施用，為促進農(nóng)業(yè)廢棄物利用、有機肥替代化肥的實施提供了有力的裝備技術(shù)支撐。
成本高、還田難，有機肥推廣不易
有機肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要肥源，在培肥地力、提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)方面具有重要作用。上世紀中葉以來，由于化學(xué)肥料的大量涌現(xiàn)和普遍應(yīng)用，有機肥的施用面積逐漸減少，導(dǎo)致土壤肥力下降，施肥效益遞減。
我國地域遼闊，有機肥資源十分豐富，據(jù)統(tǒng)計有100多種。由有機質(zhì)組成的有機肥，含有大量有機質(zhì)和多種營養(yǎng)元素，來源廣、積制方便、肥效緩慢持久。
然而，由于有機肥中氮、磷、鉀的含量相對較少，所以每次的撒施量相對較大，而我國在有機肥料的施用上長期停留在人工撒施階段，其過程一般用大車運至田間堆成小堆，再用鍬撒開，或者在大車上隨走隨撒。有機肥還田裝備的缺乏，人工勞力的缺少，造成大量的有機肥還田難、成本高、撒施粗放、肥料浪費嚴重，嚴重阻礙了有機肥行業(yè)的發(fā)展。
自2013年開始，江蘇太倉綠豐土肥服務(wù)專業(yè)合作社便與南機所展開合作，為整個江蘇地區(qū)的吳江、常熟、昆山、太倉等地累計作業(yè)6萬余畝。該合作社理事長陳偉說：“以前即使政府免費發(fā)放有機肥料給農(nóng)民，在稻麥兩季地區(qū)也不受歡迎，因為地塊比較大，肥料的搬運都成問題，人工撒肥的方式根本難以為繼。以我們太倉為例，十幾萬畝水稻種植面積，在小麥收割后種水稻的撒肥時間，只有三五天，來不及把有機肥全部拋撒到地里，只能靠機械化提高撒肥效率。”
此外，農(nóng)民使用的土地屬集體所有，雖實行了長期承包，但農(nóng)民對培肥土地的積極性不高，而且施用化肥的機械化水平已有顯著提高。如果僅從給作物提供養(yǎng)分的功能出發(fā)，那么有機肥的投入在經(jīng)濟效益上遠不如化肥合算，這也是農(nóng)民普遍重視化肥而輕視有機肥的根源所在。
當前我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展已進入新的歷史階段，從高投入、高消耗的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向主攻農(nóng)業(yè)供給質(zhì)量，注重可持續(xù)發(fā)展。實施有機肥替代化肥是推進農(nóng)產(chǎn)品綠色發(fā)展的重要途徑，是促進農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效和農(nóng)業(yè)環(huán)境改善的迫切需要。為改善工作條件，提高撒肥效率與質(zhì)量，研究開發(fā)先進適用的有機肥施肥機械具有十分重要的現(xiàn)實意義。
施肥效率提升30倍，購機成本降低50%
南機所生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用裝備研究創(chuàng)新團隊首席專家陳永生告訴記者：“肥料性狀不同撒施方式不同，用一款裝備同時滿足多種性狀肥料有一定的難度。廄肥含雜率高、結(jié)塊較大、流動性差，要進行破碎拋撒；商品有機肥流動性好、均質(zhì)，適合離心撒施。”
據(jù)介紹，我國常用的有機肥以自然粉狀為主，如果用普通圓盤撒肥機進行有機肥還田，會導(dǎo)致架拱現(xiàn)象，就是肥料結(jié)塊后停留在作物上，無法滲入土壤。若將粉狀有機肥壓縮成顆粒狀，盡管解決了流動性的問題，但因為有機肥附加值低，加工成顆粒的成本過高，商品化難度較大。
為解決國內(nèi)現(xiàn)有施肥機功能單一、適應(yīng)性差、效率低等問題，該團隊基于我國典型地區(qū)的農(nóng)田地形地貌特點、農(nóng)藝要求、肥料特性分析，研發(fā)出了三套具備肥料廣適性、環(huán)境普適性、作業(yè)多樣性、輸肥精準性特點的系列化固肥撒施裝備。
在南機所自主研制的3種固體有機肥撒施設(shè)備中，大田牽引式多功能施肥機把橫向撥料輥拋肥與圓盤撒肥合理結(jié)合，達到多性狀固體有機肥一機撒施的效果，解決了國內(nèi)施肥機功能單一的問題，節(jié)約了裝備成本。這一設(shè)備適用于規(guī)?；N植大田的施肥作業(yè)，增加了肥料破碎度和均勻度，保證肥料的穩(wěn)定定量輸送，效率可達10—20畝/小時。
“前期我們在江蘇、浙江等蔬菜基地調(diào)研時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟作物對有機肥的需求量很大，一畝地可能需要2—3噸，但是非常缺能在大棚里作業(yè)的機具。”陳永生說道。
于是，一款輪式自走式多功能施肥機應(yīng)運而生，它將圓盤撒肥與開溝施肥覆土相結(jié)合，可以進行撒肥和開溝條施多種作業(yè)方式，功能轉(zhuǎn)換方便、移動速度快，非常適合設(shè)施大棚等旱地施肥作業(yè)，效率約8—16畝/小時。
除此之外，研制的第三種履帶自走式撒肥機，可在凹凸不平的地面條件下行走，在泥濘地面可避免打滑、陷入等現(xiàn)象，提高了施肥機對不同地形的適應(yīng)性和通過性；同時，駕駛員座位可360°旋轉(zhuǎn)，可雙向行駛進行肥料撒施，解決了在作業(yè)空間有限的情況下掉頭難、轉(zhuǎn)彎不易等問題。
據(jù)悉，該項目成果已在山東、江蘇等地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，售出100多臺（套），取得了極大的經(jīng)濟和社會效益。湖北宇祥楚宏生物科技公司經(jīng)理魏文海告訴記者，這些設(shè)備在荊州已賣出8臺，累計作業(yè)3萬余畝，用戶的評價很高，工藝先進，操作方便。他還給記者算了一筆經(jīng)濟賬，“一臺設(shè)備可以節(jié)約15個人工，作業(yè)效率提升近30倍，現(xiàn)在推廣價大概6萬每臺，跟同類進口有機肥施肥機相比，購機成本節(jié)約了50%以上。”
環(huán)保有機肥未來可期
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，構(gòu)建和諧可持續(xù)的生態(tài)農(nóng)業(yè)是實現(xiàn)綠色發(fā)展的關(guān)鍵一步。“十二五”期間，我國農(nóng)業(yè)部門明確了“一控兩減三基本”基本目標，按照規(guī)劃要求，2020年我國化肥農(nóng)藥的施用量將實現(xiàn)零增長。為了使土地能長期保持肥力、營養(yǎng)均衡，就必須提高有機肥的施用力度。
將農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合起來，進一步加強施肥機械和施肥技術(shù)的結(jié)合，在開發(fā)新型農(nóng)機具的同時，充分考慮到我國復(fù)雜的地貌特征和人文環(huán)境，加強針對不同農(nóng)藝要求的施肥機械的研制。“新型有機肥撒肥機比較適合規(guī)?；?、標準化的大型果園和農(nóng)場，從我國國情來看，小農(nóng)戶的數(shù)量占很大比重，一些規(guī)模較小的果園和蔬菜大棚同樣需要這些機器，但因為行距存在差異，機具的適用性有待改善。”陳偉說道。
當前，有機肥機械化撒施技術(shù)在我國仍處于市場初步推廣階段，南機所在江蘇、山東、湖北等地組織了多次田間推廣活動。今后仍要廣泛開展施肥技術(shù)和施肥機具應(yīng)用培訓(xùn)，加強對科研成果的推廣。鼓勵科研人員與廣大農(nóng)民溝通交流，深入了解生產(chǎn)實際需求，定期展開對農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)，增強農(nóng)民技術(shù)和機械的應(yīng)用水平，糾正錯誤的施肥方式和習(xí)慣，培養(yǎng)正確的施肥意識。
政府應(yīng)該在加大對農(nóng)民購買先進施肥機具或施肥儀器的補貼之外，還要在農(nóng)民學(xué)習(xí)先進的施肥技術(shù)及先進施肥機具使用時給予必要的經(jīng)費補貼。根據(jù)國家對環(huán)境友好型施肥機具的補貼政策，還可在予以相應(yīng)補貼的基礎(chǔ)上，強制性報廢一批低效率、化肥高污染的施肥機具。落后施肥機械的淘汰有利于推廣更先進、高效的機械，提高施肥機械的自動化程度，推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。
盡管有機肥撒施裝備與技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)任重而道遠，但陳永生依然滿懷期待地說：“接下來，我們打算針對果園開發(fā)帶有無人駕駛性能的撒肥機，即使在狹窄、低矮空間，也能實現(xiàn)遠程遙控施肥，改善農(nóng)民的作業(yè)環(huán)境。還要進一步與智能化結(jié)合，配合處方圖，精確掌握土壤肥力狀況，實現(xiàn)變量施肥，充分釋放土壤活力。”
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