郭愷彬
(長春市雙陽區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站,吉林 長春 130600)
設(shè)施農(nóng)業(yè)作為一種全新的農(nóng)業(yè)模式,其依托各類生產(chǎn)設(shè)施,可擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模,增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體收益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,持續(xù)提升農(nóng)業(yè)的市場競爭力[1]。為滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求,應(yīng)針對當(dāng)?shù)氐臋C(jī)械化水平,通過大棚卷簾機(jī)、溫度控制設(shè)備等機(jī)械設(shè)備的合理化應(yīng)用,健全完善設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用體系,打造全新的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)制。
為確保農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用成效,確保機(jī)械的使用符合設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求,在開展農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用前,往往需要掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的特點(diǎn)及設(shè)施農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵,以思路認(rèn)知的轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ),加速構(gòu)建設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展體系。
經(jīng)過多年發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類日益豐富,呈現(xiàn)出機(jī)械種類多元化的特點(diǎn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)戶可以根據(jù)實(shí)際需要,選擇動力機(jī)械、農(nóng)田機(jī)械、耕作機(jī)械、施肥機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械等不同的類型,以滿足不同場景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的基本要求。同時,隨著區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;_展,農(nóng)業(yè)機(jī)械的需求量快速增加,農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)投入大量資金引進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械,旨在通過農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用全面提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,提高農(nóng)業(yè)整體產(chǎn)量,壓縮農(nóng)業(yè)成本,減少對農(nóng)業(yè)勞動力的需求[2],加速我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。
設(shè)施農(nóng)業(yè)作為一種新的農(nóng)業(yè)形態(tài),其在充分利用自然要素的基礎(chǔ)上,借助技術(shù)手段,對農(nóng)作物所處的環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,實(shí)現(xiàn)光、熱、水分條件科學(xué)塑造,營造出良好的農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境,以此逐漸縮短農(nóng)作物生長周期。設(shè)施農(nóng)業(yè)在長期的發(fā)展過程中形成了一定的規(guī)模,產(chǎn)業(yè)模式更為健全。我國人口總數(shù)多,耕地面積小,人均耕地面積僅占世界人均面積的40%,為保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的有效供給,保障糧食安全,近些年來各地區(qū)投入大量資源,進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)的規(guī)劃、運(yùn)營。根據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù),截至2019年,國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)面積約占世界總面積的85%。設(shè)施農(nóng)業(yè)作為技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)模式,對于農(nóng)業(yè)技術(shù)、機(jī)械設(shè)施的依賴程度較高,在日常生產(chǎn)、管理環(huán)節(jié)對于技術(shù)有著較大的依賴。以聚烯烴大棚為例,作為典型的設(shè)施農(nóng)業(yè),依托聚烯烴材料,可實(shí)現(xiàn)太陽能的充分利用,促進(jìn)太陽能中無用光波轉(zhuǎn)換為光合作用所需光波,延長了植物的生長周期[3]。
設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用,要求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)戶從實(shí)際出發(fā),在科學(xué)性原則、實(shí)用性原則的引導(dǎo)下,以農(nóng)業(yè)需求為導(dǎo)向,采取針對性的應(yīng)用舉措,推動農(nóng)業(yè)機(jī)械高效應(yīng)用。
大棚卷簾機(jī)作為現(xiàn)階段設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要機(jī)械設(shè)備,尤其是溫室大棚的重要設(shè)施,通過對大棚卷簾機(jī)的針對性操控,可在很大程度上強(qiáng)化大棚自身的保溫作用,實(shí)現(xiàn)對大棚內(nèi)部溫度的精準(zhǔn)化調(diào)控,同時減少人力資源的使用,避免額外費(fèi)用的產(chǎn)生。在大棚卷簾機(jī)的早期使用階段,由于技術(shù)設(shè)施不完善,技術(shù)體系不健全,大棚卷簾機(jī)的使用效果不佳,出現(xiàn)設(shè)備故障的概率相對較高。經(jīng)過多年的發(fā)展,相關(guān)技術(shù)日益成熟,設(shè)備在可靠性、可操作性等方面有著明顯的提升。具體來看,大棚卷簾機(jī)日益成熟,根據(jù)動力來源的不同,大致可以劃分為電動卷簾機(jī)、手動卷簾機(jī)2種類型,農(nóng)戶可以根據(jù)大棚的規(guī)模及自身生產(chǎn)需求,科學(xué)選擇卷簾機(jī)的類型,以確保卷簾機(jī)與實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動相協(xié)調(diào)[4]。在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于大棚卷簾的自重較大,為避免卷簾機(jī)在使用過程中發(fā)生安全事故,無疑需要農(nóng)戶積極與安裝人員進(jìn)行溝通,根據(jù)大棚的面積、規(guī)格及操作習(xí)慣等相關(guān)因素,嚴(yán)格按照大棚卷簾機(jī)的安裝規(guī)范,使用專業(yè)的技術(shù)手段,將大棚卷簾機(jī)固定在相應(yīng)的位置,確保固定位置與大棚的日常管理相銜接。同時,做好必要的加固處理,避免大棚卷簾機(jī)在使用過程中因加固不到位造成設(shè)備損毀。例如,在我國南方部分地區(qū),受到氣候等因素的影響,大棚卷簾機(jī)在外部臺風(fēng)等強(qiáng)對流天氣的影響下出現(xiàn)設(shè)備損毀的概率較高,因此在實(shí)際的處理過程中,需要有針對性地推進(jìn)大棚卷簾機(jī)的加固工作。除了做好必要的加固工作外,還需要針對性地做好抗磨處理,如現(xiàn)階段多數(shù)大棚卷簾機(jī)使用五軸全鋼作為主要材料,依托鋼材的硬度及耐久性來提升抗磨屬性,從而減少大棚卷簾機(jī)在長期的使用過程中出現(xiàn)過度磨損的情況,在保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有序開展的同時,控制卷簾機(jī)常規(guī)性的維護(hù)費(fèi)用支出,降低使用成本。
根據(jù)過往經(jīng)驗,農(nóng)作物的生長對于溫度條件有著極為嚴(yán)格的要求,只有確保溫度處于適宜的區(qū)間范圍,才能夠保證農(nóng)作物良好生長,以提升農(nóng)作物的產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要適宜的溫度,通過對相關(guān)區(qū)域內(nèi)溫度條件的有效控制,可以營造出最適宜的生產(chǎn)環(huán)境,從而突破時間、空間等要素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的妨礙,保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量增加,為公眾提供更為充足的農(nóng)產(chǎn)品供給。為達(dá)到這一目的,在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,需要做好溫控設(shè)備的應(yīng)用工作,利用溫度控制設(shè)備,強(qiáng)化熱量的調(diào)配。尤其在我國北方地區(qū),受到氣候等條件的影響,農(nóng)作物的生長周期較短,主要集中在夏秋季節(jié),這種情況的出現(xiàn)無形中影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模及體量。基于這種實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境,北方地區(qū)在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,積極進(jìn)行溫控設(shè)備的引進(jìn)及使用,旨在通過溫控設(shè)備進(jìn)行小區(qū)域范圍內(nèi)溫度的調(diào)整及熱量的控制,確保相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動有序開展。為保證溫控設(shè)備的調(diào)控能力,目前采用不同的采暖設(shè)備對設(shè)施農(nóng)業(yè)的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行供暖保溫處理。在保暖處理環(huán)節(jié),著重考慮使用成本較低、熱量供應(yīng)充足的熱源,以減少相關(guān)費(fèi)用,避免產(chǎn)生額外費(fèi)用。燃煤鍋爐作為主要的采暖設(shè)備,采煤鍋爐盡管可以提供充足的熱源,但是可控性較差,使用成本較高,對設(shè)施農(nóng)業(yè)可能產(chǎn)生污染,影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。基于這種技術(shù)局限性,越來越多的設(shè)施農(nóng)業(yè)在溫控設(shè)備的選用過程中選用空氣熱源泵。這種新型溫控設(shè)備不僅熱量均勻,升溫速度較快,同時還能夠與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行連接。例如,借助通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù),可以對溫控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控及數(shù)據(jù)傳輸處理,農(nóng)戶通過登錄客戶終端,快速及時獲取有關(guān)溫度信息,并根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品生長過程中對于溫度熱量的需求,向溫控設(shè)備發(fā)出指令,實(shí)現(xiàn)空氣熱源泵運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程調(diào)控,提升溫度可控性。
設(shè)施農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程中往往會形成半封閉式的空間環(huán)境,以保證溫度、濕度等生產(chǎn)要素的有效控制。從過往農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗來看,在農(nóng)作物種植、牲畜養(yǎng)殖過程中,為保持其較快的生長速度,需要對設(shè)施內(nèi)部的濕度環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,避免出現(xiàn)濕度過大或者過低。為達(dá)到這一溫度控制目的,往往需要在設(shè)施內(nèi)部構(gòu)建起必要的濕度控制裝置,通過濕度監(jiān)測、濕度調(diào)節(jié)等路徑,將設(shè)施內(nèi)部的溫度條件控制在合理的區(qū)間范圍[5]。
基于設(shè)施農(nóng)業(yè)濕度調(diào)節(jié)的要求,濕度控制設(shè)施在應(yīng)用環(huán)節(jié)應(yīng)做好濕度傳感器的科學(xué)布局,在傳感器的支持下對環(huán)境濕度情況進(jìn)行檢查評估,并將監(jiān)測評估結(jié)果通過終端設(shè)備顯示出來,農(nóng)戶通過讀取濕度數(shù)據(jù),制訂濕度調(diào)節(jié)計劃。例如,當(dāng)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度值高于設(shè)施內(nèi)部設(shè)定的濕度上限時,濕度控制系統(tǒng)內(nèi)部的PLC等組件會發(fā)出相應(yīng)的指令,驅(qū)動排風(fēng)循環(huán)扇等設(shè)備,將室內(nèi)多余的水分快速排出,使得濕度恢復(fù)到正常狀態(tài);當(dāng)濕度傳感器監(jiān)測到的濕度值數(shù)低于設(shè)施內(nèi)部設(shè)定的濕度下限時,濕度控制系統(tǒng)將會自動運(yùn)行,啟動加濕器,進(jìn)行加濕處理,確保濕度值可以達(dá)到預(yù)定數(shù)值。為了確保溫度控制設(shè)備正常使用,技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)需要對設(shè)備的容錯率及環(huán)境適應(yīng)能力進(jìn)行分析評估,保證濕度控制設(shè)備可以在較短的時間內(nèi)快速完成濕度的調(diào)節(jié)控制,在此基礎(chǔ)上,有效防范濕度過大或者過低的情況出現(xiàn),為農(nóng)作物的生長營造良好的外部環(huán)境。在濕度控制設(shè)備的設(shè)計環(huán)節(jié),工作人員需要著重評估設(shè)備的可操作性,尤其在終端操作模塊的設(shè)置環(huán)節(jié),有必要結(jié)合功能布局做出相應(yīng)的簡化處理,提升設(shè)備的可操作性,避免錯誤操作的發(fā)生。
設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較大,為快速搶占農(nóng)時,保證經(jīng)濟(jì)收益,在生產(chǎn)過程中需要借助農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī),將生產(chǎn)原料、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品快速運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的位置,形成良好的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展氛圍,促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)健康發(fā)展?;谶@種認(rèn)知,在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,針對實(shí)際的生產(chǎn)要求,借助農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)快速完成設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)任務(wù),提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)效率。農(nóng)用車輛要通過不同的路面,如公路、農(nóng)村土路、丘陵、牧場或農(nóng)田。在農(nóng)村土路上,由于路面高低不平,車輛通過時顛簸振動大,機(jī)動車輛的行進(jìn)速度不宜超過30 km/h,行進(jìn)時的阻力約為車輛及裝載物總質(zhì)量的4%~5%,比在公路上行進(jìn)時大1.0~1.5倍。但從實(shí)際情況來看,在設(shè)施農(nóng)業(yè)運(yùn)輸任務(wù)中,運(yùn)輸對象有著一定的特殊性,這種特殊性無疑增加了設(shè)施農(nóng)業(yè)運(yùn)輸?shù)膲毫?,?dǎo)致額外費(fèi)用的產(chǎn)生。例如,設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的秸稈、飼料具有體積大、質(zhì)量輕等特點(diǎn),如果使用常規(guī)的小型運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸,其每噸載重所占的裝載體積為6 m3,這種情況的出現(xiàn)無疑影響了設(shè)施農(nóng)業(yè)的運(yùn)輸成效,產(chǎn)生了額外的成本。為提升設(shè)施農(nóng)業(yè)的運(yùn)輸成效,避免多余成本的產(chǎn)生,農(nóng)戶應(yīng)當(dāng)著眼實(shí)際,針對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,合理選擇農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)的類型,使得農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)適應(yīng)輕質(zhì)化、體積大的設(shè)施農(nóng)業(yè)特點(diǎn),確保農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)在實(shí)踐中的科學(xué)、高效應(yīng)用。除了做好農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)的選型之外,還要統(tǒng)籌考量各類因素,制訂農(nóng)業(yè)運(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)管理方案,通過必要的維護(hù)舉措,持續(xù)提升農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)的可靠性,營造良好的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氛圍。
設(shè)施農(nóng)業(yè)在進(jìn)行土地平整的過程中,往往借助各類整地機(jī)械快速完成土地平整等操作。根據(jù)使用場景的不同,利用小型微耕機(jī)、中型微耕機(jī)、開溝旋耕機(jī)等不同的設(shè)備,確保土地平整工作順利開展。具體來看,小型微耕機(jī)主要包括扶手架、機(jī)架、阻力桿、柴油機(jī)、變速箱和行走輪等,在設(shè)備運(yùn)行過程中柴油機(jī)借助變速箱帶動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn),使得旋耕組件獲得足夠的動力,完成地體耕種作業(yè)。小型微耕機(jī)操作難度較小,轉(zhuǎn)彎半徑較小,可以減少漏耕情況的發(fā)生,但小型微耕機(jī)對于操作者的體力消耗較大,容易造成操作疲勞。中型微耕機(jī)與小型微耕機(jī)工作原理相似,但中型微耕機(jī)具有更強(qiáng)的動力,可操作性更強(qiáng),可以快速完成大規(guī)模的技術(shù)作業(yè)。但在實(shí)際操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏耕的概率較大。開溝旋耕機(jī)主要由扶手架、發(fā)動機(jī)、變速箱、主軸、開溝組件和旋耕組件等組成,在運(yùn)行過程中發(fā)動機(jī)通過變速箱完成速度、輸出馬力調(diào)節(jié),驅(qū)動開溝組件、旋耕組件快速完成土地平整作業(yè)。在實(shí)際操作環(huán)節(jié),操作人員需要根據(jù)需要調(diào)整設(shè)備參數(shù),以確保土地耕種的深度,避免深度過高或者過低,以確保土地平整效果達(dá)到設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。在微耕機(jī)使用環(huán)節(jié),需要操作人員靈活選擇設(shè)備類別,確保設(shè)備功能的充分發(fā)揮。
為持續(xù)提升設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效果,需要從實(shí)踐角度出發(fā),結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用需求,熟知農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用注意事項,確保農(nóng)業(yè)機(jī)械合理化應(yīng)用。
考慮到農(nóng)業(yè)機(jī)械操作的專業(yè)化需求,降低設(shè)備誤操作的概率,應(yīng)當(dāng)做好必要的培訓(xùn)工作,借助必要的培訓(xùn)方案,持續(xù)提升操作的標(biāo)準(zhǔn)性與規(guī)范性。具體操作環(huán)節(jié)從技能培訓(xùn)、安全培訓(xùn)等角度出發(fā),有針對性地實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的合理化應(yīng)用。例如,根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用需求,結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械的特點(diǎn),制訂相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械培訓(xùn)方案,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機(jī)械操作人員可以快速掌握農(nóng)業(yè)運(yùn)輸機(jī)械、卷簾機(jī)等設(shè)備的操作要求,使得操作人員在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的過程中可以快速完成相應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升。由于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用場景較為復(fù)雜,為減少安全事故的發(fā)生,在做好操作技巧培訓(xùn)的同時,還需要注重做好安全培訓(xùn),講解農(nóng)業(yè)機(jī)械操作過程中存在的風(fēng)險隱患,同時分析安全風(fēng)險產(chǎn)生的原因,深入講解故障預(yù)防的主要手段及應(yīng)急處理的相關(guān)方法,以確保操作人員在使用農(nóng)業(yè)機(jī)械的過程中可以更好地完成相關(guān)機(jī)械作業(yè),營造出安全、穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)環(huán)境。
設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械主要來源于使用者自購及國家補(bǔ)貼采購不同的機(jī)型等。現(xiàn)階段,各類農(nóng)業(yè)機(jī)械的維修網(wǎng)點(diǎn)較少,農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)檢修不及時的情況相對較多,長期得不到維護(hù)保養(yǎng),導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用過程中出現(xiàn)設(shè)備故障的概率較大,無形之中影響了農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。為應(yīng)對這種局面,農(nóng)業(yè)機(jī)械所有者應(yīng)當(dāng)適當(dāng)進(jìn)行機(jī)械維修、保養(yǎng)技能的學(xué)習(xí),不定期對設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng),降低設(shè)備的故障發(fā)生概率,確保農(nóng)業(yè)機(jī)械可以充分滿足現(xiàn)階段設(shè)施農(nóng)業(yè)的使用需求。
設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展改變了原有的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大及生產(chǎn)效率的提升,在很大程度上提升了設(shè)施農(nóng)業(yè)的市場競爭力。為更加充分地發(fā)揮設(shè)施農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)價值,加速全新發(fā)展方式的轉(zhuǎn)化,從實(shí)踐角度出發(fā),在掌握設(shè)施農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)機(jī)械特點(diǎn)的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)舉措,針對不同的農(nóng)業(yè)機(jī)械采取相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用手段,推動農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)施農(nóng)業(yè)中高效應(yīng)用。