淺談農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排的重要性及措施

唐 明

（1.文山市農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站，云南 文山 663000；2.云南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院，云南 昆明 650201）

隨著農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的使用日益頻繁，伴隨而來的能耗增加，廢氣、有害化學物質(zhì)對農(nóng)產(chǎn)品及環(huán)境的污染問題也日益凸顯。文章通過對農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排的重要性、土地“宜機化”改造、發(fā)展農(nóng)機專業(yè)合作社、農(nóng)機保養(yǎng)維護、農(nóng)業(yè)機械編組、合理選擇作業(yè)機型、提升農(nóng)機手專業(yè)水平、養(yǎng)成良好的操作習慣、信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)融合幾個方面的闡述，對農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排有關(guān)技術(shù)及措施提出了建設(shè)性意見。

高效、綠色、低耗、優(yōu)質(zhì)、安全的農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興的重要途徑。隨著我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展進程的加快，農(nóng)機保有量和農(nóng)機總動力日益增加，農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)能耗和碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物的排放量也日趨增加。降低農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)能耗，減少污染物排放已成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展必須考慮的問題。

一、農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排的重要性

目前我國糧食主產(chǎn)區(qū)及主要糧食作物機械化生產(chǎn)過程中廣泛使用的動力機械是柴油機，其在作業(yè)過程中對環(huán)境的影響較大，排出的CO2、CO、NO、NO2、SO2、碳氫化合物和碳煙等飄散到空氣中，在一定溫度、水分、光照條件下產(chǎn)生化學反應(yīng)，對農(nóng)作物和人畜眼睛、呼吸系統(tǒng)、皮膚等會造成不同程度的危害。

（一）實現(xiàn)生態(tài)宜居

生態(tài)宜居是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的目標之一，到2035年鄉(xiāng)村振興要取得決定性進展，必須基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。農(nóng)業(yè)機械的廣泛使用必然會產(chǎn)生環(huán)境問題，而生態(tài)宜居和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化之間重要的聯(lián)系橋梁就是農(nóng)機節(jié)能減排，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效便捷的同時，也要兼顧到環(huán)境保護，實現(xiàn)高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、安全、綠色的農(nóng)業(yè)機械使用目標。

（二）實現(xiàn)綠色節(jié)能發(fā)展

實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排，減少環(huán)境保護壓力，發(fā)展綠色低碳農(nóng)業(yè)可以有效助力國家“碳達峰”“碳中和”的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標，促進綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)技術(shù)效果、經(jīng)濟效果相統(tǒng)一。

二、農(nóng)業(yè)機械節(jié)能減排的措施

（一）推進土地“宜機化”改造

土地的集中連片、適宜農(nóng)機耕作的坡度等條件，是機械化作業(yè)的前提，也是節(jié)能減排、提高生產(chǎn)率的基礎(chǔ)，在進行土地整治及區(qū)劃時，應(yīng)盡可能使工作區(qū)域長度超過800 m，以便提高設(shè)備工作行程率。集中連片土地更適合大中型機械作業(yè)，有效降低單位土地面積能源消耗，降低用工成本，提高生產(chǎn)效率。在丘陵山區(qū)進行土地“宜機化”改造，建設(shè)高標準農(nóng)田和機耕道路，加快土地流轉(zhuǎn)、土地確權(quán)和農(nóng)村集體經(jīng)濟成員身份認定，確定農(nóng)戶股權(quán)利益，打消農(nóng)戶顧慮，從而推進土地流轉(zhuǎn)和“宜機化”改造[1]。

（二）發(fā)展第三方經(jīng)營主體

目前，我國農(nóng)業(yè)機械化率和農(nóng)機總動力雖然在穩(wěn)步增長，但機械化水平卻不高。主要原因之一就是動力機械利用率低，動力機械與作業(yè)機械配套比不高。通過發(fā)展農(nóng)機專業(yè)合作社等第三方經(jīng)營主體，讓農(nóng)機大戶帶機入社，實現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)機械的整合，優(yōu)化動力機械和作業(yè)機械配套比，降低作業(yè)成本，提高資源利用率。2021年，我國農(nóng)機作業(yè)服務(wù)組織達到19.34萬個，其中農(nóng)機專業(yè)合作社7.6萬個，農(nóng)機作業(yè)服務(wù)組織成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的主力軍。

（三）加強農(nóng)機保養(yǎng)維護

以柴油拖拉機為例，新機要磨合后方能使用，未經(jīng)磨合就全負荷工作會破壞潤滑油膜，形成半干摩擦，產(chǎn)生拉傷、劃痕。良好的磨合可以使摩擦零件接觸表面加工痕跡磨光和配合形狀密合，以便保持良好潤滑和降低摩擦系數(shù)，延長機械使用壽命，磨合中不要急加速、急減速，拖拉機進行良好磨合后，發(fā)動機有效功率可比工廠標定值提高1%～8%，燃油和機油消耗率會相應(yīng)降低。不定期檢查輪胎氣壓，胎壓過低容易增加輪胎滾動阻力，使油耗增加；按照保養(yǎng)規(guī)程定時清洗和更換空氣濾清器、柴油濾清器、機油濾清器；及時更換發(fā)動機、傳動箱、操縱機構(gòu)等總成的潤滑油；盡量避免發(fā)動機長時間怠速空轉(zhuǎn)，如機組停車時間長，要熄火；氣溫較低啟動作業(yè)時，需進行發(fā)動機預熱，當水溫達到40 ℃時拖拉機才能起步，60 ℃時才能負荷作業(yè)，正常工作時保持水溫在75～90 ℃[2]。

（四）對農(nóng)業(yè)機械進行科學編組

合理的編組可以使動力機械和作業(yè)機械在最佳運用工況下作業(yè)，有效降低油耗、減少機械磨損，延長設(shè)備使用壽命，提高生產(chǎn)效率。懸掛式機組寬幅多數(shù)是定值，編組主要在于確定作業(yè)速度。牽引式機組除選擇速度外，還可調(diào)整作業(yè)機械臺數(shù)、工作部件組數(shù)，確保合理的作業(yè)寬幅和速度。編組盡量選用復試作業(yè)，一次性完成播種、施肥、覆膜等多道工序，要避免出現(xiàn)“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的不合理現(xiàn)象，使其效率達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)要求與經(jīng)濟效果相統(tǒng)一。

（五）因地制宜，合理選擇作業(yè)機型

在平原且地塊大、連片地區(qū)宜選用大中型機械作業(yè)，而在丘陵且地塊小、分散地區(qū)宜選用微型機械，以便最大限度降低單位面積機械能源消耗。在小地塊且分散的條件下，運用小型機械或懸掛機組，可以減小轉(zhuǎn)彎半徑，減少機械磨損，減少地塊轉(zhuǎn)移時間，提高機組工作行程率。在技術(shù)條件允許范圍內(nèi)，結(jié)合當?shù)厣a(chǎn)實際，聯(lián)合機械設(shè)備生產(chǎn)廠商和農(nóng)機管理部門，對噴油器進行油量調(diào)節(jié)，以便更符合本地區(qū)的作業(yè)實際，在不影響動力的前提下提高燃油燃燒效率[3]。

（六）加快新機具研發(fā)及推廣普及力度

要加強大中型、智能化、復合型農(nóng)機的研發(fā)運用，推進農(nóng)作物耕、種、管、收、運、貯等環(huán)節(jié)的新型農(nóng)機裝備的研發(fā)[4]。政府通過稅收優(yōu)惠、研發(fā)補助等方式鼓勵企業(yè)研發(fā)制造適合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的新機具、新生產(chǎn)體系。探索種養(yǎng)結(jié)合、多流程融合的農(nóng)機裝備生產(chǎn)研發(fā)，推動綠色環(huán)保農(nóng)機的發(fā)展運用。

（七）提升農(nóng)機手的專業(yè)水平

農(nóng)機手的操作專業(yè)水平對能耗、設(shè)備使用壽命都有重要的影響。加強農(nóng)機手培訓培育，提升其操作水平和農(nóng)機保養(yǎng)維護技能。農(nóng)機推廣培訓機構(gòu)應(yīng)利用下鄉(xiāng)開展農(nóng)機化教育培訓或新機具推廣示范現(xiàn)場會等契機，聯(lián)合農(nóng)機生產(chǎn)、銷售廠商組織農(nóng)機專業(yè)合作社和農(nóng)機手進行農(nóng)機操作技能、節(jié)能、保養(yǎng)、維護等知識培訓。在農(nóng)機保有量相對較大的片區(qū)培養(yǎng)一批懂技術(shù)、愛學習、有責任心的農(nóng)機技術(shù)人員，以便必要時提供簡易、便捷的維護保養(yǎng)服務(wù)和技術(shù)指導[5]。

（八）養(yǎng)成良好的操作習慣

以輪式拖拉機為例，因其附著性能相比履帶式拖拉機較差，在低速擋時牽引效率比較低，所以在較高速檔滿負荷或者接近額定負荷的工況作業(yè)時生產(chǎn)效率較高、經(jīng)濟性較好，拖拉機是否處于正常負荷可以根據(jù)排氣管是否冒黑煙、水溫是否過高、發(fā)動機是否過熱、速度是否顯著降低等方法直觀判定，短時間的超負荷屬于正?，F(xiàn)象。另外，要盡量避免發(fā)動機低溫工作或怠速空轉(zhuǎn)，以免造成柴油燃燒后產(chǎn)生的硫化物和水蒸氣凝結(jié)成的水發(fā)生化學反應(yīng)形成硫酸和亞硫酸對氣缸造成腐蝕，從而造成燃燒效果差，增加油耗。

（九）加快信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)融合

近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)在各行各業(yè)都廣泛應(yīng)用，日趨成熟。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理服務(wù)等各領(lǐng)域都發(fā)揮出了巨大作用。推進農(nóng)業(yè)機器人、精準作業(yè)技術(shù)裝備、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、北斗衛(wèi)星定位導航、無人駕駛、遠程控制技術(shù)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施等各項先進技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用，提高了土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率、農(nóng)業(yè)資源利用率和生產(chǎn)經(jīng)營管理水平。例如旋耕機耕地過程中，受駕駛員技術(shù)或為了確保質(zhì)量，機組作業(yè)會有部分重作，機組作業(yè)的實際幅寬要小于結(jié)構(gòu)幅寬，而通過衛(wèi)星導航定位自動駕駛技術(shù)，可以有效提高幅寬利用率及機組生產(chǎn)率。無人機植保、設(shè)施農(nóng)業(yè)、水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)等先進農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展，為精細農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了堅實的技術(shù)支持，打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展上限，促進了節(jié)能減排和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

三、結(jié) 語

農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了堅實的保障，而農(nóng)業(yè)機械的節(jié)能減排又是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。通過發(fā)展農(nóng)機節(jié)能減排技術(shù)，優(yōu)化農(nóng)機作業(yè)環(huán)境，樹立節(jié)能減排的理念，用科技武裝農(nóng)業(yè)，使農(nóng)業(yè)從技術(shù)含量低、高耗能、粗放型的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色、節(jié)能、高效、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、精細化的高科技產(chǎn)業(yè)。