浅析机械电子工程技术在农业工具上的发展应用

2018-02-01黄建国

时代农机 2018年9期

黄建国

（中方县农业机械化管理局，湖南中方 418005）

机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术，常被称为机电一体化技术，它代表着机械工程技术革命的前沿方向。在各行各业被广泛应用，农业生产工具上就得到充分体现，从简单的犁耙、手收发展到旋耕机、联合收割机。由此理解：机械电子工程技术应用于农业工具发展成型后就是农业机械。

全国耕地20余亿亩，农业人口9亿多人，直接从事农业劳动生产的数亿人，没有农业的现代化，国家现代化就不能实现，而解决农业生产现代的根本途径就是通过机械电子工程技术改进农业生产工具和生产技术。因此机械电子工程技术在农业机械的发展应用也是值得探讨的问题。

1 农业机械的发展情况

1.1 机械电子工程技术的发展

机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术，其核心专业是机械电子，同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识，各类学科相互交叉形成的一类科学，这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。机械电子工程包括计算机技术、网络技术等，机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合。机械电子工程的应用领域极广，不似于传统机械工程，只用于那些对技术要求不高的基础领域，它主要应用于改造后的基础领域，和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多，研究越来越深入，它所能应用的领域必将越来越多，越来越广。

1.2 农业生产工具和技术的发展

春秋末年开始使用牛耕，开始出现铁农具。在春秋开始使用铁器的基础上，战国时期铁农具的使用更为普遍，铁器时代到来；牛耕得到推广；各国兴修水利，最著名的是秦国的都江堰。秦朝：中原铁器和先进的生产技术传到珠江流域（今广东、广西），逐渐为越族人民所掌握。西汉：铁农具向边疆传播，西域开始使用铁器；发明和使用了播种工具——耧车；张骞通西域后，西域各族得到了铁器，还学会内地铸造铁器的技术；唐朝农民改进犁的构造，制造了曲辕犁；创制了新型灌溉工具——筒车。北宋：从越南引进的占城稻在福建普遍种植，政府把它推广到江浙和淮河流域。清朝、民国时期铁犁、铁耙广泛应用于农业生产。

1.3 机械电子工程技术与农业工具的融合发展史

1959年，毛主席提出了“农业的根本出路在于机械化”的著名论断，于是国家从苏联等外国发达国家引进了东方红拖拉机等粮食生产机械，国内引荐发展迅速兴起，全国各地大力开展农业机械化，机械电子工程技术与农业工具的初步融合发展。1978年国家实行家庭联产承包责任制，分田到户，以家庭为单位实施耕田作业，大型农业机械用于农业生产受到限制。直到20世纪，人口老年化问题、农民合作社的兴起，国家也出台了土地流转相关政策，大型农业机械化作业空间得到释放，国家也出台支持农业机械发展的政策，机械电子工程技术与农业工具的快速融合发展，各种机械电子工程技术与农艺技术结合发展的农机具相继出现。以中方县（武陵山区县）为基础样点：1998年，动力+机械构造的水田耕整机开始应用，常见的是丹霞牌水田耕整机，这类机具只是简单机械工程与农艺结合，电子技术应用较少。2005年，泸阳张英明、蒲裕勇等人购置福田雷沃、东方红、黄金海马等大中型耕整机耕作机械，机械工程与农艺进一步融合。2006年，泸阳镇农民张应明购买第一台三联4LZ—1.5型联合收割机，使用后，深受群众欢迎。机械、工程与农艺技术结合应用程度较高。2008年，个别农民合作社开展使用插秧机，最先引进日本久保田系列插秧机，近几年国产插秧机也迅速发展起来，如井关系列产品，操作方便，机械控制水平较高，农艺实施完整。2015年无人植保飞机在县内首次使用，单次植保时间可达到15分钟，一天能完成120多亩。且有农药雾流对作物从上到下穿透力强，飘移少，防治效果好的特点。机械、电子、工程与农艺技术结合应用水平较高，融合上达到一个新的高度。

2 机械电子工程技术发展应用于农业机械的政策支持

《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确要推进主要农作物生产全程机械化，加大机械电子工程技术的集成应用，促进农机农艺融合，提升农业技术装备水平；将农机化纳入农业现代化重大工程，确定建设500个全程机械化示范县。《全国农业现代化规划》对农业机械化提档升级作出了部署。《全国农业机械化发展第十三个五年规划》作为今后一个时期农业机械化发展的行动纲领，将农业机械化研发、机耕道、机库棚等纳入国家相关规划重点内容。在党的十九大报告中，习近平总书记提出：“实施乡村振兴战略”，坚持农业农村优先发展，努力做到“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕。”国家提出乡村振兴战略，并写入党章，这是加快农业农村现代化、提升亿万农民获得感幸福感、巩固党在农村的执政基础和实现中华民族伟大复兴的必然要求。而农业农村发展，离不开农业机械化发展。湖南省农机主管部门又提出了“四提升、三参与、三减量”的要求，其中“三减量”就是推广植保飞机以减少农药施用量，推广化肥同步深施机以减少化肥施用量，推广生物质制肥机以减少畜禽粪便污染量。同步深施机配置在插秧机上，在插秧的过程同步深施化肥，这在其他县（市、区）已经在使用，生物质制肥机也在其他县（市、区）使用了。

4 机械电子工程技术在农业机械发展上存在的问题

4.1 成型的小农机，机械电子工程技术水平较低

我国农村农业机械普遍存在（特别是湖南怀化山区地方），一个家庭少是1～2台，多则4～5台，包括农产品生产加工机械，普遍机型是小型单相电动碾米机，功率2.2kW左右，是电机+作业机械的结合；农田耕作机械，普遍机型是水田双轮耕整机、微耕机，耕整机采用传动转向机械技术，微耕机则使用人力转向；植保机械，普遍机型是电动力背式喷雾桶、担架式喷雾机。还有机动脱粒机、电动风差也普遍存在。这些机具只针对农业生产一环节，功能单一，技术水平不高。但农户又经常需要，所以购买的较多，农村存量多，存在着资源浪费。

4.2 成型的部分农机，机械电子工程设计上还有可改进的地方

许多的农机机械电子工程设计合理，保持了农机具的先进合理性，但也有部分存在可改进的地方，如水田双轮耕整机和微耕机，水田双轮耕整机翻埋杂草、平整田地效果较好，但一块田地需要犁、耙两次完成，耗时耗力。微耕机耕作能一次完成，但田块上杂草不能掩埋，甚至导致无法作业；如联合收割机收割水稻，稻茬留下太高。收割时压实土块，导致后面翻耕困难。机械收获油菜居高不下的损失率。旋耕机翻耕水田留下深沟等等。这些地方可进行改进，运用机械电子工程技术解决好农艺问题。

4.3 对特色农机，机械电子工程技术发展应用更需提速

农业种植结构灵活多变，什么农作物值钱，农民就种什么，前几年的成片粮田现在可能变成成片的果园。然而，农业机械化却难以适应这样的快速变化。原有的农业机械快速被淘汰，新的农业机械却没有研发出来，另还需要时间推广。过几年，有了农民需要的农业机械，可能许多农民又改种其他的了。这些情况造成了特色农业，机械电子工程技术相对成熟的农机具较少，生产力水平也较低。

4.4 成型的先进农机价格偏高

水稻高速插秧机、油菜直播机、植保无人飞机等一批先进大中型农机，机械电子工程技术集成较高，较好地实现了农艺要求，农业生产水平大大提升。但这些农机具销售价格都比较高，水稻高速插秧机价格在7万～10万元，植保无人飞机价格3万～5万元，油菜联合播种机价格也在2万元左右，考虑到生产成本，只有农机合作社购买使用，广大农民几乎没有购买。

5 对机械电子工程技术支撑农业机械发展的几点建议

5 .1 鼓励土地流转，实行农业规模经营，促进先进农机具的使用

鼓励农民进行土地流转，实现农村劳动力转移，开展适度的农业规模经营，也是现阶段我国的一项重要政策。我们要根据各地的实际情况，合理引导、鼓励、规范农村土地流转行为，引导土地向种田能手集中，向有能力进行农业规模经营的其他经济组织集中。实行农业规模经营以后，才能更好的对农田进行科学规划，合理安排农业种植计划，购置大型性能先进的农业机械装备，进行大规模的农业机械化作业，从根本上解决了机械电子工程技术集成水平较高的农业机械用不上的问题，这些先进农机具的广泛应用，提高农业机械作业的劳动生产率，降低农业生产的作业成本，提高农业生产的社会效益。同时也给生产企业带来了丰厚的经济效益，企业又加大研发资金的投入，研发的农业机械产品的机械电子工程技术集成水平更高，更适用于农业生产。

5.2 加大对农业机械的研发力度

充分发挥农机研发科学技术人员的积极性，增加农业机械装备研发的资金投入，把先进的机械电子工程技术发展应用到农业机械上来，形成一批高科技的农机产品，推动农业高速发展，农业增效，农民增收。另加强与国外农业机械行业的交流和合作，通过“引进来”和“走出去”的办法，提高农业机械装备的创新能力，提高农业机械装备的研发水平，提高农业机械装备的高科技含量，生产适合农民需要的具有高科技含量的性能先进的农业机械装备。

5.3 建立农业机械化投入稳定增长机制

改变现在农业机械化的落后局面，提高农业机械化水平，持续增加对农业机械化的资金投入力度，加强农村农业基础设施建设，特别农村机耕道的建设。健全农业机械化服务体系，通过财政扶持、金融支持，吸引社会各界资本投资农业机械化，形成多元化的长效投入机制。增加“农机具购置补贴惠民政策”等各项扶持政策的力度，让农民能买得起、用得起性能先进的农业机械装备。