耕整地機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀分析

何新如 孟祥雨 趙麗萍

調(diào)查研究

耕整地機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀分析

何新如 孟祥雨 趙麗萍

耕整地機(jī)械是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性機(jī)械，它的普及應(yīng)用使我國(guó)的耕作模式發(fā)生了很大改變，加速了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，同時(shí)耕整地機(jī)械也可以節(jié)省物力、財(cái)力和人力，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了保障。耕整地作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，作業(yè)的好壞決定了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。耕作任務(wù)就是對(duì)土地進(jìn)行耕翻、修整、疏通土壤、透氣蓄水、覆蓋雜草與殘茬,防止病蟲(chóng)害；整地是在耕地作業(yè)后，耕層內(nèi)還留有較大土塊或空隙，地表不平整不利于播種或苗床狀況不好時(shí)，采取的破碎土塊，平整地表，進(jìn)一步松土，混合土肥，改善播種和種子發(fā)芽條件的耕作措施，為作物的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。耕整地作業(yè)既可以單獨(dú)完成，也可與其他農(nóng)用機(jī)具聯(lián)合作業(yè)，這樣不但提高工作效率，也節(jié)約了成本。耕整地的作業(yè)機(jī)具主要包括鏵式犁、圓盤犁、耕耘機(jī)、深松機(jī)、旋耕機(jī)、聯(lián)合整地機(jī)、圓盤耙、動(dòng)力耙等。這些作業(yè)機(jī)具是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要工具，發(fā)揮著巨大的作用，因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)耕整地機(jī)械的研究，為糧食生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

由于我國(guó)的土地特點(diǎn)各不相同，種植形式多種多樣，中小型機(jī)具仍然在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，大型農(nóng)業(yè)機(jī)具應(yīng)用較少。目前，小型微耕機(jī)及中小型旋耕機(jī)已形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，作業(yè)質(zhì)量好、能耗低、可靠性高、生產(chǎn)效率高的機(jī)具業(yè)已成型并得到廣泛推廣。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)、動(dòng)力效率的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，大中型聯(lián)合耕整機(jī)械得到迅速發(fā)展，因其具有省能耗、搶農(nóng)時(shí)、提高作業(yè)效率等特點(diǎn)，聯(lián)合耕整機(jī)械逐漸成為農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)，與小型農(nóng)機(jī)具比較，聯(lián)合耕整地機(jī)械具有明顯優(yōu)勢(shì)。目前，聯(lián)合作業(yè)機(jī)多以旋耕機(jī)刀輥為主要工作部件，可以實(shí)現(xiàn)旋耕、深松、起壟、滅茬等2項(xiàng)以上的聯(lián)合作業(yè)，其產(chǎn)品主要有深松旋耕機(jī)、滅茬起壟機(jī)、整地機(jī)等，并且拖拉機(jī)動(dòng)力多在36.8kW以上。其中聯(lián)合作業(yè)機(jī)有60多種規(guī)格不同型號(hào)的產(chǎn)品，年產(chǎn)量為1.5萬(wàn)～2.0萬(wàn)臺(tái)。此外，近年來(lái)，保護(hù)性耕作和少耕免耕技術(shù)在我國(guó)得到大力倡導(dǎo)，與其相對(duì)應(yīng)的表土少耕機(jī)具、深松機(jī)具、免耕播種機(jī)等技術(shù)與裝備將更加成熟。保護(hù)性耕作是指用大量秸稈殘茬覆蓋地表來(lái)保護(hù)土壤，采用機(jī)械化耕作，減少水土流失，增強(qiáng)土壤的蓄水能力的一種耕作方式，深松是保護(hù)性耕作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，土壤經(jīng)過(guò)深松耕作后，可以打破多年傳統(tǒng)耕作過(guò)程中機(jī)具壓實(shí)形成的堅(jiān)硬犁底層，而且形成上松下實(shí)、虛實(shí)相間的土體結(jié)構(gòu)。深松有利于土壤中生物、微生物的持續(xù)生長(zhǎng)，有利于土壤肥力的自恢復(fù)，有利于長(zhǎng)期施用化肥造成的土壤板結(jié)沙化、水體污染等環(huán)境危害，并能減少農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)投入。少耕是一種廣泛的概念，它的目的旨在降低生產(chǎn)成本，減少土壤結(jié)構(gòu)的破壞。在歐洲，少耕模式已存在35年。此外，我國(guó)北方平原貢獻(xiàn)了全國(guó)15%的糧食，然而，中國(guó)北方平原的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正面臨著一些環(huán)境問(wèn)題，如水資源短缺和作物殘茬管理等問(wèn)題，這些問(wèn)題直接威脅到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，采用免耕對(duì)緩解和解決中國(guó)北方平原這些問(wèn)題，維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性有著極其重大的意義。由于免耕技術(shù)既能保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)不被破壞，又可減少水分流失，尤其干旱半干旱地區(qū)，保護(hù)性耕作可以有效提高土壤水分補(bǔ)給和涵養(yǎng)水源，在市場(chǎng)需求和政府推動(dòng)的雙重因素作用下，保護(hù)性耕作和少耕技術(shù)成為農(nóng)機(jī)部門著重推廣的技術(shù)，對(duì)相關(guān)配套機(jī)具的需求進(jìn)一步增加。

（二）國(guó)外現(xiàn)狀

在耕整地機(jī)械的應(yīng)用上，發(fā)達(dá)國(guó)家逐步實(shí)現(xiàn)了高效聯(lián)合化、寬幅大型化、智能化和多用系列化。法國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的拖拉機(jī)可達(dá)360kW，與其配套使用的耕整地機(jī)械也實(shí)現(xiàn)了寬幅大型化和高效聯(lián)合化。聯(lián)合作業(yè)機(jī)可以一次進(jìn)地完成多項(xiàng)作業(yè)，既可以爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)、節(jié)約人工、節(jié)省能耗，又達(dá)到高產(chǎn)增效的目的。例如：旋耕機(jī)向?qū)挿⑸罡?、變速、多功能方向發(fā)展，與大功率拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)幅寬達(dá)4m以上，作業(yè)速度達(dá)20km/h。日本松山和小橋公司制造的寬幅水田驅(qū)動(dòng)耙可折疊，配套動(dòng)力為25.7～47.8kW，作業(yè)幅寬達(dá)3.0～4.2m，行駛或入庫(kù)時(shí)機(jī)體可對(duì)折，將幅寬縮至1.8m，與配用拖拉機(jī)輪幅相當(dāng)；德國(guó)U155/4型耕-耙聯(lián)合機(jī)具的半懸掛犁與滾齒耙構(gòu)成組配式聯(lián)合作業(yè)機(jī)組，一次作業(yè)可完成犁耕及耕后表層碎土。隨著新材料和先進(jìn)制造工藝的產(chǎn)生和信息技術(shù)的快速發(fā)展，液壓、電子和自動(dòng)控制技術(shù)在耕整地機(jī)械上得到應(yīng)用。此外，發(fā)達(dá)國(guó)家逐步實(shí)現(xiàn)了耕整地機(jī)械的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，能夠以較少的部件滿足不同性能與拖拉機(jī)配套使用的要求。

二、面臨的主要問(wèn)題

盡管多年來(lái)經(jīng)過(guò)不懈的努力，我國(guó)耕整地機(jī)械行業(yè)規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，產(chǎn)品適應(yīng)性有了較大的提高，能夠不斷滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和用戶需求，有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高，但同美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在很大的差距，有很多技術(shù)、生產(chǎn)等問(wèn)題需要不斷解決：

（一）機(jī)械配套低，技術(shù)落后

我國(guó)耕整地機(jī)械中多數(shù)以中小型機(jī)械為主，作業(yè)單一，工作效率低，并且使用壽命短，而復(fù)合型機(jī)械使用較少，并且技術(shù)低端，動(dòng)力機(jī)械與農(nóng)機(jī)具的配套使用偏低，采用普通的工藝裝備，達(dá)不到最佳的配置，經(jīng)常引起機(jī)器故障，影響使用。從技術(shù)上看，同發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，國(guó)外已采用液壓、機(jī)電一體化等現(xiàn)代技術(shù)，而耕整地機(jī)械仍主要以手動(dòng)半自動(dòng)操作方式為主。我國(guó)耕整地機(jī)械大多采用鋼鐵材料，而國(guó)外基本上采用鋁、鈦等多種金屬、橡膠等特殊材料，這些特殊材料的生產(chǎn)設(shè)備安全系數(shù)高、使用壽命長(zhǎng)。

（二）科研能力薄弱，缺少創(chuàng)新

近年來(lái)這種狀況雖有改善，但總體上看仍然實(shí)力薄弱，從事耕整地科研的人員越來(lái)越少，很多企業(yè)由于其本身的局限性，不具備研發(fā)的能力。這些因素導(dǎo)致了我國(guó)的耕整地機(jī)械行業(yè)滯后于發(fā)達(dá)國(guó)家，并且差距在逐漸變大。很多農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品低端、高能耗、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不能配合拖拉機(jī)，機(jī)具的研制和開(kāi)發(fā)均落后于主機(jī)，產(chǎn)品品質(zhì)和國(guó)外產(chǎn)品差距很大，低質(zhì)量制造、機(jī)械化模仿、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了行業(yè)的發(fā)展。

三、結(jié)論

綜觀國(guó)內(nèi)外耕整地機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀和我國(guó)存在問(wèn)題的闡述，應(yīng)該從農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)我國(guó)的土地狀況，使用合理的、高效的耕整地機(jī)械，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)裝備工藝，提高工作效率，同時(shí)加大對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械和聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研發(fā)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程。

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何新如（1989-）,女，河北唐山人，碩士研究生，研究方向：數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。

孟祥雨（1986），男，吉林省農(nóng)安人，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教師，助教，碩士研究生。研究方向：機(jī)械制造技術(shù)。

趙麗萍(1969-)，女，吉林省農(nóng)安人，副教授，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生，研究方向：數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。