發(fā)展電動農(nóng)業(yè)機(jī)械 提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平
——訪山西農(nóng)科110專家、山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院裴進(jìn)靈

隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。土地流轉(zhuǎn)、城市化進(jìn)程的步伐加快，大量農(nóng)民離開了土地，勞動力大量缺乏，勞動力老齡化也促使農(nóng)業(yè)機(jī)械迅速普及和品質(zhì)提高。在平原地區(qū)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化已達(dá)到較高的水平，三大農(nóng)作物玉米、小麥、水稻的全程機(jī)械化水平已達(dá)到90%以上。那么針對目前我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的相關(guān)問題，農(nóng)科110專家、山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院裴進(jìn)靈研究員給農(nóng)民朋友做了相關(guān)介紹。

記者：裴老師，您好！近年來，電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展迅速，請您具體給我們介紹一下什么是電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械，目前主要在哪些方面推廣？

裴進(jìn)靈（以下簡稱裴）：電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械包括以電力作為驅(qū)動力的所有農(nóng)業(yè)機(jī)械,這些機(jī)械應(yīng)用范圍較廣,包括電動碾米機(jī)、榨油機(jī)、粉碎機(jī)和潛水泵等，使用220伏或380伏電源，也稱有線電動農(nóng)機(jī)，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(jī)為主的移動式田間作業(yè)機(jī)械等，也稱無線電動農(nóng)機(jī)。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(jī)械,目前剛剛進(jìn)入應(yīng)用階段。由于近年來直流電機(jī)的發(fā)展和電池技術(shù)的進(jìn)步，使電動力田間作業(yè)機(jī)械逐步進(jìn)入人們的視野。溫室用小型多用途電動農(nóng)機(jī)作為一種新型設(shè)施農(nóng)用動力機(jī)械，具有效率高、噪音低、污染小、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。是一項(xiàng)集機(jī)、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(jī)裝備領(lǐng)域。符合高效綠色設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展要求，同時(shí)推動了農(nóng)機(jī)裝備智能化的進(jìn)程。電動力農(nóng)業(yè)機(jī)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(yīng)用直接決定持續(xù)工作時(shí)間和作業(yè)效率，另外還有一些配套設(shè)施的缺乏，如快速充電設(shè)備的配套。電池充電時(shí)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(jī)的推廣應(yīng)用。

隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種蓄電池的技術(shù)進(jìn)步，尤其是動力電池的進(jìn)步，為無線電動農(nóng)業(yè)機(jī)械使用帶來了極其廣泛的空間。如無人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛使用，邊遠(yuǎn)山區(qū)道路崎嶇之地，可以隨時(shí)充電的電動農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)械，是我國未來幾年田間農(nóng)業(yè)機(jī)械的一個(gè)發(fā)展方向。

記者：對于不適合機(jī)械化作業(yè)的地方，農(nóng)民朋友應(yīng)該怎么辦？

裴：隨著人們生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)作物的種植面積逐年擴(kuò)大，設(shè)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28萬畝，據(jù)山西省統(tǒng)計(jì)年鑒：2013年谷子種植面積340萬畝，雜糧種植面積僅山西北部地區(qū)就有800萬畝，大部分分布在溝梁山坡不利于機(jī)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(jī)一般使用燃油發(fā)動機(jī)，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(jī)械化水平還很低。而偏遠(yuǎn)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(yán)重。在一些地方，不適合拖拉機(jī)作業(yè)，仍然使用畜力或者人力進(jìn)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(jìn)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(shí)行最嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)制度。2018年中央一號文件特別強(qiáng)調(diào)“牢牢守住國家糧食安全底線，持續(xù)推進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推進(jìn)綠色發(fā)展”，“加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，推進(jìn)機(jī)器換人”。山西省政府也出臺了大力扶持電動農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)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(jī)械，不僅可以零排放廢氣，同時(shí)，可以在偏遠(yuǎn)山區(qū)、溝梁、山坡的經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)，解決勞動力嚴(yán)重短缺問題。

記者：電動力農(nóng)業(yè)在應(yīng)用過程中有哪些優(yōu)勢？

裴：電動力農(nóng)業(yè)機(jī)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(hù)成本低等特點(diǎn)。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(dǎo)和扶植下，采用電動力是農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)械的都有了較大發(fā)展，隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步及社會主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快,電動力農(nóng)機(jī)的應(yīng)用大大增加。現(xiàn)階段我國的農(nóng)機(jī)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(jī)進(jìn)出口數(shù)量都呈增長趨勢,農(nóng)機(jī)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。農(nóng)業(yè)是維持國之根本的行業(yè)。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械從最早的點(diǎn)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(jī)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(yuǎn)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(jī)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(diǎn)，開發(fā)能夠適應(yīng)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(jī)。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(shè)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(jī)動力作業(yè)，偏遠(yuǎn)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(jī)械農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼的規(guī)模逐步加大。電動力田間作業(yè)機(jī)械一定會大規(guī)模普及。

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

記者：根據(jù)農(nóng)機(jī)的發(fā)展趨勢，山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院開發(fā)了自走式山地電動多功能拖拉機(jī)，該機(jī)械主要解決哪些問題？

裴：（1）直流電機(jī)的控制。根據(jù)直流電機(jī)的動力輸出特性，如何使其發(fā)揮最大的效率。

（2）如何降低整機(jī)的重量。在溝梁山坡上不適合拖拉機(jī)作業(yè)的地方，研究便于攜帶、移動的作業(yè)機(jī)械，研究新材料以減輕重量。

（3）采用模塊化設(shè)計(jì)，可以簡單分體、組裝是研究的重點(diǎn)。

（4）直流電機(jī)的電源.由于直流電機(jī)需要電池供電，為了減少電池的浪費(fèi)，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(shí)使用電動自行車電源。可以減少電池的投資。該機(jī)通過模塊化設(shè)計(jì)，簡單更換工作部件，可以實(shí)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(yùn)作業(yè)。

總之，電動農(nóng)機(jī)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(jī)帶動的播種機(jī)，但是電動農(nóng)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的前景非常廣闊。

記者：未來對電動農(nóng)機(jī)的發(fā)展有何需求？

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

（2）國家對環(huán)境的要求更高。國家十三五規(guī)劃中，對環(huán)境保護(hù)的要求更高。目前市場上的大棚用及田間播種機(jī)械99%都是燃油動力機(jī)械，消耗燃油造成環(huán)境污染，而且機(jī)械笨重，不適宜溝梁山坡操作。電動力機(jī)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(qiáng)度仍然較大，電動播種機(jī)在解決好此類問題的同時(shí)能更好的適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求。

（4）功能更加完善，機(jī)型更加齊全。目前多數(shù)電動農(nóng)機(jī)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(shí)可以中耕、鋪膜、噴藥等，并形成通用型的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。在作業(yè)的通用性方面也將進(jìn)一步提高，通過局部的更換調(diào)整便能方便地實(shí)現(xiàn)不同作業(yè)要求，具有明顯的一機(jī)多用功能。

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

（6）設(shè)計(jì)的機(jī)具將更加合理。隨著人性化設(shè)計(jì)水平的不斷提高，在電動農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中將更加注重作業(yè)工作人員的勞動強(qiáng)度，將人工作業(yè)勞動強(qiáng)度將至最低。

（7）農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝結(jié)合的更加合理。農(nóng)藝將更適應(yīng)于農(nóng)機(jī)，農(nóng)機(jī)將更好地為農(nóng)藝服務(wù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)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(yuǎn)看不具競爭力、競爭優(yōu)勢。盡管如此，在丘陵、山區(qū)還是應(yīng)發(fā)展中小型農(nóng)機(jī)設(shè)備，中小農(nóng)機(jī)設(shè)備在低坡地、緩坡地、臺地、山區(qū)小田塊上有施展應(yīng)用空間，應(yīng)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(shí)現(xiàn)輕簡化、機(jī)械化、集約化。

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