加强农机农艺融合 有效减少农机作业油耗
2016-02-19张宁
张 宁
加强农机农艺融合有效减少农机作业油耗
张宁
(哈尔滨市农业科学院)
农艺指农作物的栽培、选种等技艺,包括品种选育、栽培方式、种植制度等,涉及农作物发育、生理等各方面。农机是指用于农业生产及其产品初加工等相关农事活动的机械、设备。农机与农艺相辅相成,相互影响,农机是农艺技术实施的载体,农机与农艺的最终结合点是为农作物生长和生产创造优良的环境和条件。农机农艺的结合,可以提高农机作业的效率和效果,并能有效减少农机作业的油耗。因此,应当加强农机农艺结合的研究,根据农作物生长特点、土壤、农机作业项目等,结合不同作物生产的农艺要求,强化农机与农艺的结合,通过规范不同农机作业项目的要求,实施标准化农机具配备,提高农机作业效率,提高作业质量,提高农机能效。一方面,农机要适应于农艺的需要进行研发,因为农作物有特定的生长环境和生理需要,农机应根据农作物的生物特性、种植环境、种植制度、地形地貌等要求,为达到农艺技术实施效果进行研发,实现农机与农艺的密切配合;另一方面,农机由于机械或者技术等问题不能有效的实现农艺目标,则需要通过培育适合于机械作业的作物品种,优化适合机械作业的栽培模式等方式调整农艺自身来重塑农作物群体特征,达到农机作业的可能性。因此,我国农机农艺结合应重点考虑统一、改进农艺制度,为农机作业提供可能和方便,提高农机作业的规模化、标准化和专业化程度。农机应改变传统小、乱、散的局面,提高产业集中度和产品技术含量,更好地为农艺服务。
1 制定符合农艺要求的农机作业技术规范
从农艺上了解土壤、水、肥、气、热、病虫草害的变化规律,找出农机作业条件下作物高产、优质、高效的栽培模式,在农机作业效果和质量能充分满足和适应当地农业生产的现状和农艺要求的条件下,制定农业机械标准化作业的技术路线,提高农业机械作业的效率和质量,实现节油降耗。
以往研究表明,统一农机具的作业标准,不仅可以减少机具设计上的麻烦,同时,可以增加机具的适用范围、延长使用时间和提高作业效率,从而降低机具的作业油耗。如阿根廷统一行距的做法就是一个很好的例子:在全国范围内统一小麦行距23 cm,大豆行距46 cm,玉米行距69 cm,农户买一台播种机,拆装不同数量的开沟器就可以播种不同的作物。如买1台24行小麦播种机,拆去一半开沟器可播种12行大豆,拆去2/3开沟器则可播种8行玉米。一台播种机把几种作物的播种问题全解决了,既提高了机具利用率,又有利于多茬种植区的接茬耕种的机械化作业,尤其适于实施保护性耕作技术的农业生产区。
2 合理配置农机装备
农用动力机械有大中小之分,配套农机具有轻型、中型、重型之别。一台拖拉机可配备不同农机具进行不同作业,不同农具进行不同作业所需的牵引动力也是不一样的。一般要求拖拉机在接近满负荷情况下工作,因在满负荷状态下拖拉机才能充分发挥其动力性。同时,要求一台拖拉机可带多组农具作业。合理选择及配套农机具,可最大限度地避免“大马拉小车”或“小马拉大车”,既能保证农用动力机械充分发挥作用,也能提高作业效率,节约燃油。如拖拉机在进行犁耕作业时,一般功率利用率在70%~80%,而最佳功率利用率在90%左右,匹配合理就可以发挥出最佳功率利用率。从负荷特性可知,在最佳功率利用率情况下,最大限度可以节省油耗10%以上。合理的质量配置,可最大限度地发挥拖拉机与机具匹配时的重量转移,保证牵引或驱动作业功率的充分发挥。以东方红X804拖拉机为例,同一台拖拉机在达到相近耕作深度和碎土率的作业效果时,配套不同的机具,单位面积油耗在14.11~24.67 kg/hm2之间,最大油耗比最经济油耗高74.8%。
为使农机具配套,需要对牵引机具和驱动机具都进行选择和调整。
对牵引机具要调整好被牵引机具与拖拉机轮距间的关系,避免不必要的重复性工作;对悬挂机具,要调整好纵向瞬心的位置,即通过调节上拉杆和下拉杆与机具连接点的位置,使两轮驱动拖拉机配置在前后轮之间,偏向后轮,充分发挥后轮增重效果,克服瞬时增大的土壤阻力;四轮拖拉机配置要在前驱动轴附近,充分发挥前驱动机型能有效增大牵引力的优势;这些机具配备的措施均可以有效地提高作业效率,降低农机作业的油耗。
对驱动机具要根据拖拉机动力输出轴高度、选择合适箱体高度的旋耕机,使机组作业状态下万向节传动轴与水平面夹角尽可能地小(最大不超过150°);同时,应根据土壤性质和农艺要求,配置合适的旋耕机幅宽,通过选择适宜的动力输出轴转速使旋耕机刀轴转速达到最佳状态,从而达到增加效率降低油耗的效果。
3 小结
目前,我国关于动力机具与农机具的匹配,从而达到降低油耗的技术的研究还处于初级阶段,需要长期深人的研究。动力机具和配套农机具应同步开发、同步研制、同步投产,并向联合提供成套作业机组方向发展,同时,关于动力机具与农机具匹配技术标准的研究也比较少,要加强不同种类配套机具的标准研究,并注重节能降耗评价指标等方面的研究。通过技术的综合应用,农机的节能降耗可达到明显效果。