國(guó)內(nèi)外大型噴灌機(jī)生產(chǎn)的發(fā)展歷程

□郎景波

從生產(chǎn)力的角度，一般把農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷史劃分為三個(gè)階段:原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，是農(nóng)業(yè)的科學(xué)技術(shù)化，即以現(xiàn)代科技及其應(yīng)用技術(shù)裝備農(nóng)業(yè)，從而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迅速轉(zhuǎn)變，并使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家平均水平。農(nóng)業(yè)機(jī)械化是確保實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要方面，其中灌溉機(jī)械的發(fā)展是推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高的保障因素之一。

大型噴灌機(jī)是大型農(nóng)機(jī)具之一，具有自動(dòng)化程度高、控制面積大、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于要求機(jī)械化程度高的規(guī)模化農(nóng)業(yè)發(fā)展節(jié)水灌溉的需要，是國(guó)內(nèi)外備受青睞的大型節(jié)水灌溉設(shè)備之一。我國(guó)農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)為大型噴灌機(jī)的發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)會(huì)，深入研究國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)大型噴灌機(jī)的發(fā)展歷程，掌握我國(guó)大型噴灌機(jī)的現(xiàn)狀、生產(chǎn)能力和水平，對(duì)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化起到一定的促進(jìn)作用，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。在適宜地區(qū)推廣大型噴灌機(jī)械設(shè)備可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，對(duì)大型噴灌機(jī)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀的介紹可以為其推廣應(yīng)用起到一定的參考作用。

一、 國(guó)外大型噴灌機(jī)發(fā)展歷程

20世紀(jì)20年代，人們?yōu)榱私档蛣趧?dòng)強(qiáng)度，從繁重的移動(dòng)管道灌溉作業(yè)中解放出來(lái)，俄國(guó)人和美國(guó)人相繼研制出滾移式噴灌機(jī)(又稱滾輪式噴灌機(jī)，Side-roll irrigation system)。盡管滾移式噴灌機(jī)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但屬于半自動(dòng)化噴灌設(shè)備，不能自動(dòng)移動(dòng)，需要人為操縱，而且對(duì)地形和水源的要求較高，不能灌溉高稈作物，因而應(yīng)用受到較大的限制。為此，20世紀(jì)50年代初，美國(guó)人發(fā)明了圓形噴灌機(jī)(又稱中心支軸式噴灌機(jī)，Center pivot irrigation system)。早期以液壓驅(qū)動(dòng)和水力驅(qū)動(dòng)為主，1965年出現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)圓形噴灌機(jī)。此后，圓形噴灌機(jī)在全世界得到了廣泛的應(yīng)用，如今已在各大洲灌溉著數(shù)千萬(wàn)公頃的耕地、沙丘和草原，可稱為世界農(nóng)業(yè)灌溉史上的一次革命，曾被美國(guó)著名科技刊物《科學(xué)美國(guó)》稱贊為“圓形噴灌機(jī)是自從拖拉機(jī)取代耕畜以來(lái)，意義最重大的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)明。

圓形噴灌機(jī)存在一個(gè)重大的弱點(diǎn)，即灌溉面積是圓形，與地塊形狀和傳統(tǒng)農(nóng)藝耕作方式不一致，近20%的方形地塊面積得不到有效灌溉。因而20世紀(jì)70年代又出現(xiàn)了平移式噴灌機(jī)(Latera或Linear)move irrigation system)，可實(shí)現(xiàn)矩形地塊的灌溉。

由于圓形和平移式噴灌機(jī)自動(dòng)化程度高、灌溉質(zhì)量好、單機(jī)控制面積大，尤其是圓形噴灌機(jī)對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)水源的要求低，因而非常適應(yīng)人多地少地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。國(guó)外生產(chǎn)圓形和平移式噴灌機(jī)的廠商較多，僅美國(guó)就有Lindsay公司、Valmont公司、Reinke公司、T-L公司、Lockwood公司等，其它如奧地利的Bauer公司、法國(guó)的Irrifrance公司、西班牙的RKD公司、意大利的Irriland公司、沙特阿拉伯共和國(guó)的Alkhorayef公司等。

上述公司中，當(dāng)屬美國(guó)公司的綜合實(shí)力最強(qiáng)，技術(shù)力量最雄厚，其產(chǎn)品規(guī)格多、功能強(qiáng)、整機(jī)綜合技術(shù)性能最先進(jìn)。為了爭(zhēng)奪國(guó)外市場(chǎng)，幾乎所有國(guó)外生產(chǎn)商都將目光瞄準(zhǔn)國(guó)際市場(chǎng)，如歐洲廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品絕大部分出口，在其國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較少。上述所有生產(chǎn)廠商大都在我國(guó)設(shè)有代表處(辦事處)，有的甚至還在我國(guó)建立了生產(chǎn)基地，如Valmont公司在上海、Lindsay公司在大連設(shè)有生產(chǎn)基地。但各公司只是將技術(shù)含量較低的產(chǎn)品在海外的生產(chǎn)基地或協(xié)作廠家中加工。

二、國(guó)內(nèi)大型噴灌機(jī)發(fā)展歷程

我國(guó)大型噴灌機(jī)技術(shù)的研究開始于1976年，由于受到我國(guó)農(nóng)業(yè)體制和經(jīng)濟(jì)體制的影響，引進(jìn)推廣工作一波三折，大致經(jīng)歷了起步階段(1976-1978年)、引進(jìn)和關(guān)鍵部件公關(guān)階段(1979-1986年)、完善提高和穩(wěn)妥推廣階段(1987-1997年)、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化階段(1998年至今)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2008年上半年，大型噴灌機(jī)全國(guó)保有量接近5000臺(tái)，主要分布在內(nèi)蒙古、黑龍江、甘肅、寧夏、山西、河北等地。對(duì)農(nóng)作物的有效灌溉使得產(chǎn)量有了大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。在國(guó)內(nèi)規(guī)模以上生產(chǎn)大型噴灌機(jī)的廠商有十余個(gè)，其企業(yè)性質(zhì)涵蓋了民營(yíng)股份制企業(yè)、中外合資企業(yè)和外資企業(yè)。生產(chǎn)的大型噴灌機(jī)主要有：DYP電動(dòng)圓形噴灌機(jī)、SYP牽引式電動(dòng)圓形噴灌機(jī)、DPP平移式噴灌機(jī)、滾移式噴灌機(jī)、指針式噴灌機(jī)、中心支軸式噴灌機(jī)、卷盤式噴灌機(jī)、可托移式噴灌機(jī)。大型噴灌機(jī)的主要部件除部分元件外均可國(guó)產(chǎn)，一些主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)入了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)行列，部分型號(hào)產(chǎn)品可替代進(jìn)口同類產(chǎn)品。其中一些民營(yíng)股份制企業(yè)的生產(chǎn)能力可達(dá)到全年千臺(tái)以上，已經(jīng)成為大型噴灌機(jī)生產(chǎn)的龍頭企業(yè)。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)為大型噴灌機(jī)的發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)會(huì)。

三、國(guó)內(nèi)大型噴灌機(jī)生產(chǎn)企業(yè)典型剖析

我國(guó)的大型噴灌機(jī)的開發(fā)、研制和生產(chǎn)經(jīng)過30多年的努力，積累了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，也有上千臺(tái)的設(shè)備保有量，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展舉步艱難。其原因是方方面面的，不能簡(jiǎn)單地歸結(jié)為“不適合國(guó)情”一個(gè)原因。大型噴灌機(jī)是機(jī)電一體化的大型機(jī)具，要求較好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和綜合配套能力，從單項(xiàng)技術(shù)到集成技術(shù)，再到產(chǎn)品需要實(shí)現(xiàn)巨大的跨越。我國(guó)大型噴灌機(jī)產(chǎn)品與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，主要差距是能耗高，抗風(fēng)性能差，整機(jī)重量大，專用零部件配套能力不足，防銹蝕工藝落后、系列短等。這些差距大多集中在產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的環(huán)節(jié)上，并非單純的技術(shù)，而是技術(shù)與市場(chǎng)相互作用的結(jié)果。哈爾濱紅旗機(jī)械廠是我國(guó)最早主要生產(chǎn)大型噴灌機(jī)的企業(yè)之一，其沿革代表了國(guó)內(nèi)大型噴灌機(jī)的發(fā)展歷程，剖析其歷史沿革及現(xiàn)狀可以深入研究我國(guó)大型噴灌機(jī)生產(chǎn)能力和水平。

(一)研發(fā)生產(chǎn)

哈爾濱紅旗機(jī)械廠建于1962年，1979年引進(jìn)美國(guó)維蒙特噴灌機(jī)，開始研發(fā)生產(chǎn)圓形噴灌機(jī)和平移噴灌機(jī)。1980年哈爾濱紅旗機(jī)械廠研制的DYP-400電動(dòng)圓形噴灌機(jī)通過黑龍江省農(nóng)場(chǎng)總局鑒定，并在同類產(chǎn)品中唯一通過了國(guó)家級(jí)鑒定，在國(guó)家注冊(cè)為銀河牌噴灌機(jī)。1982年開始批量生產(chǎn)并投放市場(chǎng)，獲得了農(nóng)業(yè)部推薦產(chǎn)品和農(nóng)墾科技成果二等獎(jiǎng)，中國(guó)農(nóng)業(yè)博覽會(huì)銀獎(jiǎng)，農(nóng)業(yè)部?jī)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。1982年～1987年和中國(guó)農(nóng)機(jī)研究院合作，六年間共生產(chǎn)460多臺(tái)噴灌機(jī)，主要在黑龍江省墾區(qū)使用，分布在紅興隆、寶泉嶺、嫩江和北安管局農(nóng)場(chǎng)，1987年后噴灌機(jī)又推廣到建三江管局農(nóng)場(chǎng)、內(nèi)蒙和新疆等地。DYP-100型電動(dòng)圓形噴灌機(jī)是該廠自行研制的大型農(nóng)田噴灌機(jī)具，1983年通過產(chǎn)品鑒定，至1988年已生產(chǎn)130多臺(tái)，主要用于黑龍江墾區(qū)。該機(jī)的特點(diǎn)是噴灑均勻、生產(chǎn)效率高,適于多種作物,經(jīng)濟(jì)效益好、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高。1987年，機(jī)械部將DYP--415型電動(dòng)圓形噴灌機(jī)列為國(guó)家新產(chǎn)品計(jì)劃，由中國(guó)農(nóng)機(jī)院和哈爾濱紅旗機(jī)械廠共同承擔(dān)。1988年通過部級(jí)鑒定，其整機(jī)性能具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，一些主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)入了國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)行列，可替代進(jìn)口同類產(chǎn)品。1991年被國(guó)家科委、水利部、農(nóng)業(yè)部確定為農(nóng)業(yè)節(jié)水大面積推廣項(xiàng)目。1996年～1997年期間，紅旗機(jī)械廠重新改進(jìn)平移式噴灌機(jī)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)性能，生產(chǎn)小型噴灌機(jī)(100m～200m)、可移動(dòng)式人工鋁管、軟管噴灌機(jī)和微滴灌設(shè)備，大小型噴灌機(jī)共計(jì)300～400臺(tái)套，銷售范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

(二)技術(shù)改造

1998年初，水利部中國(guó)灌排技術(shù)開發(fā)公司出資300萬(wàn)元與哈爾濱紅旗機(jī)械廠共同組建了哈爾濱中冠噴灌設(shè)備有限責(zé)任公司，成為中國(guó)灌排技術(shù)開發(fā)公司的控股分公司。重組的哈爾濱中冠灌溉設(shè)備有限公司，成為集生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，技術(shù)上進(jìn)行了改造，將中壓噴灑改為低壓噴灑，整機(jī)運(yùn)行能耗降低了50%。1997～1999年，哈爾濱紅旗機(jī)械廠在40m桁架基礎(chǔ)上，獨(dú)立完成了30m與50m桁架、3.75m與2.5m高度塔架設(shè)計(jì)，并取得成功，完善了機(jī)型系列型譜，可隨機(jī)組合以適應(yīng)不同尺寸地塊。并在自動(dòng)控制方面進(jìn)行了改進(jìn)，降低了設(shè)備運(yùn)行成本，提高了噴灑均勻度和抗風(fēng)性，設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性得到了保證。通過技術(shù)改造，研發(fā)生產(chǎn)的大型機(jī)組型號(hào)包括：電動(dòng)圓形( DYP-295、 DYP-335 、DYP-415 、DYP-465)和電動(dòng)平移(DPP-80、 DPP-196、DPP-436、DPP-516)等產(chǎn)品。

至2003年哈爾濱中冠灌溉設(shè)備有限公司在全國(guó)銷售大型噴灌機(jī)500多臺(tái)，小型噴灌機(jī)幾千套，并有部分大型噴灌機(jī)出口到國(guó)外。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)體制改革和國(guó)有企業(yè)職工身份轉(zhuǎn)變等因素，經(jīng)股東雙方多次協(xié)商和上級(jí)有關(guān)部門的批準(zhǔn)，中國(guó)灌排技術(shù)公司與哈爾濱紅旗機(jī)械廠于2004年終止了中冠公司的企業(yè)協(xié)議。至此，哈爾濱中冠灌溉設(shè)備有限公司解體。

(三)生產(chǎn)能力現(xiàn)狀

2004年，哈爾濱紅旗鍋爐輔機(jī)廠兼并了哈爾濱紅旗機(jī)械廠，現(xiàn)為民營(yíng)股份制企業(yè)。哈爾濱紅旗鍋爐輔機(jī)廠現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品主要有以下四大類：圓形、平移噴灌機(jī)系列；哈爾濱鍋爐廠護(hù)板產(chǎn)品；哈爾濱空調(diào)機(jī)廠空冷配套蒸汽主排氣管道及分配管；美國(guó)容克型空氣預(yù)熱器波紋板傳熱元件盒。大型噴灌機(jī)全年生產(chǎn)能力 800～1000臺(tái)，其主要部件除“歐姆龍”行程開關(guān)外均為國(guó)產(chǎn)。大型噴灌機(jī)主要有DYP系列圓形噴灌機(jī)與DPP系列平移噴灌機(jī)：DYP系列圓形噴灌機(jī)從DYP—85(m)型到DYP—525(m)型，單機(jī)控制面積從35畝到1290畝，噴水量從10 m3/h到200 m3/h； DPP系列平移噴灌機(jī)從DPP—85(m)型到DPP—650(m)型，分為端供水和中央供水兩種，單機(jī)控制面積從20畝到20000畝，噴水量從10 m3/h到400 m3/h。DYP系列電動(dòng)圓形噴灌機(jī)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，可按用戶的要求加裝手機(jī)短信遙控，實(shí)現(xiàn)噴灌機(jī)的遠(yuǎn)程控制與故障報(bào)警，增加了使用的便利性和自動(dòng)化。