农机与农艺相结合之探讨

技术与分析

农机与农艺相结合之探讨

陶柏青

农机是指农业生产所用的动力机、作业机,是农

业机械的简称,农机是机械学原理和技术在农业上

的应用,属于生产力范畴。它是作为农业生产工具

而存在和发展。农机的特点和要求,是结构的复杂

性、操作的简单性、使用的季节性和投资大。

农艺狭义的概念是指农作物生产的技术与原

理,主要包括作物栽培、育种、土壤管理、施肥、病虫

害防治、农业排灌等技术的运用管理,农艺广义的概

念则引伸到养殖技术与原理和农产品加工与储藏的

技术与原理,是属于生物学的理论和实践。农艺的

特点是多样性、多变性、季节农时性。

农机与农艺如何结合?这不仅是个理论问题,更

是需要实践的现实问题,本文试作一些分析和探讨。

1农艺与农机的关系

1.1农机适应农艺是农机存在和发展的先决条件

农机从产生和定义的那天起,就是服务于农业

的,处于从属的地位。农机必须适应农艺这一观念

也是经过农机化发展的初期才确立起来的。到20

世纪80年代初已成为农机科技人员的共识。我国

作为农业大国,农机及其农机工业在20世纪60年

代是得到各级政府的重视并获得了优先发展。全国

大宗农产品如大小麦、水稻、油菜、大豆、棉花等的种

植,机械化水平是比较高的。在农艺科学合理、稳定

的情况下,主要应考虑由农机去适应农艺的要求。

在开发农机时,由于受到机械本身特点和制造成本

等因素的限制,农机作业与人工作业有本质的区别。

人工作业有很大的灵活性,借助于眼、脑、手、脚的协

调,人既可把农作物当作/群体0对象处理,又可将其

当作/个体0来处理。而农业机械只能将其作业对象

当作/群体0对象来处理。群体特征越明显,农机作

业原理越简单,农机设计制造难度越小,农机作业则

越容易,效果也越好。农机作业意义上的/群体0特

征应包括作业对象的位置、姿态、集中度、均匀度、硬

度、强度、流动性、相伴物料特性等内容。之所以机

耕比种植和收获更容易实现机械化,就是因为机耕

对象的/群体0特征相对明显和单一。

1.2农艺适应农机是农机发展的助推剂

机械操作有其自身的特点,仅由农机适应农艺

改革与进步的要求,总有其局限性。因此,农艺改革

也要适应机械操作的特点,来实现农艺与农机的结

合,促进机械化大农业的质的飞跃。也就是说,农艺

的调整和改革要考虑有利于规模化生产和机械作

业。农艺科研人员通过农艺调整来重塑农作物群体

特征,一是培育适合于机械化作业的作物品种,表现

在该品种的硬度与茎秆的联接强度、相伴物料分离

特性等方面;二是优化适合机械化作业的栽培模式,

表现为合理的集中度、位置、均匀性。典型的例子是

水稻收获机械,水稻品种原来为了抗倒伏选育了矮

秆品种,就不适宜机械收割,农业专家后来选育了高

秆的抗倒伏水稻品种,联合收割机就得到了广泛的

应用。又如棉花采摘机,国外已有成熟机型,采用机

械采摘,不仅对种植的棉花有行距的要求,还要求棉

花的成熟期趋于集中,植株的支叉少,农艺专家就选

育出这样的品种。再如余杭区的茶叶采摘机械化,

也是农艺改革促进机械化的例子,采用的办法是先

将茶园进行标准化修剪,促使茶叶叶芽生长趋于整

齐,采茶机就能顺利作业。因此,农艺与农机密切配

合,通过农艺改革来适应农机,可大大加快农机化的

步伐。由上分析可看出,农艺面向农机会促进农机

的发展,农机服务于农艺也会推动农艺的进步。因

此,农机和农艺科技工作者,在农机化的难题面前应

相互配合,共同面对。例如在美国,由于育种专家培

育出了表皮较坚韧且收获期较为一致的蕃茄,机械工

程师设计出了蕃茄收摘机,蕃茄收摘机械化就顺利实

现。在我国,水稻机械插秧过去是难题,由于农机和农

艺的配合,改革了传统农艺,采用工厂化育秧,才取得

了突破。地膜覆盖是一种起增温、保墒、抗旱作用来达

到增产目的的新型农艺措施。能得到大面积应用,就

依赖于新型农机的开发,如果没有研制和推广机械铺

膜,地膜覆盖技术就不会像今天这样普及。节水灌溉

的各项农艺措施大多依赖相应的节水灌溉设备。

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浙江农村机电2005#增刊

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2 农机与农艺相结合的历程

2.1 农机服从农艺阶段

20世纪50年代初,我国农机化起步阶段就提出了农机要与农艺结合的问题,在推广新式农具时,曾明确提出/新农具要与耕作技术共同提高0、/农机具要切合当时的农艺要求0和/一切农机作业均应严格服从先进耕作法的农业技术要求0。不难看出,当时的指导思想是一切机械作业均应严格服从农业技术,农机处于从属地位。20世纪60年代,提出要加强这方面的科学研究,要根据我国农艺发展的新局面和耕作制度改革的需求,加强/农机化科学的综合性的基本理论研究0和/农机产品的设计原则,首先要适合精耕细作的要求0。这一时期开发引进的农机比较容易满足农艺的要求,如耕作机械、排灌机械、粮食及饲料加工机械。2.2 农机与农艺相互结合阶段

20世纪70年代较明确地提出农机与农艺要相互结合的问题。把农艺改革和农机改革结合起来,正式写入/全国农业机械化发展纲要0中,明确/农艺措施要为机械作业创选条件0。/既要保持精耕细作的传统,又要发挥机械化的作用0,/农机化必须与农业的区域规划和耕作制度的改革密切结合0和/同农业的专业化、经营的多样化结合起来0。这一时期,农机化主要解决农作物的种植机械和联合收获机械,与农艺的结合就较紧密。如插秧机、直播机、稻麦联合收割机的推广应用,设施栽培、设施养殖的机械配套,都是农机与农艺有效结合的成果。

2.3 基础理论指导下的农机与农艺相结合的阶段20世纪90年代,农业工程理论的探索的创导者,提出进行/多学科综合研究0,要/地上、地下一起搞0,/把历史的、中国的、外国的相比较研究0。也就是农业机械化、农业技术体系、作业工艺程序系统和机器系统的主要配套,用相应机械代替农艺过程。使农业技术和农机有机地组成优质、高产、高效、科学的作业程序系统。并且将农业机械纳入农业工程的范畴,在研究方面一是模拟环境,达到环境可控,以满足农艺要求。如现在应用比较成功的设施栽培、设施养殖。二是顺应国际潮流,发展无公害、绿色和有机农业,科学家们提出了/精细农业0的概念,也称之为/处方农业0。/精细农业0实际上将是农艺技术上的一次革命,需要有信息技术为手段,要实现精细农业,同样要有支持精细农业的变量处方农机的研究(引进)和开发。

3 当前农机农艺配套中存在的问题

3.1 新型农业配套机械不多

目前许多生物技术还没有足够数量的农业机械配套,很多环节仍靠传统的人畜力和手工操作。农机的研制开发滞后于农艺的发展,造成新式农机选择余地少。

3.2 与农艺相配套的农机技术成果转化和推广

应用进度缓慢

主要表现为一是新式农机的选型试验引进力度不大;二是推广应用资金投入少,国家对农业投入中农机投资比例偏小。

3.3 人们对农机农艺配套措施的重要意义认识不足

在农业生产过程中,重生物技术,轻工程技术。如余杭区的特色园区建设过程中同样存在这种情况。3.4 农业经营规模过小

由于规模过小,许多农艺措施与农机化配套技术难以应用。

4 对搞好农机农艺配套的建议

4.1 加强组织协调

农机与农艺的配套涉及农业、农机两部门的科研、技术推广、农机具生产制造等诸多部门。因此,有必要建立由农业部门牵头、由农业农机科技人员参加的协调组织,认真制订当地农机农艺配套协作技术的项目、规划、设计方案,引进推广与当地农艺相适合的新式农机具。

4.2 加强农机与农艺的相互配合

加快新式农机的引进试验步伐。在农业生产中,农机部门要在遵循适应农艺要求原则的条件下引进推广农机具,农业技术部门也要按照当地定型的农机具性能、形式,规划农业种植布局。要通过新式农机具的引进试验,筛选出当地的适用农机。所谓适用农机必须同时具备三个条件,即对现有农艺的适应性、机器的可靠性和使用的经济性。适用农机是从新式农机中/选拔0出来的,这种/选拔0过程,就是新式农机具的引进试验工作。这是一项公益性的工作,有成功也有失败的风险,因此需要得到财政的支持。

4.3 适当增加对农机化的投资比例

国家投向整个农业的各类资金,应该说力度是逐年加大,但农机投资的比例相对较小,长此以往,难以使农机与农艺同步协调发展。建议政府对/适用农机0购置实行专项补贴,以调动农民、农业企业投资大型农机和设备的积极性,提高农机装备水平。补贴对象为农民个人(大户)、农机服务专业组织。农机具(设备)补贴比例宜在20%左右,实施补贴的适用农机产品由政府向社会公布。

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