四川農(nóng)機裝備的發(fā)展研究＊

□鄧祥豐 鄢強 宋慧瑾/成都大學(xué)機械工程學(xué)院

0 引言

隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的深入推進(jìn)，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展得到了推動。在國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》中，就把農(nóng)機裝備列為制造業(yè)十大重點領(lǐng)域之一[1]，以提高我國農(nóng)機裝備的信息化、智能化和精準(zhǔn)作業(yè)能力。在農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《關(guān)于開展主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化推進(jìn)行動的意見》中提出，到2020年，力爭全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平達(dá)到68%以上[2]。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（裝備）工程技術(shù)研究中心，重點研發(fā)適應(yīng)四川丘陵山地的耕種收農(nóng)機，農(nóng)作物耕種收綜合機械化率達(dá)63%，到2025年預(yù)計達(dá)66%以上[5]。

1 發(fā)展現(xiàn)狀與需求

四川是我國農(nóng)產(chǎn)品的重要產(chǎn)地，同時也是一個農(nóng)業(yè)大省，山地、丘陵、平原和高原，分別占全省面積的77.1%、12.9%、5.3%和4.7%。由于受到地形影響，農(nóng)機裝備的使用與推廣受到限制。2015年底，四川主要農(nóng)作物綜合機械化水平比全國低9個百分點。農(nóng)民對農(nóng)機作業(yè)的需求日益迫切，但由于區(qū)域發(fā)展不平衡問題突出，農(nóng)機主體數(shù)量的供應(yīng)還無法滿足[2]。為此，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展，已形成促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營、保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給的原動力。

四川省統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2016年末，全省耕地面積673.30萬hm2，有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營人員2429.13萬人，其中，女性1193.42萬人；年齡35歲及以下的有355.71萬人，年齡在36～54歲的有1148.98萬人，年齡55歲及以上的有924.44萬人[3]。四川農(nóng)機主要包括拖拉機、耕整機、旋耕機、排灌動力機械、機動脫粒機、飼草料加工機械，其中，以耕整機、排灌動力機械、機動脫粒機為主[4]。

四川省農(nóng)業(yè)廳印發(fā)的《四川省農(nóng)機裝備發(fā)展行動方案（2016-2025）》，標(biāo)志著農(nóng)機裝備發(fā)展行動正式啟動。方案提出：到2020年，全省農(nóng)機裝備品類基本齊全，滿足糧食作物生產(chǎn)全程機械化需求，基本滿足主要經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)機械化需求。區(qū)域主要農(nóng)作物農(nóng)機化技術(shù)模式基本建立，建成四川省

2 問題與探討

四川農(nóng)機裝備要實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展仍有一定距離。同時，也存在著諸多不利因素，包括自然條件、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)機研發(fā)及技術(shù)推廣、農(nóng)民素質(zhì)等。要解決農(nóng)機裝備發(fā)展所遇到的問題，就必須對傳統(tǒng)模式創(chuàng)新升級，確保四川農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)現(xiàn)代化。

四川農(nóng)機裝備的發(fā)展順應(yīng)了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨勢，雖然目前市場上存在大量先進(jìn)的農(nóng)機裝備，但不能盲目仿照，應(yīng)根據(jù)四川實際進(jìn)行研發(fā)。而四川農(nóng)產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化，不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式在農(nóng)藝要求上有較大差別，不同產(chǎn)品生產(chǎn)對農(nóng)藝的要求也不同，再加上農(nóng)機化水平較低，給農(nóng)機裝備的研發(fā)與應(yīng)用帶來較大困難。在技術(shù)層面上，通過融合現(xiàn)代信息技術(shù)與新一代的制造技術(shù)來進(jìn)行農(nóng)機裝備科技創(chuàng)新；在管理層面上，通過加強農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合、基礎(chǔ)設(shè)施建造、人才培養(yǎng)、制度建設(shè)等方式，確保農(nóng)機裝備在發(fā)展上能夠高效推進(jìn)與應(yīng)用。四川農(nóng)機裝備的現(xiàn)代化發(fā)展，離不開信息控制技術(shù)，信息控制技術(shù)的應(yīng)用可以使設(shè)備變得安全多能、自動高效、精準(zhǔn)智能。在積極研發(fā)新農(nóng)機裝備的同時，還要繼續(xù)對老舊高耗能農(nóng)機裝備進(jìn)行改造、更新與升級，要與農(nóng)藝技術(shù)各環(huán)節(jié)密切結(jié)合來發(fā)展智能農(nóng)機裝備，優(yōu)化農(nóng)機裝備結(jié)構(gòu)，立足四川自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，加快四川智能農(nóng)機的研發(fā)與應(yīng)用[6-7]。

3 發(fā)展思路與方向

3.1 農(nóng)機裝備小型化

四川多山區(qū)耕地是制約農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的主要因素[8]。實踐表明，發(fā)展小型農(nóng)機對于多山地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)機械化更具現(xiàn)實意義[9]。小型農(nóng)機具有體積小、靈活性高、行動輕便、可操作性強等特點，適用于四川山區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如果能在小型農(nóng)機的快速響應(yīng)設(shè)計中有效地發(fā)揮知識的作用，則對提高小型農(nóng)機特別是新型農(nóng)機的開發(fā)設(shè)計效應(yīng)具有重要意義[10]。農(nóng)機裝備的小型化推廣有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、促進(jìn)農(nóng)民增收增產(chǎn)、加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3.2 農(nóng)機裝備智能化

農(nóng)機領(lǐng)域需著眼突破信息感知、決策智控、試驗檢測等關(guān)鍵技術(shù)，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的自主化；各項高新精尖技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)機裝備，為農(nóng)機裝備向智能控制方向發(fā)展提供了技術(shù)支持，如：農(nóng)機裝載衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)自動駕駛、數(shù)據(jù)采集分析等技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)機裝備電子技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、物聯(lián)網(wǎng)平臺的搭建等，都促進(jìn)了智能農(nóng)機的推廣與使用[11]。傳感器、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)運用是實現(xiàn)農(nóng)機智能化的關(guān)鍵，但這些核心技術(shù)與農(nóng)機裝備之間沒有進(jìn)行相互配套，以至于整機應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及很多零部件標(biāo)準(zhǔn)通用性和互換性差，造成不同農(nóng)機企業(yè)的產(chǎn)品、產(chǎn)品的不同類型之間匹配性差，集成難度高[12-13]。智能農(nóng)機裝備的應(yīng)用也必將成為未來四川農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢之一。

3.3 農(nóng)機裝備環(huán)保節(jié)能化

農(nóng)機在工作過程中會通過排氣管排放出顆粒物PM、CO等氣態(tài)污染物，這些物質(zhì)直接或間接進(jìn)入人體后對健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅[14-15]。所以，農(nóng)機裝備制造中應(yīng)將環(huán)保節(jié)能理念融入到各個環(huán)節(jié)。通過環(huán)保節(jié)能設(shè)計，能夠有效地降低農(nóng)機裝備在制造、應(yīng)用和維護(hù)過程中給生態(tài)環(huán)境帶來的影響，從而將能耗控制在合理的范圍之內(nèi)[16]。在農(nóng)藝方面，農(nóng)機裝備對農(nóng)作物種子的節(jié)約以及化肥農(nóng)藥用量的控制非常有益，可減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的開支。在當(dāng)下，環(huán)保節(jié)能設(shè)計是農(nóng)機裝備的發(fā)展趨勢。農(nóng)機裝備要向環(huán)保節(jié)能的方向發(fā)展，要把環(huán)保節(jié)能作為農(nóng)機裝備的設(shè)計核心，同時，要對傳統(tǒng)農(nóng)機出現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。

3.4 農(nóng)機裝備多功能化

傳統(tǒng)農(nóng)機以單一的使用功能為主，特別是在四川山區(qū)，農(nóng)機就更加簡陋，這對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展造成了嚴(yán)重阻礙。傳統(tǒng)的農(nóng)具在生產(chǎn)過程中穩(wěn)定性差、效率低，而且多數(shù)只能滿足于單項的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著科技的進(jìn)步，簡單的農(nóng)具也逐步發(fā)展成復(fù)雜多樣的農(nóng)機裝備，這也為農(nóng)機裝備的功能多樣化提供了條件。陳琴[17]等開發(fā)了一種集運輸、發(fā)電、抽水灌溉于一體的農(nóng)林多功能拖拉機，且結(jié)構(gòu)簡單、拆裝容易、使用方便，該多功能拖拉機能夠便捷地在通用底盤上獨立安裝發(fā)電機、水泵等設(shè)備，這些設(shè)備的動力均統(tǒng)一由拖拉機上的內(nèi)燃機提供，無需購買帶動力源的設(shè)備，可節(jié)約購買機械設(shè)備的費用，提高裝備的利用率。農(nóng)機裝備的多功能化能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)約時間、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，有利于改善和調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

科技引領(lǐng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支持。當(dāng)下四川農(nóng)機裝備發(fā)展還處在起步階段，仍需要很長的時間去研究。在新時代下，要利用好先進(jìn)科技，結(jié)合自身的發(fā)展特點和需求，在國家政策的扶持下，以“小型、智能、節(jié)能、多功能”的發(fā)展思路，來引領(lǐng)四川農(nóng)機裝備走向現(xiàn)代化。