電動力農(nóng)業(yè)機械
——未來農(nóng)業(yè)發(fā)展新方向——訪山西農(nóng)科110專家、山西省農(nóng)業(yè)機械化科學研究院教授級高工裴進靈

□ 柳曉林

農(nóng)業(yè)機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本特征，是解決我國“三農(nóng)”問題的重要途徑。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化也發(fā)生了深刻的變化，尤其是新型電動農(nóng)業(yè)機械成為發(fā)展亮點。山西農(nóng)科110專家、山西省農(nóng)業(yè)機械化科學研究院教授級高工裴進靈就電動農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展向農(nóng)民朋友做了詳細介紹。

記者：裴老師，您好。隨著農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的發(fā)展逐漸出現(xiàn)了電動力農(nóng)業(yè)機械，減輕了農(nóng)民勞動力負擔。但是仍有許多電動力農(nóng)業(yè)機械不被人們所了解。您能給我們詳細介紹一下嗎？

裴進靈（以下簡稱裴）：好的。電動力農(nóng)業(yè)機械包括以電力作為驅(qū)動力的所有農(nóng)業(yè)機械,這些機械應用范圍較廣,包括電動碾米機、榨油機、粉碎機和潛水泵等，使用220伏或380伏電源，稱有線電動農(nóng)機，已經(jīng)有多年的發(fā)展歷史。使用蓄電池提供能源的由直流電機為主的移動式田間作業(yè)機械等，也稱無線電動農(nóng)機。以蓄電池提供電力驅(qū)動的移動式較大功率的田間農(nóng)業(yè)機械,目前剛剛進入應用階段。

由于近年來直流電機的發(fā)展和電池技術(shù)的進步，使電動力田間作業(yè)機械逐步進入人們的視野。溫室用小型多用途電動農(nóng)機作為一種新型設施農(nóng)用動力機械，具有效率高、噪音低、污染小、操作方便等優(yōu)點。是一項集機、電于一體的高新技術(shù)裝備.其將節(jié)能、環(huán)保、新能源技術(shù)引入到農(nóng)機裝備領域。符合高效綠色設施農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展要求，同時推動了農(nóng)機裝備智能化的進程。電動力農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展與許多瓶頸技術(shù)有關(guān)，如新型電池(如太陽能電池、氫能電池、燃料電池）等技術(shù)的應用直接決定持續(xù)工作時間和作業(yè)效率，另外還有一些配套設施的缺乏，如快速充電設備的配套。電池充電時間過長等問題這些關(guān)鍵技術(shù)的突破有助于加速電動播種機的推廣應用。

隨著近代科學技術(shù)的發(fā)展，各種蓄電池的技術(shù)進步，尤其是動力電池的進步，為無線電動農(nóng)業(yè)機械使用帶來了極其廣泛的空間。如無人機在農(nóng)業(yè)領域的廣泛使用，邊遠山區(qū)道路崎嶇之地，可以隨時充電的電動農(nóng)業(yè)機械，將給農(nóng)民帶來極大的方便。利用蓄電池作為電源，替代現(xiàn)有燃油動力的田間作業(yè)機械，是我國未來幾年田間農(nóng)業(yè)機械的一個發(fā)展方向。

記者：裴老師，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)村勞動力大量缺乏，勞動力老齡化。電動力農(nóng)業(yè)機械是否可以幫助農(nóng)民解決這一問題？

裴：在平原地區(qū)，農(nóng)業(yè)機械化水平已達到較高的水平，三大農(nóng)作物玉米、小麥、水稻的全程機械化水平已達到90%以上。但是，隨著人們生活水平的提高，經(jīng)濟作物的種植面積逐年擴大，設施農(nóng)業(yè)得到飛速發(fā)展。大棚種植也越來越多。僅2013年山西省新增大棚種植面積1.88萬公頃，據(jù)山西省統(tǒng)計年鑒；2013年谷子種植面積22.8萬公頃，雜糧種植面積僅山西北部地區(qū)就有53.6萬公頃，大部分分布在溝梁山坡不利于機械化作業(yè)的地方。山西著名的谷子“沁州黃”就是分布在山西武鄉(xiāng)的溝梁坡地，由于目前用于大棚的微耕機一般使用燃油發(fā)動機，要排出大量廢氣造成污染，不利于大棚作業(yè)，大棚作業(yè)機械化水平還很低。而偏遠山區(qū)、丘陵山區(qū)的田間作業(yè)也全部是燃油動力，體積笨重，能源消耗大，污染較嚴重。在一些地方，不適合拖拉機作業(yè)，仍然使用畜力或者人力進行田間作業(yè)。根據(jù)國家十三五規(guī)劃綱要提出要大力推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代化道路，推動建立農(nóng)業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系。加大環(huán)境治理力度，以提高環(huán)境質(zhì)量為核心，實行最嚴格的環(huán)境保護制度。2018年中央一號文件特別強調(diào)“牢牢守住國家糧食安全底線，持續(xù)推進種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推進綠色發(fā)展”，“加快推進農(nóng)業(yè)機械化，推進機器換人”。山西省政府也出臺了大力扶持電動農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出利用山西煤電資源改善生態(tài)環(huán)境的要求。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中也迫切需要節(jié)能、機動性好、污染少、成本低、使用方便的農(nóng)用電動力田間作業(yè)機械，不僅可以零排放廢氣，同時，可以在偏遠山區(qū)、溝梁、山坡的經(jīng)濟落后地區(qū)，解決勞動力嚴重短缺問題。

記者：裴老師，電動力農(nóng)業(yè)機械有何優(yōu)越性？

裴：電動力農(nóng)業(yè)機械具有結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、控制靈活、低碳高效、無尾氣、噪音污染和維護成本低等特點。根據(jù)能源發(fā)展方向、市場需求和技術(shù)條件，在目前國家給予的政策指導和扶植下，采用電動力是農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展趨勢之一。為此，近幾十年來我國農(nóng)村用電規(guī)模、動力電功率情況和主要用電生產(chǎn)機械的都有了較大發(fā)展，隨著社會的發(fā)展、科技的進步及社會主義新農(nóng)村建設步伐的加快,電動力農(nóng)機的應用大大增加?，F(xiàn)階段我國的農(nóng)機業(yè)已經(jīng)形成了完整的生產(chǎn)使用體系,并且每年的農(nóng)機進出口數(shù)量都呈增長趨勢,農(nóng)機業(yè)已經(jīng)進入了高速發(fā)展的時期。農(nóng)業(yè)是維持國之根本的行業(yè)。我國農(nóng)業(yè)機械從最早的點種到現(xiàn)在的聯(lián)合收獲,人們自古至今都在為發(fā)展農(nóng)業(yè)水平、提高農(nóng)業(yè)收入而努力著。改革開放后,科技迅猛發(fā)展,農(nóng)業(yè)機械化事業(yè)也在不斷發(fā)展,呈現(xiàn)出蓬勃向上的趨勢,但是，在偏遠山區(qū)和大棚內(nèi)還有許多人工田間作業(yè)，因此有必要發(fā)展“輕簡化、集成化、模塊化”的小型、移動便捷、拆裝便利的電動力作業(yè)機械，針對山區(qū)雜糧、谷子等小顆粒種植分布廣、地域差異大的特點，開發(fā)能夠適應不同農(nóng)藝要求，調(diào)節(jié)株、行距，節(jié)能、減排的電動力多功能機。對節(jié)能、減排、脫貧致富都有非常重要的意義。是滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會主義新農(nóng)村建設的需要，也可以解決山區(qū)勞動力短缺、大棚不適合燃油發(fā)動機動力作業(yè)，偏遠山區(qū)的貧困以及節(jié)能環(huán)保等問題。隨著電動力農(nóng)業(yè)機械農(nóng)機購置補貼的規(guī)模逐步加大。電動力田間作業(yè)機械一定會大規(guī)模普及。

直流電機及控制技術(shù)的進步，改變了以往內(nèi)燃機的應用方法，它可以用電子技術(shù)控制電機的轉(zhuǎn)速、動力輸出、轉(zhuǎn)向等等，也改變了動力傳輸、機器操作的傳統(tǒng)概念。是一個全新的技術(shù)。也為在農(nóng)機領域的應用奠定了基礎，打開了廣闊的應用前景。

記者:裴老師，山西省在電動力農(nóng)業(yè)機械研究方面取得了哪些進展？

裴：山西省農(nóng)業(yè)機械化科學研究院，根據(jù)農(nóng)機的發(fā)展趨勢，研究、開發(fā)了自走式山地電動多功能拖拉機。主要研究解決生產(chǎn)中存在的幾個問題：一是直流電機的控制。根據(jù)直流電機的動力輸出特性，如何使其發(fā)揮最大的效率。二是如何降低整機的重量。在溝梁山坡上不適合拖拉機作業(yè)的地方，研究便于攜帶、移動的作業(yè)機械，研究新材料以減輕重量。三是采用模塊化設計，可以簡單分體、組裝是研究的重點。四是直流電機的電源。由于直流電機需要電池供電，為了減少電池的浪費，研究使用已經(jīng)普及到千家萬戶的電動自行車電池。在田間作業(yè)時使用電動自行車電源。可以減少電池的投資。該機通過模塊化設計，簡單更換工作部件，可以實現(xiàn)玉米、豆類、雜糧等顆粒種子的一般播種；玉米、豆類、谷子雜糧的鋪膜播種；玉米等作物的中耕；噴藥作業(yè)；簡單的搬運作業(yè)。

總之，電動農(nóng)機雖然目前仍處于發(fā)展起步階段，短期內(nèi)可能還不能取代傳統(tǒng)燃油拖拉機帶動的播種機，但是電動農(nóng)機的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的前景非常廣闊。

記者：裴老師，未來我國農(nóng)機的發(fā)展方向有何特點，您給我們簡單介紹一下好嗎？

裴：好的?？v觀國內(nèi)外電動力田間作業(yè)機械的應用情況，未來農(nóng)機的發(fā)展趨勢在以下七個方面：

（1）隨著直流電機及控制技術(shù)的進步，電動力田間作業(yè)機械逐步代替燃油動力機械，能夠具有更好的工作質(zhì)量、滿足農(nóng)藝要求。

（2）國家十三五規(guī)劃中，對環(huán)境保護的要求更高。目前市場上的大棚用及田間播種機械99%都是燃油動力機械，消耗燃油造成環(huán)境污染，而且機械笨重，不適宜溝梁山坡操作。電動力機械向重量輕、智能化的方向發(fā)展。

（3）人工限制，在溝梁山坡勞動強度仍然較大，電動播種機在解決好此類問題的同時能更好的適應現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求。

（4）功能更加完善，機型更加齊全。目前多數(shù)電動農(nóng)機僅具有單一功能，未來將集播種玉米、高粱、谷子、胡麻、胡蘿卜等多種作物于一體，同時可以中耕、鋪膜、噴藥等，并形成通用型的標準化產(chǎn)品。在作業(yè)的通用性方面也將進一步提高，通過局部的更換調(diào)整更能方便地實現(xiàn)不同作業(yè)要求，具有明顯的一機多用功能。

（5）機具的質(zhì)量更加可靠。隨著設計手段和加工制造技術(shù)的不斷提高，電動農(nóng)機的零部件及裝配將更加合理，降低機具的損壞率和返修率，保證機具的連續(xù)作業(yè)能力。

（6）設計的機具將更加合理。

隨著人性化設計水平的不斷提高，在電動農(nóng)機設計過程中將更加注重作業(yè)工作人員的勞動強度，將人工作業(yè)勞動強度將至最低。

（7）農(nóng)機與農(nóng)藝結(jié)合的更加合理。農(nóng)藝將更適應于農(nóng)機，農(nóng)機將更好地為農(nóng)藝服務，實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝的緊密結(jié)合。

山西省雜糧種植主要分布在溝梁山坡，勞動力少的地區(qū)，主要向小型化、重量輕操作方便、智能化方向發(fā)展。

小型化意味著人工成本上升，效益減低，長遠看不具競爭力、競爭優(yōu)勢。盡管如此，在丘陵、山區(qū)還是應發(fā)展中小型農(nóng)機設備，中小農(nóng)機設備在低坡地、緩坡地、臺地、山區(qū)小田塊上有施展應用空間，應該注重輕簡化、通用性，對尺寸、重量要有所限制，不能太大、太重，一般不采用全程環(huán)節(jié)一次性完成。實現(xiàn)輕簡化、機械化、集約化。

農(nóng)業(yè)部2018年要大力推進技術(shù)物化、輕簡化和服務社會化的有機結(jié)合，加快形成一體化的技術(shù)推廣體系；促進技術(shù)輕簡化、集成化，創(chuàng)新農(nóng)技推廣模式，提高科學種養(yǎng)水平，增強專業(yè)化、社會化服務能力。全面部署實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略從提升農(nóng)業(yè)發(fā)展質(zhì)量、推進鄉(xiāng)村綠色發(fā)展等方面進行安排部署。進一步提高大宗農(nóng)作物機械國產(chǎn)化水平，加快研發(fā)經(jīng)濟作物、養(yǎng)殖業(yè)、丘陵山區(qū)農(nóng)林機械，發(fā)展高端農(nóng)機裝備制造。電動農(nóng)機的發(fā)展也必將有一個飛速的發(fā)展。

植物醫(yī)院

●山西省晉中市壽陽縣手機尾號為1970的農(nóng)民朋友來電咨詢：春季冬棗樹用氨基酸涂干有啥作用？

答：好處有三個：一是涂后樹體一旦吸收，不需要經(jīng)過光合作用即可輸送到所需部位，供發(fā)芽、枝葉生長和開花坐果之用，對促進復壯生長確有立竿見影的效果。二是春季涂干對防治冬棗小葉病、黃葉病、缺素癥等多種生理性病害有明顯效果。三是可有效提高樹體的抗寒性。用氨基酸液肥涂干后，樹體細胞質(zhì)、濃度增加，生長亦強，抗寒能力增強。

●山西省太原市清徐縣手機尾號為1938的農(nóng)民朋友來電咨詢：果園土壤耕作選什么方法合理？

答：果園的土壤耕作制度包括清耕制、生草制、覆蓋制三種。清耕制是指園內(nèi)不種其它作物，經(jīng)常進行耕作，使土壤保持疏松和無雜草狀態(tài)；生草制是指在果園行間長期種植豆科或禾本科草，將割下來的草覆蓋到樹盤；覆蓋制是用各種材料（秸稈、雜草、薄膜等）覆蓋樹盤或全園。水分條件較好果園最好采用生草制，水分條件比較差的果園最好采用覆蓋制，以最大限度的蓄水保墑。目前，絕大多數(shù)果農(nóng)采用的土壤耕作方法仍以落后的清耕制為主，這種耕作管理方法不但費工費力，而且效果也不好，盡量不要采用。