对内蒙古推广使用大型喷灌机的思考
 

                                              (严海军 朱勇 白更 余鹏飞)

 引 言

       我国人口众多,自然地貌条件差异较大,水资源时空分布不均,耕地资源十分有限,是我国的基本国情。从未来人口增长趋势分析,2030 年我国将达到16 亿人口,意味着我国必须提供足够的粮食去养活增加的3 亿人口。只有坚守保护好、合理利用好耕地资源和水资源,优化农业生产结构,提高粮食单产,才是解决粮食安全问题的唯一有效措施。发展节水农业、推广使用节水灌溉技术与设备对解决我国21 世纪16 亿人口粮食安全问题占有重要地位[1 ] 。

       随着我国农业现代化进程的加快,小规模农业生产经营方式与农村生产力发展水平不相适应的矛盾日益突出。为了提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率,降低生产成本,农业土地逐渐向种田能手、大户集中,形成农业规模化、集约化、规范化生产,为大型农业机械发展创造了广阔的市场空间[2 ] 。

       大型喷灌机是大型农机具之一,具有自动化程度高、控制面积大、适应性强等优点,是国内外备受青睐的大型节水灌溉设备之一。半个多世纪以来,大形喷灌机在全世界得到了广泛的应用,在各大洲灌溉着数千万公顷的耕地、沙丘和草原[3 ] 。

       我国大型喷灌机技术的研究开始于1976 年,由于受我国农业体制和经济体制的影响,引进推广工作一波三折,大致经历了起步阶段(1976 - 1978 年) 、引进和关键部件攻关阶段(1979 -1986 年) 、完善提高和稳妥推广阶段(1987 - 1997 年) 、技术创新和产业化阶段(1998 年- 至今) [4 ] 。目前我国农业适度规模经营的发展为大型喷灌机发展提供了千载难逢的绝佳机遇。

       2004 年以来,仅内蒙古自治区平均每年新增大型喷灌机超过500 台,灌溉作物类型有马铃薯、甜菜、小麦、苗木、药材等多种粮食和经济作物,其中马铃薯的种植面积最大。为此,笔者近期就大型喷灌机在马铃薯生产的综合应用情况实地调查了内蒙古乌兰察布市的几个种植大户,现将大型喷灌机推广发展中的市场需求、存在问题及解决途径等几方面阐述一下自己的看法。

1  市场需求分析

1. 1  市场需求主因

近几年,大型喷灌机在内蒙古自治区马铃薯主产区得到了很大的推广普及,究其主因有以下3 点。

1. 1. 1  粮食危机激发马铃薯规模化生产

       2007 年以来,全球范围内的粮食价格飙升,引发了一场世界性的粮食危机,人们纷纷寻求替代食物。马铃薯以高产量、低生产成本、栽培简单、易储存加工等优点成为全球格外关注焦点。2008 年联合国粮农组织把马铃薯定为“未来的粮食”,并将2008 年定为国际马铃薯年。目前马铃薯广泛种植于150 多个国家和地区,2007 年全球产量超过3. 2 亿t ,已成为全球粮食系统的一个主要组成部分。我国是世界上马铃薯第一生产大国,2006 年种植面积已达533. 33 万hm2 ,产量7 500 多万t 。

       在国际和国内市场对马铃薯需求增加的共同作用下,近几年我国马铃薯种植规模得到了快速增加。内蒙古自治区拥有开阔的土地、适宜马铃薯生产的自然气候和土质以及低廉的生产成本,是我国主要的种薯、专用薯和商品薯生产基地。为了合理高效地利用水肥,提高种薯和专用薯的产量和品质,许多马铃薯生产基地采用规模化、集约化和规范化生产方式,大力发展各种农业机械,应用大型喷灌机进行高效灌溉施肥。如乌兰察布市截止到2008 年上半年已安装大型喷灌机达600 余台(单台控制面积约33. 3 hm2 ) ,按计划到2010 年,推广应用大型喷灌机总数要达到2 000 台。

1. 1. 2  农机购置补贴政策的落实

       2004 年以来,中央和地方各级政府高度重视“三农”工作,为了提高农机化水平和农业综合生产能力,出台实施了农机购置补贴政策,并制定了相关的管理制度,加强专项监督管理。

       农机购置补贴资金直接来自于国家中央财政和各级地方财政[5 ] 。根据公开、公平、农户受益的分配原则,农户可享受1/ 3~1/ 2 的农机购置补贴标准。如内蒙古自治区的农户在购买大型喷灌机时,可以享受1/ 2 设备总价的补贴资金,同时还可以享受打井、铺设地埋电缆、安装变压器等配套设施总额的1/ 3~1/ 2 的补贴。农机购置补贴资金的发放明显减轻了农民购置农机具的经济压力,有利于激发农户购置农机、进行规模化农业生产的积极性。最近在内蒙古自治区乌兰察布市安装的大型喷灌机几乎都在农机购置补贴政策的支助下顺利推广的。

1. 1. 3  适应马铃薯规模化生产的最合理灌溉技术

       除上述两点以外,大型喷灌机在内蒙古灌溉马铃薯获得成功推广还与大型喷灌机的灌溉技术适应马铃薯规模化生产密切有关。大型喷灌机的自动化程度高、节省劳力的优点可以大大缓解劳动强度、降低人力成本,一般只需1 人就可以操作管理1 台大型喷灌机;爬坡能力强、无需平整土地的优点使大型喷灌机完全适应内蒙古的草原地形,不需要平整土地所需的资金投入;操作方便、灌溉与施肥一体化的特点既增加了设备利用率,又可以对马铃薯生产进行精准灌溉与施肥,提高水肥利用率;使用寿命长、工作可靠的优点极大地降低了设备运行维护成本。大型喷灌机的主要桁架结构件和行走机构可正常使用15 年以上,以一台控制面积33. 3 hm2 的大型喷灌机计算,一次性设备投资30 万元,每公顷投资9 000 元,如果以15 年折旧年限计算,静态每公顷投资折旧费仅600 元,大大低于微灌系统和其他形式的喷灌系统。

此外,马铃薯的高垄密植、允许喷施液体肥料的种植栽培技术及适合马铃薯生长的砂土或砂壤土等自然条件非常符合大型喷灌机灌溉施肥作业的技术要求。应用大型喷灌机生产的马铃薯平均每公顷产量可达36 t ,分别是覆膜栽培和传统方式生产的马铃薯平均每公顷产量的2 倍和4 倍。除马铃薯产量和品质明显提高外,应用大型喷灌机灌溉比粗放的漫灌还具有明显的省水、省肥、省工、省地效益。实践证明,应用大型喷灌机的喷灌工程经济效益显著,机组设备和配套设施总投资的还本所限约2~3 a 。综上所述,大型喷灌机是最适应内蒙古马铃薯生产的农业灌溉设备。

1. 2  市场前景预测

       大型喷灌机在内蒙古自治区马铃薯生产中的成功推广极大地提高了当地的农业生产力水平、推动了传统农业向现代农业的转化进程、给当地农民带来了增产致富的巨大收获。因此,大型喷灌机应用地区也由内蒙古扩展至甘肃、宁夏、山西、河北等地。据不完全统计,截止2008 年上半年,大型喷灌机的全国保有量接近5 000 台,灌溉面积约16. 7 万hm2 (按单机控制面积33. 3 hm2 计算) 。按照相关地方的发展规划和近期发展速度预测,截止到2010 年底,大型喷灌机的市场需求量约3 000台,产值约9 亿元。其实,大型喷灌机的市场潜力并不完全在粮棉油产区,更大的优势在于治理改造我国262. 2 万hm2 已荒漠化的土地(其中包括55 万hm2 沙漠) 和3. 6 亿hm2 不同程度“三化”(沙化、碱化、退化) 的天然草场。荒漠、沙漠和已“三化”的草场主要都集中在我国西部。西部国土面积占全国土地面积的57 % ,居住着全国23 %的人口,而且全国绝大部分最贫困人口也集中在那里。无论从开发西部、保护环境、解决粮食安全问题的方面来看,还是从传统业转变现代大农业的生产需求分析,大型喷灌机在我国具有极大的市场潜力。要发展农业规模经营,应用大型喷灌机是必然趋势。

1. 3  产品格局

        近几年,我国大型喷灌机巨大的市场需求极大地吸引了国内外的生产厂家。国外生产大型喷灌机的主要厂家纷至沓来,如美国的Valmont 公司、Lindsay 公司、T2L 公司、Reinke 公司,法国的Irrif rance 公司,奥地利的Bauer 公司等纷纷在中国设立办事处、寻求代理商,有的为了降低生产成本和运输成本,甚至直接在中国建立生产基地。目前国内大型喷灌机的生产厂家只有北京现代农庄股份有限公司、河北沧州华雨灌溉公司、宁波维蒙圣菲农业机械有限公司等少数几家。国外生产厂商凭借强大的资金和技术优势,几乎抢占了国内80 %以上的市场份额,其中Valmont 公司的市场占有率达到国外产品的60 %以上。

2  存在问题

        大型喷灌机体积庞大,结构复杂,集合了水利、机械、车辆、自动化、农作物、土壤学等众多学科技术。如果要使大型喷灌机真正成为帮助农户增产致富的主力军,规划设计时就必须使大型喷灌机与项目实施地的水源、土壤、作物、地形、气候、经济等条件相适应,而且要求农户参加技术培训,学好用好喷灌机。近几年内蒙古在发展推广普及的高潮背后,也暴露出一些灌溉工程设计、管理及服务等问题。如果不加以重视,不但会影响大型喷灌机的灌溉质量,导致作物减产,而且会阻碍大型喷灌机的推广应用。这些问题可以归纳为以下几点。

2. 1  规划设计时未充分考虑水资源平衡和环境评估

       内蒙古自治区发展的大型喷灌机主战场几乎都集中在草原或沙化地,自然条件恶劣、干旱少雨、水资源严重短缺。由于长期以来连年干旱,天然水资源及草地资源已被超限度利用,导致草原退化、沙化、荒漠化严重,生态环境急剧恶化而且加重了自然灾害。目前正使用的大型喷灌机绝大多数抽取地下水进行灌溉,在工程规划设计初期,一般只进行简单的水资源需求平衡分析,很少进行环境评估分析。这种只追求短期利益、缺少全局思想、不科学的设计推广模式极可能破坏水资源环境,甚至恶化脆弱的草原生态环境。大型喷灌机的工程规划设计时必须要按照可持续发展、高效利用、因地制宜等基本原则合理进行水资源平衡、土地规划及环境评估;必须以水资源承载能力为基础,实行有计划的用水管理,以供定需,总量控制。在大型喷灌机的使用过程中,严禁过多开采地下水、造成地下水位下降;同时应密切跟踪监测马铃薯种植对周边生态环境造成的影响。

2. 2  技术培训不够,不能正确操作机组

       大型喷灌机生产厂家和销售代理商往往只关心设备销售和安装工作,缺少对农户进行必要的技术培训工作。很多国外供货厂商或代理商甚至不能提供中文版的设备操作和维修保养手册,农户看不懂外文技术资料,不能正确操作机组,更不懂得维修保养方法。实际上,操作喷灌机运行只是第一步,如果要使机组真正发挥效益,还需要掌握科学的灌水技术,需要根据作物不同生育期的需水要求,正确地调整喷灌机的工作运行参数。在调查中发现,农户很迫切希望进行系统的技术培训,掌握大型喷灌机的灌水与维护管理。

2. 3  为降低设备投资,缺乏必需的配套设施与控制量测设备

        大型喷灌机市场竞争激烈,生产厂商和代理商为争夺一席之地,只能降低喷灌机的配置标准,甚至减掉一些必要的设备,影响机组的工作性能。如安装低压喷头的大型喷灌机一般需要安装压力调节器以消除地形变化对喷洒均匀性的影响,但调查中发现,部分大型喷灌机并没有安装压力调节器,整机的喷洒均匀性较差;在机井出口和中心支轴的入口处不安装控制闸阀和水表,无法控制大型喷灌机的入机工作压力、也不能量测每次灌溉水量,当然更谈不上灌水定额的精确执行了;大型喷灌机工程往往缺乏有效的过滤处理设施,在较高含砂量的水源条件下工作时,会堵塞输水主管,磨损喷头喷嘴,恶化喷头水力特性,使水泵动力机组运行偏离设计工况,情况严重时甚至发生不及时排除输水主管中的淤砂而压塌桁架的后果;绝大部分已安装的大型喷灌机均未配置喷施肥料、农药、除草剂等附属设施,无法完全发挥设备的自动化高效作业;为降低成本,多数进口的大型喷灌机选配20 世纪70 、80 年代的主控箱,而且删减了部分安全保护、警报系统,其实国内已批量生产数字式主控箱,并且在国产的大型喷灌机早已广泛应用。

2. 4  与自然地貌、水源、土壤、农艺及种植作物不协调

       缺乏对大型喷灌机工作特点及适用范围的全面了解,在推广使用过程中不能很好地适应自然地貌、水源、土壤、农艺等多种情况。如大型喷灌机田间规划时采用方形布置,则不能灌溉的地块死角面积约占21. 5 % ,需要采用其他灌溉技术;对于多井联合供水的地区,部分机井出水量有限、水压不稳,造成大型喷灌机工作效率低下,设备投资与运行成本过高;由于前期规划和调查工作欠仔细,个别规划地区井水量不足甚至不出水,导致大型喷灌机无法正常灌溉,只能重新选址打井,浪费人力财力;在大型喷灌机的喷头配置与机组运行参数确定时应考虑土壤质地,避免发生大面积的地表径流,但技术人员往往忽略这个关键问题;农户缺乏大型喷灌机的基本灌溉理论与技术,不能科学地根据作物生育期需水要求实施灌溉,不了解灌水定额与机组运行参数的关系。科学灌溉要做到勤灌、单次少灌。

2. 5  过度依赖进口设备,增加生产成本,配件价高难买

       目前,内蒙古安装的大型喷灌机中,国外进口设备的市场占有量超过80 % ,在有些地区甚至接近100 %。就目前安装在内蒙古的各种机型分析,国产机型的性价比并不低于进口产品。“九五”以来,随着我国大型喷灌机产业化工作的不断推进,电控系统、桁架结构等关键技术与工艺已得到突破,常用机型的整体技术水平已达到国外20 世纪90 年代中期的水平。近期由于人民币升值、原材料成本上涨、劳力成本增加等多重因素的共同作用,国内机型的价格优势逐渐减弱,严重影响了国产设备的推广应用。国产设备批量上不去,就不会采用先进的加工制造设备,继而使国产设备在制造工艺上与国外有一定差距。不难看出,过度依赖进口设备将会出现诸多弊端:如增加农民购买设备的经济负担;不利于国内大型喷灌机的产业化发展;配件价格昂贵,需要从国外进口,既增加生产成本,又会耽误作物灌溉、影响农业生产收益。

3  建 议

3. 1  科学合理的规划设计

        我国地域辽阔,各地自然条件、社会条件差异很大,在大型喷灌机组喷灌工程规划设计时要强调因地制宜的原则,统筹考虑当地的地形地貌、土壤、水资源、气候、作物等因素,切忌盲目照搬引进、一味追求高标准的政绩形象工程。设计者和农户必须要了解大型喷灌机的应用特点和适用范围,在进行系统规划设计时重点进行水源工程的规划设计,灌溉制度的制定及与机组运行工作参数的确定,机组布置方式、位置和台数的确定与水土资源承载力的协调性,并根据喷灌机的性能参数校核系统在运行状况下是否满足喷洒质量的要求。

3. 2  强化农业生产综合配套技术

      为发挥大型喷灌机在规模化农业生产中的显著优势,需要将灌溉技术与良种培育、耕作栽培、测土配方施肥、机械化作业、病虫害防治等技术措施综合配套,形成特定农作物的生产管理规程,进行农业标准化、规范化、规模化生产,提高农作物产量和品质,并配合农产品的流通、运输、销售及加工等环节,提高农业生产综合效益。

3. 3  加强技术培训,发挥设备效益

       加强农户的技术培训,让农户掌握大型喷灌机的结构组成、操作方法与维修要点,机组运行参数设定与作物灌溉制度之间关系,机组布局与水土承载能力之间关系,以提高灌溉水利用系数和灌溉效率,最大限度地发挥大型喷灌机组灌溉工程经济效益,让大型喷灌机成为农户农业生产的主力军。

3. 4  完善农机购置补贴政策,支持国内大型喷灌机的产业化

       继续落实国家支农惠农政策、完善农机购置补贴政策和管理实施办法,鼓励农户购买使用大型喷灌机的积极性,要积极发挥大型喷灌机组在机械化大农业生产中的优势,实现农业丰收、农民致富的目标。当前我国大型喷灌机整体技术水平相当于国外20 世纪90年代的水平,已具备较强的产业化基础,生产能力可以满足国内60 %以上的市场需求量。对于目前大型喷灌机难得的市场机遇,国内生产厂商迫切需要政府出台利好支持政策,如给予国内生产大型喷灌机企业的税收优惠政策,取消进口设备的税收优惠政策,大力支持民族产业发展,使我国的大型喷灌机技术和产业化工作得以良性发展,更好地服务于我国的西部开发和规模化农业生产。

参考文献:

[1]贾大林. 21 世纪初期农业节水的目标和任务[ J ] . 节水灌溉,2002 , (1) :9 - 10.

[2]薛亮. 从农业规模经营看中国特色农业现代化道路[J ] . 农业经济问题,2008 , (6) :4 - 9.

[3]金宏智,李光永. 国外节水灌溉技术与设备的发展趋势[J ] . 节水灌溉,2004 , (3) :46 - 48.

[4]金宏智. 大型喷灌机技术在我国的应用与发展[ J ] . 节水灌溉,1998 , (4) :24 - 26.

[5]大型农机购置补贴政策对农民收入的影响分析[J ] . 农机化研究,2008 , (7) :57 - 62.

作者简介:严海军(19742) ,男,博士,副教授,主要从事节水灌溉装备技术与应用研究。

     

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