張 寧
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加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合有效減少農(nóng)機(jī)作業(yè)油耗
張寧
(哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院)
農(nóng)藝指農(nóng)作物的栽培、選種等技藝,包括品種選育、栽培方式、種植制度等,涉及農(nóng)作物發(fā)育、生理等各方面。農(nóng)機(jī)是指用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其產(chǎn)品初加工等相關(guān)農(nóng)事活動的機(jī)械、設(shè)備。農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相輔相成,相互影響,農(nóng)機(jī)是農(nóng)藝技術(shù)實(shí)施的載體,農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的最終結(jié)合點(diǎn)是為農(nóng)作物生長和生產(chǎn)創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境和條件。農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的結(jié)合,可以提高農(nóng)機(jī)作業(yè)的效率和效果,并能有效減少農(nóng)機(jī)作業(yè)的油耗。因此,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合的研究,根據(jù)農(nóng)作物生長特點(diǎn)、土壤、農(nóng)機(jī)作業(yè)項(xiàng)目等,結(jié)合不同作物生產(chǎn)的農(nóng)藝要求,強(qiáng)化農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的結(jié)合,通過規(guī)范不同農(nóng)機(jī)作業(yè)項(xiàng)目的要求,實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)機(jī)具配備,提高農(nóng)機(jī)作業(yè)效率,提高作業(yè)質(zhì)量,提高農(nóng)機(jī)能效。一方面,農(nóng)機(jī)要適應(yīng)于農(nóng)藝的需要進(jìn)行研發(fā),因?yàn)檗r(nóng)作物有特定的生長環(huán)境和生理需要,農(nóng)機(jī)應(yīng)根據(jù)農(nóng)作物的生物特性、種植環(huán)境、種植制度、地形地貌等要求,為達(dá)到農(nóng)藝技術(shù)實(shí)施效果進(jìn)行研發(fā),實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的密切配合;另一方面,農(nóng)機(jī)由于機(jī)械或者技術(shù)等問題不能有效的實(shí)現(xiàn)農(nóng)藝目標(biāo),則需要通過培育適合于機(jī)械作業(yè)的作物品種,優(yōu)化適合機(jī)械作業(yè)的栽培模式等方式調(diào)整農(nóng)藝自身來重塑農(nóng)作物群體特征,達(dá)到農(nóng)機(jī)作業(yè)的可能性。因此,我國農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合應(yīng)重點(diǎn)考慮統(tǒng)一、改進(jìn)農(nóng)藝制度,為農(nóng)機(jī)作業(yè)提供可能和方便,提高農(nóng)機(jī)作業(yè)的規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化程度。農(nóng)機(jī)應(yīng)改變傳統(tǒng)小、亂、散的局面,提高產(chǎn)業(yè)集中度和產(chǎn)品技術(shù)含量,更好地為農(nóng)藝服務(wù)。
從農(nóng)藝上了解土壤、水、肥、氣、熱、病蟲草害的變化規(guī)律,找出農(nóng)機(jī)作業(yè)條件下作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的栽培模式,在農(nóng)機(jī)作業(yè)效果和質(zhì)量能充分滿足和適應(yīng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀和農(nóng)藝要求的條件下,制定農(nóng)業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的技術(shù)路線,提高農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的效率和質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)節(jié)油降耗。
以往研究表明,統(tǒng)一農(nóng)機(jī)具的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不僅可以減少機(jī)具設(shè)計(jì)上的麻煩,同時(shí),可以增加機(jī)具的適用范圍、延長使用時(shí)間和提高作業(yè)效率,從而降低機(jī)具的作業(yè)油耗。如阿根廷統(tǒng)一行距的做法就是一個很好的例子:在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一小麥行距23 cm,大豆行距46 cm,玉米行距69 cm,農(nóng)戶買一臺播種機(jī),拆裝不同數(shù)量的開溝器就可以播種不同的作物。如買1臺24行小麥播種機(jī),拆去一半開溝器可播種12行大豆,拆去2/3開溝器則可播種8行玉米。一臺播種機(jī)把幾種作物的播種問題全解決了,既提高了機(jī)具利用率,又有利于多茬種植區(qū)的接茬耕種的機(jī)械化作業(yè),尤其適于實(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。
農(nóng)用動力機(jī)械有大中小之分,配套農(nóng)機(jī)具有輕型、中型、重型之別。一臺拖拉機(jī)可配備不同農(nóng)機(jī)具進(jìn)行不同作業(yè),不同農(nóng)具進(jìn)行不同作業(yè)所需的牽引動力也是不一樣的。一般要求拖拉機(jī)在接近滿負(fù)荷情況下工作,因在滿負(fù)荷狀態(tài)下拖拉機(jī)才能充分發(fā)揮其動力性。同時(shí),要求一臺拖拉機(jī)可帶多組農(nóng)具作業(yè)。合理選擇及配套農(nóng)機(jī)具,可最大限度地避免“大馬拉小車”或“小馬拉大車”,既能保證農(nóng)用動力機(jī)械充分發(fā)揮作用,也能提高作業(yè)效率,節(jié)約燃油。如拖拉機(jī)在進(jìn)行犁耕作業(yè)時(shí),一般功率利用率在70%~80%,而最佳功率利用率在90%左右,匹配合理就可以發(fā)揮出最佳功率利用率。從負(fù)荷特性可知,在最佳功率利用率情況下,最大限度可以節(jié)省油耗10%以上。合理的質(zhì)量配置,可最大限度地發(fā)揮拖拉機(jī)與機(jī)具匹配時(shí)的重量轉(zhuǎn)移,保證牽引或驅(qū)動作業(yè)功率的充分發(fā)揮。以東方紅X804拖拉機(jī)為例,同一臺拖拉機(jī)在達(dá)到相近耕作深度和碎土率的作業(yè)效果時(shí),配套不同的機(jī)具,單位面積油耗在14.11~24.67 kg/hm2之間,最大油耗比最經(jīng)濟(jì)油耗高74.8%。
為使農(nóng)機(jī)具配套,需要對牽引機(jī)具和驅(qū)動機(jī)具都進(jìn)行選擇和調(diào)整。
對牽引機(jī)具要調(diào)整好被牽引機(jī)具與拖拉機(jī)輪距間的關(guān)系,避免不必要的重復(fù)性工作;對懸掛機(jī)具,要調(diào)整好縱向瞬心的位置,即通過調(diào)節(jié)上拉桿和下拉桿與機(jī)具連接點(diǎn)的位置,使兩輪驅(qū)動拖拉機(jī)配置在前后輪之間,偏向后輪,充分發(fā)揮后輪增重效果,克服瞬時(shí)增大的土壤阻力;四輪拖拉機(jī)配置要在前驅(qū)動軸附近,充分發(fā)揮前驅(qū)動機(jī)型能有效增大牽引力的優(yōu)勢;這些機(jī)具配備的措施均可以有效地提高作業(yè)效率,降低農(nóng)機(jī)作業(yè)的油耗。
對驅(qū)動機(jī)具要根據(jù)拖拉機(jī)動力輸出軸高度、選擇合適箱體高度的旋耕機(jī),使機(jī)組作業(yè)狀態(tài)下萬向節(jié)傳動軸與水平面夾角盡可能地小(最大不超過150°);同時(shí),應(yīng)根據(jù)土壤性質(zhì)和農(nóng)藝要求,配置合適的旋耕機(jī)幅寬,通過選擇適宜的動力輸出軸轉(zhuǎn)速使旋耕機(jī)刀軸轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳狀態(tài),從而達(dá)到增加效率降低油耗的效果。
目前,我國關(guān)于動力機(jī)具與農(nóng)機(jī)具的匹配,從而達(dá)到降低油耗的技術(shù)的研究還處于初級階段,需要長期深人的研究。動力機(jī)具和配套農(nóng)機(jī)具應(yīng)同步開發(fā)、同步研制、同步投產(chǎn),并向聯(lián)合提供成套作業(yè)機(jī)組方向發(fā)展,同時(shí),關(guān)于動力機(jī)具與農(nóng)機(jī)具匹配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究也比較少,要加強(qiáng)不同種類配套機(jī)具的標(biāo)準(zhǔn)研究,并注重節(jié)能降耗評價(jià)指標(biāo)等方面的研究。通過技術(shù)的綜合應(yīng)用,農(nóng)機(jī)的節(jié)能降耗可達(dá)到明顯效果。