农业机械节油问题探讨论文

2022-04-24

摘要:阐述了当前农村地区生态环境污染的严峻形势,分析了造成农村地区环境污染的原因,探讨了做好农村地区节能减排工作、以减少农村生态环境污染的对策措施。今天小编为大家推荐《农业机械节油问题探讨论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

农业机械节油问题探讨论文 篇1:

农机节油技术推广与应用要点

农机在农业生产工作的使用过程中,除购买机器的费用以外,燃油费用也较多。一些农机在使用过程中,不仅油耗大、工作效率低,而且无法达到环保、节能等要求。为进一步提高山东省龙口市农机化管理水平,以降低使用成本、节省油耗、提高工作效率,增加农民收入,本文分析了农机节油技术推广与应用要点,以期促进农机的规范化使用。

当前,农业生产正逐渐实现机械化,农机使用频率随之增加,农业机械的大量使用,导致油量损耗的问题越发突出,如何更好地解决农机作业中的耗油问题十分重要。据统计,截止2019年底,山东省龙口市农机化生产水平已达到96%,小麦、玉米等主要粮食作物的生产全部实现了机械化,与此同时,龙口市实施的农机购置补贴政策,显著地提升了本市耕种收综合机械化水平,为本市实现粮食增产、百姓增收、建设现代化美丽新农村做出了贡献。

1农机节油的必要性

目前,山东省在农业机械中使用的燃油类型为柴油,随着机械农业的推广和使用,农户普遍拥有中小型农机,农业合作社也在使用大型农机参與农业工作,农民工作效率有所提升,但对于柴油量的需求日益增加,机械节油技术的推广也成了目前工作的重点[1]。

龙口市合理使用国家农机购置补贴资金,推广应用大批先进适用、技术成熟、服务到位的机具,全市农机装备水平得到大幅提升,与此同时农机使用数量也随之增加,推广节油技术可大幅度降低机械作业成本,实现资源利用的最大化,同时提高作业效率[2]。当前农业机械在农业生产工作中还面临如下问题:

1.1农机驾驶员老龄化严重

目前,龙口市农机驾驶员群体中,有65%的人员年龄在50岁以上,30%的人员年龄在40岁以上,缺少30~40岁的中青年驾驶员,致使农机驾驶操作能力较低,在作业过程中产生资源浪费、油耗增加的问题,不利于农机工作的连续开展。

1.2农机装备结构不合理

大中型、先进适用的高层次、复式作业机械保有量偏低,机械构造不合理,致使农机在农田作业中耗油量增大,且部分农机驾驶员节约意识较差,在操作中会造成较大的油量损耗。

1.3经济作物、林果业等先进适用机具较少

在经济作物、林果业生产种植过程中的机械化程度相对偏低,小型机具较少,极个别有适用机型。

2应对措施

2.1科学选择农机类型

在购买农机时要注意以下几个问题:所选农机要符合本地实际生产要求,在引进与推广农机具时,筛选性能好、适应性强的机型为主推机型,选择与当地农业生产实际相符合的机器,提高田间作业工作效率[3]。若当地生产规模较小,建议购买小型农机,使用操作方便,作业灵活。还要购买市场保有量大的机器,这类机器即使在使用过程中出现损坏,较容易更换零部件。另外,还需在维修作业方面为农机户提供技术咨询和技术服务。

2.2做好机器的日常保养工作

农机在作业时经常处于震动颠簸状态,长时间的震动容易使一些零部件接头处和精密部件松动,并有磨损,例如油管接头处、柴油过滤器等部位容易松动,缸套活塞组件等容易磨损,这些现象会导致机器出现漏油情况,耗油量上升。因此,需在每次生产作业后,对机械进行检修,减少耗油量,提高生产经济效益。

对于新购买的农机,需按照说明书对空车进行磨合试运转,如果一出厂就使其进行大负荷作业,会对机械造成损坏。在磨合过程中需注意行驶速度不能过快,禁止经常性的紧急踩刹车和油门。

据柴油机排烟烟雾判断其技术状态,在作业过程中如果柴油机持续性异常冒黑烟、蓝烟、白烟,说明柴油机带病作业,此时若继续作业,耗油量会增大,且降低作业效率,此时应对机械展开全方位的检查,找出问题,及时解决维修;经常检查和调整气门间隙,若气门间隙过大,会使机械增加18%的耗油量[4]。

如果柴油滤清器出现堵塞也会使耗油量增加。通常情况下,使用柴油的农业机械工作行驶5 000 km时需及时更换滤清器,包括空气滤清器和机油滤清器等,工作行驶路程较长时,空气滤清器杂质过多,会出现堵塞及柴油燃烧不充分的现象,降低燃油率,对滤清器做定时保养。

定期检查喷油器和高压油泵的运作状态。若喷油口漏油或者雾化效果较差,会造成柴油的过度消耗。对柴油机定期检修,柴油机在运作一段时间后,会因气门磨损造成气缸压力不足,从而造成柴油燃烧不充分、马力不足,油耗量上升。柴油机在非工作状态时应选择高档位形式,在达到适当转速时可选择较高档位,并且保持匀速行驶,更有利于节油,低档位行驶对发动机的运作要求更高,对油量的消耗量更大。

3机械使用注意事项

农机具发动机要保持正常温度,尤其在寒冷季节工作行驶前,要先预热后再驾驶,水温尽量控制在80~85℃。驾驶过程中要保证机械行驶速度适中,禁止超速行驶及空踩油门。需科学规划田间作业,尽量减少机械空转、迂回或中途停歇等现象,合理划分田块连片作业。

要注意柴油必须先沉淀后使用,使用前如果不事先进行沉淀过滤,柴油中所含杂质会损害柱塞和针阀,使油耗增加,沉淀48 h后使用,经过沉淀后的柴油更为洁净,发动机的供油状态也会提高,达到节油的效果,与此同时还能保证发动机的使用年限[5]。

4宣传节油使用技术要点

在农忙季节时要提前做好宣传工作,专业技术人员要深入基层进行农机使用讲解、解决农机安全生产等问题,同时加强民间走访与宣传工作,使农民可实时接收相关新技术、新机具等知识。中国农业机械使用水平已达到85%以上,与此同时对能源需求较大,推广使用新能源技术已成为今后农机工作重点,需遵守规范操作提高农机使用水平。

参考文献

[1]马德路.农业机械节油技术的意义及应用[J].农业工程技术,2019,39(14):56-57.

[2]苏丽春.论实用农机节油技术[J].农民致富之友,2018(16):208.

[3]李春丽.加强农机节油技术推广的有效途径探讨[J].农业与技术,2017,37(6):91.

[4]特列吾汗·努力萨黑.分析农机推广节油技术[J].农业开发与装备,2015(9):104.

[5]张立新.关于如何做好农业机械节油技术的思考[J].农业开发与装备,2014(9):100.

(山东省龙口市农业机械推广站张凤琳)

农业机械节油问题探讨论文 篇2:

对当前农村地区节能减排工作的探析

摘要:阐述了当前农村地区生态环境污染的严峻形势,分析了造成农村地区环境污染的原因,探讨了做好农村地区节能减排工作、以减少农村生态环境污染的对策措施。

关键词:农村地区;环境污染;节能减排;对策建议

1引言

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右,主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。而要实现这一目标,不能忽视农村地区的节能减排工作,农村的节能减排是整个节能减排工作的重要组成部分。加强农村环境保护,搞好农村地区节能减排,不仅有利于合理有效地利用农业资源,改善农业生产条件,提高农民生活质量,而且有助于优化我国的能源结构,缓解能源压力,保护生态环境。

2当前农村地区环境污染的现状

2.1农业面源污染复杂,治理困难

据测算,全国农村每年产生生活垃圾约2.80亿t,生活污水约90多亿t,人粪尿2.60亿t,化肥用量4 700万t,农药130多万t,畜禽粪便达27亿t,而生活垃圾和污水等绝大多数没有经过处理,化肥和农药利用率仅为30%左右,流失的化肥和农药造成了地表水富营养化和地下水污染,80%的规模化畜禽养殖场没有畜禽粪便污染治理设施。再加上农用塑膜残留造成的白色污染,导致我国农业面源污染复杂,治理困难。而面源污染是造成农村水环境恶化、土壤污染、农作物品质降低的重要原因。

2.2工矿企业及城市工业污染向农村转移复杂化

由于工矿企业污染分布面广,并且又分布在城乡各个角落,再加上随着城市环境保护的加强,一些污染企业转移到农村继续生产,从而导致农村在原有工矿企业污染的基础上,生态环境进一步恶化。

2.3农村生活污染亟待解决

我国是人口大国、农业大国,农村废弃物资源极为丰富,但由于农田肥料施用习惯的逐渐改变,传统上用生活废弃物作为有机堆肥的处理方法时代即将过去,从而导致农村生活污染已成为亟待解决的农村环境问题之一。例如:目前我国农村有35%的畜禽粪便未被利用,而是堆放在户外、路边和粪池内,不仅严重污染了水源,而且在细菌作用下,促进水体变黑变臭,还招致蚊蝇孳生。近年来,在畜牧业大规模发展的同时,牲畜粪便造成的农业污染也已呈现加重趋势,从而产生严重的“有机污染”。而城市产生的大量生活垃圾无节制地向农村倾倒,更是加剧了农村生态环境的恶化。

2.4农村水环境状况日趋恶化

近20年来,农村水污染严重,水环境状况日趋恶化,污染事故屡屡发生,这不仅对粮食造成减产,而且还直接威胁着广大农民的身体健康。由于大量废弃物未经处理就排入各种水体,加之农村卫生设施跟不上社会发展的需要,农村大量人口饮用不安全卫生水。据调查,当前全国仍有3亿多农村人口饮水达不到安全标准,其中因污染造成饮用水不安全人口达九千多万人。有相当比例的农村饮用水源地没有得到有效保护,污染治理不力,监测监管能力薄弱。造成农村水环境恶化的原因是多方面的,这其中既有工矿企业的污水资源,也有化肥、农药不合理使用所导致的农村面源污染,而未经处理的污水直接灌溉农田的污染,迅速发展起来的集约化养殖场污染以及农村居民生活污水和废弃物的污染,都是造成农村环境状况日趋恶化的重要因素。

2.5农业生态环境污染管理力度不足

据调查,由于目前我国还没有制定和实施农业耕地环境保护条例和肥料监督管理条例,导致农业生态环境污染管理力度不足,据有关机构研究分析,化肥、农药的过量使用是造成农业生态环境面源污染的主要因素之一。滥施化肥及农药作为危害农村生态环境的严重问题,不仅直接危害人类健康,造成空气、土壤以及地下水污染,而且还会造成天敌的消失,土壤中微生物的灭死,使原本平衡的自然生态遭致严重冲击。更为严重的是有些地区的农民为降低成本,使用价格低廉、高毒、高残留农药的现象十分普遍。

3做好农村地区节能减排工作的对策建议

3.1推进农业生产和农村生活节能工作

3.1.1大力发展节油、节电、节煤的农业技术及机械装备。加快更新淘汰高耗能农业机械装备,推广应用复式联合作业农业机械,提高农业机械作业质量,减少作业环节和次数,降低农业机械单位能耗。

3.1.2大力推广节约型农业技术。以节肥、节药、节水、节能为突破口,推广应用节约型农业技术。广泛开展测土配方施肥技术指导与服务,提倡增施有机肥。科学合理施用高效、低毒、低残留农药,淘汰“跑、冒、滴、漏”的植保机械,推广低容量喷雾技术,建立多元化、社会化病虫害防治专业服务组织,运用农业、物理及生物防治技术,减少农药使用的次数和数量,提高防治效果和农药利用率。

3.1.3积极推进农业耕作制度改革。大力推广免耕或少耕等保护性耕作,实施各种类型的秸秆还田、节水保墒、保温防寒、生态间作等节约高效的耕作制度。

3.1.4推广节约、高效、生态畜禽养殖技术。大力推进农村生活节能,推广保温、省地、隔热的新型建筑材料,发展节能型住房。

3.1.5开展农业面源污染专项普查。加强重点区域农产品产地环境监测,积极防治规模化畜禽养殖污染,建立和完善污染减排体系,切实降低农业面源污染。

3.2推进农村可再生能源发展

3.2.1积极发展能源作物。随着国际石油价格大幅走高及石油产品大量消费,导致生态环境的不断恶化,生物能源对于经济和社会可持续发展的战略意义日益增大。专家们认为,应积极发展能源作物,如以农作物秸秆为代表的各类木质纤维类生物质及其相应的燃料乙醇生产技术。应鼓励地方种植能源作物,按照不与人争粮、不与粮争地的原则,利用荒山、荒坡、盐碱地及冬闲田等土地资源,稳步发展甜高粱、甘蔗、木薯和油菜等能源作物。科技部中国生物技术发展中心有关专家指出,根据生产条件以及不同作物的用途和社会需要,估计我国未来可以种植甜高粱的宜农荒地资源约有1 300万hm2,种植木薯的土地资源约有500万hm2,种植甘蔗的土地资源约有1 500万hm2,据估算,其中20%~30%的宜农荒地可以用来种植上述能源作物,前景十分可观。

3.2.2发展小水电、风能、太阳能等可再生能源。要根据各地实际,向农民推广可再生能源技术和产品,鼓励农民使用太阳能热水器、太阳灶,因地制宜发展光伏发电。在适宜地区,积极发展利用风能。在微水电资源丰富的山区,大力发展微水电。

3.2.3大力发展农村沼气。沼气是一项成本低廉的可再生能源。有资料显示:每户建一个10m3的沼气池,约需投资1 500元,年可生产沼气300~350m3(相当于3t燃煤)能够满足一家四口的烧水做饭、照明等生活用能问题,仅此一项每年可为农户节约开支700元左右;同时,沼气池生产的沼肥可浇地,由于使用沼肥每667m2可节约化肥费用100元,节约农药费用40元,加上其它开支的节约,每户年节约3 000元右右。发展农村沼气,带动农户改厨、改厕、改圈,不但能美化村镇环境,还能带动当地养殖业、种植业及循环经济的发展。

3.2.4推进秸秆高效利用推进秸秆气化、固化,加强技术研发,解决秸秆气化集中供气的“一高一低一差”的技术瓶颈。推进乡村清洁工程建设以自然村为基本单位,建设秸秆、粪便、生活垃圾等有机废弃物处理设施,推进人畜粪便、生活垃圾等向肥料、饲料、燃料转化。

3.3推进生产生活垃圾集约化处理

根据村镇垃圾成分和污染因子,采取“分类筛选处理,残余集中焚烧”的方式,分选出可回收的物质,其余可进行焚烧,或将直接运至垃圾填埋场填埋。通过分类处理,初步实现垃圾处理的无害化、减量化、资源化。

3.4推进乡镇企业节能减排

加强乡镇企业能源消耗管理。淘汰小立窖水泥、黏土实心砖、小冲天炉等落后技术、工艺和设备。引导和督促乡镇企业严格遵守资源利用标准和能源消耗标准,加大高能耗、高水耗和高污染乡镇企业的治理力度,实现资源和能源的集约利用。在招商引资中严把项目准入的节能关和环保关。积极引进高附加值、高增长、低能耗和低污染企业,未取得污染物排放总量指标的项目,一律不予以审批。同时还要加大工业园区建设力度,实现企业“分散”向“集中”方向转变,“集中”向“集约”方向发展。

4加强农村地区节能减排工作的政策性支持

农村地区节能减排工作基础薄弱,任务艰巨,必须采取切实有力的措施,扎实推进。要把思想和行动统一到中央关于节能减排的决策和部署上来,不断提高落实节能减排的自觉性和紧迫感,真正把节能减排摆到重要位置。

4.1加强科普宣传,营造良好氛围

利用广播、电视、报纸、网络等新闻媒体,广泛开展节能减排科普宣传活动,在农民中营造“人人讲节能、事事讲节能、时时讲节能”的良好氛围。要把节能减排作为新型农民科技培训、农村劳动力转移培训“阳光工程”和农民素质教育工程的重要内容,逐步使节能减排变成广大农民的自觉行动。

4.2提高思想认识,加强组织领导

各级相关部门要统一思想,不断提高落实节能减排的自觉性和紧迫感,真正把节能减排放到重要位置,建立节能减排工作责任制,各级政府对本辖区节能减排指标负总责,政府主要领导是第一责任人。把节能减排的目标任务分解到各基层、各单位,强化节能减排政策措施的执行力,加强对节能减排工作进展情况的考核和监督,定期公布节能减排指标完成情况。

4.3制定工作规划,完善相关政策

把节能减排作为各地农村制定产业发展规划的重要内容,明确提出工作目标、任务、措施。进一步完善农村村镇节能减排法律法规体系,完善农业各产业节能规范,建立农业和农村节能减排的制度,加快研究制定农村节能减排的相关政策,建立和完善生态补偿机制,通过财政补贴、投资政策、税收优惠、价格支持、市场配额、用户补助等多种激励手段,鼓励农业废弃物能源化、资源化利用,鼓励发展循环农业和生物质经济。

4.4鼓励科研开发,推广先进技术

优化节能减排技术创新与转化的政策环境,加强资源环境高技术领域创新团队和研发基地建设,推动建立农业和农村节能减排技术创新与成果转化体系。实施一批节能减排重点共性、关键技术及重大技术装备产业化示范项目和循环经济高技术产业化重大专项。强化农业节能减排技术的研究开发与转化,引导和鼓励大专院校、科研院所、骨干企业等各方面的科技力量努力攻克节能减排的关键性技术,打破农业和农村节能减排的技术瓶颈,鼓励和扶持农业和农村节能减排技术的推广应用。

4.5加大节能环保执法力度

强化节能环保执法,完善监察、监测和应急体系,着力提高节能减排监管能力。组织节能减排专项执法检查,清理纠正对高耗能、高污染行业在电价、地价、税费等方面的优惠政策;严厉查处各类违反国家能源资源管理和环境保护法律法规的行为。对社会影响较大、群众反映强烈的典型案件分批实施挂牌督办,处理结果要向社会公布;对恶意排污行为实行重罚并追究领导和直接责任人的责任。

参考文献

[1]陈维新.农业环境保护[M].北京:农业出版社,1993.

[2]李庆瑞.强化污染减排 促进环境友好[J].中州环境,2008,6:22-23.

[3]李福中.饮水质量与污染减排[J].中州环境,2008,6:26-27.

作者:王建彬 郝 平 王倩倩

农业机械节油问题探讨论文 篇3:

新疆兵团大功率拖拉机及配套农机具发展现状与对策建议

摘要大功率拖拉机携带相配套的农机具作业,速度快、效率高、油耗低、节能、减排,是实现农业现代化的必要装备。但长期以来新疆兵团在农业生产中都以中小型拖拉机为主,大功率拖拉机与其相配套机具的研制和生产还处于初级阶段,普遍存在着研发能力薄弱、生产工艺落后、人机匹配性不高、效率低、故障多等诸多问题。探讨了在农业快速发展的情况下,新疆兵团如何更高效的使用大功率拖拉机及相配套机具,并提出了相应的对策与建议。

关键词大功率拖拉机;新疆兵团;农业机械化;对策建议

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.071

開放科学(资源服务)标识码(OSID):

Development Status and Suggestions of Large Horsepower Tractor and Matching Agricultural Machinery in Xinjiang Corps

ZHANG Lu-yun,ZHENG Xuan,HE Xing-cun et al(Machinery and Equipment Institute of Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Sciences,Shihezi,Xinjiang 832000)

Key wordsLarge horsepower tractor;Xinjiang Corps;Agricultural mechanization;Suggestion

农业实现机械化是提高农业综合生产能力[1],减轻劳动强度,改善农民生活质量的重要因素。各种性能先进农业机械数量的不断增加,提高了农业工作效率[2],降低了作业成本,加速了我国农业现代化进程,为农作物增产和农民增收节支作出了重要贡献。“十三五”期间,伴随着我国农业生产的快速发展和国家“三农”政策的不断落实,以及国家节能、减排、降耗等各项法律法规的不断完善,加上新疆地区耕作条田面积较大,易于实现机械化作业,因而对大功率拖拉机及其相配套农机具需求量急剧增加。

大功率拖拉机牵引各种作业机具可以用较高速度作业,工作效率高,作业质量好,是现代农业装备发展的必然趋势。由大功率拖拉机与相应配套机具组成的牵引式、半牵引式或悬挂式作业机组[3],在农业、牧业、特色林果业生产中都得到了广泛使用。如何高效、合理地使用大功率拖拉机及相应配套机具,实现资源的优化合理配置,是新疆兵团农业未来发展需要解决的关键问题。笔者列举了新疆兵团大功率拖拉机和相配套农机具的相关数据,量化说明了大功率拖拉机农机具和新疆兵团经济发展关系,根据问题得出研究结果,并提出相应的对策建议。

1国内外大功率拖拉机及配套机具研究发展现状

1.1国外研究现状国外的几家主要大型农机企业,如美国的约翰·迪尔(Deer)、凯斯纽荷兰(CNH)、阿格科(AGCO),都生产大型拖拉机、联合收获机和多种配套的农机具。这些世界上先进的农机制造公司都非常重视新产品的研制与开发,有独立的研究机构[4],每年在产品研发方面都投入大量的资金。例如约翰·迪尔公司专门设计的9996、9970、7660型采棉机在新疆就占有较大的市场份额。内布拉斯加拖拉机实验室和美国农业工程师协会通过数年的实地试验,通过对牵引阻力、油耗、功率消耗、相配套耕作农机具等各方面的研究[5],对大功率拖拉机及其相匹配农机具问题都进行了详细的分析。澳大利亚新英格兰大学在20世纪90年代初期对大功率拖拉机及配套机组进行了研究,在地域辽阔、农业机械化水平较高的澳大利亚,农民们都切实感受到了大功率拖拉机作业所带来的经济效益。2002年印度技术研究所的农业和食品工程部门对大功率拖拉机播种机组进行了研究[6],主要目的就是为了降低拖拉机作业机组的燃油消耗和提高工作效率。

1.2国内研究现状改革开放以来,我国的农业机械化得到了快速发展,但在相当长的时期内基本上都以中小型拖拉机为主,大功率拖拉机与配套农机具的研究和生产还基本上处于起步和分离状态,缺乏机组匹配的整体概念。与大功率拖拉机相配套机具普遍生产工艺简单粗糙,产品技术含量低,人机匹配性不高,机组作业质量不好、效率低、故障率高。由于大功率机组匹配涉及面较广[7],农机研究和生产单位缺乏相关政策支持,投入资金不足以及认识上存在差异,使得大功率拖拉机与相匹配机具生产研究长期以来始终在较低水平上徘徊,严重阻碍了农业机械化工程的进一步发展。

洛阳拖拉机研究所[8]在分析了我国大功率拖拉机与配套农机具研究与发展现状的问题基础上,提出了机组优化匹配研究的方法。中国农业机械化研究院以及农业部南京农业机械化研究所等单位对大功率拖拉機与相配套机组问题做了理论方面的研究,包括目前犁耕配套机组中存在的诸多问题,主要有大功率拖拉机选项和配置,配套作业机具的设计以及机组匹配和使用等方面的内容。中国农业大学以拖拉机牵引作业机组为研究对象,研制了大功率拖拉机作业机组仿真试验台。从拖拉机作业机组综合操作控制的角度出发[9],采用机械系统和控制系统组成,用于拖拉机及其配套机组的智能化控制研究,是很好地深入研究大功率拖拉机作业机组的仿真平台。

1.3新疆兵团大功率机组发展现状1995年以前,新疆兵团职工购买拖拉机时选择范围一般功率为22~51 kW,2004年国家实行购机补贴政策后,农机市场上的热销产品逐渐变为73.55 kW左右的中型拖拉机。近年来,随着国家“三农”政策的出台,政府购机补贴资金的落实到户,土地流转速度加快,团场组织的农机合作社,大功率拖拉机的需求量每年都以30%的幅度增长。

到2016年末[10],新疆兵团拥有农业机械总动力489.57万kW,其中大中型拖拉机55 086台、小型拖拉机24 067台、联合收割机3 846台,大中型拖拉机配套农机具83 839台(架)小型拖拉机配套农机具18 608台(架),大中型拖拉机与配套农机具比为1∶1.52。1万hm2耕地配备大中型拖拉机402.08台,每台大中型拖拉机负担耕地面积24.87 hm2。如图1所示,2010—2016年兵团各师大中型拖拉机拥有量呈逐年上升的趋势。

近年来,随着新疆兵团经济蓬勃发展,国家各项惠农政策,农机购置补贴资金等各种影响因素的作用下,新疆兵团农机装备数量增加、结构优化,基本上形成了具有新疆农业特点的大农业生产体系。新疆兵团现在已经建成中国节水灌溉示范基地、农业机械化推广基地、机械化采棉基地和现代农业生产基地,农业机械装备水平和农业新技术应用都处于全国领先水平。至2017年末,新疆兵团种植业耕种收综合机械化率达94%,棉花机采率达80%,畜牧业机械化水平达68%。

2大功率机组作业与农业产业发展之间的相互关系

2.1实现大功率拖拉机工作的重要意义通过实地调研得知,农机手普遍感觉中小型拖拉机动力不足,行走速度慢,工作效率低,耽误了宝贵的农时。农业属于季节性工作,近年来,团场外出打工人员日益增多,农忙时节无法返乡抢种抢收,这就需要高效的大型农机具完成工作,及时提早结束农忙,而此时大功率拖拉机的作用就显得尤为重要了。大功率拖拉机动力充足[11],可以安装配置多种类型的农机具,作业效率和质量明显高于中小型拖拉机。虽然一次性投入较多,但是长期受益,总体来看还是节约了生产成本。

大功率拖拉机属于农业装备技术密集型产品,是评判一个国家农业技术装备的重要标志。大功率拖拉机主要用于免耕保护性耕作的深松、深翻和复式耕耘作业[12],以达到改善土壤物理结构,提高工作效率的目的。充分发挥大功率拖拉机的实用性能,可以使玉米、大豆、小麦等农作物增收10%以上,大功率拖拉机及配套机具对农业增产和农民增收具有重要意义。

2.2大功率机组作业对兵团经济的积极促进作用2016年,新疆兵团实现生产总值2 134.33亿元,其中,农业生产总值为1 059.26亿元,占兵团GDP总量的49.6%。因此,农业生产是所有工作的重中之重,减少投入增加产出获得最大利润是农业产业的最终目的。大功率拖拉机相对于中小型拖拉机在节能方面具有无可比拟的优势,使用大功率拖拉机作业可以节水、节肥、节药、节油、节种及节地[13],减轻人力劳动,减少人工开支。同时,耕作土壤进行过深松深耕作业,破碎了坚实的犁底层,消除了板结,增强了通透性,增加了有机质含量,改善了作物生长自然环境,提高了农产品收益。

2007—2016年新疆兵团农业生产总值与农业机械总动力数据见表1。

将表1数据代入OriginPro 9.0数据统计软件进行分析、计算,所得处理分析结果:

R-Square(相关系数)为0.988,Intercept(截距)为-747.49,Slope(斜率)为3.562 9。根据计算机分析所得结果,建立新疆兵团农业生产总值与农业机械总动力线性回归模型如下:Y=-747.491+3.562 95X,其中Y代表兵团农业生产总值,X代表农业机械总动力。回归方程中的R2高达0.988,说明兵团农业生产总值与农业机械总动力之间存在着密切的线性相关关系,模型拟合度较高[14]。回归方程揭示了兵团农业生产总值与农业机械总动力的这种量化关系,即在现阶段农业机械总动力增加1万kW,兵团农业生产总值将增加3.562 95亿元。全兵团农业机械总动力逐年增加,使得兵团农业生产总值也相应得到快速提升。

从OriginPro 9.0数据统计软件所得拟合结果(图2)中可以看出,兵团农业生产总值围绕着直线上下起伏波动,说明随着农业机械总动力的稳步上升,全兵团农业生产总值也在大幅提高。

兵团发展农业机械化需要充分合理地利用新疆的地理优势和自然资源,以投入尽量少的人力和物力,消耗较小的能源和低碳排放,生产出较多质高价优的农副产品,大幅提高农业劳动生产率和商品自给率,以满足全疆各族人民群众生产生活日益增长的需要。

2.3大功率机组作业与农业产业发展新疆兵团近几年来,玉米、小麦秸秆还田,保护性免耕播种,机械化深翻、深松整地等各种农业新技术的大规模推广应用,也使得大功率拖拉机的需求变得更加迫切。团场职工普遍反映,58.84~73.55 kW的拖拉机,因功率太小而影响作业质量,已经无法满足现代化农业的快速发展。保护性耕作3~4年之后,就必须对土地进行深松耕作业,以达到疏松土壤、蓄水保墒、增产增收的效果。但是要使犁耕深度达到30 cm以上,功率小于73.55 kW的中小型拖拉机根本无法完成,只有大功率拖拉机才能达到农机作业质量标准。大功率拖拉机对农业增产提效[15],促进农机装备结构优化升级,提升农业综合生产能力都可以发挥重要作用。而随着新疆经济的发展,团场职工收入连续多年持续增加,已经具备了购买大功率拖拉機的经济实力。经济发展促进农业进步,经济与农业发展相辅相成,形成良性循环经济结构。

2.4新疆兵团农业机械化与兵团经济发展2016年新疆兵团投入农机化资金99 161万元[10],享受国家农机购置补贴3.5亿元,实际落实补贴资金2.48亿元,农机经营总收入381 030万元,农机利润总额77 675万元,农业机械原值517 200万元,净值415 200万元,新度系数0.8。从图3可以看出,随着农业机械总动力的快速增加,兵团农业总产值和GDP总值也随之相应增加。

3存在的主要问题

3.1研发能力弱,基础设施不完善,市场产品国产率较低大功率拖拉机虽然最近几年在国内迅速发展,生产厂家遍地开花,但由于我国在此领域起步较晚,投入资金较少,研发技术力量相对薄弱,研发周期较长,缺少自主知识产权和核心部件的制造技术,尚不具备自主开发的能力。在制造大功率拖拉机所需的大型铸造件、电子元件、高精度传动齿轮、液压件、标准件等基础设备方面研究投入不足,生产大功率拖拉机的产业链还没有完全形成。国内大多数企业都是仿制或者是直接引进配件进行大功率拖拉机的组装,所获利润较少,产品没有形成批量生产且缺少竞争力。因此,目前农机市场大功率机组从拖拉机到大部分农机具大都采用国外产品,操作复杂,价格昂贵,零配件短缺,团场拖拉机手大多没有受过相应培训,给使用、维修、保养工作带来很大困难。虽然也有部分国产产品,但机具质量较差,可靠性较低,拖拉机牵引力不足,机具和拖拉机匹配不协调,难以发挥大功率拖拉机的最佳效率。

安徽农业科学2020年3.2拖拉机和农机具不匹配国内大功率拖拉机和相配套农机具的研究和生产自成体系,还基本上处于相互分离状态,重视动力拖拉机,轻视相配套农机具。大功率拖拉机通常拖挂中小型拖拉机配套机具,“大马拉小车”的现象非常严重。目前[16],国内大功率拖拉机与配套农机具比大约只有1/1.5~1.7,而发达国家农机具配套比则高达1/5~7,配套机具的不相匹配使大功率拖拉机部分功能受到限制,影响了生产和使用效率。

3.3配套农机具种类较少现有的中小马力拖拉机基本上不带前动力输出轴、前悬挂装置等功能,而目前大功率拖拉机为了提高工作效率,前后都带作业机具。缺少相配套的农机具,匹配机具品种少,功能单一,不仅使拖拉机功能受限,也影响了农业机械化的发展进程。研制生产前、中、后部配置的各类驱动型作业机具,一机多用、一具多能是大功率拖拉机组今后的发展趋势。

3.4拖拉机工作档位偏少随着农业产业结构的调整发展,农户对配套农机具种类和功能要求逐渐增加。再加上各地土质情况差异较大,农艺要求各不相同,都要求拖拉机具备较多的作业档位。国外先进的大功率拖拉机一般都有十几甚至二十几个工作档位,并有继续增加的趋势,而国产的大功率拖拉机至多才有十几个档位,已经很难满足现代农业生产的实际需要。

4建议措施

4.1国家继续加大大功率拖拉机及配套机具购置补贴力度自2004年我国实行农机购置补贴政策以来,国家农业部门加大了大功率拖拉机工作优势的宣传,并在农户购买大功率拖拉机及配套机具时提供了大量的优惠政策和相应补贴。这些措施的宣传与推广[17],都极大地激发了广大农户购买大功率拖拉机的热情,有效提高了农户使用大功率拖拉机的效率。因此,在现阶段农业生产发展过程中,国家政策应继续加大力度支持大功率拖拉机及配套农机具的推广与应用。

4.2引进技术和自主研发相结合大功率拖拉机属于科技含量较高的产品,为了加快其研发制造与推广使用进程,我国大功率拖拉机生产厂家应引进、消化、吸收国外大型拖拉机和农机具企业成熟的产品和先进的制造技术,生产出符合我国现有工艺条件和农业环境的大型农机产品。研发大功率拖拉机的发动机、底盘、驱动器、离合器和液压设备等关键部件,从国外进口逐渐过渡到国内厂家生产。通过研发生产科技含量较高的产品,掌握核心制造技术,最后形成大型农业机械自主生产能力。

4.3农业产业结构的调整与升级亟需大功率拖拉机随着新疆团场城镇化建设的发展,农民外出打工,退耕、还林、还草,土地集中规模化耕作,深松深翻作业,特色林果业的发展,机械化饲草的收获,大规模农作物种植、收获、田间运输,无人农业的发展等农业产业结构的调整和升级,都需要大功率拖拉机及相应配套的各型农机具完成。

4.4完善加强拖拉机组之间的相互匹配协调拖拉机组之间的匹配研究是一个复杂的系统工程,需要拖拉机和农机具技术的相互结合,机具研发部门和推广部门之间的结合,配套机组和农艺技术之间的结合。加强拖拉机机组的整体匹配性观念,改变拖拉机与配套农机具研究和生产之间相互脱离的现状,加强相互协调与合作。

4.5完善加强种植农艺和拖拉机之间的相互结合先进、高效的大功率拖拉机配套机组进行的大田作业必须符合种植农艺的规范,而种植农艺也必须适应机械化作业的要求,二者相辅相成、相互依存。因此,农机和农艺的有效结合才能使大功率机组的工作达到最佳效果,取得最好的费效比。

5结论

拖拉机机组的智能化作业研究,起始于机电液一体化控制技术的研究和应用。1978年德国奔驰公司首先在其生产的农用大功率拖拉机上[18],安装使用了由机电液操纵控制的三点式悬挂装置。此后[19],随着信息技术、电子技术、微机控制技术、传感器技术的快速发展,大功率拖拉机组智能化作业研究也得到进一步发展。

随着电子技术和数控理论的发展,机电液的综合操控系统也开始逐渐应用于拖拉机及机组的控制当中。使拖拉机的输出功率达到最有效的工作状态,大功率机组在提高生产率的同时取得最佳的费效比。

近几年来,计算机信息化控制技术广泛的应用到大功率拖拉机组上,拖拉机工作机组向着信息化、自动化、人工智能化方向发展。20世纪90年代初[20],有美国学者提出精准农业(Precision Agricultural)的概念,为农业产业现代化生产方式的进一步发展提供了新的研究方向。尽管目前它仍处于理论研究和试验模型设计阶段,但已经为大功率拖拉机组今后的发展指明了方向。随着精准农业的深入研究[21],大功率拖拉机组作业将向着信息化、自动化、智能化、精量化方向发展。

农业实现现代化是新疆经济发展的重要组成部分,随着新疆农业的发展,传统的农业耕作模式已经不能促进农业产值的提高。因此,进一步加大大功率拖拉机及配套农机具的应用与推广,可以提高农业机械化工作水平和效率,有效改善土壤种植结构,促进农作物的持续增产。

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作者:张鲁云 郑炫 何兴村 孟祥金

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