国内外农业机械论文

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1国内外农业机械新技术概况

1.1国外农机新技术应用现状

欧美发达国家比较注重农业的发展和农业的现代化,近几年不断将高、新、尖技术应用到农业机械上来。比如,美国在谷物联合收获机、播种机等农机装备上采用卫星全球定位系统监控作业等高新技术,使农业机械向智能化方向发展,出现向精准农业发展的趋势。其大田生产已经高度机械化,形成了比较稳定的农业生产体系与配套机具设备。但随着生物技术、信息技术、机械制造技术和农业生态生产技术水平的提高,以农业可持续发展和增产增收为目标的新的农机化技术和机具还会不断产生。与此同时,航天、计算机、微电子、自动化、智能化和机电液一体化等高新技术在农业装备上的广泛应用导致了“精确(细)农业”的产生,大大提高了农业的生产水平,同时在很大程度上提高了农业的作业性能。

1.2我国农机新技术发展现状

近几年来,我国在精确农业、设施农业和生态农业等相关农机装备的开发与利用方面取得了巨大的成就。虽然农业机械新产品不断地投入市场,但依然存在适用新产品不足、新机具推广应用不够等问题,产生了供给与需求脱节的现象。如甜菜等经济作物收获机械、玉米等主要粮食作物的收获机械以及畜牧养殖机械等都有很大的市场空间,但目前国内还没有能普及应用的适用机型供农民选择,这在很大程度上制约了农机市场的拓宽和农机新技术的推广使用。而且,我国农机产品的可靠性较低,自动化、智能化水平较落后,与发达国家相比,存在很大的差距,因此,我国农业机械面临着无限的生机和严峻的挑战。

2新疆维吾尔自治区农业机械新技术应用与发展

2.1新疆维吾尔自治区农业机械化水平现状

近年来,随着国家对“三农”工作的高度重视和一系列强农惠农政策的颁布实施,发展现代农业,建设社会主义新农村的步伐明显加快,对于具有发展大农业环境优势的新疆维吾尔自治区,农机化事业面对着新的发展机遇。据统计,“十一五”期末,不含新疆生产建设兵团,新疆维吾尔自治区农业机械总动力达1.274×107kW,拖拉机与农机具配套比为1:1.85;全区主要农作物耕、种、收综合机械化水平达到79.2%,继续保持全国前列。其中小麦、玉米、水稻和马铃薯等粮食作物的耕、种、收综合机械化水平达到91.2%;玉米机械化收获程度从“十五”末的不足3.0%增加到39.6%;棉花耕、种、收综合机械化水平达70.0%;番茄、甜菜、辣椒、打瓜等特色经济作物综合机械化水平达71.2%。新疆维吾尔自治区农业机械化作业水平呈现稳步提升的态势,农业综合生产能力不断增强。

2.2新技术应用现状

目前,新疆维吾尔自治区加快了大中型、高性能的新型农业机械的引进和推广,大幅度提升了机具的利用率,农机装备科技含量明显提升,农机装备结构得到了进一步的优化。其中,设施农业装备、林果机械化装备和玉米收获、特色农作物收获、精量播种、保护性耕作、残膜回收等一大批先进适用的新机具、新技术得到推广应用。为新疆维吾尔自治区棉花、粮食、林果、畜牧、区域特色作物和设施农业等六大产业发展提供了技术保障。

2.2.1棉花秸秆加工技术

棉花秸秆加工技术包括棉秆收获机械化技术、棉秆压捆、贮存机械化技术和棉秆粉碎机械化技术以及棉秆压块贮存机械化技术。棉花秸秆加工技术的综合利用和推广,可以提高棉花秸秆利用经济效益,使农民尝到棉秆资源利用的好处,达到控制棉秆焚烧、减少生态环境破坏的目的,从而促进农业生产与生态环境保护和谐发展。目前,新疆维吾尔自治区大部分地区都采用直接焚烧或粉碎后掩埋的方式来处理棉秆,一方面破坏了周边的生态环境;另一方面导致土壤肥力流失,造成不必要的农艺经济损失。究其原因,主要是因为新疆维吾尔自治区棉花秸秆利用技术发展迟缓,导致大量秸秆无法利用,以至于用火焚烧,造成环境污染。如何有效开发利用新疆维吾尔自治区棉花秸秆资源,已成为解决农村能源问题和促进农村经济发展的重要环节。

2.2.2保护性耕作技术

保护性耕作技术是在能够保证农作物种子发芽的前提下,通过少耕、免耕以及病虫草害防控技术措施的综合应用,尽可能保持作物残茬覆盖地表,减少土壤水蚀、风蚀,实现农业可持续发展的一项农业耕作技术[4]。主要包括免耕播种、秸秆残茬处理、杂草及病虫害控制及土壤深松四项关键技术。使用的主要农机具有深松机具、免耕播种机具、秸秆及根茬粉碎还田机具等,目前正在不断地开发与完善中。统计资料表明,2011年,新疆维吾尔自治区实施的免耕播种总面积达1.12×105hm2,保护性耕作面积达9.5×104hm2。免耕播种机具总保有量为3726台套,随着旱地保护性耕作技术在新疆维吾尔自治区的大面积推广应用,解决了传统耕作方式导致的土壤板结、成本大等问题,产生了可观的经济效益和社会生态效益。

2.2.3残膜回收技术

新疆维吾尔自治区由于无霜期短,农作物种植过程中大量使用地膜,以达到保温增温目的。但由于农用地膜是聚乙烯类薄膜,自然条件下难以降解,致使土壤中地膜不能及时回收,残存大量地膜,一定程度上影响了农作物产量和品质。目前常用残膜回收方法有降解法、人工回收和机械化回收三种方法。相比而言,人工回收劳动强度大,耗时耗力,因此新疆维吾尔自治区主要采用机械化回收残膜的方法。通过近几年研制、引进、推广应用,在新疆维吾尔自治区残膜回收机械已经有了一定发展,其作业模式也更加广泛。主要有播前机械化作业、苗期机械化作业和秋后机械化作业三种模式。截止2010年底,全疆机械回收残膜面积达812khm2,仅占当年全区棉花播种面积的55.6%,机械化回收残膜效率约为60%~70%。由此可以看出,残膜回收技术需要进一步推广和完善。

2.2.4激光平地技术

早在20世纪80年代中期,农业激光平地技术就已经广泛应用于美国、加拿大等发达国家和地区,随着农业科技的发展,我国近几年也开始了推广和应用。由于激光平地技术感应系统灵敏度较高,不受传统平地方式的限制,因此该技术广泛用于大面积田间土地平整作业,且能达到很好的平整度和精度要求。目前,新疆维吾尔自治区部分地区已引进激光平地机,总动力达3452kW。激光平地技术的引用,一方面改善了土壤平整度,提高了土地利用率;另一方面提高了农田灌溉效率,减少了农业用水;对新疆维吾尔自治区农业持续发展具有一定意义,推广应用前景广阔。

2.2.5滴灌技术

随着膜下滴灌技术的日渐成熟和滴灌设备水平的提高,新疆维吾尔自治区棉花膜下滴灌技术得到成功应用,改写了滴灌技术不能走进大田的历史,拓宽了大田作物应用膜下滴灌的范围。不仅棉花、番茄、大豆等条播类作物已很好地应用滴灌技术,一些密植作物,如小麦(包括春小麦、冬小麦)和苜蓿等也可采用此技术。近年来,新疆维吾尔自治区滴灌技术呈现迅猛发展的势头,新疆维吾尔自治区地方滴灌总面积不断加大。据统计,2005年新疆维吾尔自治区新增滴灌面积24.7khm2,2009年新增滴灌面积133.3khm2,截至2010年底,新疆维吾尔自治区滴灌总面积达到796.53khm2,占高效节水面积的81.1%。

3存在的问题

3.1各区域间、产业间发展不平衡

当前新疆维吾尔自治区农机化发展存在着地区间发展不平衡、不同产业间发展不平衡的现象。新疆维吾尔自治区主要农作物耕、种、收综合机械化作业程度较高,但林果业、畜牧业、设施农业和渔业机械化作业程度较低;棉花、甜菜、辣椒等部分作物收获环节的机械化技术的推广应用有待加快,需要在发展中破解。特别是南疆农业机械化受到经济发展落后、农民收入低、地块小,农业产业多元化以及间作套种模式等诸多因素制约,全面实现农业机械化的难度相对较大。

3.2农机科技自主创新不足

由于当前政府在农业技术装备领域的投入较少,导致先进适用、安全可靠的农机装备和技术开发力度不够,自主创新不足,不能有效满足农业优势产业发展壮大、提质增效的需求。且相比其它技术而言,农业工程技术装备的发展严重滞后,创新能力每况愈下,使得农业工程技术装备水平不仅与国外的差距越拉越大。

3.3农机装备结构不合理

随着农业机械化的快速发展,新疆维吾尔自治区农机装备结构的布局问题愈显突出,受多种因素影响,新疆维吾尔自治区农业机械化发展中装备结构布局存在不尽合理的情况,农机装备结构出现区域不平衡、产业不平衡、环节不平衡、高性能机具较少等问题。主要表现在:农业机械化发展水平总体呈现“两高两低”的格局、种植业较高,畜牧业、渔业、林果业、设施农业、农产品加工业较低,在种植业中,粮食生产机械化水平较高,经济作物生产机械化水平较低,装备结构依然存在“三多三少”的问题:动力机械较多、配套农具少,小型机具较多、大中型机具少,低档次机具较多、高性能机具少。

3.4农机推广体制不健全

农机推广作为实现农业机械化的重要环节,对提高农业生产力水平和加快农业现代化进程发挥着越来越大的作用。与当今发展的要求相比,新疆维吾尔自治区农机推广体系还存在着很多问题,如管理混乱、经费短缺、人员素质偏低、运行机制陈旧等,严重影响了农机新技术的推广工作。

3.5农机与农艺不配套

农机农艺相互融合问题是现代农业发展的要求。当前新疆维吾尔自治区农机化发展过程中出现个别地区农机与农艺不配套的问题,农艺与农机融合还不够紧密,农业机械化技术的组装配套和集成推广受到制约。比如南疆地区普遍采用果粮套种、果棉套种的种植模式,导致农机无法适应其农艺种植要求,一定程度上阻碍了农机新技术、新机具的推广和使用。

4对策和建议

4.1提高农机制造水平,完善售后服务

为了确保农机产品质量,我们应重视高新技术在农机产品中的应用与推广,提高农机产品的高科技含量,并重视开发适应农业可持续发展、能有效地保护农业生态环境及实现农业资源高效利用的农业机械。并在设计制造过程中,积极采用先进制造技术。此外,各企业对产品销售后的质量跟踪与售后服务也高度重视,对用户的报修规定了一系列快速修复管理办法,使用户能在较短时间内,用上修好的机械。

4.2加强农机科技创新与人才培养

农机技术推广队伍建设是做好农机新技术推广工作的根本。为了适应农机科技不断发展的需求,新疆维吾尔自治区一方面应加快建设精干的农机技术推广队伍,使其掌握现代科技手段,以加快新技术、新机具的推广应用水平;另一方面加强对农机专业户、技术和作业服务组织人员的培训,为第一线机械使用者提供技术支撑。而且要把对农机大户、农机合作组织带头人的培训列为重点,认真组织实施。

4.3推进农机化新技术的转化应用

为加快农机新技术的成果转化,我们可以立足优势产区,以农业机械化高新技术引进、集成和创新为重点,把农业机械化示范区建设成为农业现代化的标志性工程,加强农、科、教相结合,产、学、研相协作,依靠制度创新和利益联结,把农业科研、教学与生产单位紧密联系起来,鼓励农机科技人员深入生产一线,针对农业生产需要开展农机化新技术的研发与服务,构建科技成果快速转化的长效机制,为新技术推广服务。

4.4提高农机化新技术推广服务水平

提高农机作业组织化、市场化水平可以有效推进农业机械化新技术推广。为此,可以把农业机械与分散的农户联系起来,把机械化生产和家庭承包经营有机结合起来,以实现农机大规模作业。通过提高农机化服务水平和农业机械利用率,加快农业机械化新技术的推广应用步伐,从而推进农业现代化进程。

4.5加强政府部门对农业机械的补贴力度

农业机械购置补贴是党中央国务院“两减免、三补贴”支农惠农政策中的重要一项,体现了国家支持农业机械化发展,加快农业机械化进程的政策扶持和发展导向。为了进一步突破新疆维吾尔自治区农机化发展的瓶颈,实现农业优势产业机械化薄弱领域的关键环节、关键技术的突破,实现农民增收,政府应该加大对相关农作物作业环节机械的购置补贴力度,比如玉米分段收获机械、棉花收获机械等,从而调动农民购机的积极性,发挥农机在农业现代化中的主力作用,加快新疆维吾尔自治区机械化的发展。

4.6优化农机装备结构

研发技术先进、因地制宜的新型农业机械是优化农机装备结构的关键。围绕新疆维吾尔自治区现代大农业发展需求,大力发展调整机具购置和装备重点,提升大宗农作物装备水平,以粮棉生产机械装备的现代化为切入点,示范带动大宗农作物生产机械更新换代,引导农户购买先进、节能、低排放的适用机具。大力发展和推广优质高产、高效的新机具和新技术。

4.7加强农机与农艺的结合

现代化的农机技术和农艺技术对提高农业劳动生产率都有积极的作用。农业科技创新的方向日益从以生物技术为主转向生物技术与机械化技术并重。农机农艺深度融合,不仅有利于关键环节机械化技术的突破,也有利于先进适用农业技术的推广普及应用。通过着力打造功能完备、使用便捷的农业机械化信息交流平台和农机作业管理调度平台,促进政策高效实施、技术快速推广,引导农业机械合理配置、有序流动,提高农机使用效率和经营效益。

5结论和展望

我国的农业机械化虽然取得了辉煌成就,但农业科技总体水平不高,尤其是新疆维吾尔自治区地区,与发达国家相比,还有较大差距,大部分地区仍然主要是以传统的生产方式为主,没有很好的实现现代化科技成果的应用与转化。从国外多年的发展经验可知,采用自动化、智能化的作业方式是现代农业发展的必然趋势,是发展高效节本农业的有效途径,农业机械应该向着精准化、智能化和实现可持续农业方向发展,以逐步实现农机作业的高效率、高质量和低成本,提高操作者的舒适性和安全性。为此,我们必须从新疆维吾尔自治区的农业和农村实际出发,借鉴发达国家的经验,针对林果、特色经济作物机械化收获,设施农业、农产品加工等薄弱环节开发一批多功能、智能化、经济型的农机装备,加快农机农艺融合示范区建设,并带动广大农牧民运用新技术新装备,把农机和农艺技术最大限度地结合起来,加快促进新疆维吾尔自治区农业机械新技术的应用与推广,全面提高农业机械化水平,切实给农民带来实际的经济效益。

作者:张静杨宛章张吉兵工作单位:新疆农业大学新疆农业机械化发展研究中心