喬金友，張雪珍，王文富，郝雨萱，洪 魁，張 健

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工程學(xué)院；b.電氣與信息學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江農(nóng)墾 長水河農(nóng)場，黑龍江 黑河 164007)

?

規(guī)模種植條件下玉米茬地平翻整地機組經(jīng)濟性評價

喬金友1a，張雪珍1a，王文富2，郝雨萱1a，洪 魁1a，張 健1b

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工程學(xué)院；b.電氣與信息學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江農(nóng)墾 長水河農(nóng)場，黑龍江 黑河 164007)

玉米后茬耕整地是玉米機械化生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，評價玉米茬地機械化耕整地機組的經(jīng)濟性能對指導(dǎo)農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)具有重要意義。根據(jù)實際調(diào)研結(jié)果，確定了規(guī)?；a(chǎn)條件下玉米茬地平翻整地工藝過程及完成各項作業(yè)的10種適用機組；選擇年最大盈利值、投資回收期和內(nèi)部收益率評價玉米茬地平翻整地各機組的經(jīng)濟性能，給出了各指標的計算模型。評價結(jié)果表明：東方紅1304拖拉機滅茬機組、CASE210拖拉機耙地機組年收益最大；東方紅1304拖拉機起壟機組、CASE210拖拉機平翻機組可獲得較高的投資效率。

玉米茬地；平翻整地；機組；經(jīng)濟性能；評價

0 引言

近年來，隨著玉米比較效益的提高，導(dǎo)致玉米種植面積持續(xù)增加。截止到2014年，黑龍江省玉米種植面積達664.5萬hm2，占全省總耕地面積的44.98%。玉米生產(chǎn)是復(fù)雜的過程，玉米后茬耕整地過程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。由于黑龍江省地區(qū)種植的玉米秸稈量大，而且冬季氣溫較低，玉米秸稈腐解速度慢，玉米大面積種植導(dǎo)致玉米茬地秸稈處理困難[1-2]。因此，合理選擇、安排玉米后茬耕整地工藝過程及相應(yīng)的作業(yè)機組，是降低玉米生產(chǎn)成本、增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要措施[3]。

目前，黑龍江省規(guī)模化種植地區(qū)配置大型農(nóng)業(yè)機械實施大面積高效作業(yè)，玉米后茬耕整地主要有平翻整地、松耙聯(lián)合整地及旋耕整地等多種方式。其中，平翻整地耕整地工藝可以將玉米秸稈翻埋至20～30cm深度以下，耕整地作業(yè)后地表清潔，為保證后茬作物播種質(zhì)量提供較好的種床條件。因此，黑龍江省規(guī)?；衩追N植區(qū)采用機械化平翻整地技術(shù)的面積逐步增多。

在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，平翻整地工藝過程包含多項作業(yè)，而且每種作業(yè)項目可選用農(nóng)業(yè)機組的種類也越來越多，平翻整地機組的選擇是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的重要問題之一[4-5]。因此，結(jié)合黑龍江省規(guī)模化種植地區(qū)機械化生產(chǎn)實際，采用技術(shù)經(jīng)濟分析原理，對玉米茬地平翻整地各作業(yè)環(huán)節(jié)可能采用的典型作業(yè)機組進行經(jīng)濟效益評價[6-7]，進而確定完成各項作業(yè)機組的經(jīng)濟性能，旨在為黑龍江省玉米規(guī)?；N植地區(qū)合理選擇耕整地工藝及經(jīng)濟有效的機組提供科學(xué)依據(jù)，使其成為提高相應(yīng)地區(qū)玉米生產(chǎn)效率和效益的重要保障。

1 機組的經(jīng)濟性評價流程設(shè)計

由于玉米茬地耕整地方式較多，且每種耕整地方式涉及的作業(yè)項目數(shù)量及完成各項作業(yè)項目機組的種類也較多，設(shè)計平翻整地機組的經(jīng)濟性評價流程，可為評價和選擇平翻整地工藝機組工作提供科學(xué)指導(dǎo)。首先對相應(yīng)地區(qū)玉米茬地耕整地現(xiàn)狀進行充分調(diào)研，明確現(xiàn)有的耕整地方式及適用機組類型，確定合理耕整地工藝過程及每項作業(yè)對應(yīng)的機組，繼而確定各機組的技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)；然后，結(jié)合實際作業(yè)過程，選用合適的經(jīng)濟性指標，研究確定其計算模型，并計算各機組的經(jīng)濟性指標值；最后，確定效益最高時對應(yīng)的機組類型或作業(yè)項目。玉米茬地平翻整地機組經(jīng)濟性評價詳細過程如圖1所示。

2 工藝過程及機組選擇

2.1 工藝過程

結(jié)合實地調(diào)研情況，以黑龍江省玉米規(guī)?；N植地區(qū)玉米茬地實際耕整地過程為依據(jù)，確定玉米茬地平翻整地工藝過程如圖2所示。

玉米機械化聯(lián)合收獲后田間殘留大量選秸稈和根茬，耕整地時首先須采用滅茬機組，粉碎地表秸稈；然后采用鏵式犁機組進行平翻作業(yè)，將秸稈翻埋于地下20～30cm，有條件地區(qū)和生產(chǎn)單位可采用寬幅鏵式犁，加大秸稈翻埋深度，以保證后序作業(yè)不會將地下秸稈翻出與土混合。與傳統(tǒng)“翻-耙-起”整地方式相同，平翻作業(yè)后也需要采用重耙機組對角交叉耙兩遍，然后進行起壟、鎮(zhèn)壓作業(yè)。

圖1 耕整地機組經(jīng)濟性評價流程圖

圖2 玉米后茬平翻整地工藝圖

2.2 機組選擇

結(jié)合規(guī)?；N植條件下玉米茬地平翻整地作業(yè)工藝實際調(diào)研結(jié)果，參考《黑龍江省2014-2015現(xiàn)代農(nóng)機專業(yè)合作社采購農(nóng)機裝備中標產(chǎn)品目錄》，選擇東方紅1304和CASE210兩種最常用的動力機型，配置相應(yīng)型號的作業(yè)機械，編制成不同機組完成相應(yīng)的作業(yè)項目。選擇確定的玉米茬地平翻整地機組及相關(guān)參數(shù)如表1所示。

3 機組經(jīng)濟性評價

3.1 機組經(jīng)濟性指標的選擇及計算模型

依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際及農(nóng)業(yè)機械作業(yè)特點，從機組年最大盈利能力、投資回收的能力及項目的可行性等3個方面評價玉米茬地平翻整地工藝各適用機組的經(jīng)濟性能。采用年最大盈利值表示機組年最大盈利能力，采用投資回收期反映機組投資回收能力，采用內(nèi)部收益率評價投資項目的可行性。

表1 平翻整地工藝典型機組及相關(guān)參數(shù)

3.1.1 機組年最大盈利值計算模型

結(jié)合文獻[7-8]及實際作業(yè)過程，機組年最大盈利值(Maximum profit)是指在假定待完成的作業(yè)面積足夠的條件下，機組在該作業(yè)項目允許作業(yè)日期內(nèi)完成最大作業(yè)量時所取得的凈收入值。計算模型為

Rmaxj=(Pj-Cvj)DjTjWj-Cdj

(1)

式中 Rmaxj—第j機組的年最大盈利值(元)；

Pj—第j機組的作業(yè)代耕費(元/hm2)；

Cvj—第j機組的變動成本(元/hm2)；

Dj—第j機組的年可作業(yè)天數(shù)(天)；

Tj—第j機組日作業(yè)小時數(shù)(h/d)；

Wj—第j機組的技術(shù)生產(chǎn)率(hm2/h)；

Cdj—第j機組的年折舊費(元)。

在一個生產(chǎn)單位中，每臺動力機可能配置不同作業(yè)機械完成多項作業(yè)，因此該動力機完成某項作業(yè)的折舊費應(yīng)等于該動力機全年折舊費乘以該項作業(yè)的標準作業(yè)量占該動力機全年標準作業(yè)量的比例系數(shù)來計算；耕整地機組中作業(yè)機械一般只在該項工作中使用，其折舊費可以直接按線性方法計算[9]。第j機組折舊費等于按比例計算的動力機折舊費與作業(yè)機折舊費之和，計算模型為

(2)

式中 Pmj—第j機組作業(yè)機械原值(萬元)；

RRVm—作業(yè)機械殘值率(%)；

nmj—作業(yè)機械折舊年限(年)；

Ptj—第j機組的動力機原值(萬元)；

RRVt—動力機殘值率(%)；

ntj—動力機折舊年限(年)；

Qjb—第j機組年標準作業(yè)量(hm2)；

Qkb—第j機組動力機完成第k項作業(yè)的年標準作業(yè)量(hm2)；

K—第j機組動力機全年可完成的作業(yè)項目數(shù)。

3.1.2 機組投資回收期計算模型

投資回收期(Pay Backperiod)是反映項目或方案投資回收速度的重要指標，是指從項目投資建設(shè)之日起，用項目各年的凈收入收回全部投資所需要的時間[10-11]，其單位通常用“年”表示。機組總投資等于作業(yè)機械原值與動力機械原值乘以式(2)中的標準作

業(yè)量比例系數(shù)之和。機組年凈收入等于機組年作業(yè)收費與年作業(yè)成本之差。第j機組投資回收期Tj計算模型為

(3)

其中，符號含義同前。

3.1.3 機組內(nèi)部收益率計算模型

內(nèi)部收益率(Internal Rate of Return，IRR)又稱內(nèi)部報酬率，是指項目在整個計算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值累計等于零時的對應(yīng)的折現(xiàn)率[10-12]。內(nèi)部收益率追求有限資金投放效率和最大化，是相對指標。按前述原理，平翻整地機組的內(nèi)部收益率是在機組壽命期內(nèi)，機組中動力機和作業(yè)機投資和各年凈收入現(xiàn)值和等于零時對應(yīng)的利率，可用式(4)表示。

IRR=i

(4)

式中 IRRj—第j項作業(yè)的內(nèi)部收益率(%)；

nj—第j機組的壽命(年)。

3.2 平翻整地機組經(jīng)濟性評價

依據(jù)調(diào)研結(jié)果確定玉米后茬平翻整地各機組的技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，依據(jù)前述模型分別計算各機組的年最大盈利值、投資回收期及內(nèi)部收益率。相關(guān)數(shù)據(jù)及經(jīng)濟性評價指標計算結(jié)果如表2所示。

表2 經(jīng)濟性評價指標計算結(jié)果

由表2可知：各機組投資回收期均小于農(nóng)業(yè)機械標準投資回收期[13-14]。這說明，采用投資回收期評價機組的經(jīng)濟性能時，各機組均能在規(guī)定時間內(nèi)收回投資，項目可行。其中，東方紅1304起壟機組(QL01)投資回收期最小，為1.07年，說明東方紅1304拖拉機完成起壟作業(yè)收回投資最快；CASE210起壟機組(QL02)投資回收期最大為5.42年，收回投資較慢。

結(jié)合表2可以看出：對于CASE210拖拉機，其耙地機組(BD02)年盈利值最大為7.55萬元，平翻機組(PF02)年最大盈利值為6.62萬元；對于東方紅1304拖拉機，其滅茬機組(MC01)年盈利值最大為4.1萬元，起壟機組(QL01)年最大盈利值為3.28萬元，居第2位。從機組投資的利用效率方面看，東方紅1304拖拉機起壟機組(QL01)的內(nèi)部收益率最高為92.31%，其次為平翻機組75.32%；對于CASE210拖拉機，其平翻機組(PF02)內(nèi)部收益率最高為56.25%，耙地機組(BD02)內(nèi)部收益率為36.99%，居第2位。依據(jù)上述結(jié)果，在確定具體評價原則后即可選擇完成不同作業(yè)項目獲得較高經(jīng)濟效益對應(yīng)的機組類型。

4 結(jié)論

1)結(jié)合文獻及調(diào)研結(jié)論，給出了規(guī)模種植條件下玉米后茬平翻整地的工藝過程，并結(jié)合生產(chǎn)實際及平翻整地工藝所涉及的各作業(yè)項目，確定了以東方紅1304和CASE210為主要動力的10種典型機組技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)。

2)選擇年最大盈利值、投資回收期及內(nèi)部收益率3個指標評價平翻整地機組的經(jīng)濟性能，研究確定了各評價指標的計算模型，并依此對各機組的經(jīng)濟性能進行了評價分析。

3)考慮玉米茬地平翻整地工藝過程中各項作業(yè)農(nóng)藝時間重疊交叉，若每個機組只完成1項作業(yè)，各機組投資回收期均在合理范圍內(nèi)；如果以追求年盈利值最大為目標，東方紅1304機組完成滅茬作業(yè)、CASE210機組完成耙地作業(yè)時年盈利值最大；如果追求有限投資利用效率最大化目標，東方紅1304機組完成起壟作業(yè)、CASE210拖拉機完成平翻作業(yè)時，有限投資利用效率最大。

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Economic Evaluation on Machinery Units for the Plough Tillage System Worked on Scaled Stubble Corn Fields

Qiao Jinyou1a, Zhang Xuezhen1a, Wang Wenfu2,Hao Yuxuan1a, Hong Kui1a, Zhang Jian1b

(1.Northeast Agricultural University a.School of Engineering; b.School of Electric and Information, Harbin 150030, China；2.Heilongjiang Agricultural Reclamation Changshuihe Farm,Heihe 164007, China)

Tillage on stubble corn field is one of the important processesof corn mechanized production. It has great significance to guide agriculture and agricultural mechanization production evaluating tillage machinery units worked on stubble corn field.Technique process of plough tillage system and 10suitable machinery units were determinedaccording to the practical surveys. Maximum profit, payback period and internal rate of return wereselectedto evaluated economic performancesof all machinery units for plough tillage system, and mathematic models for three indexes were also pointed out.The evaluation results show that units of DFH 1304 tractorequipped with stubble shredding machinery and CASE210 tractor with harrow can obtain higher profit, andDFH 1304 tractor with ridging machinery and CASE210 tractor with plough can reach higher investment efficiency.

corn stubble field; plough tillage system; agricultural machinery unit; economy performances; evaluation

2016-08-01

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303011，201503116)；國家社會科學(xué)基金項目(J3BJY105)；黑龍江省省屬科研院所基礎(chǔ)科研經(jīng)費項目(2016-57)

喬金友(1969-)，男，黑龍江林甸人，副教授，博士，(E-mail)qiaojinyou@163.com。

S233.1

A

1003-188X(2017)10-0067-05