以六盤山為例研究農機化在產業扶貧中的支撐作用

文/ 施愛平 江蘇大學

曹洪瑋 農業農村部農機鑒定總站、推廣總站

六盤山地區連綿的黃土高坡

沒有農業機械化就沒有農業農村現代化。當前，我國農業生產實現了由人畜力為主轉為機械作業為主的歷史性跨越。農機為農業產業發展提供了的機械動力，在擺脫貧困過程中發揮了重要的支撐作用。為深入推進農機化產業扶貧工作，讓脫貧從“輸血”轉為“造血”，我們對寧夏回族自治區六盤山地區的農機扶貧工作進行了研究。

通過對其研究我們感覺到，在以丘陵山區為主的貧困地區，大多地形閉塞、交通不便、石多土薄，農機化基礎條件差，水利設施落后，屬深度貧困地區，丘陵山區農戶的脫貧是最突出的短板。“窮人家里辦大事，就得學會想辦法。”為丘陵山區提供適用的農業機械，特別是特色作物的農業機械，解決這些地區“無機可用”的窘境，可以有效提高農業生產效率，增加土地產出，這對于這些地區農戶擺脫貧困具有十分重要的現實意義。

六盤山特色作物發展情況

六盤山風景秀麗，集中了寧夏生態旅資源的精華，體現了回族獨特風格的人文文化，六盤山國家級自然保護區還是西北地區重要水源涵養林基地和自治區風景名勝區。但就是這樣一個美好的地方卻是國家14個集中連片特困地區之一，是國家扶貧攻堅的主戰場。寧夏六盤山地區處在寧夏南部的黃土高原上，平均海拔2942米。這里的氣候屬中溫帶半濕潤向半干旱過渡帶，具有大陸性和海洋季風邊緣氣候特點，春低溫少雨，夏短暫多雹，秋陰澇霜早，冬嚴寒綿長。六盤山區光熱資源較少，年日照時數2200～2400小時，年均溫5℃～6℃。一般的農作物無法在這樣的自然條件下豐收，而銀柴胡、甘草等根莖類中草藥作物卻能很好的生長，而且半干旱氣候使其藥性更佳，成為了這里的特色農產品，被當地百姓廣泛種植。

銀柴胡植株（左）銀柴胡藥材（右）

當地農民人工采收甘草

相關樣機及試驗照片

丘陵山區特色作物機械化發展的薄弱環節

我國丘陵山區縣級行政區占全國的2/3，人口占全國的50%以上，丘陵山區耕地面積占全國總耕地面積的63.2%，然而GDP只占全國的30%。受丘陵山區地形、資源等不利的因素，農機化水平一直較低。一是薄弱環節多。近年丘陵山區農作物機耕水平提高較快，但種植、收獲機械化還整體處于起步階段，比如西南丘陵山區機種率、機收率只有5.5%和14.2%，還有不少環節仍處于空白。果桑茶機械化率總體只在20%左右。二是“無機可用”問題突出。除了微小型耕作機械和茶葉機械、部分作物小型產后加工設備等種類機械外，多數作物、多數環節缺少成熟可用的機械。特別是藥材等小眾作物，基本面臨無機可用的局面。根莖類中藥材收獲時普遍采用人工挖掘收獲或改裝犁挖掘收獲，隨著種植面積的逐年增多,根莖類中藥材收獲成本高、用工多、勞動強度大、效率低等問題開始顯現,專用收獲機械相對較少,不能滿足中藥材機械化的生產需求。三是農機社會化服務發育慢。典型丘陵山區縣難以做到每個鄉都有農機合作社，服務能力遠不能滿足周邊農民需要，同時選購農機難、維修農機難現象也很普遍。

從制約因素看：一是地形條件差。雖然近年機耕道建設加快，機械通達轉移問題有所緩解，但機械在田塊內作業難問題沒有根本改善，普遍存在地塊細碎凌亂、坡多臺多埂多、形狀不規則現象。二是種植制度復雜。同區域種植品種較多，傳統的套間作方式多，農機農藝脫節較多，一些品種不適合機械化。三是農民收入低。從業人員素質相對不高，購買新型農機和接受新技術的能力弱。四是農機投資效益低。丘陵山區農機，由于研發難、單型號機具市場規模偏小、售后服務成本高、利潤薄，有實力的農機企業不愿涉足，小型農機企業又缺乏足夠實力，導致多數科研成果止步于樣機試制階段。當地的農機服務組織，也偏好用中大型機械在平壩相連地塊服務。大中型機械在小田塊內作業效率低、損耗大。據估算，其投資回收期比平原地區長一倍以上。

綜合施策，大力促進丘陵山區農業機械化提檔加速發展

我國丘陵山區耕地面積占比超過50%，覆蓋的人口超過60%，是我國糧油糖作物及薯類、果桑茶麻、蔬菜、青飼料等特色經濟作物的重要生產基地，貧困地區也主要分布在丘陵山區，種植作物是當地農民家庭收入的重要來源。提高丘陵山區機械化水平成為脫貧攻堅的一項重要措施之一。

構建產學研推用協同創新機制。丘陵山區機械化發展涉及到各個行業，需要產學研推共同發力。江蘇大學積極響應中央要求，根據中共中央辦公廳、寧夏回族自治區政府辦公廳下發的相關關于科技資金管理及扶貧項目管理的文件精神，江蘇大學承接了國家科技扶貧項目《中部干旱帶中藥材產業化關鍵技術集成與精準扶貧示范項目》課題四—《中部干旱帶根莖類中藥材收獲裝備改制與示范》的任務。本課題主要目的是解決該地區種植根莖類中藥材機械化收獲效率低、質量差、功能單一等難題。通過農業機械化手段，提高根莖類中藥材作物的收獲效率，降低農戶的種植成本，從而緩解甚至解決當地的貧困問題。項目于2018年完成了根莖類中藥材收獲機田間采挖試驗與初步定型，完成采挖應用50畝，計劃2019年完成根莖類中藥材收獲機定型、技術參數確定與二代改進機試制，完成采挖應用500畝，并申報相關專利，并預計2020年完成根莖類中藥材收獲機至少5個臺套5000畝的田間采挖。

加快破解“無機可用”難題。2019年上半年，江蘇大學農業裝備工程學院相關課題組通過研究討論，確定二代改進機型以高頻振動的挖掘鏟為核心措施，以前置切土輪以及優化的鏟刃形狀作為輔助手段，從而達到降低土壤切削阻力和增加機械作業效率的目的。為解決拖拉機PTO動力輸出軸轉速過低的問題，課題組設計了一種特殊的盤形凸輪，其具有四個升程和回程，可以將振動挖掘鏟的振動頻率提高四倍。課題組通過多次的內部討論以及和加工企業的交流，已經敲定了該設計方案以及樣機的加工生產方案。目前該樣機的相關零部件已初步加工、裝配完成。另外，課題組通過對寧夏六盤山地區的土壤進行采樣，測定了該地土壤的一些基本的特性參數并依據這些參數對振動挖掘鏟的作業效果進行了模擬仿真。仿真結果顯示，通過高頻振動，挖掘鏟受到的前進方向的切削阻力可減少約30%，并且挖掘鏟對土壤的破碎效果進一步增強，可以有效提高機具的作業效率。

進一步提高農機化基礎條件。通過課題實施，引導了六盤山地區加大農機合作社的培育，提高了基層農技人員、廣大農民的機械操作素質和技能。本課題依靠合作社在機具、資金、技術、人才等方面的優勢，合理調劑農機具的有償使用，實行組織化、集約化、規模化經營，充分發揮了農業機械的科技水平，充分發掘了土地資源的潛力，使人、機、地有機的結合，實現農業生產要素的有機結合。通過合作社的試驗示范，有效推廣的課題研究的技術，促進了相關地區特色作物機械化水平，破解無機可用的難題，促進了丘陵山區新機具、新技術的推廣。