丘陵山地农机化发展的思考洒水喷头

丘陵山地农机化发展的思考

<p>导读：中国的丘陵约有100万平方公里，占全国总面积的十分之一。山地丘陵引起特殊地形，农机化发展面临种种难题，劳动强度大、劳动力短缺以及劳动力成本高三大难题是山地机械化发展的根本动力。当前，虽然许多山地丘陵地区仍存在诸多机械化难题，但在技术装备方面已取得不小成绩。重庆市召开2013年全国农机科研院所长会，来自各地的专家对对丘陵山地农机化发展进行了思考及讨论。<br/>　　<br/>　　田块小、不规则、坡地多，丘陵山地的地貌特征对其农机化发展频频说“NO”。面对农机化的瓶颈地区，单纯依靠农机部门的力量可谓势单力薄，农机科研院所、高校及相关企业的加入使得山地农业装备取得创新性进展。当前，许多山地丘陵地区仍存在诸多机械化难题，但在技术装备方面已取得不小成绩。在6月29日于重庆市召开的2013年全国农机科研院所长会上，来自全国各地科研院所的专家学者纷纷带来了他们对丘陵山地农机化发展的思考及其阶段性成果，并针对农业装备产业科技进展及丘陵山地农业装备技术等多个热门话题展开讨论。<br/>　　<br/>　　话题一：农业装备产业科技进展<br/>　　<br/>　　中国农机院科技发展部部长杨炳南研究员在报告中提供了这样一组数据：2012年，全球农机工业持续增长，工业总产值达到860亿欧元，其中巴西、印度、中国等新兴市场需求旺盛，带动全球贸易额超过400亿欧元。其中我国农机企业共8000余家，规模以上企业达1908家，从业人员35.1万人，总产值3382亿元，利润达200多亿元，现已连续9年总体增速平均在20%以上，我国现已成为全球农机制造和使用大国。<br/>　　<br/>　　据杨炳南介绍，目前我国已基本形成复式整地、定位施肥、精量播种、高速栽插、高效施药、全价收获等全产业链技术体系，定位变量作业智能机械技术已得到初步应用，有效推动了多功能、大型化、智能化等农业装备的技术升级。<br/>　　<br/>　　在各个科研机构的共同努力下，我国在农业装备产业科技方面也取得一定进展。如大田作物高效栽插、精密播种与高效分离清选技术原理方面；大宗优势农产品成套智能分选与节能加工技术；农机装备通用部件数字化功能设计和制造工艺先进控制技术；田间作业智能控制关键技术装备及农业机器人等智能装备技术；400马力级高性能拖拉机动力平台及配套复式作业技术装备；大型联合收获技术与装备；棉花、番茄、甘蔗、花生等经济作物收获技术装备；轻便型、轻简化农机技术装备，特别是山地作物联合收获机械轻量化技术、山地轨道货运技术、小型履带多功能底盘的爬坡与稳定性技术等，是技术进步较为突出的领域。<br/>　　<br/>　　在成绩之下，所有研发人员仍不能盲目乐观。杨炳南指出，目前我国的农机行业还存在很大空白，从世界范围看，我国的技术水平还相对较低。如一些高端的大型机械在国外已运用成熟，而国内尚处于研究阶段。全国农机科研院所、高校、企业仍需携手并进，继续致力于中国农业装备技术的创新与发展。<br/>　　<br/>　　杨炳南建议，各大科研机构下一步应在总结前期问题的基础上，将发展方向侧重于农机装备的节能减排，发展生态友好型农业机械技术；在基础运用的基础上，广泛运用智能化装备；同时，继续研发林果业、经济作物、丘陵山地小型机械关键技术装备，填补目前机具的空白部分。<br/>　　<br/>　　话题二：山地果园运输机械化<br/>　　<br/>　　劳动强度大、劳动力短缺以及劳动力成本高三大难题是山地机械化发展的根本动力。早在山地果园运输机械还没开始广泛使用时，许多山地果农已开始自行兴建果园运输装置，如广东龙门山地橘园果农自建双轨运输机、山地砂糖橘园果农自建的简易运输装置等，果农的迫切需求表明山地果园运输亟需机械化。<br/>　　<br/>　　正如国家柑橘产业技术体系首席科学家、华中农业大学校长邓秀新院士提出的问题：未来的强壮果农在哪里？要提高水果生产的土地利用率和生产率，先进的农艺技术是基础，但要通过机械化这个载体来实现。实践证明，发展山地果园机械化在缓解果农压力的同时，还可以节约土地、水、肥和农药等资源，减少浪费和降低污染，提高水果的品质和市场竞争力，提高果园的防灾与抗灾能力。据华南农业大学教授洪添胜介绍：目前，许多科研团队已打造出新一代强壮果农，如链式索道货运机、钢丝绳牵引式货运机、拆装式货运机、自走式单轨运输机、双向牵引式遥控单轨运输机、牵引式遥控无轨运输机等。其中，华南农业大学团队试验示范山地果园货运机28台，华中农业大学团队试验示范运输机29台。<br/>　　<br/>　　洪添胜在报告中指出，山地果园农机化现阶段存在的问题需要各个科研院所引起足够重视，包括省力化生产机械的产业化及综合利用；试验示范点的经营规模，经营者和管理者的稳定性；试验示范点的建设、运行、维护与管理模式；使用、操作人员的培训；省力化生产机械的社会化服务专业队伍的建设；新建果园、老果园改造和标准化果园建设中要考虑机械与设施的应用等。<br/>　　<br/>　　话题三：丘陵地区主要粮食作物机械化收获<br/>　　<br/>　　我国现有机型过大成为困扰丘陵地区小麦、玉米、水稻三大粮食作物收获的关键问题。河南科技大学教授师清翔提出，丘陵地区的收获机械应具备机型小、通过性强、转弯半径小、横向稳定性高、作业性能合格且稳定等条件，而改良后的小型收获机械也存在一些问题。<br/>　　<br/>　　丘陵地区的小麦联合收割机械其工作部件多是大机型的小型化，对于高秆小麦，割台减小后横向输送困难，轴流脱粒装置减小尺寸特别是缩短长度后，脱粒损失控制困难，简易风选质量低，风筛清选系统缩小后损失增大。师清翔介绍，在河南科技大学主要承担的国家“十二五”科技支撑计划课题中，对丘陵山区主要农作物联合收获机械进行了主要工作部件小型化后的有关参数研究，现已成功开发了与手扶拖拉机配套的谷物联合收割机及组合便携式谷物联合收割机。<br/>　　<br/>　　丘陵地区的稻田多为小块地，当地所使用的水稻联合收获机与较为成熟的大中机型相比，主要问题是割台小型化后对水稻高度的适应性差，轴流装置减小尺寸后脱粒损失过大，多数机子清选系统简易或无清选系统，使得清选后的籽粒含杂率高，清选损失大。国家“十二五”科技支撑计划课题也对小型水稻联合收获机的主要工作部件结构运动参数进行了研究，现已成功开发了小型水稻联合收获机。<br/>　　<br/>　　对于丘陵地区的粮食机收来说，最困难的要属玉米机收。目前，丘陵地区的玉米收获大多由人工完成，大量秸秆堆于田间地头，使得原本狭窄的机耕道进一步堵塞，无奈只能在秋收后将秸秆焚烧，由此可见，在广泛种植玉米的丘陵地区迫切需要玉米联合收获机。师清翔认为，玉米联合收获机应主要解决如何降低功耗，进而实现机械小型化。在国家“十二五”科技支撑计划课题中已明确给出了研发与手扶拖拉机配套的玉米联合收获机的任务，现已成功完成了整机开发工作。<br/>　　<br/>　　话题四：水旱田移栽机械化<br/>　　<br/>　　为提高粮食单产，许多地区相继开始使用移栽技术，移栽农艺不仅可以延长生长期，确保粮食成熟和增产，同时还可以解决北方春旱大田旱地作物的发芽率问题。东北农业大学教授赵匀就此展开水旱田移栽机械化这个流行话题。<br/>　　<br/>　　据赵匀介绍，在水田移栽机械化方面，国内现已生产等行距插秧机和宽窄行插秧机。在旱田移栽机械化方面，目前国内尚未解决移栽机构的轻简化问题，作为旱田钵苗移栽技术和装备领先的欧盟也存在同样问题。<br/>　　<br/>　　在研发过程中，无论是旱田或是水田移栽机都存在许多难点，如研发时需把轨迹和姿态转化为数学形式，再转化为目标函数，其中钵苗移栽机构优化目标多、参数多、耦合性强，传统的试凑、加权等优化方法难以解决。旋转机构设计难度最大，日本旋转式移栽机构设计技术仍然停留在水稻插秧机前插式分插机构上。就现阶段的成果来看，欧盟的旱田和日本的水田钵苗移栽机构均用3套机构完成3个动作，结构复杂、成本高、效率低，难以用于大田作业，其取秧机构的优化设计没有突破杆机构阶段。<br/>　　<br/>　　根据当前水旱田移栽机械化存在的问题，赵匀建议政府应对自主创新产品给予优惠政策。由于移栽过程是一个系统工程，应尽快建立移栽系统标准，做好标准的培训，可将标准转化为多媒体和录像。目前，日本和韩国的水稻自走底盘已经由机械式转为液力传动无级变速，而中国可以走自己的发展路线，尽快完成机械式自走底盘的联合攻关。同样，在设计和工艺上我国也要走自己的技术道路，如可组织大企业联合分工开发模具；通过耐久性和破坏性试验改进传统设计；用粉末冶金非圆齿轮替代线切割或钢锻等。<br/>　　<br/>　　话题五：稻油轮作机械化<br/>　　<br/>　　稻油轮作机械化生产模式主要是蓄水、水田耕整地、水稻机械化育秧、机械化插秧、机械化植保、机械化收获、机械化稻田整地、适时油菜播栽、植保、机械化收获、秸秆粉碎还田机械、机械化干燥这样一个轮回模式。<br/>　　<br/>　　重庆市农业科学研究院高级工程师佘小明在报告中指出：在实际生产中发现，稻油轮作机械化生产模式其增产增收效果显著。以重庆地区为例，稻油一般生产模式的收益约为2000元/亩，改用稻油轮作后可达到3300元/亩。因此，专家推崇南方稻油生产区，特别是地表蓄水保墒能力差、水利灌溉能力十分薄弱的部分片区采用稻油轮作生产模式。<br/>　　<br/>　　在当前生产中，稻油轮作出现了时间茬口紧张，机械化作业水平低，品种、农艺、农机不匹配等难题。佘小明建议，应尽量选择适宜机械化的迟播早熟品种来解决时间茬口紧的问题。合理运用多种技术解决现有的农机农艺问题，如开发适合稻油轮作的机械化耕整技术，通过机械化秸秆还田、绿肥种植技术、测土配方施肥技术改善土壤理化性状，增强土壤宜耕性。同时，研究开发适应稻油通

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