張魯云 鄭炫 何興村 孟祥金

摘要大功率拖拉機(jī)攜帶相配套的農(nóng)機(jī)具作業(yè)，速度快、效率高、油耗低、節(jié)能、減排，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必要裝備。但長期以來新疆兵團(tuán)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都以中小型拖拉機(jī)為主，大功率拖拉機(jī)與其相配套機(jī)具的研制和生產(chǎn)還處于初級階段，普遍存在著研發(fā)能力薄弱、生產(chǎn)工藝落后、人機(jī)匹配性不高、效率低、故障多等諸多問題。探討了在農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的情況下，新疆兵團(tuán)如何更高效的使用大功率拖拉機(jī)及相配套機(jī)具，并提出了相應(yīng)的對策與建議。

關(guān)鍵詞大功率拖拉機(jī);新疆兵團(tuán);農(nóng)業(yè)機(jī)械化;對策建議

中圖分類號S224.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2020）04-0244-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.071

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Development Status and Suggestions of Large Horsepower Tractor and Matching Agricultural Machinery in Xinjiang Corps

ZHANG Lu-yun，ZHENG Xuan，HE Xing-cun et al（Machinery and Equipment Institute of Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Sciences，Shihezi，Xinjiang 832000）

AbstractLarge horsepower tractor carrying matching agricultural machinery work fast，high efficiency，low fuel consumption，saving energy，reduction emission，it is the necessary equipment to realize agricultural modernization.But for a long time，Xinjiang Corps have mainly used small and medium-sized tractor in agricultural production.The development and production of large horsepower tractor and its matching equipment have been still in the initial stage，research and development ability has been weak generally，backward production technology，man-machine matching was not high，low efficiency，many faults and other problems.With the rapid development of agricultue，how to use large horsepower tractor and its matching equipment was discussed，and the corresponding countermeasures and suggestions were put forward.

Key wordsLarge horsepower tractor;Xinjiang Corps;Agricultural mechanization;Suggestion

農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力[1]，減輕勞動強(qiáng)度，改善農(nóng)民生活質(zhì)量的重要因素。各種性能先進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)量的不斷增加，提高了農(nóng)業(yè)工作效率[2]，降低了作業(yè)成本，加速了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，為農(nóng)作物增產(chǎn)和農(nóng)民增收節(jié)支作出了重要貢獻(xiàn)。“十三五”期間，伴隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展和國家“三農(nóng)”政策的不斷落實(shí)，以及國家節(jié)能、減排、降耗等各項(xiàng)法律法規(guī)的不斷完善，加上新疆地區(qū)耕作條田面積較大，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，因而對大功率拖拉機(jī)及其相配套農(nóng)機(jī)具需求量急劇增加。

大功率拖拉機(jī)牽引各種作業(yè)機(jī)具可以用較高速度作業(yè)，工作效率高，作業(yè)質(zhì)量好，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展的必然趨勢。由大功率拖拉機(jī)與相應(yīng)配套機(jī)具組成的牽引式、半牽引式或懸掛式作業(yè)機(jī)組[3]，在農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、特色林果業(yè)生產(chǎn)中都得到了廣泛使用。如何高效、合理地使用大功率拖拉機(jī)及相應(yīng)配套機(jī)具，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化合理配置，是新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)未來發(fā)展需要解決的關(guān)鍵問題。筆者列舉了新疆兵團(tuán)大功率拖拉機(jī)和相配套農(nóng)機(jī)具的相關(guān)數(shù)據(jù)，量化說明了大功率拖拉機(jī)農(nóng)機(jī)具和新疆兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系，根據(jù)問題得出研究結(jié)果，并提出相應(yīng)的對策建議。

1國內(nèi)外大功率拖拉機(jī)及配套機(jī)具研究發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國外研究現(xiàn)狀國外的幾家主要大型農(nóng)機(jī)企業(yè)，如美國的約翰·迪爾（Deer）、凱斯紐荷蘭（CNH）、阿格科（AGCO），都生產(chǎn)大型拖拉機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)和多種配套的農(nóng)機(jī)具。這些世界上先進(jìn)的農(nóng)機(jī)制造公司都非常重視新產(chǎn)品的研制與開發(fā)，有獨(dú)立的研究機(jī)構(gòu)[4]，每年在產(chǎn)品研發(fā)方面都投入大量的資金。例如約翰·迪爾公司專門設(shè)計(jì)的9996、9970、7660型采棉機(jī)在新疆就占有較大的市場份額。內(nèi)布拉斯加拖拉機(jī)實(shí)驗(yàn)室和美國農(nóng)業(yè)工程師協(xié)會通過數(shù)年的實(shí)地試驗(yàn)，通過對牽引阻力、油耗、功率消耗、相配套耕作農(nóng)機(jī)具等各方面的研究[5]，對大功率拖拉機(jī)及其相匹配農(nóng)機(jī)具問題都進(jìn)行了詳細(xì)的分析。澳大利亞新英格蘭大學(xué)在20世紀(jì)90年代初期對大功率拖拉機(jī)及配套機(jī)組進(jìn)行了研究，在地域遼闊、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較高的澳大利亞，農(nóng)民們都切實(shí)感受到了大功率拖拉機(jī)作業(yè)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。2002年印度技術(shù)研究所的農(nóng)業(yè)和食品工程部門對大功率拖拉機(jī)播種機(jī)組進(jìn)行了研究[6]，主要目的就是為了降低拖拉機(jī)作業(yè)機(jī)組的燃油消耗和提高工作效率。

2.3大功率機(jī)組作業(yè)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新疆兵團(tuán)近幾年來，玉米、小麥秸稈還田，保護(hù)性免耕播種，機(jī)械化深翻、深松整地等各種農(nóng)業(yè)新技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，也使得大功率拖拉機(jī)的需求變得更加迫切。團(tuán)場職工普遍反映，58.84～73.55 kW的拖拉機(jī)，因功率太小而影響作業(yè)質(zhì)量，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。保護(hù)性耕作3～4年之后，就必須對土地進(jìn)行深松耕作業(yè)，以達(dá)到疏松土壤、蓄水保墑、增產(chǎn)增收的效果。但是要使犁耕深度達(dá)到30 cm以上，功率小于73.55 kW的中小型拖拉機(jī)根本無法完成，只有大功率拖拉機(jī)才能達(dá)到農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。大功率拖拉機(jī)對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)提效[15]，促進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力都可以發(fā)揮重要作用。而隨著新疆經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，團(tuán)場職工收入連續(xù)多年持續(xù)增加，已經(jīng)具備了購買大功率拖拉機(jī)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)農(nóng)業(yè)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)發(fā)展相輔相成，形成良性循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。

2.4新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)機(jī)械化與兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展2016年新疆兵團(tuán)投入農(nóng)機(jī)化資金99 161萬元[10]，享受國家農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼3.5億元，實(shí)際落實(shí)補(bǔ)貼資金2.48億元，農(nóng)機(jī)經(jīng)營總收入381 030萬元，農(nóng)機(jī)利潤總額77 675萬元，農(nóng)業(yè)機(jī)械原值517 200萬元，凈值415 200萬元，新度系數(shù)0.8。從圖3可以看出，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械總動力的快速增加，兵團(tuán)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和GDP總值也隨之相應(yīng)增加。

3存在的主要問題

3.1研發(fā)能力弱，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，市場產(chǎn)品國產(chǎn)率較低大功率拖拉機(jī)雖然最近幾年在國內(nèi)迅速發(fā)展，生產(chǎn)廠家遍地開花，但由于我國在此領(lǐng)域起步較晚，投入資金較少，研發(fā)技術(shù)力量相對薄弱，研發(fā)周期較長，缺少自主知識產(chǎn)權(quán)和核心部件的制造技術(shù)，尚不具備自主開發(fā)的能力。在制造大功率拖拉機(jī)所需的大型鑄造件、電子元件、高精度傳動齒輪、液壓件、標(biāo)準(zhǔn)件等基礎(chǔ)設(shè)備方面研究投入不足，生產(chǎn)大功率拖拉機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈還沒有完全形成。國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)都是仿制或者是直接引進(jìn)配件進(jìn)行大功率拖拉機(jī)的組裝，所獲利潤較少，產(chǎn)品沒有形成批量生產(chǎn)且缺少競爭力。因此，目前農(nóng)機(jī)市場大功率機(jī)組從拖拉機(jī)到大部分農(nóng)機(jī)具大都采用國外產(chǎn)品，操作復(fù)雜，價格昂貴，零配件短缺，團(tuán)場拖拉機(jī)手大多沒有受過相應(yīng)培訓(xùn)，給使用、維修、保養(yǎng)工作帶來很大困難。雖然也有部分國產(chǎn)產(chǎn)品，但機(jī)具質(zhì)量較差，可靠性較低，拖拉機(jī)牽引力不足，機(jī)具和拖拉機(jī)匹配不協(xié)調(diào)，難以發(fā)揮大功率拖拉機(jī)的最佳效率。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2020年3.2拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具不匹配國內(nèi)大功率拖拉機(jī)和相配套農(nóng)機(jī)具的研究和生產(chǎn)自成體系，還基本上處于相互分離狀態(tài)，重視動力拖拉機(jī)，輕視相配套農(nóng)機(jī)具。大功率拖拉機(jī)通常拖掛中小型拖拉機(jī)配套機(jī)具，“大馬拉小車”的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。目前[16]，國內(nèi)大功率拖拉機(jī)與配套農(nóng)機(jī)具比大約只有1/1.5～1.7，而發(fā)達(dá)國家農(nóng)機(jī)具配套比則高達(dá)1/5～7，配套機(jī)具的不相匹配使大功率拖拉機(jī)部分功能受到限制，影響了生產(chǎn)和使用效率。

3.3配套農(nóng)機(jī)具種類較少現(xiàn)有的中小馬力拖拉機(jī)基本上不帶前動力輸出軸、前懸掛裝置等功能，而目前大功率拖拉機(jī)為了提高工作效率，前后都帶作業(yè)機(jī)具。缺少相配套的農(nóng)機(jī)具，匹配機(jī)具品種少，功能單一，不僅使拖拉機(jī)功能受限，也影響了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展進(jìn)程。研制生產(chǎn)前、中、后部配置的各類驅(qū)動型作業(yè)機(jī)具，一機(jī)多用、一具多能是大功率拖拉機(jī)組今后的發(fā)展趨勢。

3.4拖拉機(jī)工作檔位偏少隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整發(fā)展，農(nóng)戶對配套農(nóng)機(jī)具種類和功能要求逐漸增加。再加上各地土質(zhì)情況差異較大，農(nóng)藝要求各不相同，都要求拖拉機(jī)具備較多的作業(yè)檔位。國外先進(jìn)的大功率拖拉機(jī)一般都有十幾甚至二十幾個工作檔位，并有繼續(xù)增加的趨勢，而國產(chǎn)的大功率拖拉機(jī)至多才有十幾個檔位，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要。

4建議措施

4.1國家繼續(xù)加大大功率拖拉機(jī)及配套機(jī)具購置補(bǔ)貼力度自2004年我國實(shí)行農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策以來，國家農(nóng)業(yè)部門加大了大功率拖拉機(jī)工作優(yōu)勢的宣傳，并在農(nóng)戶購買大功率拖拉機(jī)及配套機(jī)具時提供了大量的優(yōu)惠政策和相應(yīng)補(bǔ)貼。這些措施的宣傳與推廣[17]，都極大地激發(fā)了廣大農(nóng)戶購買大功率拖拉機(jī)的熱情，有效提高了農(nóng)戶使用大功率拖拉機(jī)的效率。因此，在現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中，國家政策應(yīng)繼續(xù)加大力度支持大功率拖拉機(jī)及配套農(nóng)機(jī)具的推廣與應(yīng)用。

4.2引進(jìn)技術(shù)和自主研發(fā)相結(jié)合大功率拖拉機(jī)屬于科技含量較高的產(chǎn)品，為了加快其研發(fā)制造與推廣使用進(jìn)程，我國大功率拖拉機(jī)生產(chǎn)廠家應(yīng)引進(jìn)、消化、吸收國外大型拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具企業(yè)成熟的產(chǎn)品和先進(jìn)的制造技術(shù)，生產(chǎn)出符合我國現(xiàn)有工藝條件和農(nóng)業(yè)環(huán)境的大型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品。研發(fā)大功率拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)、底盤、驅(qū)動器、離合器和液壓設(shè)備等關(guān)鍵部件，從國外進(jìn)口逐漸過渡到國內(nèi)廠家生產(chǎn)。通過研發(fā)生產(chǎn)科技含量較高的產(chǎn)品，掌握核心制造技術(shù)，最后形成大型農(nóng)業(yè)機(jī)械自主生產(chǎn)能力。

4.3農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與升級亟需大功率拖拉機(jī)隨著新疆團(tuán)場城鎮(zhèn)化建設(shè)的發(fā)展，農(nóng)民外出打工，退耕、還林、還草，土地集中規(guī)?；?，深松深翻作業(yè)，特色林果業(yè)的發(fā)展，機(jī)械化飼草的收獲，大規(guī)模農(nóng)作物種植、收獲、田間運(yùn)輸，無人農(nóng)業(yè)的發(fā)展等農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級，都需要大功率拖拉機(jī)及相應(yīng)配套的各型農(nóng)機(jī)具完成。

4.4完善加強(qiáng)拖拉機(jī)組之間的相互匹配協(xié)調(diào)拖拉機(jī)組之間的匹配研究是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要拖拉機(jī)和農(nóng)機(jī)具技術(shù)的相互結(jié)合，機(jī)具研發(fā)部門和推廣部門之間的結(jié)合，配套機(jī)組和農(nóng)藝技術(shù)之間的結(jié)合。加強(qiáng)拖拉機(jī)機(jī)組的整體匹配性觀念，改變拖拉機(jī)與配套農(nóng)機(jī)具研究和生產(chǎn)之間相互脫離的現(xiàn)狀，加強(qiáng)相互協(xié)調(diào)與合作。

4.5完善加強(qiáng)種植農(nóng)藝和拖拉機(jī)之間的相互結(jié)合先進(jìn)、高效的大功率拖拉機(jī)配套機(jī)組進(jìn)行的大田作業(yè)必須符合種植農(nóng)藝的規(guī)范，而種植農(nóng)藝也必須適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)的要求，二者相輔相成、相互依存。因此，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝的有效結(jié)合才能使大功率機(jī)組的工作達(dá)到最佳效果，取得最好的費(fèi)效比。

5結(jié)論

拖拉機(jī)機(jī)組的智能化作業(yè)研究，起始于機(jī)電液一體化控制技術(shù)的研究和應(yīng)用。1978年德國奔馳公司首先在其生產(chǎn)的農(nóng)用大功率拖拉機(jī)上[18]，安裝使用了由機(jī)電液操縱控制的三點(diǎn)式懸掛裝置。此后[19]，隨著信息技術(shù)、電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，大功率拖拉機(jī)組智能化作業(yè)研究也得到進(jìn)一步發(fā)展。

隨著電子技術(shù)和數(shù)控理論的發(fā)展，機(jī)電液的綜合操控系統(tǒng)也開始逐漸應(yīng)用于拖拉機(jī)及機(jī)組的控制當(dāng)中。使拖拉機(jī)的輸出功率達(dá)到最有效的工作狀態(tài)，大功率機(jī)組在提高生產(chǎn)率的同時取得最佳的費(fèi)效比。

近幾年來，計(jì)算機(jī)信息化控制技術(shù)廣泛的應(yīng)用到大功率拖拉機(jī)組上，拖拉機(jī)工作機(jī)組向著信息化、自動化、人工智能化方向發(fā)展。20世紀(jì)90年代初[20]，有美國學(xué)者提出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（Precision Agricultural）的概念，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)方式的進(jìn)一步發(fā)展提供了新的研究方向。盡管目前它仍處于理論研究和試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)階段，但已經(jīng)為大功率拖拉機(jī)組今后的發(fā)展指明了方向。隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的深入研究[21]，大功率拖拉機(jī)組作業(yè)將向著信息化、自動化、智能化、精量化方向發(fā)展。

農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化是新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，隨著新疆農(nóng)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作模式已經(jīng)不能促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的提高。因此，進(jìn)一步加大大功率拖拉機(jī)及配套農(nóng)機(jī)具的應(yīng)用與推廣，可以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化工作水平和效率，有效改善土壤種植結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)作物的持續(xù)增產(chǎn)。

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