玉米播种机现状与发展趋势

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摘要:我国现已成为世界上第一大玉米种植国、第二大玉米生产国，年产量亿余吨，约占世界总产量的20%左右。由于地域气候、土壤等条件的不同，各地对玉米播种机的要求差异较大。为此，依托国家玉米产业体系项目，经过多年的调研，以我国面积最大的玉米种植区—东华北春玉米区为基点，系统阐述了可持续农业发展理念下我国玉米播种机的现状与发展趋势。

关键词:玉米播种机;可持续农业;现状;发展趋势

0引言

玉米已成为我国种植面积最大的粮食作物，据“中华人民共和国2019年国民经济和社会发展统计公报”统计:2019年，我国全年粮食种植面积11606万hm2，其中玉米种植面积4128万hm2，约占总种植面积的35．57%(见图1);粮食总产量66384万t，其中玉米产量26077万t，约占总产量的39．28%。可见，玉米在我国粮食生产中的地位非常重要。我国已成为世界上玉米种植面积最大的国家，如何保证和提升玉米的播种效率和质量，已成为我国玉米播种装备发展的主要方向［1］。近年来，随着土地流转进程的加快，农村青壮劳动力严重流失，国家大力推进规模化农业生产，农作物机械化生产水平不断提升，但我国农机制造业还存在低端化和同质化严重的问题。多年来，“中央一号文件”始终在强调国家对农机装备的重视，经过多年实践摸索证明，现代农业发展要靠科技创新，农业机械化更离不开创新。以黑龙江省为例，2019年的玉米总种植面积已达到533．3万hm2，居全国第一，机械化播种程度已达到97%以上，但大部分使用的都是低端机械式播种机，种子、人工、能耗浪费严重，而且播后株距不均、播深不一致等问题都增加了后期收获难度，造成一定程度的粮食减产。为此，笔者查阅了玉米播种机械化相关文献，结合国家玉米产业技术体系项目，总结了玉米播种机械化现状，系统分析了玉米播种机械化水平的影响因素。

1我国玉米播种机的现状

近年来，玉米播种机械化在我国有了长足的发展，伴随着保护性耕作的实施，玉米免耕播种在全国开展得如火如荼，很多厂家都进入到市场，牵引式玉米免耕播种机就是我国玉米播种机的主流产品。经过近年的发展，玉米播种机根据不同的条件可以分为牵引式和悬挂式、免耕机和条耕机，以及气吸式、气吹式、指夹式和勺轮式等类别。在解读不同类型的玉米播种机前，首先来看一下生产厂家数量的变化(见图2)。2016－2019年，生产企业总数由88家增长到130家，增长率48%，主要由自主企业拉动，外资(合资)企业已趋于固定，且2018－2019年增长最为明显，说明这一年度市场都看好玉米播种机行业。1)根据玉米播种机的作业方式分类，可分为条耕机和免耕机。2016－2019年，在所调查的信息中，条耕机由原来的140种增加到201种，增长率44%;免耕机由原来的37种增加到82种，增长率122%，增速十分明显，如图3所示。免耕播种技术作为可持续农业发展核心技术的首要技术，与传统的播种技术相比，免耕播种技术有利于土壤有机质的积累和团粒结构的恢复，少(免)动土，既节约了作业成本，又减轻了土壤的有害压实，对于防治水土流失起到了关键性的作用。免耕播种施肥技术是保护性机械化耕作中最为重要的环节，是实现农业可持续发展的重要手段，具体可以分为免耕播种和少耕播种。免耕播种是指在作物收获后不经旋耕、深耕等耕作直接播种;少耕播种是指在播种前进行耙地、松土或平地等表土作业，再用免耕播种机进行施肥播种，以提高播种质量。免耕、少耕播种都必须使用专门的免耕播种机来进行作业［2－8］。2)根据玉米播种机的作业幅宽，初步划分3个幅宽范围，即2～3行、4～5行和6行以上的玉米播种机。2016－2019年，在所调查的信息中，2～3行由原来的69种增加到112种，增长率62%;4～5行由原来的67种增加到106种，增长率58%;6行以上由原来的43种增加到65种，增长率51%，如图4所示。由图4可以看出:整体上播种机增速都十分明显，但从市场销售情况来看，2～5行的牵引式免耕精量播种机最受用户欢迎，且国家和地方补贴力度最大。3)根据玉米播种机的挂接方式分类，可分为牵引式和悬挂式。2016－2019年，牵引式由原来的18种增加到59种，增长率228%;悬挂式由原来的159种增加到224种，增长率41%，如图5所示。4)根据玉米播种机的排种方式分类，可分为气吸式、气吹式、指夹式和勺轮式。2016－2019年，气吸式由原来的60种增加到88种，增长率47%;气吹式原来4种，没有增加，增长率0%;指夹式由原来的18种增加到65种，增长率261%;勺轮式由原来的97种增加到126种，增长率30%，如图6所示。由统计的数据可以看出:近5年玉米播种机的发展过程中，国内生产企业在不断加入进来，原有的合资企业已趋于稳定;在耕作方式上，免耕播种机具正在逐步抬头，这与国家的政策导向和用户的认识提升密不可分;2～5行的牵引式免耕播种机发展迅猛，但6行以上的气吸式播种机还有市场;勺轮式播种机的发展减缓，这与新技术和新工艺的广泛使用密不可分，原有功能简单、附加值低的播种机正在逐步被采用高速、精量、免耕等新技术的播种机所替代。

2我国玉米播种机存在的问题

2．1技术水平低、缺乏自有技术

目前，我国自主生产的玉米播种机仅相当于发达国家20世纪80－90年代的水平，虽然部分技术和产品接近或达到了现阶段国外产品的同一水平，但很少有自己的核心技术，关键部件还主要依赖进口，且国产的同类部件还存在一定的问题，无法实现完全替代。产品整体上技术含量低，设计不尽合理，缺乏创新理念，优质产品多为合资企业或使用国外技术生产的改良后的国外原型机。

2．2产品种类不全，可靠性差

现阶段我国自主生产的玉米播种机主要分为3大类:①针对黄淮海地区生产的轻便型玉米播种机，结构简单，播种精度差，作业速度低，但优势在于作业区的自然环境好，对玉米产量影响不大;②2～4行牵引式免耕播种机，采用进口指夹式排种器，适合干旱区免耕播种，性能可靠，速度最高可达到10km/h，但不适合大地块集中连片作业，且对玉米种子要求高;③6行以上的气吸式精量播种机，主要适合黑龙江、内蒙和农垦地区，作业速度最高可达12km/h，可适应多种形状的种子，且可进行少免耕作业，但其对耕整地质量要求比较高。虽然这些机具可满足我国近75%的玉米种植区对播种机具的要求，但还有25%的玉米种植区缺乏相应的配套播种机具，主要是丘陵山地的玉米播种机械化难以实现。

3发展建议

3．1加强农机农艺技术融合

由于不同区域的种植方式和自然条件不同，导致机械化播种的要求和重点不同，实现规模生产难度大，且具有针对性的播种技术与装备供给不足，农机始终在农艺后面“紧追不舍”，一些农艺现阶段无法实现机械化作业，未能做到真正意义上的“农机农艺融合”［8］，上述都是制约我国玉米播种机械发展的关键因素。要实现真正意义上的“农机农艺融合”，需要农业行业多方共同确定一个长远的研究方向和发展路线，让育种、农艺、农机多方工作人员紧密沟通。育种阶段不仅需要满足不同地域的自然环境和农艺要求，还要把“怎样可以更好地实现机械化播种”这一观念加入进来，让机械化播种从“育种”小区科研实验阶段就开始逐步应用。“农机农艺融合”体现的不是谁适应谁，而是要共同建立起一个高效、提质、可持续发展的玉米播种机械化技术体系。

3．2加快新技术和关键部件的研发

要加快玉米播种核心技术关键部件和高性能装备的研究，如电驱变量单粒精量播种技术、变量施肥技术、高速单粒精量排种器(15km/h以上)和秸秆全覆盖下的高速免耕精量播种机等。由于尚有很多技术还处于科研试验阶段，不能广泛投入到实际生产当中，而核心部件(指夹式排种器、播种开沟圆盘等)不能独立生产，部件的材质、热处理工艺、加工装配质量都达不到进口部件的同等质量［9］。很多厂家都没有自己的技术，使其无法长远生存。从技术到部件，这些都严重制约了我国玉米播种机械的发展进步，还需要农机企业和科研院所的不懈努力［10］。

3．3加强政策引导和市场监管

玉米播种机的产品质量直接影响到粮食的产量。现今我国玉米播种机厂家数量庞大，产品普遍技术含量低，产品质量参差不齐，可靠性差，甚至同一型号产品的质量一致性也不高。在这一现实情况下，一是需要政府加强政策引导力度，从多方面提升用户对新技术的认知度，如对用户进行多角度、全方位的技术培训，提升用户对播种机的了解，让用户带动企业，由需求拉动供给，使企业自我主动提升技术和产品质量;二是加大市场监管力度，严格把控产品鉴定、推广、补贴等门槛，从政府角度杜绝劣质产品进入市场，以免影响用户使用机具的热情［11］。

作者:梁玉成 孙士明 谢宇峰 靳晓燕 许剑平 单位:黑龙江省农业机械工程科学研究院